SISTEMA DE ALARMA COMUNITARIA CONTROLADA DESDE...

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SISTEMA DE ALARMA COMUNITARIA CONTROLADA DESDE

DISPOSITIVOS MÓVILES

Luis Alberto Aldana

Jonathan García Buitrago

Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Facultad de tecnología

Ingeniería en telemática

Bogotá

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SISTEMA DE ALARMA COMUNITARIA CONTROLADA DESDE DISPOSITIVOS

MÓVILES

Proyecto de grado

Luis Alberto Aldana


TUTOR

Miguel Ángel Leguizamón Páez

Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Facultad de tecnología

Ingeniería en telemática

Bogotá

3

RESUMEN

El proyecto de alarma comunitaria controlada por dispositivos móviles asociados se refiere

al uso de tecnologías que apoyen temas de seguridad ciudadana, no sólo con el objetivo

de reprimir o prevenir delitos, sino también para evitar vandalismo en la propiedad pública

o privada, actuando rápidamente frente a situaciones de emergencia o realizar una

temprana detección de eventos de riesgo; la característica principal de este sistema es el

uso de dispositivos móviles para la activación de las alarmas, las cuales se adaptan a otro

dispositivo móvil con sistema operativo Android que funciona como alarma central;

también se hace uso de herramientas como Firebase, que brinda servicios de bases de datos

no relacionales en tiempo real para móviles y aplicaciones, permitiendo la comunicación

entre dispositivos de forma instantánea y el almacenamiento de datos para análisis de

información; También se usan servicios que ofrece Google Cloud Platform, en nuestro

caso Google AppEngine, que nos da la posibilidad de desplegar una aplicación web para

la administración, sobre la infraestructura de Google, permitiéndonos ventajas como lo

son la escalabilidad y balanceadores de carga, además de sus protocolos de seguridad, esto

con el fin de cumplir con los principios de la seguridad de la información

(confidencialidad, disponibilidad e integridad); Todas estas tecnologías en conjunto nos

permiten crear un sistema de seguridad a un bajo costo que permite reutilizar dispositivos

móviles con sistema Android que cuenten con funciones básicas como internet, llamadas

y SMS.

Palabras clave: Android, dispositivos móviles, seguridad, alarma.

4

AGRADECIMIENTOS

A los docentes que han hecho parte de nuestra

formación y orientación para lograr nuestros objetivos.

A nuestras familias por su apoyo incondicional

y por ser el pilar de nuestras vidas.

Luis Alberto Aldana

Primero que todo a Dios por hacer esto posible y a mi familia

por acompañarme en cada paso que doy y finalmente a mi

compañero de equipo por ejecutar el proyecto y hacer

posible esta gran idea.


5

TABLA DE CONTENIDO

1. Definición planeación y organización ......................................................................................................... 13

1.1. Título del trabajo ............................................................................................................................................ 13

1.2. Planteamiento del problema.................................................................................................................... 13

1.3. Análisis del problema ............................................................................................................................... 14

1.4. Soluciones actuales .................................................................................................................................... 15

1.5. Objetivo general ......................................................................................................................................... 15

1.6. Objetivos específicos ................................................................................................................................ 15

1.7. Alcances ........................................................................................................................................................ 16

1.8 Antecedentes ................................................................................................................................................ 16

1.8.1 Alarma Comunitaria ............................................................................................................................... 16

1.8.2 Alarmapp ................................................................................................................................................... 17

1.8.3 Commisur .................................................................................................................................................. 17

1.8.4 CityCop ...................................................................................................................................................... 18

1.8.5 Haus APP ................................................................................................................................................... 18

1.9 Marco teórico .................................................................................................................................................... 19

1.9.1 ¿Qué es una Alarma Comunitaria? .................................................................................................... 19

1.9.2 ¿Que es un frente de seguridad?................................................................................................. 20

1.9.3 ¿Que es el PLAN NACIONAL DE VIGILANCIA COMUNITARIA POR

CUADRANTE? .................................................................................................................................................. 20

1.9.4 Servicio en la Nube ........................................................................................................................ 21

1.9.5 Google Cloud y Aplicaciones auto escalables (App Engine) ................................................ 22

1.9.6 Firebase ...................................................................................................................................................... 23

1.9.7 ANDROID .................................................................................................................................................. 24

1.9.8 TELEFONÍA MÓVIL ............................................................................................................................... 24

1.9.9 GSM ............................................................................................................................................................. 25

1.9.10 UMTS........................................................................................................................................................ 26

1.9.11 LTE ............................................................................................................................................................ 27

1.9.12 IONIC2 ..................................................................................................................................................... 27

1.9.12 Protoboard ............................................................................................................................................ 28

1.9.13 Resistencia............................................................................................................................................. 28

1.9.14 Capacitor ................................................................................................................................................ 28

6

1.10 Estudio de factibilidad ................................................................................................................................. 30

1.10.1 Factibilidad técnica .............................................................................................................................. 30

1.10.1.1 Dispositivo.............................................................................................................................. 30

1.10.1.2 Canal de comunicaciones ....................................................................................................... 30

1.10.1.3 Plataforma .............................................................................................................................. 30

1.10.1.4 Recurso Humano .................................................................................................................... 30

1.10.2 Factibilidad Financiera..................................................................................................................... 31

1.10.3 Factibilidad de gestión ..................................................................................................................... 31

1.10.4 Factibilidad económica .................................................................................................................... 31

1.11 Cronograma ................................................................................................................................................... 34

2. Fase de análisis ........................................................................................................................................................ 35

2.1 Definición de los objetivos del Product Backlog .................................................................................. 36

2.2 Historias de usuario......................................................................................................................................... 37

2.2.1 Historia de usuario 100 .......................................................................................................................... 37









2.3 Definición general del software ............................................................................................................. 41

2.3.1 Definición de Sprint ....................................................................................................................... 41

2.3.2 Meta general software ................................................................................................................... 41

2.3.3 Alcance general software ............................................................................................................. 41

2.3.4 Vista de escenarios definido por ......................................................................................................... 41

2.3.5 Vista lógica definida por:...................................................................................................................... 41

2.3.6 Vista de desarrollo definida por: ........................................................................................................ 41

3. Sprint Backlog: 1 .................................................................................................................................................... 42

3.1 Ejecución del sprint......................................................................................................................................... 43

3.1.1 Mockups: Vista Inicial........................................................................................................................... 44

3.2 Vista de escenarios .......................................................................................................................................... 44

3.2.1 Diagrama de casos de uso: Usuario registro ................................................................................... 44

3.2.2 Usuario activación – desactivación ................................................................................................... 45

7

3.3 Vista Lógica ...................................................................................................................................................... 45

3.3.1 Diagrama de clases ................................................................................................................................. 45

3.3.2 Diagrama de flujo definido en FireBase .......................................................................................... 46

3.3.3 Diagrama de Contexto ........................................................................................................................... 46

3.4 Vista de Desarrollo .......................................................................................................................................... 47

3.5 Ejecución de tareas en este Sprint .............................................................................................................. 48

3.5.1 Mockups listado de situaciones. ......................................................................................................... 48

3.5.2 Mockups para capturar los datos ........................................................................................................ 48

3.5.3 Mockups activación-desactivación. ................................................................................................... 49

3.6 Retroalimentación de este sprint. ................................................................................................................ 49

3.7 Diagrama de Gantt Sprint ............................................................................................................................. 50

4. Sprint Backlog 2 ...................................................................................................................................................... 51


4.1.1 Mockups: Vista Inicial........................................................................................................................... 53


4.2.1 Diagrama de casos de uso: Configuración alarma central .......................................................... 53

4.2.2 Usuario escucha evento activación - desactivación ...................................................................... 55

4.3 Vista Lógica ...................................................................................................................................................... 55

4.3.1 Diagrama de clases ................................................................................................................................. 55

4.3.2 Diagrama de flujo definido en FireBase .......................................................................................... 56

4.3.3 Diagrama de Contexto ........................................................................................................................... 56

4.4 Vista de Desarrollo .......................................................................................................................................... 57

4.5 Ejecución de tareas en este Sprint .............................................................................................................. 58

4.5.1 Mockups Ingreso de identificador de Alarma. ............................................................................... 58

4.5.2 Mockups mostrar estado ....................................................................................................................... 59



5. Sprint Backlog 3 ...................................................................................................................................................... 61

5.1 Ejecución del sprint 2 ..................................................................................................................................... 62


5.2.1 Diagrama casos de uso .......................................................................................................................... 63

5.3 Vista Lógica ...................................................................................................................................................... 63

5.3.1 Diagrama de contexto ............................................................................................................................ 63

5.4 Vista de desarrollo ........................................................................................................................................... 64

8

5.4.1 Diagrama de componentes ................................................................................................................... 64

5.4.2 Ejecución de las tareas del sprint Backlog ...................................................................................... 64

5.4.2.1 Login ........................................................................................................................................ 65

5.4.2.2 Consultar Usuarios ................................................................................................................... 66

5.4.2.3 Actualizar Usuarios .................................................................................................................. 67

5.4.2.4 Consulta histórico eventos ........................................................................................................ 67

5.5 Retroalimentación del sprint ........................................................................................................................ 68

5.6 Diagrama de Gantt sprint .............................................................................................................................. 68

6. Sprint Backlog: 4 .................................................................................................................................................... 69


6.2 Diagrama del circuito ..................................................................................................................................... 71

6.3 Circuito final ..................................................................................................................................................... 71



7. Esfuerzo general ...................................................................................................................................................... 73

7.1 Estimación de tiempo ..................................................................................................................................... 73

8. Descripción del sistema ........................................................................................................................................ 73

8.1 Implementación. ............................................................................................................................................... 73

9. Recomendaciones del proyecto .......................................................................................................................... 75

10. Anexos ..................................................................................................................................................................... 75

11. Conclusiones .......................................................................................................................................................... 76

12. Bibliografía ............................................................................................................................................................. 77

9

TABLA DE TABLAS

Tabla 1 Factibilidad Económica Recursos Humanos, fuente: Los Autores ........................................ 32 Tabla 2 Factibilidad Económica Recursos Técnicos, fuente: Los Autores ......................................... 32 Tabla 3 Gastos adicionales, fuente: Los Autores ............................................................................... 33 Tabla 4 Factibilidad Económica Costo Total, fuente: Los Autores .................................................... 33 Tabla 5 Producto Backlog, fuente: Los Autores ................................................................................ 37 Tabla 6 Historia de usuario 100, fuente: Los Autores ....................................................................... 37 Tabla 7 Historia de usuario 101, fuente: Los Autores ....................................................................... 38 Tabla 8 Historia de usuario 102, fuente: Los Autores ....................................................................... 38 Tabla 9 Historia de usuario 103, fuente: Los Autores ....................................................................... 38 Tabla 10 Historia de usuario 104, fuente: Los Autores ..................................................................... 39 Tabla 11 Historia de usuario 105, fuente: Los Autores ..................................................................... 39 Tabla 12 Historia de usuario 106, fuente: Los Autores ..................................................................... 39 Tabla 13 Historia de usuario 107, fuente: Los Autores ..................................................................... 40 Tabla 14 Historia de usuario 108, fuente: Los Autores ..................................................................... 40 Tabla 15 Backlog 100, fuente: Los Autores ...................................................................................... 42 Tabla 16 Backlog sprint 100, fuente: Los Autores ............................................................................ 43 Tabla 17 Backlog 101, fuente: Los Autores ...................................................................................... 51 Tabla 18 Backlog sprint 100, fuente: Los Autores ............................................................................ 52 Tabla 19 Backlog 102, fuente: Los Autores ...................................................................................... 61 Tabla 20 Backlog sprint 2, fuente: Los Autores ................................................................................. 62 Tabla 21 Backlog 103, fuente: Los Autores ...................................................................................... 69 Tabla 22 Backlog sprint 103, fuente: Los Autores ............................................................................ 69

