UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS...
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES SISTEMA DE RECOLECCIÓN DE DATOS AMBIENTALES POR MEDIO DE CONTROLADORES PROGRAMABLES SOPORTADO POR RADIO ENLACES TIPO PUNTO MULTIPUNTO PROYECTO DE TITULACIÓN PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE: INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES AUTOR: Miguel Ángel Ibarra Aguilar. TUTOR: Ing. Bolívar Ramos Mosquera. M.Sc. GUAYAQUIL – ECUADOR Abril 10 de 2019
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
SISTEMA DE RECOLECCIÓN DE DATOS AMBIENTALES POR
MEDIO DE CONTROLADORES PROGRAMABLES
SOPORTADO POR RADIO ENLACES
TIPO PUNTO MULTIPUNTO
PROYECTO DE TITULACIÓN
PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE:
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
AUTOR:
Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
TUTOR:
Ing. Bolívar Ramos Mosquera. M.Sc.
GUAYAQUIL – ECUADOR
Abril 10 de 2019
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE
GRADUACIÓN TÍTULO Y SUBTÍTULO:
SISTEMA DE RECOLECCIÓN DE DATOS AMBIENTALES POR MEDIO DE CONTROLADORES PROGRAMABLES SOPORTADO POR RADIO ENLACES TIPO PUNTO MULTIPUNTO AUTOR(ES)
(apellidos/nombres): Ibarra Aguilar Miguel Ángel. REVISOR(ES)/TUTOR(ES)
(apellidos/nombres): Ing. Alfredo Núñez Unda. M.Sc.
Ing. Bolívar Ramos Mosquera. M.Sc. INSTITUCIÓN:
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD
CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA
INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
FECHA DE PUBLICACIÓN:
No. DE PÁGS:
143 TÍTULO OBTENIDO: INGENIERO EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES.
ÁREAS TEMÁTICAS:
Soberanía, derechos y tecnologías en el ordenamiento territorial y ambiente de la construcción. Ordenamiento territorial y vías de comunicación.
PALABRAS CLAVE:
Prototipo, Agro-Tecnología, Sistema de Información, Arroz, Factores Ambientales, Toma de Decisiones.
RESUMEN: El presente proyecto de titulación se enfocó en dar ayuda a una problemática actual en el sector agrícola, debido a que, los procesos del cultivo del arroz se realizan manualmente en base a la experiencia del agricultor, sin considerar la influencia de los factores ambientales, por lo cual, en este proyecto se planteó una solución, usando tecnología Open Source para monitoreo y control de un microclima. Se logró cumplir el objetivo principal de desarrollar un prototipo de monitoreo de un microclima, mediante un análisis de los factores ambientales, se conocieron los sensores necesarios para el prototipo, la información captada por el mismo es almacenada en una base de datos, luego es enviada a la interfaz web que se desarrolló exitosamente. ADJUNTO PDF:
SI
NO
CONTACTO CON AUTOR/ES Teléfono: 0979445544
E-mail: [email protected]
CONTACTO EN LA INSTITUCIÓN: Nombre: Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas.
Teléfono: 2307729
Email:
x
II
CARTA APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del trabajo de titulación, “SISTEMA DE RECOLECCION DE DATOS AMBIENTALES POR MEDIO DE
CONTROLADORES PROGRAMABLES SOPORTADO POR RADIO
ENLACES TIPO PUNTO MULTIPUNTO.“ elaborado por el Sr. Miguel
Ángel Ibarra Aguilar, Alumno no titulado de la Carrera de
Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones, Facultad de
Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil,
previo a la obtención del Título de Ingeniero en Networking y
Telecomunicaciones, me permito declarar que luego de haber
orientado, estudiado y revisado, la Apruebo en todas sus partes.
Atentamente
____________________________________
Ing. Bolívar Ramos Mosquera, M.Sc.
TUTOR
III
DEDICATORIA
Este proyecto de tesis
quiero dedicárselo en primer
lugar a Dios por darme vida,
salud e inteligencia para
llegar hasta donde estoy hoy
en día, a mis padres que me
apoyaron a lo largo de este
difícil camino, siempre
apoyándome con amor cada
vez que lo necesite, y, por
último, pero no menos
importante a mí, por todo el
sacrificio y esfuerzo
requerido para lograr llegar a
esta meta, me admiro.
IV
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios porque
sin el nada de esto sería
posible, a mis padres por la
ayuda brindada dándole
énfasis especial a la más
grande ingeniera de la vida
que conozco por cada
consejo, guía y apoyo dado
con amor y paciencia mi
madre, al padre que Dios
me puso en mi vida, que a
pesar de no ser de sangre
me crio como si fuera su
propio hijo, motivo por el
cual estoy plenamente
agradecido, a ellos mis
padres que nunca
permitieron me faltara un
techo, ropa y comida
caliente en la mesa, mi
más sincera gratitud. Los
amo Haydeé y Carlos.
V
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN
Ing. Gustavo Ramírez Aguirre, M.Sc. DECANO DE LA FACULTAD CIENCIAS MATEMÁTICAS Y
FÍSICAS
Ing. Francisco Palacios Ortiz, Mgs DIRECTOR DE LA CARRERA DE
INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Ing. Alfredo Núñez Unda, M.Sc. PROFESOR REVISOR
TRIBUNAL
Ing. Miguel Molina Villacís, M.Sc. PROFESOR DEL ÁREA
TRIBUNAL
Ing. Bolívar Ramos Mosquera, M.Sc.
PROFESOR TUTOR DEL PROYECTO DE TITULACION
Ab. Juan Chávez Atocha, Esp. SECRETARIO (E) DE LA FACULTAD
VI
DECLARACIÓN EXPRESA
“La responsabilidad del
contenido de este Proyecto
de Titulación, me
corresponden
exclusivamente; y el
patrimonio intelectual de la
misma a la UNIVERSIDAD
DE GUAYAQUIL”
Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
VII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
SISTEMA DE RECOLECCIÓN DE DATOS AMBIENTALES POR
MEDIO DE CONTROLADORES PROGRAMABLES
SOPORTADO POR RADIO ENLACES
TIPO PUNTO MULTIPUNTO
Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por
el título de INGENIERO EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
Auto/a: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
C.I. 0951426022
Tutor: Ing. Bolívar Ramos Mosquera, M.Sc.
Guayaquil, Abril 10 de 2019
VIII
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado
por el Consejo Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y
Físicas de la Universidad de Guayaquil.
CERTIFICO:
Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por
el/la estudiante Miguel Ángel Ibarra Aguilar, como requisito previo
para optar por el título de Ingeniero en Networking y
Telecomunicaciones cuyo tema es:
“SISTEMA DE RECOLECCIÓN DE DATOS AMBIENTALES POR
MEDIO DE CONTROLADORES PROGRAMABLES SOPORTADO
POR RADIO ENLACES TIPO PUNTO MULTIPUNTO”.
Considero aprobado el trabajo en su totalidad. Presentado por:
Ibarra Aguilar Miguel Ángel C.I: 095142602-2
Tutor: Ing. Bolívar Ramos Mosquera, M.Sc.
Guayaquil, Abril 10 de 2019
IX
Título del Proyecto de titulación: Sistema de Recolección de Datos Ambientales por medio de Controladores Programables soportado por Radio Enlaces Tipo Punto Multipunto.
Tema del Proyecto de Titulación: Prototipo, Agro-Tecnología, Sistema de Información, Arroz, Factores Ambientales, Toma de Decisiones.
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS
Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en
Formato Digital
1. Identificación del Proyecto de Titulación
Nombre Alumno: Miguel Ángel Ibarra Aguilar Dirección: 26 y la P Santa Rosa y Girón Teléfono: 0979445544 E-mail: [email protected]
Facultad: Ciencias Matemáticas y Físicas Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones Profesor tutor: Ing. Bolívar Ramos Mosquera, M.Sc.
X
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de Titulación
A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de este Proyecto de titulación.