10

TABLA DE IMÁGENES

Figura 1 Cronograma, fuente: Los Autores ....................................................................................... 34 Figura 2 Aplicación móvil emisora, fuente: Los Autores ................................................................... 44 Figura 3 Caso de uso usuario registro, fuente: Los Autores ............................................................. 44 Figura 4 Caso de uso activación - desactivación, fuente: Los Autores ............................................. 45 Figura 5 Diagrama de clases emisor, fuente: Los Autores ................................................................ 45 Figura 6 Diagrama de flujo emisor, fuente: Los Autores ................................................................... 46 Figura 7 Diagrama de contexto emisor, fuente: Los Autores ........................................................... 46 Figura 8 Vista de desarrollo emisor, fuente: Los Autores ................................................................. 47 Figura 9 Listado de eventos, fuente: Los Autores ............................................................................. 48 Figura 10 Registro de datos emisor, fuente: Los Autores ................................................................. 48 Figura 11 Botones de activación o desactivación, fuente: Los Autores ............................................ 49 Figura 12 Diagrama de Gantt sprint 1, fuente: Los Autores ............................................................. 50 Figura 13 Aplicación móvil receptora, fuente: Los Autores .............................................................. 53 Figura 14 Caso de uso configuración app, fuente: Los Autores ....................................................... 53 Figura 15 Caso de uso usuario activa por llamada, fuente: Los Autores ......................................... 54 Figura 16 Caso de uso usuario activo por SMS, fuente: Los Autores ............................................... 54 Figura 17 Caso de uso escucha evento activación - desactivación, fuente: Los Autores .................. 55 Figura 18 Diagrama de clases receptor, fuente: Los Autores ........................................................... 55 Figura 19 Diagrama de flujo receptor, fuente: Los Autores .............................................................. 56 Figura 20 Diagrama de contexto receptor, fuente: Los Autores ....................................................... 56 Figura 21 Vista de desarrollo receptor, fuente: Los Autores ............................................................ 57 Figura 22 Ingreso identificador, fuente: Los Autores ........................................................................ 58 Figura 23 Estado alarma, fuente: Los Autores .................................................................................. 59 Figura 24 Diagrama de Gantt sprint 2, fuente: Los Autores ............................................................. 60 Figura 25 Capturar de casos de uso bluetooth, fuente: Los Autores ................................................ 63 Figura 26 Login y consulta de datos, fuente: Los Autores ................................................................ 63 Figura 27 Diagrama aplicación web, fuente: Los Autores ................................................................. 64 Figura 28 Localización de archivos, fuente: Los Autores .................................................................. 65 Figura 29 Mockups login, fuente: Los Autores .................................................................................. 66 Figura 30 Home de aplicación, fuente: Los Autores ......................................................................... 66 Figura 31 Consulta Usuarios, fuente: Los Autores ............................................................................ 66 Figura 32 Actualiza Usuarios, fuente: Los Autores ............................................................................ 67 Figura 33 Consultar alarmas, fuente: Los Autores ............................................................................ 67 Figura 34 Modo móvil, fuente: Los Autores ...................................................................................... 68 Figura 35 Diagrama de Gantt sprint 3, fuente: Los Autores ............................................................. 68 Figura 36 Diagrama prototipo del circuit, fuente: Los Autores......................................................... 71 Figura 37 Prototipo físico, fuente: Los Autores................................................................................. 71 Figura 38 Diagrama de Gantt sprint 4, fuente: Los Autores ............................................................. 72 Figura 39 Diagrama del sistema en general, fuente: Los Autores. ................................................... 74 Figura 40 Diagrama del sistema administrador, fuente: Los Autores ............................................... 74

11

INTRODUCCIÓN

Uno de los aspectos con mayor importancia en las políticas de gobierno es el tema de

seguridad ciudadana, las cifras de la Secretaría de Seguridad, Convivencia y Justicia del

Distrito muestran que localidades como Ciudad Bolívar, Kennedy, Bosa, Usme, Rafael

Uribe y San Cristóbal se encuentran como las más peligrosas, registrando en el 2016 los

casos con más homicidios con el 73%, lesiones personales 61%, hurtos a residencias el

61%, hurto a autos 56% y hurto a motos 61%, siendo las que tienen menores sistemas de

vigilancia.1

Debido a esta situación se han implementado diferentes propuestas, estrategias y sistemas

que ayuden a reducir las amenazas que afectan a los ciudadanos, para mejorar la calidad

de vida de estos, promoviendo la incorporación de tecnologías a favor del fortalecimiento

de la Seguridad Ciudadana y entre ellas destacan los sistemas de alarmas comunitarias,

como un componente tecnológico del programa de Frentes de Seguridad Local, liderado

por la Policía Nacional, conocido como PNVCC - Plan Nacional de Vigilancia

Comunitaria por Cuadrantes, siendo el eje fundamental de articulación para el

cumplimiento de las metas institucionales alineadas con la política nacional de seguridad.

Según el Documento Conpes 3437, presenta a consideración del Consejo Nacional de

Política Económica y social la aprobación para la implementación del proyecto “Sistema

Integrado de Emergencias y Seguridad” -SIES -, donde uno de uno de sus componentes

son las alarmas comunitarias, que bajo las políticas de gobierno han sido definidas por el

Ministerio del Interior a través del Consejo Nacional de Política Económica y Social, como

un subsistema que funciona por medio de sensores los cuales son activados por la

comunidad ante la sospecha de un acto delictivo, que una vez activados, transmiten

inmediatamente la señal de alerta a los organismos competentes para atender esta

situación2, es preciso estudiar alternativas de soluciones telemáticas que permitan integrar

las comunicaciones al momento de hacer la implementación de las alarmas comunitarias,

aprovechando las tecnologías actuales, para lograr una solución de bajo costo, que facilite

la implementación de alarmas comunitarias.

Por ello, el principal objetivo de este proyecto es desarrollar una aplicación que permita

apoyar el PNVCC a través de una alarma instalada en un dispositivo móvil, que permite

ser activada desde dispositivos móviles asociados en tiempo real, haciendo uso de

tecnologías como el internet, SMS y llamadas, almacenando un histórico de datos que

pueden ser usados para el análisis y toma de decisiones.

1 CARACOL RADIO, “Advierten que localidades más inseguras de Bogotá tienen menos vigilancia.”, {En línea}.{06/07/2017} disponible en: (http://caracol.com.co/emisora/2017/02/11/bogota/1486831994_950416.html) 2 Implementación del sistema integrado de emergencias y seguridad-SIES de Colombia, {En línea}.{07/07/2017} disponible en: http://www2.congreso.gob.pe/sicr/cendocbib/con2_uibd.nsf /1FC942F59C0E200C05257784006950D3/$FILE/3437.pdf

http://www2.congreso.gob.pe/sicr/cendocbib/con2_uibd.nsf

12

ABSTRACT

One of the most important aspects of government policies is the issue of citizen security, the

figures from the Ministry of Security, Coexistence and Justice of the District show that cities

such as Ciudad Bolívar, Kennedy, Bosa, Usme, Rafael Uribe and San Cristóbal they are the

most dangerous, registering in 2016 the cases with more homicides with 73%, personal injuries

61%, residential robberies 61%, car theft 56% and motorcycle theft 61%, being those with

minors surveillance systems.

Due to this situation, different proposals, strategies and systems have been implemented to help

reduce the threats that affect citizens, to improve their quality of life, promoting the

incorporation of technologies in favor of strengthening Citizen Security and among them

highlight the community alarm systems, as a technological component of the program of Local

Security Fronts, led by the National Police, known as PNVCC - National Plan for Community

Surveillance by Quadrants, being the fundamental axis of articulation for the fulfillment of

institutional goals aligned with the national security policy.

According to the Document Conpes 3437, it presents to the National Council of Economic and

Social Policy the approval for the implementation of the project "Integrated System of

Emergencies and Security" -SIES-, where one of its components are community alarms, which

under government policies have been defined by the Ministry of the Interior through the

National Council of Economic and Social Policy, as a subsystem that works by means of sensors

which are activated by the community when a criminal act is suspected, which once activated,

immediately transmit the warning signal to the competent agencies to address this situation, it

is necessary to study alternative telematics solutions that allow integrating communications at

the time of implementation of community alarms, taking advantage of current technologies, to

achieve a solution of low cost, that facilitates the implementation of community alarms.

Therefore, the main objective of this project is to develop an application that supports the

PNVCC through an alarm installed in a mobile device, which can be activated from mobile

devices associated in real time, making use of technologies such as the Internet, SMS and calls,

storing a historical data that can be used for analysis and decision making.

13

1.Definición planeación y

organización

1.1. Título del trabajo

SISTEMA DE ALARMA COMUNITARIA CONTROLADA DESDE

DISPOSITIVOS MÓVILES.

1.2. Planteamiento del problema

“De acuerdo con cifras de la Secretaría de Seguridad, Convivencia y Justicia del

Distrito, Ciudad Bolívar, Kennedy, Bosa, Usme, Rafael Uribe y San Cristóbal son

las localidades más peligrosas, donde en 2016 se registraron más homicidios con

el 73% de los casos, lesiones personales 61%, hurtos a residencias el 61%, hurto a

autos 56% y hurto a motos 61%, son las que tienen menores sistemas de vigilancia

como por ejemplo cámaras de seguridad.”3

Ante la inseguridad la ciudad ha venido implementando métodos para contrarrestar

casos que atentan contra la convivencia y seguridad ciudadana, uno de estos métodos

son las alarmas comunitarias, la cuales son usadas para alertar de eventos como pueden

ser un robo (perimetral o interno), incendio, terremoto, inundación, fuga de gas, atraco,

etc.); Esto con el fin de apoyar el Plan Nacional de Vigilancia Comunitaria por

Cuadrantes, que es una estrategia operativa del servicio de Policía, orientada a asegurar

las condiciones de convivencia y el mantenimiento de la seguridad ciudadana4, con

asignación de responsabilidades en un área específica dentro del Modelo de Vigilancia

Comunitaria.

3 CARACOL RADIO, “Advierten que localidades más inseguras de Bogotá tienen menos vigilancia.”, {En línea}.{06/07/2017} disponible en: (http://caracol.com.co/emisora/2017/02/11/bogota/1486831994_950416.html) 4 “Modelo nacional de vigilancia comunitaria por cuadrantes“, {En línea}.{06/07/2017} disponible en: (http://policia.edu.co/documentos/TOMO%202.2.%20Seguridad%20Ciudadana.pdf )

14

“Vecinos cuentan que hace dos meses instalaron un sistema que envía mensajes de

texto a la Policía y activa sirenas en caso de que se presenten hechos delictivos.”5

Actualmente se dispone de una alarmas de sistema satelital GSM como es el caso del

barrio Victoria, pero solo funciona con mensajes de texto, también existe la opción del

uso de pulsadores inalámbricos, pero esto hace que su costo aumente, además de que

no se analiza la información que puede ser importante para la comunidad que permitan

identificar los principales problemas que afectan a la comunidad para toma de

decisiones al establecer un plan de acción para casos de emergencia, además de limitar

la posibilidad de activar la alarma de otras formas posibles como desde internet de su

casa sin importar la red y establecer tipo de alarma los eventos anteriormente

mencionados.