Publicación electrónica: Inmediata X Después de 1 año
Firma Alumno: ____________________ Miguel Ángel Ibarra Aguilar C.I: 095426022 3. Forma de envío:
El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como archivo .Doc. O .RTF y .Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser: .gif, .jpg o .TIFF. DVDROM CDROM
x
XI
ÍNDICE GENERAL
CARTA APROBACIÓN DEL TUTOR ............................................................................................................... II
DEDICATORIA ......................................................................................................................... III AGRADECIMIENTO ................................................................................................................................. IV
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN ....................................................................................................V DECLARACIÓN EXPRESA ...................................................................................................... VI CERTIFICADO DE APROBACIÓN DEL TUTOR ............................................................................. VIII
Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato Digital ................................ IX
ÍNDICE GENERAL ................................................................................................................................... XI
ÍNDICE DE CUADROS ......................................................................................................................... XIII
ÍNDICE DE FIGURAS .......................................................................................................................... XIV
ÍNDICE DE GRÁFICOS ..................................................................................................................XV
RESUMEN.............................................................................................................................................. XVI
ABSTRACT ........................................................................................................................................... XVII
INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................................... 1
CAPITULO 1 ............................................................................................................................................... 4
EL PROBLEMA ......................................................................................................................... 4 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................................................................... 4
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN………………………………………………………...…….12 Objetivo general………………………………………………………………………………………..12 Objetivos específicos…………………………………………………………………………………...12 Alcances del Problema……...……………………………………………….…………………………13 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA ......................................................................................... 14 Metodología del Proyecto ........................................................................................................ 15 Supuestos y restricciones ........................................................................................................ 16 Supuestos ................................................................................................................................ 16
XII
Restricciones ........................................................................................................................... 17 Plan de Calidad (Pruebas a realizar) ........................................................................................ 17 CAPÍTULO II ............................................................................................................................ 18 MARCO TEÓRICO .................................................................................................................. 18 ANTECEDENTES DEL ESTUDIO ........................................................................................... 18
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA............................................................................................... 20
FUNDAMENTACIÓN LEGAL ................................................................................................... 31
DEFINICIONES CONCEPTUALES .......................................................................................... 49 CAPÍTULO III ........................................................................................................................... 51 PROPUESTA TECNOLOGICA ................................................................................................ 51 ANALISIS DE FACTIBILIDAD .................................................................................................. 51 FACTIBILIDAD OPERACIONAL .............................................................................................. 51
FACTIBILIDAD TECNICA ........................................................................................................ 52
FACTIBILIDAD LEGAL ............................................................................................................ 52 FACTIBILIDAD ECONOMICA…………………………………………………………………………53 ETAPAS DE LA METODOLOGIA DEL PROYECTO……………………………..……………….54 ENTREGABLES DEL PROYECTO…………………………………………….……………………56 CRITERIOS DE VALIDACION DEL PROYECTO……………………………..……………………56 CAPÍTULO IV……………………………………………………………………..……………………..66 Criterios de Aceptación del Producto o Servicio………………………………..…………………...66 CONCLUSIONES…………………………………………………………………..…………………..67 RECOMENDACIONES………………………………………………………..………………………..68 Bibliografía…………………………………………………………………………………….………...69 Anexos…………………………………………………………………………………………………………70
XIII
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1: Influencia de la temperatura en el arroz………………………………6 Cuadro 2: Causas y Consecuencias del Problema…………………………… ..9 Cuadro 3: Delimitación del Problema………………………………………… ….10
Cuadro 4: Inversión en el proyecto……………………………………………… 53
Cuadro 5: Etapas del Proyecto.................................................................................55
Cuadro Nº 6: Resultado de la pregunta 1………………………………………...57 Cuadro Nº 7: Resultado de la pregunta 2………………………………………...58 Cuadro Nº 8: Resultado de la pregunta 3………………………………………...59 Cuadro Nº 9: Resultado de la pregunta 4………………………………………...60 Cuadro Nº 10: Resultado de la pregunta 5……………………………………….61 Cuadro Nº 11: Resultado de la pregunta 6……………………………………….62 Cuadro Nº 12: Resultado de la pregunta 7……………………………………….63 Cuadro Nº 13: Resultado de la pregunta 8……………………………………….64 Cuadro Nº 14: Resultado de la pregunta 9……………………………………….65 Cuadro Nº 15: Criterios de Validación del Producto…………………………….66 Cuadro N° 16: Costo implementación en cultivo…………………………………75
Cuadro N° 17: Ficha Técnica de Arduino Mega 2560…………………….……..98 Cuadro N° 18: Tarjeta Ethernet Shield……………………………………….....…99
Cuadro N° 19: Ficha Técnica Sensor DHT22…………………………… ……...100
Cuadro N° 20: Ficha Técnica del Sensor UVM30A………………………… …101
Cuadro N° 21: Ficha Técnica del equipo de comunicación………………… …101
Cuadro N° 22: Ficha Técnica de Radioenlace Mikrotik SXT HPnD……..…….102 Cuadro N°23: Tipos de Placas Arduino…………………………………….……118
XIV
ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Arduino……………………………………………………………………..20 Figura 2: MySQL……………………………………………………………… …...23 Figura 3: PHP…………………………………………………………………… ….25 Figura 4: XAMPP………………………………………………………………… …26 Figura 5: Sensor de Radiación Solar…………………………………………... …28 Figura 6: Sensor de Temperatura Ambiental y Humedad Relativa………… …29 Figura 7: Radioenlace Mikrotik SXT5HPND………………………………………30 Figura 8: Instalador de Xampp……………………………………………………..78
Figura 9: Mensaje de Xampp……………………………………………………….78
Figura 10: Componentes de Instalación de Xampp………………………………79
Figura 11: Carpeta de Instalación de Xampp……………………………………..79
Figura 12: Panel de Control de Xampp……………………………………………80
Figura 13: Página de inicio de Xampp……………………………………………..80
Figura 14: Creación de Base de Datos…………………………………………….81
Figura 15: Creación de la tabla……………………………………………………..81
Figura 16: Campos de la Tabla……………………………………………………..82
Figura 17: Tabla creada……………………………………………………………..82 Figura 18: Instalador de Arduino……………………………………………………83
Figura 19: Condiciones de Licenciamiento de Arduino…………………………..83
Figura 20: Opciones de instalación de Arduino…………………………………...84
Figura 21: Carpeta de instalación de Arduino……………………………………..84
Figura 22: IDE Arduino……………………………………………………………….85
Figura 23: Agregar Librerías…………………………………………………………85
Figura 24: Instalar librería DHT……………………………………………………...86
Figura 25: Instalar librería Adafruit Unified Sensor………………………………..86
Figura 26: Conexión Arduino-Ethernet Shield……………………………………..88 Figura 27: Conexión DHT22 a Arduino……………………………………………..89 Figura 28: Conexión UVM30A a Arduino………………………………………….. 89 Figura 29: Página de inicio del Sistema…………………………………………….91 Figura 30: Menú de Opciones del Sistema……………………………………….. 92 Figura 31: Indicador de Temperatura Ambiental…………………………………..92 Figura 32: Indicador de Radiación Solar……………………………………………93 Figura 33: Etapa de Floración del arroz…………………………………………….94 Figura 34: Proyección de la Temperatura e Índice UV…………………………...95
Figura 35: Arduino Mega 2560………………………………………………………99
Figura 36: Tarjeta Ethernet Shield…………………………………………...........100
XV
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1: Estadística de la pregunta 1…………………………………………..57 Gráfico 2: Estadística de la pregunta 2…………………………………………..58 Gráfico 3: Estadística de la pregunta 3…………………………………………..59 Gráfico 4: Estadística de la pregunta 4…………………………………………..60 Gráfico 5: Estadística de la pregunta 5…………………………………………..61 Gráfico 6: Estadística de la pregunta 6…………………………………………..62 Gráfico 7: Estadística de la pregunta 7…………………………………………..63 Gráfico 8: Estadística de la pregunta 8…………………………………………..64 Gráfico 9: Estadística de la pregunta 9…………………………………………..65
XVI
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
SISTEMA DE RECOLECCIÓN DE DATOS AMBIENTALES POR
MEDIO DE CONTROLADORES PROGRAMABLES
SOPORTADO POR RADIO ENLACES
TIPO PUNTO MULTIPUNTO.
Autor: Miguel Ángel Ibarra Aguilar Tutor: Ing. Bolívar Ramos Mosquera, M.Sc.
Resumen
El presente proyecto de grado se enfocó en dar ayuda a la
problemática actual presente en el sector agrícola del país, debido a
que, los procesos relacionados al cultivo del arroz se realizan
manualmente en base a la experiencia del agricultor, sin considerar la
influencia de los factores ambientales, por lo cual, este proyecto
presenta una solución oportuna, usando la tecnología disponible para
monitoreo y control de factores ambientales. Se logró cumplir el
objetivo principal de desarrollar un prototipo de monitoreo de un
microclima, mediante un análisis de los factores ambientales,
utilizando los sensores adecuados para el prototipo, la información
captada por el mismo es almacenada en una base de datos, luego es
enviada a la interfaz web que se desarrolló exitosamente.
Palabras Claves: Prototipo, Agro-Tecnología, Sistema de
Información, Arroz, Factores Ambientales, Toma de Decisiones.
XVII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
SYSTEM FOR THE COLLECTION OF ENVIRONMENTAL DATA BY
MEDIUM OF PROGRAMMABLE CONTROLLERS
SUPPORTED BY RADIO LINKS
MULTIPOINT POINT TYPE.
Author: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Tutor: Ing. Bolívar Ramos Mosquera. M. Sc.
ABSTRACT The present degree project focused on giving assistance to the
current problems present in the agricultural sector of the country, due
to the fact that the processes related to rice cultivation are carried out
manually based on the experience of the farmer, without considering
the influence of the environmental factors, therefore, this project
presents a timely solution, using the technology available for
monitoring and control of environmental factors. The main objective of
developing a prototype of monitoring a microclimate was achieved,
through an analysis of environmental factors, using the appropriate
sensors for the prototype, the information captured by it is stored in a
database, then it is sent to the web interface that was successfully
developed.
Keywords: Prototype, Agrotechnology, Information System, Rice,
Environmental Factors, Decision Making.
1
INTRODUCCIÓN
En la actualidad la mayoría de los pequeños o medianos
agricultores realizan de forma estacional los cultivos sin tomar en cuenta
el microclima, al no conocer el comportamiento climático actual o estimado
a corto plazo en la zona, continúan repitiendo el ciclo de cultivo con mayor
o menor producción basados en su criterio y experiencias previas sin
tomar en cuenta los factores ambientales que influyen en estos procesos,
el propósito de este trabajo de titulación es dar a conocer cuáles son los
indicadores más relevantes en el microclima de una zona, para lo cual se
llevará a cabo un análisis exhaustivo de los procesos relacionados al
cultivo del arroz de manera que con la información obtenida se logre
desarrollar un prototipo con las características de una sonda que recolecte
datos ambientales relevantes en el cultivo del arroz por medio de un
controlador programable equipado con transductores de ambiente.
Se define como microclima a la serie de variables atmosféricas que
están presentes en una zona o espacio medianamente reducido, los
microclimas tienen la característica de verse afectados por la humedad, el
viento, temperatura, la luz, la vegetación, el tipo de suelo, la topografía del
lugar, la estación del año entre otros.
Los factores ambientales con mayor incidencia en el ciclo de vida del
arroz y su rendimiento son: la temperatura ambiental, radiación solar y el
viento; estas variables atmosféricas impactan indirectamente el rendimiento
de la planta ya que se incrementa el daño provocado por enfermedades o
plagas en el grano.
El factor climático con mayor influencia en el ciclo del cultivo es la
temperatura debido a que cada etapa del crecimiento de la planta tiene una
temperatura mínima, máxima y optima, dándose el caso que la temperatura
sea inferior a la mínima o superior a la máximo se presentan problemas en el
arroz, tales como no germinación del grano, retraso en el crecimiento,
decoloración de las hojas, desarrollo de la raíz, iniciación del primordio,
2
diferenciación de la panoja, entre otros problemas concernientes a las etapas
del crecimiento de la planta.
Actualmente existen dispositivos que son de gran ayuda para agilizar
procesos agrícolas, tales como los drones que son usados en la fumigación
aérea, en este proyecto de titulación se recalca la importancia de emplear
dispositivos que analicen un microclima, en base a una investigación detallada
se podrá determinar que actualmente existen sensores capaces de capturar
datos de un microclima y transformarlos en propiedades eléctricas capaces de
medirse en un porcentaje, siendo los que se utilizaran en el desarrollo de este
proyecto sensores de temperatura y radiación solar, ya que con la
información que capten estos sensores se puede mejorar los procesos
relacionados al cultivo del arroz.
En este proyecto es necesario realizar un análisis de los actuales
procesos relacionados al cultivo del arroz, debido a que en la actualidad estos
se llevan a cabo sin el conocimiento suficiente causando así baja de
productividad en los cultivos de la zona, mediante la recolección de
información del comportamiento climático de la zona se podrá definir una
estructura de datos la cual servirá como herramienta informática para ayudar
en la toma de decisiones de los procesos. Es necesario realizar un análisis
de los dispositivos de bajo costo para obtener datos de microclima, lo cual
permite que se realice un prototipo que recolecte los datos ambientales que
inciden en el ciclo de vida del arroz.
El desarrollo del proyecto de tesis se llevará a cabo realizando
cuatros capítulos los cuales constan de los siguientes contenidos:
Capítulo I: Este es el inicio del tema en el cual se define todo lo
relacionado con la problemática a solucionar, la ubicación del problema en
un contexto, causas y consecuencias del problema, los objetivos de la
investigación siendo estos: general y específicos, los alcances del
problema, justificación e importancia y la metodología en la cual se realiza
el proyecto.
3
Capítulo II: Este capítulo está compuesto del marco teórico el cual
es un conjunto de ideas necesarias en una investigación para llevar a
cabo una actividad, también los antecedentes en los cuales se detalla
proyectos similares que sirvieron de guía para la realización de este tema
de tesis, fundamentación legal que son las normativas en lo que a la ley
se refiere para el ámbito en el que se desarrolla este proyecto, la pregunta
científica a contestarse y las definiciones conceptuales más relevantes
relacionadas al proyecto.
Capitulo III: El capítulo 3 está compuesto por la propuesta
tecnológica, el análisis de factibilidad técnico, legal y económico, también
las etapas de la metodología del proyecto, se definen los entregables del
proyecto, los criterios de validación de la propuesta y el procesamiento y
análisis de la información.
Capitulo IV: En el capítulo final del proyecto se describen los
criterios de aceptación del producto, se detallan las conclusiones y
recomendaciones del proyecto, y también como último punto la bibliografía
de donde se obtuvo la información y los anexos del proyecto.
4
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Ubicación del Problema en un Contexto
Actualmente en el sector agrícola del país por desconocimiento de
la influencia de los indicadores climáticos de un microclima en la zona, los
procesos relacionados al cultivo del arroz se realizan de manera manual,
ocasionando que no exista regularidad en los resultados del cultivo,
debido a que los agricultores se basan en experiencias previas esperando
obtener una buena cosecha, lo cual no ocurre con regularidad ya que son
de alta relevancia los factores ambientales para el cultivo en el que se
esté trabajando.
La temperatura necesaria para que se produzca la
germinación en el arroz es de un mínimo de 10º C a 13º C,
siendo la ideal entre 30º C y 35º C, ya pasados los 40º C la
germinación no ocurre. El crecimiento del tallo, hojas y
raíces necesita de un mínimo de 7º C, siendo la ideal los 23º
C. Con temperaturas mayores a ésta, el arroz crece a gran
medida, pero los tejidos se hacen demasiado blandos,
volviéndose más vulnerables a los ataques de
enfermedades. La panícula, llamada como espiga por el
agricultor, comienza su formación aproximadamente treinta
días antes del espigado, a partir de 15 días antes del
espigado se desarrolla la espiga de manera rápida, y es éste
el período más sensible a las condiciones ambientales
adversas, motivo por el cual es necesario llevar un
exhaustivo control de la temperatura en la zona. La floración
tiene lugar el mismo día del espigado, las flores abren sus
5
glumillas durante una o dos horas si el tiempo es soleado y
las temperaturas altas. Un tiempo lluvioso y con
temperaturas bajas perjudica la polinización. El mínimo de
temperatura para florecer se considera de 15ºC, siendo la
ideal de 30ºC, en temperaturas superiores a 50ºC no se
produce la floración. La respiración alcanza su máxima
intensidad cuando la espiga está en zurrón, disminuyendo
posterior al espigado, las altas temperaturas de la noche
incrementan la respiración de la planta, razón por la cual el
consumo de las reservas acumuladas durante el día por la
función clorofílica es mayor. Debido a esto, las temperaturas
bajas durante la noche favorecen la maduración de los
granos. (BERNIS, 2018)
Es necesario que el prototipo este equipado con un sensor de
temperatura ambiental, el cual capte en tiempo real los valores de esta
variable atmosférica que tiene gran impacto en el proceso de germinación
y floración del arroz, posterior a esto los datos deben ser transmitidos a un
gestor de base de datos donde se almacenaran e ira definiendo la
estructura de datos de este factor ambiental.
6
Influencia de la temperatura en el desarrollo del arroz
Cuadro 1: Influencia de la temperatura en el arroz
Fuente: Yoshida. 1981; Arroz: Investigación y Producción, CIAT.1985
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar La radiación solar necesaria para el cultivo del arroz varía según
las diferentes etapas de crecimiento de la planta, una radiación solar baja
afecta en poca magnitud los rendimientos y sus componentes durante la
fase vegetativa, mientras que en la fase reproductiva causa un notable
decremento en el número de granos. Durante el período que va del
llenado del grano a su maduración, se reduce en gran medida el
rendimiento de la planta si el nivel de radiación solar es bajo. Teniendo
esta información es notorio que el factor radiación solar influye en gran
Etapas de desarrollo Temperaturas criticas (º C)
Baja Alta Optima
Germinación 10 45 20-35
Emergencia y establecimiento de plántulas 12-13 35 25-30
Enraizamiento 16 35 25-28
Elongación de hojas 7-12 45 31
Macollamiento 9-16 33 25-31
Iniciación de panículas 15
Diferenciación de panículas 15-20 38
Antesis (Floración) 22 35 30-33
Maduración 12-18 30 20-25
7
medida en el crecimiento del arroz en la etapa de maduración de la planta.