Es preciso estudiar alternativas de soluciones telemáticas que permitan integrar las

comunicaciones al momento de hacer la implementación de las alarmas comunitarias,

aprovechando las tecnologías actuales, como lo son el uso de teléfonos inteligentes y

las redes, por lo tanto:

¿Es posible contribuir a la seguridad ciudadana haciendo uso de elementos

telemáticos, para la creación de una alarma comunitaria controlada desde dispositivos

móviles asociados?

1.3. Análisis del problema

Actualmente existen gran variedad de alarmas comunitarias en el mercado, que

funcionan a través de internet, Bluetooth, llamadas y SMS, que suelen ser activadas

con pulsadores conectados vía Bluetooth, o de forma física como cables, todas estas

soluciones, implican costos extras de inversión en dispositivos y elementos para su

funcionamiento, a los cuales no todas las personas pueden tener acceso, además de que

no ofrecen la opción de análisis de datos en tiempo real, a partir de los registros para

la toma de decisiones que puedan contribuir a mejorar la seguridad ciudadana.

También se pretende abarcar el tema ambiental, debido al frecuente cambio de

dispositivos, el bajo costo, y la obsolescencia programada que hace que muchísimos

teléfonos sean desechados anualmente, ya que se puede aprovechar las características

de estos dispositivos, para que sean las terminales de las alarmas, contribuyendo al

reciclaje de equipos que ya no se usen, disminuyendo costos.

5 EL HERALDO “En La Victoria le “ganan la lucha” a delincuentes con alarma satelital”, {En línea}. {06/07/2017} disponible en: (https://www.elheraldo.co/local/en-la-victoria-le-ganan-la-lucha-delincuentes-con-alarma-satelital-187661)

15

1.4. Soluciones actuales

Consideramos que las soluciones actuales que se encuentran en el mercado son viables,

sin embargo, no son accesibles para todas las personas debido a su costos, en cuanto

a dispositivos, instalación y mantenimiento, además de que no tienen en cuenta la

importancia de los datos que se registran pues no permiten analizar la información

que puede ser útil en la toma de decisiones y limitada escalabilidad en el momento

que se quiera ampliar el número de usuarios o terminales.

La solución que se propone, busca reciclar dispositivos móviles con sistema operativo

Android, que a través de una aplicación, se convierten en terminales de alarmas,

mientras que otra aplicación asociada será es la encargada de activar dicha terminal,

guardando registros que pueden ser analizados desde un administrador web.

1.5. Objetivo general

Desarrollar e implementar una aplicación móvil que permita la manipulación de

una alarma comunitaria que pueda ser controlada desde dispositivos móviles

asociados, haciendo uso de componentes telemáticos como tecnologías de

telecomunicaciones (GSM/UMTS/LTE), plataforma en la nube y base de datos en

tiempo real.

1.6. Objetivos específicos

Implementar componentes telemáticos (protocolos, tecnologías, seguridad de

la información) vistos en la carrera para el desarrollo de la aplicación.

Diseñar un módulo dentro de la aplicación que permita al usuario activar y

desactivar la alarma de forma controlada.

Diseñar e implementar la arquitectura para la integración las tecnologías

propuestas (GSM,UMTS,LTE, servicio en la nube, base datos en tiempo real)

para la comunicación de datos, necesaria en la activación y desactivación de la

alarma comunitaria

Crear un módulo para la administración de usuarios.

Crear un módulo que permita el acceso a la información para analizar los datos

obtenidos como las causas de la activación de la alarma (un robo perimetral o

interno, incendio, terremoto, inundación, fuga de gas, atraco), horas, fechas en

las que se presenta esas causas y lugares en los cuales se activa más seguido.

16

1.7. Alcances

Contribuir al medio ambiente mediante el reciclaje de dispositivos móviles con

sistema operativo Android, que pueden ser usados como terminales de alarmas.

Brindar una herramienta a la comunidad, que sea de fácil acceso y manejo.

Usar nuevas tecnologías que permitan la comunicación en tiempo real.

Permitir el análisis de datos registrados para la toma de decisiones.

Contribuir a la seguridad ciudadana haciendo uso de los conocimientos

adquiridos.

1.8 Antecedentes

Actualmente existen muchas soluciones, que buscan contribuir con la seguridad

ciudadana, con el desarrollo y crecimiento de las ciudades, ha ido evolucionando también

el concepto de seguridad que hoy en día permite modelos con la participación y

colaboración de los ciudadanos. Se plantea el uso de la tecnología para obtener el mayor

provecho de los recursos con los que ya cuentan la ciudad para mejorar la seguridad de

la comunidad e integrar a los ciudadanos que usan la tecnología en la lucha contra la

inseguridad. Tecnologías de características especiales como alta complejidad interna y

sencillez de manejo para el usuario final, instantaneidad e integración con otros sistemas

de inteligencia y logística.

A continuación se definen algunos dispositivos y aplicaciones, que dan soluciones a la

seguridad ciudadana:

1.8.1 Alarma Comunitaria

Alarma Comunitaria es una aplicación Android que te permitirá crear una central de

alarmas utilizando únicamente un teléfono con capacidad de envió de mensajes de texto

SMS.

El mismo aplicativo puede funcionar como Cliente o como Servidor. En el teléfono

registrado como Servidor matricule tantos contactos como desee. Estos serán los usuarios

válidos del sistema. Asigne de esta lista aquellos a los que quiere enviar una alarma ante

una situación de pánico.

17

Eso es todo lo que necesita para empezar a utilizar el aplicativo. Si lo desea puede utilizar

el mismo aplicativo en modo Cliente. Con ello obtendrá funciones adicionales como una

alarma sonora en caso de alarma así como la posibilidad de conocer el nombre de la

persona en problemas.

El teléfono configurado como Servidor tiene la lista de contactos válidos del sistema así

como la lista de ellos a los que se desea enviar un mensaje de alarma. Los usuarios

registrados en el Servidor son los únicos habilitados para iniciar una alarma comunitaria.

Un usuario en problemas realiza una llamada al número móvil del Servidor. El Servidor

revisa en su lista de contactos si la persona que está llamando es un contacto válido del

sistema. Si es así, el Servidor envía un mensaje de texto a los usuarios configurados para

la recepción de la alarma con información de la persona que tiene problemas6.

1.8.2 Alarmapp

¿Quién no ha salido a la calle al escuchar la alarma de su barrio, solo para darse cuenta

que era una falsa alarma? Pensando en dar solución a esta problemática un grupo de

emprendedores en Cali diseñaron la propuesta de 'Alarmapp', una aplicación que permite

identificar la causa de la emergencia que enciende las sirenas.

Las personas han empezado a ignorar el sonido de la alarma. No saben si la presionaron

por error, si es una riña o si se trata de un robo. Al desconocer la causa de la activación

pierde mucha de su utilidad, señaló.

El docente explicó que esta app permitirá mediante controladores electrónicos encender la

alarma desde cualquier dispositivo móvil pero a la vez el usuario deberá especificar el

motivo por el cual es activada7.

1.8.3 Commisur

La aplicación se puede descargar desde IOS y Android. Cada persona debe registrarse y

crear una comunidad, integrada por las personas que decida, vecinos, amigos, compañeros

de trabajo, etcétera.

6 “Alarma comunitaria”, {En línea}. {08/07/2017} disponible en: (http://www.brainatoms.com/communityalarm/index.html) 7 “Alarmapp” ,{En línea}.{08/07/2017} disponible en: (http://www.elpais.com.co/cali/alarmapp-la-aplicacion-que-pondra-en-cintura-las-alarmas-comunitarias-en.html)

18

Al instalar la APP, se puede observar que posee las alertas de incendio, robo, accidente y

pánico. Esta última opción es una especie de comodín, que se utiliza en cualquier situación

que no sea los señalados anteriormente.

En caso de que el usuario tenga alguno de estos problemas, presiona la opción que

corresponda. Esta alerta llega a todos los usuarios que están registrados en esa comunidad.

Uno de los plus que tiene este desarrollo es que permite que las personas sean partícipes

del proceso8.

1.8.4 CityCop

Esta app se creó con el mismo fin que las alarmas comunitarias que utilizan los vecinos de

un barrio: generan un red de seguridad entre las potenciales víctimas. Es decir promover

la seguridad de manera interactiva.

El usuario podrá a su vez recibir en tiempo real las alertas de otras personas que estén

informando lo mismo, generando así un ecosistema retroalimentado por sus propios

usuarios9.

1.8.5 Haus APP

Haus fue creada a comienzo del 2015 por un grupo de emprendedores chilenos que por la

experiencia de un robo dentro de una de nuestras casas, se dieron cuenta de la importancia

de contar con una red de ayuda vecinal inmediata frente a una emergencia. Haus

transforma el celular de cada vecino en una alarma comunitaria, dando un paso más allá

de las sirenas instaladas en la plaza, haciendo que ante una emergencia el teléfono de todos

los vecinos conectados a la red suene como sirena, indicando el tipo de emergencia que

puede ser de seguridad, salud o incendio.

Funciona con un botón de Pánico Vecinal que a diferencia de whatsapp envía un mensaje

SOS en 3 segundos a toda la red vecinal, que es ilimitada, indicando el nombre y la

dirección de la persona que necesita ayuda y haciendo sonar el celular de todos los vecinos

conectados como una potente sirena de emergencia10.

8 “App mantiene a la comunidad conectada y en alerta en caso de emergencia” ,{En línea}.{10/07/2017} disponible en: (http://www.plataformacientifica.cl/app-mantiene-la-comunidad-conectada-y-en-alerta-en-caso-de-emergencia/ ) 9 “CityCop, una app gratuita que emula a las alarmas comunitarias” ,{En línea}.{11/07/2017} disponible en: (http://losandes.com.ar/article/lego-a-la-argentina-citycop-la-aplicacion-que-ayuda-a-prevenir-delitos-811022) 10 “Haus, la app que te conecta con tus vecinos”, {En línea}.{11/07/2017} disponible en: (https://www.harmonia.la/entorno/haus_la_app_que_te_conecta_con_tus_vecinos)

19

1.9 Marco teórico

1.9.1 ¿Qué es una Alarma Comunitaria?

Una “ ALARMA ” es un grupo de elementos electrónicos diseñados para realizar acciones

específicas como detectar anomalías, intrusión o allanamiento en áreas restringidas de una

propiedad o bien; por medio de diferentes tipos de sensores que detectan y crean una señal

por medio de la cual se informa sobre la presencia real o inminente de una amenaza ( robo

perimetral o interno, incendio, evacuación, inundación, temperatura, fuga de gas,

emergencia médica, atraco, coacción, pánico, etc.); y realizan acciones que permite

generar alerta sonora o visual para advertir de un peligro, adicionalmente registrar y

transmitir dando aviso a quienes puedan tomar las acciones correspondientes,

(propietarios, autoridades públicas, bomberos, paramédicos, técnicos) Para minimizar

consecuencias de dicha acción o amenaza. Cuando el sistema se diseña para la protección

de edificios de apartamentos, conjunto residencial, centro comercial, empresarial o

industrial, barrios y en general a “FRENTES DE SEGURIDAD” se denomina “ALARMA

COMUNITARIA”.