Como se pudo determinar en base a la investigación es de gran
necesidad que el prototipo también cuente con un sensor de radiación
solar, el cual capte el nivel de los rayos ultravioletas del microclima en la
zona y en base a esto se pueda determinar si los valores son los
adecuados para que el grano de arroz pueda madurar sin ningún
problema.
Es necesario que se defina una estructura de datos con los
indicadores climáticos que se almacenen en la base de datos permitiendo
así que se pueda realizar una estimación del momento apropiado de
llevar a cabo los procesos relacionados con el cultivo del arroz, es decir un
repositorio de información con la cual el agricultor analizando los
resultados de los indicadores climáticos de días, semanas, meses e
incluso años anteriores al día que pretenda realizar estos procesos pueda
tomar la decisión si llevar a cabo estos procesos o no.
Debido a la inestabilidad en las cosechas de los cultivos del arroz en la
zona resulta imprescindible un sistema que analice los datos del microclima
de la zona, se almacenen dichos datos en una base de datos y sirva de
referencia para la toma de decisión a futuro al realizar los procesos
relacionados al cultivo del arroz, teniendo como precedente los resultados de
los factores ambientales más relevantes en el cultivo del arroz, y de esta
manera se pueda establecer cuando existe mayor propensión a obtener una
buena cosecha.
8
Situación Conflicto. Nudos Críticos
El estudio de los factores ambientales que influyen en el ciclo de vida
del arroz es vital en el presente proyecto, en el país gran parte de pérdidas
en los cultivos del arroz se deben al desconocimiento de que en cada etapa
del arroz hay variables atmosféricas que tienen impacto sobre el mismo tales
como: temperatura ambiental y radiación solar, los agricultores no toman en
cuenta estos factores ambientales para realizar los procesos del cultivo del
arroz, sino que se basan en su propia experiencia motivo por el cual los
resultados del cultivo no siempre son exitosos.
Es necesario tener consideraciones adicionales en el futuro diseño del
prototipo debido a que el cultivo del arroz se lo realiza en un ambiente de
inundación, por lo tanto, se debe encontrar la manera apropiada de colocar a
el prototipo en el cultivo, además de tener especial cuidado con la exposición
de los sensores debido a que por la influencia de la misma temperatura puede
darse el caso de que se quemen, una de las opciones seria que el prototipo
este cubierto por una lámina protectora que impida el recalentamiento de los
sensores pero no afecte en la captación de los datos ambientales.
El factor temperatura y radiación solar son altamente relevantes en el
cultivo de arroz de la zona, debido a que, influyen directamente en el
desarrollo de la planta, razón por la cual es necesario se lleve un control de
los mismos para cuando se realicen los procesos relacionados al cultivo del
arroz exista la posibilidad de una buena cosecha, teniendo como referencia el
resultado obtenido de los datos captados por el prototipo, de esta manera el
usuario podrá visualizar el valor en tiempo real de cada factor anteriormente
mencionado.
9
Causas y Consecuencias del Problema Cuadro 2: Causas y Consecuencias del Problema
Causas Consecuencias
Los procesos del cultivo del
arroz se hacen sin tener en
cuenta el comportamiento
climático de la zona.
Perdidas en el cultivo del arroz para los
agricultores de la zona.
Ausencia de información de
los factores ambientales
que influyen en el ciclo de
vida del arroz.
Carencia de información a comparar para
determinar el momento adecuado en el que se
deben llevar a cabo los procesos relacionados
al cultivo del arroz.
Ausencia de una
herramienta informática
con los datos en tiempo
real de los factores
ambientales que influyen
en el ciclo de vida del
arroz.
Los procesos se llevan a cabo sin considerar
la influencia de los factores ambientales.
Carencia de un sistema
que monitoree los datos
ambientales y los almacene
para ayudar en la toma de
decisión de los procesos
del cultivo del arroz.
Los procesos se llevan a cabo en base al
criterio del agricultor y experiencias vividas.
Fuente: Datos del proyecto
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar
10
Delimitación del Problema
Cuadro 3: Delimitación del Problema
CAMPO
Ingeniería en Networking y
Telecomunicaciones.
ÁREA
Tecnologías inteligentes aplicadas a la agricultura.
ASPECTO
Diseño de prototipo de recolección de datos ambientales y almacenamiento de la información en una Base de Datos que permitirá una toma de decisión para los procesos relacionados al cultivo del arroz.
TEMA
Sistema de Recolección de Datos Ambientales por
medio de Controladores Programables soportado por
Radio Enlaces Tipo Punto Multipunto.
Fuente: Datos del proyecto
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar
Formulación del Problema
¿Cómo incide el diseño de un prototipo que mediante controladores
programables recolecte y almacene datos ambientales, para mejorar los
procesos relacionados al cultivo del arroz en un sector agrícola del país?
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Evaluación del Problema
La evaluación del problema en este proyecto de titulación toma en
consideración los siguientes seis aspectos:
Delimitado:
El proyecto es limitado y medible en un lugar específico en un recinto
cercano a Pedro Cabo.
Claro:
El proyecto consiste en el diseño de un prototipo que recolecte y
almacene información de los factores ambientales que afectan los procesos
relacionados al cultivo del arroz.
Evidente:
El diseño de un sistema de recolección de datos ambientales en la
zona permitirá que el agro se beneficie de la tecnología y mejore la
producción en el cultivo del arroz.
Concreto:
El proyecto de titulación ayudará con el prototipo funcional orientado a
su utilización en el sector agrícola del país.
Original:
En el transcurso de este trabajo de titulación se irá desarrollando un
prototipo de recolección de datos ambientales el cual no ha diseñado
anteriormente para el sector agrícola del país.
Factible: Este proyecto es factible en su totalidad, debido a que utiliza
dispositivos de bajo costo, como sensores y un controlador programable que
captura los datos del microclima para su almacenamiento en una base de
datos.
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OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
Objetivo general
Desarrollar un prototipo de sonda que permita capturar datos
ambientales relevantes que influyen en el cultivo del arroz por medio de un
controlador programable equipado con sensores de variables atmosféricas.
Objetivos específicos
Analizar los factores ambientales que inciden en el ciclo de vida
del arroz en la zona.
Definir una estructura de datos del comportamiento climático de la
zona como herramienta informática para ayuda en la toma de
decisiones de los procesos relacionados al cultivo del arroz.
Analizar los dispositivos de bajo costo para obtener datos de
microclima en un sector agrícola.
Diseñar un prototipo de análisis de indicadores más relevantes de
un microclima en un sector agrícola.
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Alcances del Problema
Los alcances del proyecto de titulación se detallan a continuación:
Se necesitan analizar los factores ambientales que influyen en
el cultivo del arroz en la zona, enfocándose este proyecto en
dos factores: temperatura y radiación solar.
Se necesita definir una estructura de datos que se almacenará
en una base de datos para tener información de los factores
ambientales que inciden en el cultivo de arroz en la zona.
Se necesitan analizar los diversos dispositivos de bajo costo
Open Source compatibles con Arduino que permiten capturar
datos ambientales y seleccionar los que mejor se ajusten al
requerimiento del proyecto.
Se necesita realizar el diseño esquemático de un sistema de
recolección de datos ambientales que trabaje mediante
controladores programables soportado por radio enlaces tipo
punto multipunto.
Se necesita realizar un prototipo de sonda que capture los
datos ambientales por medio de sensores de temperatura y
radiación solar, esto en base al diseño previamente realizado,
teniendo en consideración que la transmisión será punto a
punto.
Se necesita definir el gestor de base de datos a utilizar que
mantenga compatibilidad con el controlador, para almacenar la
información obtenida por los sensores, eligiendo el que más
herramientas adecuadas para el proyecto disponga.
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JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA
La realización del presente trabajo de titulación es de gran importancia
para el sector agrícola del país, debido a que por lo general el agricultor
desconoce la incidencia que tienen los factores ambientales en el microclima
donde se lleva a cabo el cultivo del arroz, los cuales van desde impedir su
germinación, su crecimiento y maduración; motivo por el cual es de gran
relevancia el estudio del tema planteado, permitiendo así tener un sistema del
que se obtiene la información de los factores ambientales fundamentales para
el arroz, también de esta manera permite la automatización y modernización
en la agricultura utilizando tecnología de bajo costo con las funcionalidades
necesarias que se ajustan a los requerimiento del prototipo.
El diseño del prototipo es de gran beneficio para el sector agrícola del
país ya que en una futura implementación ayudaría en gran medida a que los
agricultores conozcan y lleven más control de los factores ambientales que
influyen en el cultivo del arroz, permitiéndoles así determinar en base a
información recolectada por el prototipo cuando existe mejor condición
climática para llevar a cabo los procesos relacionados al cultivo del arroz,
evitando así que se generen perdidas en los cultivos.
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Metodología del Proyecto
La metodología del proyecto a emplearse es la de PMI la cual está
estructurada por cinco etapas en las que se evalúa cada aspecto del producto
o servicio final que se desee realizar.
En base a esta metodología se tienen los siguientes propósitos
principales:
Emplear dispositivos que permitan monitorear los indicadores
climáticos de un microclima.
Diseñar un sistema de recolección de datos ambientales que
ayuden en la toma de decisión de los procesos relacionados al
cultivo del arroz a los agricultores de la zona.
Esta metodología consta de cinco etapas a seguir las cuales se
detallan con las actividades a realizar en el proyecto:
Etapa de Iniciación. - Determinar los requerimientos necesarios para
llevar a cabo el proyecto tales como: área donde se llevará a cabo la
investigación, duración del proyecto, presupuesto estimado.
Etapa de Planificación. - Realizar un cronograma de actividades a
cumplir definidas en un lapso de tiempo, realizar levantamiento de información
en la zona elegida para llevar a cabo el proyecto, llevar a cabo encuestas y
entrevistas con personal calificado y con experiencia en el sector agrícola
para obtener información de cómo realizar correctamente el desarrollo del
proyecto, diseñar la arquitectura del prototipo.
Etapa de Ejecución. - Realizar el prototipo de sonda que recolecte
datos ambientales y establecer la conexión con la base de datos donde se
almacenaran los datos capturados por los sensores.
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Etapa de Control. - Verificar que exista conexión entre el prototipo y la
base de datos, constatar que la información capturada por los sensores sea
correctamente almacenada en la base de datos.
Etapa de Cierre. - Presentar el prototipo funcional que permitirá tener
datos de referencia para la ayuda en la toma de decisiones en los procesos
relacionados al cultivo del arroz.
Supuestos y restricciones Supuestos
Se analizarán los factores ambientales que influyen en los
procesos del cultivo del arroz.
Se analizarán los dispositivos de bajo costo con software Open
Source aplicables al proyecto siendo estos controladores
programables y transductores de ambiente.
Se realizará el diseño de un prototipo de sonda que permita
capturar los datos mediante sensores.
Se realizará el prototipo de sonda en base al diseño previamente
realizado.
Se almacenarán los datos que capturen los sensores en una base
de datos para definir una estructura de datos que sirva de apoyo a
la toma de decisiones en los procesos del cultivo del arroz.
Restricciones
Es necesario tener consideraciones adicionales en el
posicionamiento del prototipo debido a que el cultivo del arroz se lo
realiza un ambiente de inundación.
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Plan de Calidad (Pruebas a realizar)
En el plan de calidad para el desarrollo del prototipo se llevarán a cabo
las siguientes pruebas:
Pruebas de Funcionamiento: Se realizarán pruebas a los
sensores para determinar si capturan los datos de manera eficiente
y también al controlador programable para verificar que este
funcione correctamente.
Pruebas de Conexión: Consiste en la verificación de la conexión
entre la base de datos y el prototipo, realizando constantes
controles para garantizar que la conectividad sea siempre estable.
Pruebas de Almacenamiento: Se verificará que los datos
obtenidos por los sensores y el controlador se almacenen
correctamente en la base de datos sin existir perdida de los
mismos.
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CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO
En el mes de noviembre del año 2017 en la Universidad de Cartagena,
Amaury Cabarcas, Javier Antonio Montoya, Daniel Ernesto Reyes Betancourt
& Cristian Arrieta realizaron un trabajo investigativo titulado: “Sistema de
Medición Automatizada de Variables Ambientales para Agricultura de
Precisión con Software Libre”. El objetivo de la investigación fue desarrollar un
prototipo de un sistema de medición de variables ambientales de bajo costo
que permite el monitoreo agrícola automatizado de cultivos. Las principales
herramientas utilizadas son el módulo Wi-Fi ESP8266-12F que permite la
conexión a internet para visualizar en tiempo real la información captada por
los sensores, Sensor de Temperatura TSL2561, Sensor de humedad de
suelo, SHT21, un servidor, un motor de base de datos y un Bróker MQTT. El
desarrollo de este proyecto se basa en un sistema con Arduino y Software
especializado para la transmisión de gran cantidad de información originada
por el sistema, en su realización se utilizan dispositivos de sencillo manejo y
bajo costo por lo que Arduino es la mejor opción ya que es Open Source y su
programación es muy fácil de manejar. En conclusión, el sistema que se
desarrolla siguiendo esta propuesta puede analizar en tiempo real el estado
de las zonas donde se encuentran las plantas de un cultivo, para ello será
necesario que un potencial usuario final decida dividir el terreno en
cuadrículas lo más pequeñas que sea posible.
En el mes de diciembre del año 2014 en la universidad Tecnológica de
Pereira, Carlos Alberto Vera Romero, Jhon Erickson Barbosa Jaimes & Diana
Carolina Pabón González realizaron el proyecto titulado: “Acople de sensores
en la medición de variables ambientales usando tecnología ZigBee”. El
objetivo de este proyecto es realizar un prototipo tecnológico usando módulos
Xbee, formando una red de sensores inalámbricos que permiten la medición
de parámetros de temperatura ambiental, humedad relativa, precipitación y
radiación solar. Los resultados de este proyecto fueron que se logró realizar
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un prototipo que mide variables atmosféricas y muestra en tiempo real lo
captado por los sensores, pudiéndose visualizar esta información por medio
de la dirección ip de la Tarjeta Arduino, o formando parte de la red en la que
está conectado el prototipo. En conclusión, el proyecto permitió el desarrollo
de un prototipo de estación remota y de red de sensores para la detección de
los cambios ambientales mediante el uso de sensores y módulos Xbee, estos
conectados a una tarjeta Arduino la cual se utiliza regularmente en los
prototipos orientados a medición de variables atmosféricas, también se
configuraron los dispositivos de radio frecuencia que permiten la
comunicación con la estación base, logrando así cumplir con el objetivo
principal de este proyecto.
En el año 2016 en la Universidad Politécnica de Valencia José Daniel
Serrano presento como trabajo de fin de grado de la carrera de Ingeniería en
Tecnologías Industriales el proyecto titulado: “Diseño, Implementación e
Integración de un Sistema de Medición de Variables de Entorno en un
Sistema IOT con Software y Hardware Libre”. El objetivo principal de este
proyecto es diseñar e implementar un sistema de adquisición de variables de
entorno, con tecnología IoT, basado en hardware y software libre, por lo cual
el dispositivo deberá ser capaz de almacenar esa información en una base de
datos para su posterior consulta y análisis. El resultado de este proyecto
determino que, tras el diseño, la implementación y la integración de los
distintos componentes, se ha obtenido un dispositivo funcional, se han
realizado diferentes pruebas de funcionamiento: individualmente a cada uno
de los sensores y de conjunto. En vista al desarrollo del proyecto, se puede
concluir que es posible la creación de dispositivos IoT Open Source, no
obstante, el dispositivo final es factible de ser comercializado al gran público
en gran escala, por diversos motivos.
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FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
ARDUINO
Figura 1: Arduino
Fuente: https://www.arduino.cc/en/Trademark/CommunityLogo Elaboración: Arduino.
La página web oficial de Arduino define a su producto de la siguiente
manera:
Arduino es una plataforma electrónica de código abierto basada en
hardware y software de sencillo manejo. Las placas Arduino pueden leer una
señal de entrada, tal como luz en un sensor, un dedo en un botón, un tweet y
transformarla en una salida para un uso determinado como activar un motor,
encender un LED y hacer un post. Por medio de instrucciones enviadas al
microcontrolador de la tarjeta se puede definir lo que debe hacer la tarjeta. Para
que esto se realiza, emplea el lenguaje de programación Arduino (basado en
Wiring) y el software Arduino (IDE), basado en el procesamiento. (Arduino, 2018)
Es una tarjeta electrónica digital en la cual su hardware está construido
por un microcontrolador de la familia AVR y es una de las tarjetas electrónicas
más utilizadas en la creación de prototipos. (Estrada, 2017)
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Por otra parte Estrada (2017) define a Arduino de la siguiente manera:
Una herramienta de procesamiento digital similar a un ordenador. Por lo
tanto, cuenta con elementos de entrada o salida digital a los cuales se les puede
conectar componentes electrónicos como sensores, teclados, pantallas lcd, entre
otros. Adicional el controlador incorpora entradas analógicas útiles en la
medición de señales en sensores análogos. Para poder visualizar la información,
se cuenta con un puerto de comunicación Serial-USB que mediante un puerto
USB, de una computadora, nos permite el envío y recepción de mensajes
mediante una USART o también llamada UART. (Estrada, 2017)
Características de Arduino
Entre los grandes beneficios que trae trabajar con Arduino se destacan
los siguientes:
Bajo Costo: Las tarjetas Arduino son relativamente económicos en
comparación con otras plataformas de microcontroladores.