Actualmente existen dispositivos como ALARMAS COMUNITARIAS SONORAS DE

ACTIVACIÓN POR CONTROL REMOTO 100m y GSM, estos equipos (receptor y/o

repetidor) son activados por las señales de los transmisores inalámbricos, ya sean los

sensores detectores y/o controles remotos tipo llaveros que pertenecen a todos los

participantes del sistema, donde cada participante puede tener más de un control remoto

según sus necesidades y de acuerdo con los requerimientos individuales y/o presupuesto

de cada participante del sistema, pero tienen gran costo y no analizan datos que pueden

ser relevantes para tomar decisiones11.

En la universidad Javeriana encontramos un MODELO DE INTEGRACIÓN

TECNOLÓGICA DEL SUBSISTEMA DE ALARMAS COMUNITARIAS CON LOS

SISTEMAS DE SEGURIDAD Y EMERGENCIAS (SIES) basado en el uso de tecnología

IP PBX haciendo uso del software Elastix y para la creación de las bases de datos se utiliza

el módulo Mysql incluido en este, pero administrado por la interfaz gráfica de Webmin12.

y en la UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE

UN SISTEMA DE ALARMA COMUNITARIA A BASE DE MÓDULOS

INALÁMBRICOS UTILIZANDO TECNOLOGÍA ZIGBEE , Zigbee opera en la banda

11 “Alarma comunitaria multi partición cctv inalámbrico”, {En línea}.{18/07/2017} disponible en: (http://alarmascomunitarias.weebly.com/) 12 GÓMEZ RODRÍGUEZ, Wilmar Alejandro, URIBE MALDONADO, Juan Sebastián, “Modelo de integración tecnológica del subsistema de alarmas comunitarias con los sistemas de seguridad y emergencias (SIES)”{En línea}.{20/07/2017} disponible en: (https://repository.javeriana.edu.co/handle/10554/15574)

20

de frecuencia ISM de 2.4 GHz, misma que se encuentra saturada por la utilización de otros

dispositivos inalámbricos13.

1.9.2 ¿Que es un frente de seguridad?

Se denomina “FRENTE DE SEGURIDAD” a un procedimiento de los residentes o

comunidad de un sector para la prevención o detección temprana del delito, vandalismo,

protección, y seguridad, con la colaboración de la comunidad activa de manera inmediata

( Plan Comunal de Seguridad Pública del sector ), y/o el accionar de la Fuerza Pública

basado en el PNVCC ( Plan Nacional de Vigilancia Comunitaria por Cuadrantes) con

mayor proyección en la actualidad, adoptando una metodología de generación de alerta

ya sea organizados por cuadra, manzana, conjunto residencial o barrio con el apoyo de

medios tecnológicos una “ ALARMA COMUNITARIA ”14.

1.9.3 ¿Que es el PLAN NACIONAL DE VIGILANCIA

COMUNITARIA POR CUADRANTE?

El Plan Nacional de Vigilancia Comunitaria por Cuadrantes? Es una estrategia operativa

del servicio de Policía, orientada a asegurar las condiciones de convivencia y el

mantenimiento de la seguridad ciudadana en contextos urbanos y rurales, con asignación

de responsabilidades en un área específica dentro del Modelo de Vigilancia Comunitaria.

En qué consiste? El Plan Nacional de Vigilancia Comunitaria por Cuadrantes – PNVCC,

es un sistema que la Policía Nacional implementa para prestar un servicio a los

Colombianos, aprovechando al máximo los recursos disponibles y generando integración

con la comunidad.

¿Qué es un Cuadrante? Es un espacio geográfico en el cual pueden confluir varias cuadras

o Barrios de una localidad, fijo que a partir de sus características sociales, demográficas

y geográficas, recibe distintos tipos de atención de servicio policial entre los que se

encuentran la prevención, la disuasión y el control de delitos y contravenciones, bajo

principios de integralidad, corresponsabilidad y trabajo con calidad. Los cuadrantes se

definen de acuerdo con el análisis de variables como apreciación diagnóstica, actividad

socioeconómica, tasa delincuencial y tasa poblacional.

13 CASTILLO IMBAQUINGO,Diego Xavier ,“Diseño e implementación de un sistema de alarma comunitaria a base de módulos inalámbricos utilizando tecnología zigbee“ {En línea}.{19/07/2017} disponible en: (http://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/1886/1/04%20RED%20011%20ALARMA%20COMUNITARIA%20A%20BASE%20DE%20M%C3%93DULOS%20INAL%C3%81MBRICOS%20UTILIZANDO%20TECNOLOG%C3%8DA%20ZIGBEE.pdf, 06/04/2017). 14 “Única alarma comunitaria multi partición” ,{En línea}.{22/07/2017} disponible en: (https://alarmascomunitarias.weebly.com/)

21

¿Para qué sirven los Cuadrantes? Sirve para dinamizar el servicio de Policía bajo los

principios de eficacia y efectividad, para generar un servicio de Policía Integral mediante

la prevención, disuasión y reacción15.

Gracias al continuo monitoreo y a la evaluación científica que ha tenido el Plan nacional

de Vigilancia Comunitaria por Cuadrantes, se le otorgó el premio más importante en

criminología a nivel mundial.

“Salón de la Fama de la Actuación policial Basada en Evidencia” “premio que otorga

la Universidad George Mason de Estados Unidos, le será entregado por primera vez a la

Policía Nacional de Colombia por el importante proyecto que se ha venido realizando

con el Plan nacional de Vigilancia Comunitaria por Cuadrantes”16.

1.9.4 Servicio en la Nube

Se presenta como un autoservicio a la carta, es decir, un consumidor puede utilizar

unilateralmente capacidades de computación como almacenamiento en red, tiempo de

servidor lo cual depende de las necesidades que presente el sistema y sin necesidad de

requerir de la interacción humana como los proveedores de servicios lo que indica que es

de forma automática. El amplio acceso a la red es otro punto importante a tener en cuenta

ya que las aplicaciones se encuentran disponibles en la red y el acceso a ellas es a través

de mecanismos estándar que fomentan el uso por parte de las diferentes plataformas

existentes. Un conjunto de recursos físicos de cómputo son compartidos por varios

consumidores, asignados de manera dinámica, en función de la demanda. La capacidad de

Cloud Computing radica en suministrar estos recursos de manera elástica, rápida y de

forma automática. Para el consumidor estas capacidades se muestran ilimitadas y se

pueden adquirir en cualquier cantidad y momento. “Los sistemas de nube controlan y

optimizan el uso de los recursos de manera automática utilizando una capacidad de

evaluación en algún nivel de abstracción adecuado para el tipo de servicio”17.

● Software como Servicio (SaaS): Es el modelo en el que una aplicación está

alojada como servicio para que los clientes accedan a ella por internet. Cuando el

software está alojado fuera del sitio, el cliente no tiene que mantenerlo o darle

soporte. Por otra parte, está en manos del usuario decidir en qué sitio va a alojar el

servicio. La idea es usar el software fuera de la caja sin necesidad de hacer una

serie de cambios o de integraciones con otros sistemas. El proveedor aplica parches

y actualizaciones mientras mantiene la plataforma corriendo.

15 “Única alarma comunitaria multi partición” ,{En línea}.{22/07/2017} disponible en: (https://alarmascomunitarias.weebly.com/) 16 “Policía Nacional de Colombia recibe importante premio“,{En línea}.{02/08/2017} disponible en: (http://laud.udistrital.edu.co/noticias/polic%C3%ADa-nacional-de-colombia-recibe-importante-premo) 17 “CSA Cloud security alliance. Guía para la seguridad en áreas críticas de atención en Cloud Computing” {En línea},{01/08/2017} disponible en: P7 (http://www.cloudsecurityalliance.org/guidance/csaguide-es.v2.pdf)

22

● Plataforma como Servicio (PaaS). La plataforma como servicio es otro

modelo de entrega de aplicaciones. PaaS proporciona todos los recursos requeridos

para construir aplicaciones y servicios completamente desde internet, sin tener que

descargar o instalar software.

● Infraestructura como Servicio (IaaS). Es un modelo basado en la premisa,

que la infraestructura completa (Hardware, almacenamiento, comunicaciones,

espacio físico, etc) es desplegada en un modelo por demanda. Esto casi siempre

toma la forma en un ambiente virtualizado y de servicios relacionados, que

habilitan al usuario crear máquinas virtuales como componentes, que son

administrados por medio de una consola. Los recursos físicos (servidores,

almacenamiento y red) son administrados por el proveedor de nube, mientras que

el sistema operativo y aplicaciones implantadas sobre esos componentes es

manejada por el usuario18.

1.9.5 Google Cloud y Aplicaciones auto escalables (App Engine)

¿Qué es Google Cloud Platform? Es, básicamente, una plataforma que ha reunido todas

las aplicaciones de desarrollo web que Google estaba ofreciendo por separado,

aumentando de esta forma su nivel de competitividad.Google Cloud Platform es utilizada

para crear soluciones a través de la tecnología almacenadas en la nube, algunos servicios

ofrecidos son: Big Query, Cloud storage, Cloud SQL, App Engine y Compute Engine.

¿Qué es Google App Engine? Google App Engine es otro de los servicios que conforman

la familia de Google Cloud Platform. Este servicio es del tipo Plataforma como Servicio

o Platform as a Service (PaaS), nos permite publicar aplicaciones web en línea sin

necesidad de preocuparnos por la parte de la infraestructura y con un enfoque 100% en la

construcción de nuestra aplicación y en la posibilidad de correrla directamente sobre la

infraestructura de Google, es decir, la que Google usa para sus propios productos.

Cuando usamos Google App Engine (GAE) no nos tenemos que preocupar por la

escalabilidad de nuestra aplicación ya que cuenta con un balanceador de carga y

escalamiento automático.Así nuestra aplicación solamente será atendida por las máquinas

necesarias para tener un perfecto comportamiento y para que la respuesta de nuestra

aplicación sea la más óptima19.

18 “CSA Cloud security alliance. Guía para la seguridad en áreas críticas de atención en Cloud Computing” {En línea},{01/08/2017} disponible en: P7 (http://www.cloudsecurityalliance.org/guidance/csaguide-es.v2.pdf) 19 “Qué es y cómo funciona Google App Engine”,{En línea},{02/08/2017} disponible en: (https://platzi.com/blog/google-app-engine/)

23

1.9.6 Firebase

Básicamente es una base de datos remota, alojada en la nube y capaz de ser accedida desde

navegadores y apps para dispositivos, que tiene como principal característica que

almacena y sincroniza datos entre usuarios y dispositivos en tiempo real a través de una

base de datos noSQL alojada en la nube. Los datos actualizados se sincronizan entre

distintos dispositivos conectados en milisegundos y permanecen disponibles si la app

pierde la conexión a la red, lo que brinda una experiencia del usuario de alta calidad sin

importar el estado de la conectividad.

Firebase dispone de diferentes funcionalidades, entre las que se encuentran:

● Base de datos en tiempo real: una base de datos gestionada por Google basada

en JSON que nos permite, mediante eventos, tener funcionalidades en tiempo real.

También nos permite llevar una gestión automática de los datos en el caso de que

la aplicación se encuentre sin conexión, sincronizando todos los cambios una vez

haya recuperado dicha conectividad.

● Sistema de autentificación de usuarios tanto por email/contraseña como por

otros sistemas como facebook, twitter, google, github, etc.