Multiplataforma: El software de Arduino se ejecuta en los actuales
sistemas operativos más utilizados.
Entorno de programación sencillo y funcional: El software de
Arduino es de fácil uso para novatos, no obstante, tiene la robustez
necesaria que es requerida por programadores experimentados.
Software de código abierto y extensible: La herramienta
tecnológica Arduino se encuentra publicada como una herramienta
de código abierto por lo que está disponible para su incremento por
programadores con experiencia.
Hardware de código abierto y extensible: Los planos de las
placas Arduino se publican bajo una licencia de Creative
Commons, por lo que los diseñadores de circuitos con experiencia
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pueden crear su propia versión del módulo, ampliarlo y mejorarlo.
(Arduino, 2018)
Ventajas y Desventajas de Arduino
El controlador Arduino presenta las siguientes ventajas y desventajas:
Ventajas
Comparado con otros microcontroladores resulta mucho más
económico al no necesitar de un programador.
Hardware y Software gratuitos de uso libre.
Sencilla programación en el lenguaje C, también, existe una gran
cantidad de librerías disponibles en línea.
Variedad de dispositivos compatibles con Arduino denominados
Shield.
Desventajas
Debido a que la programación no es realizada en lenguaje de
emsamblador y se utilizan librerías se genera un retraso en su
ejecución de unos microsegundos lo cual si es relevante cuando se
trabaja con adquisición de datos.
El controlador ya viene prediseñado lo cual quita flexibilidad ante la
personalización de la placa con diferentes componentes que ya
vienen integrados. (Martinez, 2015)
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MySQL
Figura 2: MySQL
Fuente: https://mape309site.wordpress.com/2017/11/15/ventajas-y-desventajas-de-mysql-oracle-visual-foxpro-y-access/
Elaboración: Madayeli Pérez.
Tal como lo indican los desarrolladores de Oracle (2014).
“MySQL es la base de datos de código abierto más popular del
mercado. Gracias a su rendimiento probado, a su fiabilidad y a su facilidad de
uso (…). Además, es una elección muy popular como base de datos
integrada, distribuida por miles de ISV y OEM”. (Oracle, 2014)
Es un sistema gestor de base de datos relacional Open Source,
basado en lenguaje de consulta estructurado (SQL), multiplataforma (…) tiene
una gran variedad de aplicaciones, pero esta mayormente enfocado para
aplicaciones basadas en la web y publicación en línea.
(Rouse, 2015)
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Ventajas y Desventajas de MySQL
El gestor de Base de Datos MySQL presenta las siguientes ventajas y
desventajas:
Ventajas
Software de código abierto.
Gran rendimiento, puede realizar operaciones a alta velocidad.
Puede ser ejecutado en una computadora de bajos recursos y
funcionar correctamente por necesitar de pocos requerimientos.
Sencilla instalación y configuración.
Multiplataforma.
Desventajas
Carencia de documentación acerca de las utilidades de MySQL.
A diferencia de otros gestores de bases de datos le falta ser intuitivo.
(Perez, 2017)
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PHP
Figura 3: PHP
Fuente: http://php.net/download-logos.php
Elaboración: php.net
“PHP (acrónimo recursivo de PHP: Hypertext Preprocessor) es un
lenguaje de código abierto muy popular especialmente adecuado para el
desarrollo web y que puede ser incrustado en HTML”. (Php, 2015)
El lenguaje de programación PHP es muy utilizado por su sencillo
manejo y ser multiplataforma.
PHP puede emplearse en todos los sistemas operativos principales,
incluyendo Linux, muchas variantes de Unix (incluyendo HP-UX, Solaris y
OpenBSD), Microsoft Windows, Mac OS X, RISC OS y probablemente otros
más. PHP admite la mayoría de servidores web de hoy en día, incluyendo
Apache, IIS, y muchos otros. Esto incluye cualquier servidor web que pueda
utilizar el binario de PHP FastCGI, como lighttpd y nginx. PHP funciona tanto
como módulo como procesador de CGI. (PHP, 2015)
Otra de las ventajas en el uso de PHP es que permite trabajar con
gestores de bases de datos.
Una de las características más potentes y destacables de PHP es su
soporte para un amplio abanico de bases de datos. Escribir una página web con
acceso a una base de datos es increíblemente simple utilizando una de las
extensiones específicas de bases de datos (p.ej., para mysql), o utilizar una capa
de abstracción como PDO, o conectarse a cualquier base de datos que admita el
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estándar de Conexión Abierta a Bases de Datos por medio de la extensión
ODBC. Otras bases de datos podrían utilizar cURL o sockets, como lo hace
CouchDB. (PHP, 2015)
XAMPP
Figura 4: XAMPP
Fuente: https://mantenimientosdeunapc.blogspot.com/2011/11/que-es-
xampp-y-para-que-sirve.html
Elaboración: Apache Friends.
La página web oficial de Apache afirma “XAMPP es una distribución de
Apache completamente gratuita y fácil de instalar que contiene MariaDB, PHP y
Perl. El paquete de instalación de XAMPP ha sido diseñado para ser
increíblemente fácil de instalar y usar”. (Friends, 2018)
Ventajas y Desventajas de XAMPP
El servidor XAMPP presenta las siguientes ventajas y desventajas:
Ventajas
Xampp es una herramienta muy útil, ya que, permite la instalación de
MySQL, Apache y PHP, requeridos en el desarrollo web o para revisión de
aplicaciones locales.
Incluye servidor de FTP y servidor de correo.
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Sencilla instalación y configuración.
Desventajas
Xampp incluye PhpMyAdmin para la administración de bases de datos
MySQL, no obstante, para tareas más específicas resulta más conveniente
utilizar la línea de comandos la cual no es soportada.
Xampp al descargarse viene completamente actualizada, no obstante, al
aparecer nuevas versiones no queda más opción que reinstalar el programa.
(Molina Cristobal, 2018)
Microclima
“Se llama microclima al clima de características diferentes a las del resto
de la zona en donde se encuentra. Se trata de una serie de variables
atmosféricas que distinguen una zona o espacio medianamente reducido”.
(Reyes Rodriguez, 2013)
Tipos de Microclima
Existen 4 tipos diferentes de microclimas los cuales se detallan a
continuación:
Microclimas Urbanos: La abundancia de centros urbanos generan las
denominadas islas calientes, este fenómeno se favorece de la energía emitida
por los edificios generando un incremento en la temperatura ambiental del
lugar.
Microclimas Costeros: La presencia en gran medida de masas de agua
sirve de amortiguación de temperaturas a causa de la elevada inercia térmica
de estas masas y el incremento de presión de vapor atmosférica. Las
diferencias de presión entre el mar y la costa son invertidas entre el día y la
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noche.
Microclimas de Montaña: Se presenta de acuerdo al factor viento, el
viento que sube por la ladera influye en que el aire sea húmedo con días
nublados y precipitaciones, por lo tanto, el nivel de radiación solar será bajo y
las amplitudes térmicas pequeñas, por otro lado, el viento que baja por la
montaña influye en que el aire sea fresco y seco con días despejados, baja
precipitación alta irradiación solar y grandes amplitudes térmicas.
Microclimas Artificiales: Se presentan en las ciudades a causa de la
contaminación ambiental, sin embargo, se pueden crear microsistemas tales
como en un invernadero o habitación climatizada. (Reyes Rodriguez, 2013)
Sensor UV GUVA S12D UVM 30A
Figura 5: Sensor de Radiación Solar
Fuente:https://polaridad.es/sensor-radiacion-ultravioleta-arduino-indice-uv-uvm30a-guva-s12sd/
Elaborado por: Víctor Ventura
Este sensor permite capturar el valor en tiempo real de la radiacion solar
mediante los rayos ultravioletas que llegan a la superficie terrestre.
“El rango de longitudes de onda que mide el GUVA-S12SD se sitúa entre
los 240 nm y los (aproximadamente) 380 nm, muy adecuado para determinar
la radiación ultravioleta más peligrosa”. (Ventura, 2016)
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Sensor DHT22/AM2302
Figura 6: Sensor de Temperatura Ambiental y Humedad Relativa
Fuente: https://www.ardobot.com/aprende/tutoriales-arduino/protocolo-i-c-o-wire/sensor-dht22-temperatura-y-humedad.html
Elaborado por: Ardobot
El fabricante del sensor lo define de la siguiente manera:
El módulo DHT22 es un sensor de humedad y temperatura de bajo costo con
una interfaz digital. El sensor está calibrado y no requiere componentes adicionales
por lo que basta con conectarlo para comenzar a tomar mediciones de humedad
relativa y temperatura. El Sensor de humedad y temperatura DHT22 usa un protocolo
de comunicación serial propio que ocupa sólo una conexión en uno de sus pines, por
esta razón deberíamos usar la información técnica del fabricante para realizar una
buena comunicación. Afortunadamente se han desarrollado librerías de Arduino que
nos ahorran este trabajo y nos ofrecen funciones de comunicación sin necesidad de
pensar en la trama de datos que se envía y recibe. (Rambal, 2018)
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Radio enlace Mikrotik SXT5HPND
Figura 7: Radioenlace Mikrotik SXT5HPND
Fuente: https://www.maswifi.com/redes/puntos-de-acceso/exterior/mikrotik-sxt-
5hpnd-ap-exterior-5ghz-antena-integrada-16dbi-polarizacion-dual
Elaborado por: MasWifi
Un proveedor de equipo de telecomunicaciones de España define en su
sitio web al radioenlace de la siguiente manera:
“El SXT 5HPnD es un dispositivo inalámbrico de bajo coste, transmisor
de 5GHz de uso exterior. Hasta 1250mW de potencia. El SXT 5HPnD puede ser
usado para enlaces punto a punto o como cliente de una instalación punto
multipunto” (MasWifi, 2013).
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FUNDAMENTACIÓN LEGAL
Constitución de la República del Ecuador TÍTULO II Derechos
Capítulo segundo
Derechos del buen vivir
Sección tercera Comunicación e Información
Art. 16.- Todas las personas, en forma individual o colectiva,
tienen derecho a:
1. Una comunicación libre, intercultural, incluyente,
diversa y participativa, en todos los ámbitos de la
interacción social, por cualquier medio y forma, en su
propia lengua y con sus propios símbolos.
2. El acceso universal a las tecnologías de información y
comunicación.
3. La creación de medios de comunicación social, y al
acceso en igualdad de condiciones al uso de las
frecuencias del espectro radioeléctrico para la gestión
de estaciones de radio y televisión públicas, privadas y
comunitarias, y a bandas libres para la explotación de
redes inalámbricas.
4. El acceso y uso de todas las formas de comunicación
visual, auditiva, sensorial y a otras que permitan la
inclusión de personas con discapacidad.
5. Integrar los espacios de participación previstos en la
Constitución en el campo de la comunicación.
Art. 17.- El Estado fomentará la pluralidad y la diversidad en la
comunicación, y al efecto:
1. Garantizará la asignación, a través de métodos
transparentes y en igualdad de condiciones, de las
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frecuencias del espectro radioeléctrico, para la gestión
de estaciones de radio y televisión públicas, privadas y
comunitarias, así como el acceso a bandas libres para
la explotación de redes inalámbricas, y precautelará
que en su utilización prevalezca el interés colectivo.
2. Facilitará la creación y el fortalecimiento de medios de
comunicación públicos, privados y comunitarios, así
como el acceso universal a las tecnologías de
información y comunicación en especial para las
personas y colectividades que carezcan de dicho
acceso o lo tengan de forma limitada.
3. No permitirá el oligopolio o monopolio, directo ni
indirecto, de la propiedad de los medios de
comunicación y del uso de las frecuencias.
Art. 18.- Todas las personas, en forma individual o colectiva,
tienen derecho a:
1. Buscar, recibir, intercambiar, producir y difundir
información veraz, verificada, oportuna,
contextualizada, plural, sin censura previa acerca de
los hechos, acontecimientos y procesos de interés
general, y con responsabilidad ulterior.
2. Acceder libremente a la información generada en
entidades públicas, o en las privadas que manejen
fondos del Estado o realicen funciones públicas. No
existirá reserva de información excepto en los casos
expresamente establecidos en la ley. En caso de
violación a los derechos humanos, ninguna entidad
pública negará la información.
Art. 19.- La ley regulará la prevalencia de contenidos con fines
informativos, educativos y culturales en la programación de los
medios de comunicación, y fomentará la creación de espacios para la
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difusión de la producción nacional independiente.
Se prohíbe la emisión de publicidad que induzca a la
violencia, la discriminación, el racismo, la toxicomanía, el sexismo, la
intolerancia religiosa o política y toda aquella que atente contra los
derechos.
Art. 20.- El Estado garantizará la cláusula de conciencia a
toda persona, y el secreto profesional y la reserva de la fuente a
quienes informen, emitan sus opiniones a través de los medios u
otras formas de comunicación, o laboren en cualquier actividad de
comunicación.
TÍTULO VII Régimen del Buen Vivir
Capitulo Primero
Inclusión y Equidad
Sección Octava Ciencia, tecnología, innovación y saberes ancestrales
Art. 385.- El sistema nacional de ciencia, tecnología,
innovación y saberes ancestrales, en el marco del respeto al
ambiente, la naturaleza, la vida, las culturas y la soberanía, tendrá
como finalidad:
1. Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y
tecnológicos.
2. Recuperar, fortalecer y potenciar los saberes
ancestrales.
3. Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la
producción nacional, eleven la eficiencia y
productividad, mejoren la calidad de vida y contribuyan
a la realización del buen vivir.
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Art. 386.- El sistema comprenderá programas, políticas,
recursos, acciones, e incorporará a instituciones del Estado,
universidades y escuelas politécnicas, institutos de investigación
públicos y particulares, empresas públicas y privadas, organismos no
gubernamentales y personas naturales o jurídicas, en tanto realizan
actividades de investigación, desarrollo tecnológico, innovación y
aquellas ligadas a los saberes ancestrales.
El Estado, a través del organismo competente, coordinará el
sistema, establecerá los objetivos y políticas, de conformidad con el
Plan Nacional de Desarrollo, con la participación de los actores que lo
conforman.
Art. 387.- Será responsabilidad del Estado:
1. Facilitar e impulsar la incorporación a la sociedad del
conocimiento para alcanzar los objetivos del régimen de
desarrollo.
2. Promover la generación y producción de conocimiento,
fomentar la investigación científica y tecnológica, y
potenciar los saberes ancestrales, para así contribuir a la
realización del buen vivir, al sumak kawsay.
3. Asegurar la difusión y el acceso a los conocimientos
científicos y tecnológicos, el usufructo de sus
descubrimientos y hallazgos en el marco de lo establecido
en la Constitución y la Ley.
4. Garantizar la libertad de creación e investigación en el
marco del respeto a la ética, la naturaleza, el ambiente, y
el rescate de los conocimientos ancestrales.
5. Reconocer la condición de investigador de acuerdo con la
Ley.
Art. 388.- El Estado destinará los recursos necesarios para la
investigación científica, el desarrollo tecnológico, la innovación, la
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formación científica, la recuperación y desarrollo de saberes
ancestrales y la difusión del conocimiento. Un porcentaje de estos
recursos se destinará a financiar proyectos mediante fondos
concursables. Las organizaciones que reciban fondos públicos
estarán sujetas a la rendición de cuentas y al control estatal
respectivo.
LEY ORGÁNICA DE TELECOMUNICACIONES
TÍTULO II REDES Y PRESTACIÓN DE SERVICIOS DE TELECOMUNICACIONES
CAPÍTULO I
Establecimiento y explotación de redes
Artículo 9.- Redes de telecomunicaciones.
Se entiende por redes de telecomunicaciones a los sistemas y
demás recursos que permiten la transmisión, emisión y recepción de
voz, vídeo, datos o cualquier tipo de señales, mediante medios físicos
o inalámbricos, con independencia del contenido o información
cursada.
El establecimiento o despliegue de una red comprende la
construcción, instalación e integración de los elementos activos y
pasivos y todas las actividades hasta que la misma se vuelva
operativa.
En el despliegue de redes e infraestructura de
telecomunicaciones, incluyendo audio y vídeo por suscripción y
similares, los prestadores de servicios de telecomunicaciones darán
estricto cumplimiento a las normas técnicas y políticas nacionales,
que se emitan para el efecto.
En el caso de redes físicas el despliegue y tendido se hará a
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través de ductos subterráneos y cámaras de acuerdo con la política
de ordenamiento y soterramiento de redes que emita el Ministerio
rector de las Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información.
El gobierno central o los gobiernos autónomos
descentralizados podrán ejecutar las obras necesarias para que las
redes e infraestructura de telecomunicaciones sean desplegadas de
forma ordenada y soterrada, para lo cual el Ministerio rector de las
Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información establecerá
la política y normativa técnica nacional para la fijación de tasas o
contraprestaciones a ser pagadas por los prestadores de servicios
por el uso de dicha infraestructura.
Para el caso de redes inalámbricas se deberán cumplir las
políticas y normas de precaución o prevención, así como las de
mimetización y reducción de contaminación visual.
Los gobiernos autónomos descentralizados, en su normativa
local observarán y darán cumplimiento a las normas técnicas que
emita la Agencia de Regulación y Control de las Telecomunicaciones,
así como a las políticas que emita el Ministerio rector de las
Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información, favoreciendo
el despliegue de las redes.