● Cloud Messaging para el envío de notificaciones push a los dispositivos de

una forma sencilla.

● Un sistema de almacenamiento y sincronización de ficheros con el

dispositivo.

● Un sistema de hosting estático, ideal para realizar páginas estáticas o utilizarlo

a modo de CDN de la app.

● Sistema de reporting de errores.

● Laboratorio de pruebas, para realizar pruebas en los dispositivos.

● Funciones lambda basadas en NodeJS para realizar mediante eventos ciertas

operaciones.

● Conexión con AdMob para la monetización de la aplicación.

● Configuración remota de la aplicación, pudiendo cambiar dinámicamente

funcionalidades de la misma.

● Accesible desde los dispositivos del cliente. Se puede acceder de forma

directa a Firebase Realtime Database desde un dispositivo móvil o desde el

navegador web, no se necesita un servidor de apps. La seguridad y la validación

de datos están disponibles a través de las Security Rules de Firebase Realtime

Database, reglas basadas en expresiones que se ejecutan cuando se leen o se

escriben los datos20.

20 Firebase, “Firebase te ayuda a crear mejores apps para dispositivos móviles y hacer crecer tu empresa.” {En línea},{04/08/2017} disponible en: (https://firebase.google.com)

24

1.9.7 ANDROID

Android constituye una pila de software pensada especialmente para dispositivos móviles

y que incluye tanto un sistema operativo, como middleware y diversas aplicaciones de

usuario. Todas las aplicaciones para Android se programan en lenguaje Java y son

ejecutadas en una máquina virtual especialmente diseñada para esta plataforma, algunos

de sus componentes:

● Aplicaciones: Forman la capa superior, esta capa la controla plenamente el

usuario.

● Framework de aplicaciones: El marco de aplicaciones da acceso completo a

los programadores a las mismas APIs utilizadas por las aplicaciones básicas.

● Bibliotecas: El sistema incluye un set de librerías en C y C++ que

proporcionan la mayor parte de las funcionalidades y que son utilizadas por varios

componentes del sistema, entre las que encontramos:

○ System C library: Librería estándar de C, optimizada para dispositivos

móviles.

○ SGL: Motor gráfico 2D.

○ 3D Libraries: Esta librería utiliza hardware para la aceleración 3D.

○ SQLite: Sistema gestor de base de datos.

○ FreeType: Librería para fuentes de texto21.

1.9.8 TELEFONÍA MÓVIL

Evolución:

● GSM La Segunda Generación de móviles comenzó con la implantación del GSM

como sistema utilizado para la comunicación de la voz entre dispositivos móviles. AI

principio de los años 80, existían en Europa hasta seis sistemas de comunicación

analógicos, incompatibles entre ellos. Con el crecimiento del Mercado Común Europeo y

la integración económica de Europa, era de vital importancia desarrollar un sistema de

telefonía común, en el que no existieran incompatibilidades, aunque el usuario cambiase

de país.

● GPRS La evolución hacia el siguiente paso de la telefonía móvil se vió forzada por

la presión del término 'Internet Móvil'. El intento de conseguir una transferencia de datos

de manera satisfactoria era imposible con GSM y la única situación de navegar con móvil

21 Android, “Desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles sobre la plataforma android de google.” {En línea},{04/08/2017} disponible en: (https://e-archivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/6506/PFC_Jaime_Aranaz_Tudela_2010116132629.pdf)

25

no se realizaba. GSM resultó, por lo tanto, un sistema muy eficiente para la voz, pero no

para los datos.

● UMTS o Tercera Generación , El UMTS (Universal Mobile TeleCommunication

System) equivale a la Tercera Generación de móviles. Surgió ante la saturación de

frecuencias originadas por el GSM dentro de Europa. Así en enero de 2000, el ETSI

(European Telecommunications Standards) adoptó el UMTS como nuevo modelo para las

futuras comunicaciones móviles. El UMTS es la versión europea del IMT-2000, el

estándar adoptado por la ITU (International Telecommunication Union), que pretende

constituirse como el patrón tecnológico internacional de las telecomunicaciones.

● Conversión de 2.5G a 3G , queda claro que invertir en telefonía móvil supone

hacerlo partiendo desde la 3G. Nuestra solución está basada en una plataforma 2.5G, si

bien es cierto, no es lógico limitarse a modelos anteriores pudiendo empezar desde el

primer momento con los mejores servicios y aplicaciones. Sobre todo, teniendo en cuenta

que esta tecnología es relativamente barata comparada con otras como una red local en

toda la empresa o la creación de una página Web.

● Cuarta Generación, la Cuarta Generación es el futuro inmediato de las

comunicaciones móviles, ya que supone no sólo una mejora en la velocidad de

transmisión, sino también el acercamiento inequívoco entre los ordenadores y los

terminales móviles, de manera que cada vez sea más sencillo acceder a los recursos que

proporciona la Red sin que sea necesario atender a factores temporales y geográficos. Una

de las ventajas es la velocidad, pues alcanza de 20 a 100 Megabits por Segundo en los

tramos UMT y un Gigabyte en las redes locales. Esto posibilitará que en el móvil puedan

utilizarse varias aplicaciones de forma simultánea como videoconferencias o reproducir

películas con la máxima resolución22.

1.9.9 GSM

GSM es la abreviatura de ‘Sistema Global para las comunicaciones Móviles’ (en inglés,

Global System for Mobile communications). A comienzos del siglo XXI, es el estándar

más utilizado de Europa. Conocido como estándar de segunda generación (2G), su

principal diferencia respecto a la primera generación de teléfonos móviles es que sus

comunicaciones son totalmente digitales.

El estándar GSM permite transmisiones digitales de voz y datos, como mensajes de texto

(SMS) o mensajes multimedia (MMS). Respecto a su arquitectura de red, en GSM todo

terminal móvil debe estar constituido por una tarjeta SIM (Módulo de identificación de

abonado) y el propio dispositivo, normalmente un teléfono móvil23.

22 “bibvirtualdata” ,{En línea}.{06/08/2017} disponible en: (http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/monografias/ingenie/molina_nc/cap03.pdf) 23 “Tecnologia GSM”,{En línea},{06/08/2017} disponible en: 8http://eve-ingsistemas-u.blogspot.com.co/2012/04/el-sistema-global-para.html)

26

La tarjeta SIM es la encargada de identificar en la red al usuario y al terminal móvil. Estos

dispositivos se identifican gracias a un número exclusivo de identificación denominado

IMEI (Identificador internacional de equipos móviles), compuesto por 15 dígitos. Por otro

lado, cada tarjeta SIM también posee un número de identificación único Denominado

IMSI (Identificador internacional de abonados móviles).Una de las características

principales en todas las redes GSM es la capacidad que tiene un usuario para realizar o

recibir llamadas telefónicas, enviar y recibir información o acceder a otros servicios

mientras viaja fuera del área geográfica cubierta por el operador local usando las redes de

otros operadores24.

1.9.10 UMTS

El UMTS (Universal Mobile Telecommunications System o Sistema Universal de

Telecomunicaciones Móviles) es una tecnología móvil de la llamada tercera generación

(3G), sucesora de la tecnología GSM (Global System for Mogile) o 2G. Esta tecnología

permite disponer de una mayor resistencia a interferencias que su predecesora, así como

la utilización simultánea de conexiones de voz y datos, con velocidades de descarga que

pueden alcanzar los 2 Mbit/s para usuarios con baja movilidad o los 144 Kbit/s para

aquellos moviéndose en vehículos a gran velocidad. Estas características han hecho que la

tecnología 3G sea una de las más extendidas y utilizadas para el acceso a Internet de banda

ancha móvil.

Las sucesivas mejoras de la tecnología UMTS han conseguido mayores velocidades de

descarga, como es el caso de HSPA (High Speed Packet Access) con la que se pueden

alcanzar velocidades de hasta 14.4 Mbit/s y la evolución de ésta, HSPA+, que ofrece un

máximo teórico de 42 Mbit/s.

Hay que tener en cuenta que la capacidad de ancho de banda de UMTS es compartida por

todos los usuarios que se encuentran simultáneamente conectados a una misma estación

base, y al mismo tiempo la calidad de la de la conexión depende de la distancia del usuario

a la estación y de las interferencias existentes, por lo que las velocidades de descarga

individuales para cada usuario pueden variar y, de hecho, tienden a ser menores que los

máximos teóricos25.

24 “GSM-07” ,{En línea},{09/08/2017} disponible en: (http://ocw.upm.es/teoria-de-la-senal-y-comunicaciones-1/comunicaciones-movilesdigitales/contenidos/Presentaciones/GSM-07.pdf) 25 “Acceso móvil: UMTS (3G)” ,{En línea}.{10/08/2017} disponible en: (http://www.minetad.gob.es/telecomunicaciones/banda-ancha/tecnologias/movil/Paginas/UMTS.aspx)

27

1.9.11 LTE

Las siglas LTE vienen del término inglés Long Term Evolution, o lo que es lo mismo en

español, Evolución a Largo Plazo.

LTE es una tecnología de transmisión de datos de banda ancha inalámbrica que está

principalmente diseñada para poder dar soporte al constante acceso de teléfonos móviles

y de dispositivos portátiles a internet.

Podríamos resumir diciendo que LTE es la tecnología utilizada en los teléfonos móviles o

celulares de cuarta generación, los llamados Teléfonos 4G, para la bajada y subida de datos

desde internet. Realmente los 4G usan LTE Advanced, la misma tecnología pero más

avanzada como luego veremos.

Cada vez utilizamos más internet con una gran cantidad de dispositivos que hay para ello

en el mercado, nos descargamos millones de aplicaciones, jugamos con millones de

usuarios online, vemos gran cantidad de contenido multimedia, etc. Prácticamente

podemos conectarnos a internet en cualquier momento y cada vez somos más los que lo

hacemos, bien, pues la tecnología LTE pretende dar un mejor servicio para nosotros. Nos

puede proporcionar una gran mejora para subir datos a la red y también para

descargarlos26.

1.9.12 IONIC2

Ionic 2 es un framework para el desarrollo de aplicaciones híbridas, inicialmente pensado

para móviles y tablets, aunque ahora también capaz de implementar aplicaciones web e

incluso dentro de poco aplicaciones de escritorio multiplataforma. Su característica

fundamental es que usa por debajo Angular 2 y una cantidad de componentes enorme, que

facilita mucho el desarrollo de las aplicaciones.

Se trata de una estupenda herramienta para la creación de aplicaciones sorprendentes,

pensada para obtener resultados de una manera rápida y con una menor inversión

económica, ya que permite crear aplicaciones para distintas plataformas móviles con una

misma base de código27.

26 “LTE y LTE Advanced” ,{En línea}.{10/08/2017} disponible en: (http://www.areatecnologia.com/tecnologia/lte.html) 27 “Qué es Ionic 2” ,{En línea}.{11/08/2017} disponible en: (https://desarrolloweb.com/articulos/que-es-ionic2.html)

28

1.9.12 Protoboard

Tabla que permite interconectar componentes electrónicos sin necesidad de soldarlos. Es

muy fácil de utilizar, para el armado de los circuitos electrónicos y desarmado es muy

rápido y sencillo. Se usa para construir prototipos o pruebas experimentales.

Se insertan los dispositivos que se utilizaran a presión en los orificios de la placa. Los

agujeritos que tiene la placa están unidos en la parte inferior de la placa. Existen dos filas

en la parte inferior y superior de la placa, para conectar los dos polos de la fuente de tensión

que alimenta el circuito. Los orificios de la tabla están conectados entre sí en un orden

coherente28.

1.9.13 Resistencia

Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al

desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional

es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán

George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. La resistencia está

dada por la siguiente fórmula:

En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material

La resistencia de un circuito eléctrico determina según la llamada ley de Ohm cuánta

corriente fluye en el circuito cuando se le aplica un voltaje determinado. La unidad de

resistencia es el ohmio, que es la resistencia de un conductor si es recorrido por una

corriente de un amperio cuando se le aplica una tensión de 1 voltio29.

1.9.14 Capacitor

Capacitor electrolítico (Radial) de aluminio, de 40 uF (micro Faradios) a 10 Volts, con

corriente de fuga y factor de disipación bajos.

nombre por el cual se le conoce frecuentemente en el ámbito de la electrónica y otras ramas

de la física aplicada), es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica,

capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de

superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de

28 “Circuios electricos y electronicos” ,{En línea}.{12/08/2017} disponible en: (http://cireleele.blogspot.com.co/2014/05/dispositivos-que-utilizaremos-en-las.html) 29 “Circuios electricos y electronicos” ,{En línea}.{12/08/2017} disponible en: (http://cireleele.blogspot.com.co/2014/05/dispositivos-que-utilizaremos-en-las.html)

29

influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a

parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas

a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una

de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total30.

30 “Circuios electricos y electronicos” ,{En línea}.{12/08/2017} disponible en: (http://cireleele.blogspot.com.co/2014/05/dispositivos-que-utilizaremos-en-las.html)

30

1.10 Estudio de factibilidad

1.10.1 Factibilidad técnica

Se requiere una aplicación que permita controlar una alarma comunitaria por medio de

dispositivos móviles asociados.

1.10.1.1 Dispositivo

Existen en el mercado sirenas de tipo exterior, se trata de una sirena que funciona con

corriente alterna colocada dentro de un gabinete protector que funciona como disuasión

sonora.

1.10.1.2 Canal de comunicaciones

Se contemplaron las opciones de uso de Wifi, llamadas y SMS, para la activación de la

alarma que se encuentra en un dispositivo móvil.

1.10.1.3 Plataforma

La plataforma Cloud de Firebase dentro de sus servicios ofrece una base de datos en

tiempo real optimizada para aplicaciones móviles, para el manejo de la información y su

análisis en tiempo real.

También la plataforma de APPENGINE, que permite alojar aplicaciones, que pueden ser

escalables, que hacen uso de balanceadores para cumplir con el principio de disposición.

1.10.1.4 Recurso Humano

El equipo se encuentra conformado de dos desarrolladores con experiencia en plataformas

cloud, desarrollo de aplicaciones móviles y metodologías ágiles de desarrollo, lo cual

permite la realización del proyecto.

31

1.10.2 Factibilidad Financiera

Firebase y APPENGINE, estarán condicionadas respecto al uso de los servicios, ya que

se cobra según el uso y no una tarifa fija, dando beneficios como el pago según el uso de

la aplicación.

1.10.3 Factibilidad de gestión

Se plantea un modelo de trabajo de metodología ágil, el cual permite realizar

retroalimentación, monitoreo y desarrollo del proyecto, implementando Scrum como

estrategia de desarrollo incremental, en lugar de la planificación y ejecución completa del

producto, definiendo un conjunto de prácticas y roles, donde los clientes pueden cambiar

de idea sobre lo que quieren y necesitan sin afectar drásticamente el desarrollo del

proyecto.

1.10.4 Factibilidad económica

La factibilidad económica del proyecto es alta, ya que lo que necesitamos en términos

financieros son mínimo dos desarrolladores, asesoría de tutor del proyecto, acceso a

Internet, dos dispositivos móviles con Android, una protoboard y papelería para realizar

el modelado del proyecto.

En las tablas que se presentarán a continuación se describe la factibilidad económica,

identificando los costos de papelería, hardware, software y recursos humanos necesarios

para la realización del proyecto de investigación que se propone.

Se dividió en tres aspectos, recursos humanos (Tabla 1), recursos técnicos (Tabla 2), otros

recursos (Tabla 3) y una tabla final del total del proyecto (Tabla 4):

32

Tabla 1 Factibilidad Económica Recursos Humanos, fuente: Los Autores

Tipo Descripción Valor-

Hora

Cantida

d

Total

Tutor 1 Asesorías para la realización

del proyecto, referente a la

metodología.

$ 40.000 40 Horas $ 1.600.000

Desarrollado

res

Dos programadores que

realicen la implementación de

la solución.

$ 20.000 8 Horas $ 3.840.000

Tutoría Ayuda de compañero ingeniero

electrónico

$40.000 8 Horas $320.000

Total Recursos Humanos $ 5.760.000

Tabla 2 Factibilidad Económica Recursos Técnicos, fuente: Los Autores

Recurso Descripción Valor Unitario Cantidad Total

Computadores

(Servidor -

clientes)

Equipos de escritorio para

el desarrollo y las pruebas

del sistema.

$ 1.700.000 2 $ 3.400.000

Dispositivos

móviles

Equipo móvil con android $ 200.000 2 $400.000

Prototipo Implementación en

protoboard, activación de

alarma

$150.000 1 $150.000

Total Recursos Técnicos $ 3.950.000

33

Tabla 3 Gastos adicionales, fuente: Los Autores

Recurso Descripción Valor Unitario Cantidad Total

Papelería Papelería para

documentación.

$ 50.000 1 $50.000

Conexión a

Internet

Conexión a la red para

investigación y desarrollo de

la aplicación.

$ 60.000

mensual

6 meses $ 360.000

Total Recursos Técnicos $ 410.000

Tabla 4 Factibilidad Económica Costo Total, fuente: Los Autores

Recurso Valor

Total Recursos Humanos $ 5.760.000

Total Recursos Técnicos $ 3.950.000

Total Otros recursos $ 410.000

Costos imprevistos (10%) $ 965.000

TOTAL COSTO $11.085.000

34

1.11 Cronograma

De acuerdo a la metodología que se va a implementar (SCRUM), encontramos los Sprints

Goals (Metas) y sus respectivos Sprint Backlogs(Tareas) como se evidencia en la figura 1.

Figura 1 Cronograma, fuente: Los Autores

35

2. Fase de análisis

Personal encargado del desarrollo de la metodología

Product Backlog:

Jonathan García, Luis Aldana

Sprint planning:

Integrantes: Luis Aldana, Jonathan García

Sprint Backlog:

Jonathan García, Luis Aldana.

Scrum master:

Luis Aldana

Product owner:

Jonathan García

Equipo (Team):


Sprint:

Jonathan García, Luis Aldana

Retroalimentación:


36

2.1 Definición de los objetivos del Product Backlog

Para la definición del product backlog hacemos uso de historias de usuario, para tener de

una forma más detallada el proyecto a desarrollar, el cual cuenta con un estado y prioridad,

con esto sabemos en qué estado del proyecto global estamos y que necesitan más urgencia

para realizar cada actividad o historia de usuario como se ve en la Tabla 5.

PRODUCT BACKLOG

HISTORIA

ID

HISTORIA DE USUARIO ESTADO PRIORIDAD

Registro de datos (Emisor)

100 El usuario requiere configurar la aplicación móvil

emisora y almacenar los datos. Realizada 5

Activación-Desactivación alarma (Emisor)

101 El usuario necesita activar-desactivar la alarma y a

su vez enviar un evento para ser almacenado los

datos.

Realizada 4

Aplicación central (Receptor)

102 El usuario requiere configurar la aplicación móvil

central receptora. Realizada 5

Eventos en aplicación central (Receptor)

103 La aplicación central requiere escuchar los eventos

que se presenten en la Base de Datos y a si la

activación o desactivación de la alarma.

Realizada 4

Login en aplicación Web (Administrador)

104 El administrador requiere registrarse en la aplicación

web mediante un login. Realizada 3

Administración de usuarios (Administrador)

105 El administrador requiere ver el listado de usuarios. Realizada 3

Actualización de usuarios (Administrador)

37

106 El administrador requiere poder cambiar el estado de

los usuarios. Realizada 3

Historial de eventos (Administrador)

107 El administrador requiere ver el listado de alarmas

existentes y observar el historial de eventos en cada

una.

Realizada 3

Prototipo

108 Incorporación de prototipo que aumenta la señal de

audio e incorpora circuitos que simulan un switch

para encender o apagar la alarma.

Realizada 5

Tabla 5 Producto Backlog, fuente: Los Autores

2.2 Historias de usuario

2.2.1 Historia de usuario 100

100 Registro de datos (Emisor)

ID DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDAD

1 Crear un modelo de entidad el cual permita identificar las entidades relacionadas en la

aplicación, definiendo atributos y características de cada una de estas.

2 Definir una herramienta o motor de base de datos que permita almacenar y establecer los

objetos para la creación e identificaron de la información.

3 Creación de métodos que permitan crear, actualizar la información de la aplicación

móvil.

Tabla 6 Historia de usuario 100, fuente: Los Autores

38


101 Activación-Desactivación alarma (Emisor)


1 Creación de método que permitan activar y desactivar la alarma a través de la aplicación

móvil.

2 Seleccionar el evento, para ser registrados en la base de datos.



102 Aplicación central (Receptor)


1 Creación de un formulario de ingreso del id de la alarma.

2 Conectar a la base de datos.

3 Consultar información de la alarma.

4 Mostrar en una vista el estado de la alarma.



103 Eventos en aplicación central (Receptor)


1 Creación de función que estará escuchando bandera en la base de datos.

2 Activación de alarma en caso de que su estado "Encendido" cambie a "True" y así emitir

un sonido.

3 Desactivación de alarma en caso de que su estado "Encendido" cambie a "False" y parar

el sonido que se esté emitiendo.


39


104 Login en aplicación Web (Administrador)


1 Creacion formulario de login para el ingreso a la aplicación Web.

2 Desarrollo para la autenticación y conexión con la base de datos.



105 Administración de usuarios (Administrador)


1 Creación de módulo que consulta usuarios.

2 Creación de módulo que muestra usuarios en la vista.



106 Actualización de usuarios (Administrador)


1 Creación de módulo que permita la actualización del estado del usuario, para que así el

usuario pueda activar o desactivar la alarma.


40


107 Actualización de usuarios (Administrador)


1 Creación de módulo que consulta alarmas

2 Creación de módulo que muestra alarmas en la vista y su historial de los eventos

sucedidos.



108 Prototipo


1 Incorporación de circuitos en la protoboard

2 Ampliación de la señal de audio emitida por el celular para poder ser procesada.

3 Comprar intensidad de la señal para activar o desactivar la alarma

4 Encender o apagar la alarma.


41

2.3 Definición general del software

2.3.1 Definición de Sprint

Para el manejo de los sprints en el desarrollo de este proyecto se tiene en cuenta que todos

deben cumplir con un alcance y una meta la cual está conformada de la siguiente manera:

2.3.2 Meta general software

Desarrollo de dos aplicaciones móviles, una es la aplicación emisor que permite la

activación y desactivación de la alarma, enviando una traza a la base de datos para que sea

almacenada; y la otra es la aplicación central receptora que estará a la escucha de eventos

hechos en la base de datos para la activación o desactivación de la alarma y una aplicación

web que se encarga de la administración de los usuarios e historial de las alarmas.

2.3.3 Alcance general software

Desarrollo de un sistema que consta de una aplicación móvil emisor, una aplicación móvil

receptor y un administrador web, que permitan la administración y activación de una

alarma controlada desde los dispositivos móviles en tiempo real.

2.3.4 Vista de escenarios definido por

Agrupa escenarios de casos de uso y definición de roles principales (Diagrama de casos

de uso).

2.3.5 Vista lógica definida por:

Modela elementos que soportan la funcionalidad del sistema este provee al usuario final

desde el punto de vista estático o dinámico (Diagrama de contexto, Diagrama de clases).

2.3.6 Vista de desarrollo definida por:

Esta describe la organización estética del software en su ambiente de desarrollo.

42

3. Sprint Backlog: 1

En este sprint lo que se busca desarrollar las actividades de creación de usuarios y la

asociación a una alarma en específico, además del ingreso a la aplicación móvil donde se

especifica con más detalle en el Product Backlog las cuales poseen una prioridad de 5 pero

las cuales son las base para poder desarrollar y crear un modelo de base de datos estándar,

el ID de estas historias de usuario son: 100,101.

Se toman en cuenta la realización de componentes y definición de arquitectura la cual se

plantea desde el punto inicial. Como también la definición de modelos UML que permiten

definir el sprint y las funcionalidades de las actividades.

Lo primero a realizar es la creación de usuarios, los cuales deben ser incluidos en un

modelo de base de datos como entidades principales en la aplicación.

BACKLOG ID: 100

ID Historia de

usuario

Tarea Prioridad

100 Elección y creación de un modelo de base de datos por objetos 5

Creación de Mockups para registro de usuario 3

Creación y codificación del módulo de registro del usuario

asociado a una alarma en específico

4

101 Creación de Mockup de activación de alarma con evento

asociado

3

Creación y codificación de la funcionalidad que activa y

desactiva la alarma

4

Guardar traza de eventos hechos por cada usuario 4

Tabla 15 Backlog 100, fuente: Los Autores

43

Sprint

ID 1

Backlog ID 100

Historias de U 100,101

Responsables Luis Aldana, Jonathan García

Descripción de las

funcionalidades

La primera funcionalidad de este sprint consiste en la creación de usuarios y

asociación a una alarma en específico.

Como segunda funcionalidad se encuentra la activacion y desactivacion de

la alarma asociada a un evento en particular

La tercera funcionalidad es guardar un registro por cada acción hecha por

cada usuarios

Tabla 16 Backlog sprint 100, fuente: Los Autores

3.1 Ejecución del sprint

La primera tarea de desarrollar es lo que comprende almacenar los datos en el sistema.

Para esto se usa FireBase esta herramienta es una la cual está orientada a la creación de

aplicaciones de alta calidad ya que ofrece varios servicios dentro de este bases de datos en

tiempo real realizar un CRUD en tiempo real ya que los datos pueden ser refrescados y

consultados en cualquier momento, los datos se almacenan en formato JSON permitiendo

un intercambio de datos ligero ya que maneja estructura vectorial orientada a objetos y

permite mayor flexibilidad y capacidad lógica a la base de datos además que está orientada

a los flujos de datos.

Con esta estructura inicial poder registrar tanto usuarios como alarmas desde la aplicación

móvil, donde las actividades a realizar son registrar un usuario y eventos realizados por el

usuario de activación y desactivación de alarma.

Se utiliza a su vez el framework Ionic2, que sirve para crear aplicaciones híbridas con

javascript y es basado en angularJs2, dándonos así una mayor comodidad al momento de

desplegar nuestro mismo código en diferentes entornos móviles.

En los siguientes Mockups se describe concretamente la ejecución del sprint.

44

3.1.1 Mockups: Vista Inicial

A continuación se muestra en la Figura 2 pantalla principal de la aplicación emisora.

Figura 2 Aplicación móvil emisora, fuente: Los Autores

3.2 Vista de escenarios

3.2.1 Diagrama de casos de uso: Usuario registro

Caso de uso del usuario y sus acciones al momento de registrarse así como lo evidencia la Figura 3

Figura 3 Caso de uso usuario registro, fuente: Los Autores

45

3.2.2 Usuario activación – desactivación

Caso de uso reflejado en la Figura 4 y sus acciones.

Figura 4 Caso de uso activación - desactivación, fuente: Los Autores

3.3 Vista Lógica

3.3.1 Diagrama de clases

Diagrama y relación de clases como se ve en la Figura 5.

Figura 5 Diagrama de clases emisor, fuente: Los Autores

46

3.3.2 Diagrama de flujo definido en FireBase

Estructura de datos en Firebase se muestra en la Figura 6.

Figura 6 Diagrama de flujo emisor, fuente: Los Autores

3.3.3 Diagrama de Contexto

En la Figura 7 se refleja la interacción de los actores.

Figura 7 Diagrama de contexto emisor, fuente: Los Autores

47

3.4 Vista de Desarrollo

Se evidencian los archivos y relaciones entre cada una de ellos como se ve en la Figura 8.

Figura 8 Vista de desarrollo emisor, fuente: Los Autores

48

3.5 Ejecución de tareas en este Sprint

3.5.1 Mockups listado de situaciones.

La creación de una actividad o pantalla principal donde se puede visualizar un listado de

las situaciones para poder activar la alarma (Figura 9)

Figura 9 Listado de eventos, fuente: Los Autores

3.5.2 Mockups para capturar los datos

La primera tarea es la realización de la actividad donde el usuario se pueda registrar es

importante capturar los siguientes datos. (Figura 10)

Identificador de alarma

Nombres completos

Dirección

Figura 10 Registro de datos emisor, fuente: Los Autores

49

3.5.3 Mockups activación-desactivación.

Creación de una pantalla principal donde se puede visualizar un botón para la activación

o desactivación de la alarma. Cuando el usuario al dar clic en el botón “Activar” este

encenderá la alarma y si al dar clic en el botón desactivar, apagará la alarma; estos dos

sucesos podrán ser accionados siempre y cuando el usuario esté activo, a su vez puede

escoger el evento asociado (Robo,Terremoto,Incendio). (Figura 11)

Figura 11 Botones de activación o desactivación, fuente: Los Autores

3.6 Retroalimentación de este sprint.

En este sprint se realizó completamente, las tareas que se estimaron, dentro de las tareas

las que abarcan mayor tiempo es la configuración de FireBase ya que para la creación y

apertura de este servicio, se requería el registro como desarrollador y la creación de un

registro de aplicación para poder consumir y que la API proporcionará los servicios Real

time Database. En donde se consolidó la instancia para el flujo de datos de la aplicación.

50

Se desarrolló de la aplicación móvil híbrida hecha en ionic 2, generando el APK para poder

ser instalado en dispositivos android y así poder probar la funcionalidad propuesto en el

Sprint.

3.7 Diagrama de Gantt Sprint

En la Figura 12 se muestra el desarrollo del Sprint.

Figura 12 Diagrama de Gantt sprint 1, fuente: Los Autores

51

4. Sprint Backlog 2

En este sprint lo que se busca desarrollar las actividades del app receptor, que se encargará

de escuchar la base de datos en caso de que sea activada o desactivada la alarma, también

aquí se hace la asociación del app con una alarma específica, siendo así una aplicación

central, el ID de estas historias de usuario son: 102 y 103.

Se toman en cuenta la realización de componentes y definición de arquitectura la cual se

plantea desde el punto inicial. Como también la definición de modelos UML que permiten

definir el sprint y las funcionalidades de las actividades.

Lo primero a realizar es la configuración de la app central, para la asociarla a la alarma

que va a estar escuchando a la base de datos, para luego capturar el evento en caso de que

cambie el estado y encender o apagar la alarma.

BACKLOG ID: 101

ID Historia de

usuario

Tareas Prioridad

102 creación de un formulario de ingreso del id de la alarma

central

5

conectar a la base de datos 4

mostrar en una vista el estado de la alarma 3

103 Creación de función que estará escuchando a la base de datos,

llamadas y sms que reciba el dispositivo.

5

activación de alarma en caso de que su estado "Encendido"

cambie a "True"

4

desactivación de alarma en caso de que su estado "Encendido"

cambie a "False"

4


52

Sprint

ID 2

Backlog ID 101

Historias de U 100,101


Descripción de las

funcionalidades

La primera funcionalidad de este sprint consiste la configuración de la app,

asociandola con una alarma específica

Como segunda funcionalidad se encuentra el mostrar el estado de la alarma

La tercera funcionalidad es escuchar los eventos de la base de datos para su

activacion o desactivacion



La primera tarea de desarrollar es configurar el App para asociarlo con una alarma

específica, conectándose a FireBase, esta herramienta es una la cual está orientada a la

creación de aplicaciones de alta calidad ya que ofrece varios servicios dentro de este bases

de datos en tiempo real, para ser consultados en cualquier momento, se usa el ID Android

Studio V3.0.1 y las dependencias para autenticacion “com.google.firebase:firebase-

auth:10.0.1” y consulta de la base de datos “com.google.firebase:firebase-

database:10.0.1”.

En los siguientes Mockups se describe concretamente la ejecución del sprint.

53

4.1.1 Mockups: Vista Inicial

Vista principal de configuración de la alarma como se observa en la Figura 13

Figura 13 Aplicación móvil receptora, fuente: Los Autores


4.2.1 Diagrama de casos de uso: Configuración alarma central

Caso de uso de ingreso de identificador de alarma evidenciado en la Figura 14.

Figura 14 Caso de uso configuración app, fuente: Los Autores

54

Caso de usos activados por llamadas o SMS evidenciado en la Figura 15 y Figura 16.

Figura 15 Caso de uso usuario activa por llamada, fuente: Los Autores

Figura 16 Caso de uso usuario activo por SMS, fuente: Los Autores

55

4.2.2 Usuario escucha evento activación - desactivación

Caso de uso de eventos (Figura 17).

Figura 17 Caso de uso escucha evento activación - desactivación, fuente: Los Autores

4.3 Vista Lógica

4.3.1 Diagrama de clases

Diagrama principal de alarma receptora (Figura 18).

Figura 18 Diagrama de clases receptor, fuente: Los Autores

56

4.3.2 Diagrama de flujo definido en FireBase

Diagrama de modelo de datos en Firebase (Figura 19)

Figura 19 Diagrama de flujo receptor, fuente: Los Autores

4.3.3 Diagrama de Contexto

Diagrama de contexto de flujo de datos se observa en la Figura 20.

Figura 20 Diagrama de contexto receptor, fuente: Los Autores

57

4.4 Vista de Desarrollo

Archivos necesarios para la creación de aplicación receptora y relación entre ellos, evidenciados en

la Figura 21.

Figura 21 Vista de desarrollo receptor, fuente: Los Autores

58

4.5 Ejecución de tareas en este Sprint

4.5.1 Mockups Ingreso de identificador de Alarma.

La creación de una actividad o pantalla principal donde se pueda ingresar el identificador

de la alarma.(Figura 22)

Figura 22 Ingreso identificador, fuente: Los Autores

59

4.5.2 Mockups mostrar estado

Se muestra al usuario la alarma y su estado, en caso de ser “True” la alarma se activará,

en caso de ser “False” se desactiva la alarma. (Figura 23)

Figura 23 Estado alarma, fuente: Los Autores

60


En este sprint se realizó completamente, las tareas que se estimaron, dentro de las tareas

las que abarcan mayor tiempo es la de activar el evento de inicializar la alarma según el

estado de la alarma, debido a que se tenía que ir por la rama del nodo de la alarma asignada.

Se desarrolló un App para Android el cual se asocia a una alarma en la base de datos de

Firebase, la cual está escuchando los eventos de la alarma asignada, para la posterior

activacion y desactivacion de la alarma.


Desarrollo del Sprint lo observamos en la Figura 24.


61

5. Sprint Backlog 3

En este sprint se desarrollaron las actividades correspondientes a las historias de usuario

105, 106, 107, 108 en la que se hará la integración del servicio de Appengine con Firebase,

mediante el desarrollo de una aplicación web para la administración de usuarios y alarmas

en el sistema.

BACKLOG ID: 102

ID Historia

de usuario

Tarea Prioridad

105 Integración libre con aplicativo, que permitan la conexión con la base

de datos de Firebase y Appengine.

5

Creación de formulario para ingreso de user y password. 4

Creación de módulo de autenticación a la base de datos. 4

106 Creación de módulo de consulta de usuarios. 4

Creación de vista donde se visualizarán los usuarios. 4

107 Creación de formulario que permita el ingreso de datos a actualizar. 5

Creación de módulo que realizará la actualización de datos del

usuario.

4

108 Creación de módulo de consulta de alarmas. 4

Creación de vista donde se visualizarán las alarmas. 4


62

Sprint

ID 2

Backlog ID 102

Historias de U 105,106,107,108


Descripción de las

funcionalidades

La primera funcionalidad de este sprint consiste en la creación de un login

Como segunda funcionalidad se encuentra el poder actualizar la

información de los usuarios.

La tercera funcionalidad es poder ver el historial de eventos sucedidos por

alarma.


5.1 Ejecución del sprint 2

Para la ejecución de este sprint la primera tarea a realizar es la implementación e

integración de la conexión de Appengine con firebase a través del uso del SDK de google.

El SDK permite interactuar con Firebase, leyendo y escribiendo datos de Realtime

Database, generando y verificando tokens de de autenticación de Firebase. Con una cuenta

Gmail, se accede a Firebase, se crea un proyecto, se configura el user y password para la

la autenticación y poder interactuar con la Base de Datos.

63


5.2.1 Diagrama casos de uso

Caso de uso interacción del administrador y sus acciones (Figura 25)

Figura 25 Capturar de casos de uso bluetooth, fuente: Los Autores

5.3 Vista Lógica

5.3.1 Diagrama de contexto

Diagrama de flujo de los datos (Figura 26).

Figura 26 Login y consulta de datos, fuente: Los Autores

64

5.4 Vista de desarrollo

5.4.1 Diagrama de componentes

Interacción del administrador (Figura 27)

Figura 27 Diagrama aplicación web, fuente: Los Autores

5.4.2 Ejecución de las tareas del sprint Backlog

Las librerías y algunos servicios se instalan con el SDK de google Appengine. La conexión

a Firebase se hace mediante la librería de firebase.js, para la autenticación y consulta de

datos.

Archivos necesarios para la aplicación web (Figura 28)

65

Figura 28 Localización de archivos, fuente: Los Autores

5.4.2.1 Login

Se realiza la validación de credenciales ingresadas, para acceder a la aplicación (Figura

29)

66

Figura 29 Mockups login, fuente: Los Autores

Se ingresa al home de bienvenida si las credenciales son válidas. (Figura 30)

Figura 30 Home de aplicación, fuente: Los Autores

5.4.2.2 Consultar Usuarios

Listado de usuarios por alarma (Figura 31)

Figura 31 Consulta Usuarios, fuente: Los Autores

67

5.4.2.3 Actualizar Usuarios

Se selecciona el registro que se quiere actualizar, se escoge la opción activar o

desactivar.(Figura 32)

. Figura 32 Actualiza Usuarios, fuente: Los Autores

5.4.2.4 Consulta histórico eventos

Se selecciona la alarma, y luego se muestra los eventos realizados en esta alarma. (Figura

33)

Figura 33 Consultar alarmas, fuente: Los Autores

68

5.5 Retroalimentación del sprint

Se realizaron los módulos correspondientes, pero se requirió un poco más de esfuerzo en

la parte visual, ya que era necesario que también se pudiera ver en móviles. (Figura 34)

Figura 34 Modo móvil, fuente: Los Autores

5.6 Diagrama de Gantt sprint

Desarrollo del Sprint lo observamos en la Figura 35


69

6. Sprint Backlog: 4

En este sprint lo que se busca desarrollar las actividades de crear un prototipo que simula

un switch, la decisión a tomar será hecha por una señal entrante, así el circuito decidirá si

es necesario el prender o apagar la alarma, el ID de esta historia de usuario es: 108.

BACKLOG ID: 103

ID Historia de

usuario

Tarea Prioridad

108 Hacer un diagrama del circuito final 5

Incorporar los circuitos de forma correcta, en la protoboard 4

Capturar la señal de audio y esta misma ampliarla 4

Procesar la señal y al final saber si encendemos o apagamos la alarma 4


Sprint

ID 4

Backlog ID 103

Historias de U 108


Descripción de las

funcionalidades

La primera funcionalidad de este sprint consiste en la creación del diagrama

del circuito a incorporar.

Como segunda funcionalidad se encuentra el desarrollo de incorporar cada

circuito en el orden correcto.

La tercera funcionalidad es por medio de la captura de la señal, el circuito

tomará la decisión de apagado o prendido de la alarma.


70


El desarrollo de este sprint se centraliza en la creación de un prototipo que nos funcione

como switch de activación o desactivación de la alarma, tenemos dos entradas (energía y

señal de audio) y una salida (sirena o alarma), para obtener una funcionalidad total del

prototipo consta de 4 fases para su desarrollo:

● Amplificación: En esta fase se toma como señal de entrada un audio que es emitido

por el dispositivo receptor, ya que la señal es baja para procesarla se aumenta en 20

DB a través del circuito LM386 que se encarga de este proceso.

● Filtro pasa bajas: Se usa para obtener la señal envolvente del audio, recordemos que

lo que se desea es destacar el detalle de los sonidos y detectar cuando hay sonido o

ausencia de él.

● Comparador: En esta etapa se desea obtener una señal tipo binaria que indique si

hay presencia de sonido o no. Esto se logra definiendo el umbral a través de un

potenciómetro que actúa como divisor de voltaje y se ajusta manualmente.

● Switch On/Off: Por último dependiendo de la señal entrante, decide si es posible el

activar la alarma o no.

71

6.2 Diagrama del circuito

Diagrama del circuito a desarrollar en la protoboard se observa en la figura 36

Figura 36 Diagrama prototipo del circuit, fuente: Los Autores.

6.3 Circuito final Circuito físico e implementado (Figura 37)

Figura 37 Prototipo físico, fuente: Los Autores.

72


En este sprint se realizó completamente, las tareas que se estimaron, este prototipo nos

ayuda a tener un sistema completo y controlado de la activación de la alarma.


Desarrollo del Sprint lo observamos en la Figura 38.


73

7. Esfuerzo general

7.1 Estimación de tiempo

Cada integrante del equipo contó con 28 Horas semanales de trabajo, lo que implica

un total disponible de 56 horas semanales de todo el equipo. Para realizar el total de

los backlog se requirieron un total de 336 horas (6 meses de trabajo).

8. Descripción del sistema

8.1 Implementación.

El sistema creado tiene varios componentes, el primero de ellos es una aplicación móvil

desarrollada en el framework Ionic2 para aplicaciones híbridas, que utiliza javascript y es

basado en AngularJs2, esto hace que el mismo código pueda ser desplegado en diferentes

plataformas. Este aplicativo a su vez está conectado a firebase, una base de datos en tiempo

real no relacional, que guarda sus datos en formato JSON (JavaScript Object Notation), al

ser una base de datos en tiempo real nos facilita en la sincronización de múltiples

dispositivos a la escucha de eventos y de la actualización de la información de forma

rápida, la aplicación móvil tiene la principal funcionalidad de activar o desactivar la

alarma.

El segundo componente es una aplicación nativa desarrollada en android, la cual está

conectada con la base de datos, escuchando eventos para tomar la decisión de reproducir

un sonido o no.

Un tercer componente es un prototipo de interruptor desarrollada en protoboard y con

circuitos para encender o apagar la corneta (sirena), consta de dos entradas, energía y la

señal de audio, la señal de audio será procesada por el circuito ampliando sus decibelios y

así dependiendo del voltaje la corneta será encendida o apagada, y una salida que es la

corneta.

74

A continuación se ilustra el sistema completo.(Figura 39)

Figura 39 Diagrama del sistema en general, fuente: Los Autores.

Por último está el componente de la administración de los datos desarrollado en la nube

(Cloud), este desarrollo está hecho en Appengine, el cual consta de un login, y consultas para

ver el historial de eventos sucedidos en cada alarma configurada y la administración de

usuarios por alarma. (Figura 40)

Figura 40 Diagrama del sistema administrador, fuente: Los Autores

75

9. Recomendaciones del proyecto

Se recomienda para una segunda versión, hacer uso de otras herramientas como

interfaz entre la alarma y el dispositivo receptor, de tal forma que no sea

necesariamente un móvil con sistema operativo Android como interfaz para la alarma,

para que funcione sobre cualquier plataforma o no dependa de un sistema operativo

especifico, también contemplar el uso de otras tecnologías que se tienen incorporadas

como lo son el bluetooth y GPS, que permitan recolectar más datos para su análisis.

El apoyo por parte de la Universidad al planteamiento de más proyectos que

favorezcan a la comunidad, que contribuyan a mejorar la calidad de vida de la

ciudadanía, haciendo buen uso de nuevas tecnologías.

10. Anexos

Dentro de los anexos se encuentran los siguientes manuales:

Manual aplicación móvil emisor.

Manual aplicación móvil receptor.

Manual aplicación web administrador.

Manual Incorporación del sistema.

76

11. Conclusiones

Se han cumplido satisfactoriamente los objetivos de este proyecto, ya que se ha adquirido

una experiencia muy valiosa en la creación de aplicaciones Android, con herramientas

utilizados en la creación de la misma como Firebase y Appengine.

También se logró adquirir experiencia en el diseño de apps que requieran una

comunicación entre diferentes dispositivos y manejo de datos en tiempo real, con bases

de datos no relacionales, además del uso de un dispositivo físico como lo es la alarma y la

activación de esta, desde cualquier dispositivo asociado.

Con la implementación de tecnologías móviles en los servicios de seguridad se mejora de

manera considerable algunos de los eventos que puedan ocurrir diariamente en el sector

dando así la posibilidad de que cualquier usuario puede acceder a dicho recurso, en este

caso en la activación de una alarma por supuestos sucesos que están sucediendo en el

momento.

De manera que para este proyecto se aplicaron tecnologías libres y que cumplieran con

los requerimientos para reforzar cada objetivo que se quería lograr además que es software

libre lo cual permite brindar un apoyo a la comunidad a un bajo costo.

También se plantea la posibilidad de reciclaje mediante el uso de dispositivos android que

no se usen, para usarlos como receptores, contribuyendo así a la conservación del medio

ambiente, ya que solo se necesita que cuente con las funciones básicas para su

funcionamiento, como lo son llamadas, mensajes y conexión a internet.

Por todo lo anterior es un proyecto innovar, ofreciendo una alternativa a nivel local,

escalable, que puede convertirse en global ya que tecnologías como CLOUD que permiten

mayor disponibilidad y seguridad de la información almacenada.

77

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