De acuerdo con su utilización las redes de telecomunicaciones
se clasifican en:
a) Redes Públicas de Telecomunicaciones.
b) Redes Privadas de Telecomunicaciones.
Artículo 10.- Redes públicas de telecomunicaciones.
Toda red de la que dependa la prestación de un servicio
público de telecomunicaciones; o sea utilizada para soportar servicios
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a terceros será considerada una red pública y será accesible a los
prestadores de servicios de telecomunicaciones que la requieran, en
los términos y condiciones que se establecen en esta Ley, su
reglamento general de aplicación y normativa que emita la Agencia
de Regulación y Control de las Telecomunicaciones.
Las redes públicas de telecomunicaciones tenderán a un
diseño de red abierta, esto es sin protocolos ni especificaciones de
tipo propietario, de tal forma que se permita la interconexión, acceso y
conexión y cumplan con los planes técnicos fundamentales.
Las redes públicas podrán soportar la prestación de varios
servicios, siempre que cuenten con el título habilitante respectivo.
Artículo 11.- Establecimiento y explotación de redes
públicas de telecomunicaciones.
El establecimiento o instalación y explotación de redes
públicas de telecomunicaciones requiere de la obtención del
correspondiente título habilitante otorgado por la Agencia de
Regulación y Control de las Telecomunicaciones.
Los operadores de redes públicas de telecomunicaciones
deberán cumplir con los planes técnicos fundamentales, normas
técnicas y reglamentos específicos relacionados con la
implementación de la red y su operación, a fin de garantizar su
interoperabilidad con las otras redes públicas de telecomunicaciones.
La Agencia de Regulación y Control de las
Telecomunicaciones regulará el establecimiento y explotación de
redes públicas de telecomunicaciones.
Es facultad del Estado Central, a través del Ministerio rector
de las Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información y de la
38
Agencia de Regulación y Control de las Telecomunicaciones, en el
ámbito de sus respectivas competencias, el establecer las políticas,
requisitos, normas y condiciones para el despliegue de infraestructura
alámbrica e inalámbrica de telecomunicaciones a nivel nacional. En
función de esta potestad del gobierno central en lo relativo a
despliegue de infraestructura de telecomunicaciones, los gobiernos
autónomos descentralizados deberán dar obligatorio cumplimiento a
las políticas, requisitos, plazos, normas y condiciones para el
despliegue de infraestructura alámbrica e inalámbrica de
telecomunicaciones a nivel nacional, que se emitan.
Respecto del pago de tasas y contraprestaciones que por este
concepto corresponda fijar a los gobiernos autónomos
descentralizados cantonales o distritales, en ejercicio de su potestad
de regulación de uso y gestión del suelo y del espacio aéreo se
sujetarán de manera obligatoria a la política y normativa técnica que
emita para el efecto el Ministerio rector de las telecomunicaciones y
de la Sociedad de la Información.
CAPÍTULO II
Prestación de servicios de telecomunicaciones
Artículo 18.- Uso y Explotación del Espectro
Radioeléctrico.
El espectro radioeléctrico constituye un bien del dominio
público y un recurso limitado del Estado, inalienable, imprescriptible e
inembargable. Su uso y explotación requiere el otorgamiento previo
de un título habilitante emitido por la Agencia de Regulación y Control
de las Telecomunicaciones, de conformidad con lo establecido en la
presente Ley, su Reglamento General y regulaciones que emita la
Agencia de Regulación y Control de las Telecomunicaciones.
Las bandas de frecuencias para la asignación a estaciones de
39
radiodifusión sonora y televisión públicas, privadas y comunitarias,
observará lo dispuesto en la Ley Orgánica de Comunicación y su
Reglamento General.
TÍTULO V TÍTULOS HABILITANTES
CAPÍTULO I Títulos habilitantes para la prestación de servicios de telecomunicaciones
Artículo 35.- Servicios de Telecomunicaciones.
Todos los servicios en telecomunicaciones son públicos por
mandato constitucional.
Los prestadores de estos servicios están habilitados para la
instalación de redes e infraestructura necesaria en la que se
soportará la prestación de servicios a sus usuarios. Las redes se
operarán bajo el principio de regularidad, convergencia y neutralidad
tecnológica.
Artículo 36.- Tipos de Servicios.
Se definen como tales a los servicios de telecomunicaciones y
de radiodifusión.
1. Servicios de telecomunicaciones: Son aquellos servicios
que se soportan sobre redes de telecomunicaciones con el
fin de permitir y facilitar la transmisión y recepción de
signos, señales, textos, vídeo, imágenes, sonidos o
información de cualquier naturaleza, para satisfacer las
necesidades de telecomunicaciones de los abonados,
clientes, usuarios.
40
Dentro de los servicios de telecomunicaciones en forma
ejemplificativa y no limitativa, se citan a la telefonía fija y
móvil, portadores y de valor agregado.
Los prestadores de servicios de telefonía fija o móvil podrán
prestar otros servicios tales como portadores y de valor
agregado que puedan soportarse en su red y plataformas,
de conformidad con la regulación que se emita para el
efecto.
2. Servicios de radiodifusión: Son aquellos que pueden
transmitir, emitir y recibir señales de imagen, sonido,
multimedia y datos, a través de estaciones del tipo público,
privado o comunitario, con base a lo establecido en la Ley
Orgánica de Comunicación.
Los servicios de radiodifusión se clasifican en servicios de
señal abierta y por suscripción.
2.1. Servicios de señal abierta, son los siguientes:
a) Radiodifusión sonora: Comprende toda transmisión de
señales de audio y datos, que se destinan a ser recibidas
por el público en general, de manera libre y gratuita; y,
b) Radiodifusión de televisión: Comprende toda transmisión
de señales audiovisuales y datos, que se destinan para
ser recibidas por el público en general, de manera libre y
gratuita.
2.2. Servicios por suscripción: Son aquellos servicios de
radiodifusión que solo pueden ser recibidos por
usuarios que previamente hayan suscrito un contrato
de adhesión.
41
La Agencia de Regulación y Control de las
Telecomunicaciones podrá adoptar nuevas
definiciones para otros servicios, en función a los
avances tecnológicos; así también, la Agencia regulará
los términos y condiciones de la prestación de los
servicios antes definidos.
TÍTULO VII
INTERCONEXIÓN Y ACCESO
CAPÍTULO I Disposiciones comunes
Artículo 66.- Principios.
La interconexión y el acceso deberán realizarse de
conformidad con principios de igualdad, no discriminación,
neutralidad, buena fe, transparencia, publicidad y sobre la base de
costos.
Artículo 67.- Interconexión.
A los efectos de esta Ley, se entiende por interconexión a la
conexión o unión de dos o más redes públicas de
telecomunicaciones, a través de medios físicos o radioeléctricos,
mediante equipos o instalaciones que proveen líneas o enlaces de
telecomunicaciones para el intercambio, tránsito o terminación de
tráfico entre dos prestadores de servicios de telecomunicaciones, que
permiten comunicaciones entre usuarios de distintos prestadores de
forma continua o discreta.
Artículo 68.- Acceso
A los efectos de esta Ley, se entiende por acceso, a la puesta
a disposición de otro prestador, en condiciones definidas, no
42
discriminatorias y transparentes, de recursos de red o servicios con
fines de prestación de servicios de telecomunicaciones, incluyendo
cuando se utilicen para servicios de radiodifusión, sujetos a la
normativa que emita la Agencia de Regulación y Control de las
Telecomunicaciones, la misma que podría incluir entre otros los
siguientes aspectos: el acceso a elementos y recursos de redes, así
como a otros recursos y sistemas necesarios; las interfaces técnicas,
protocolos u otras tecnologías que sean indispensables para la
interoperabilidad de los servicios o redes.
TÍTULO IX EQUIPOS DE TELECOMUNICACIONES
CAPÍTULO ÚNICO Homologación y Certificación
Artículo 86.- Obligatoriedad.
Los equipos terminales de telecomunicaciones que utilicen
espectro radioeléctrico y se conecten a redes públicas de
telecomunicaciones deberán contar con la homologación y
certificación, realizadas de conformidad con las normas aplicables, a
fin de prevenir daños a las redes, evitar la afectación de los servicios
de telecomunicaciones, evitar la generación de interferencias
perjudiciales y, garantizar los derechos de los usuarios y prestadores.
La Agencia de Regulación y Control de las
Telecomunicaciones podrá establecer adicionalmente regulación
vinculada con la homologación y certificación de otros equipos de
telecomunicaciones.
Artículo 87.- Prohibiciones.
Queda expresamente prohibido:
1 El uso y comercialización de equipos terminales que utilicen
43
espectro radioeléctrico, que puedan impedir o interrumpir la
prestación de los servicios, degradar su calidad, causar daños
a usuarios o redes, generar interferencias perjudiciales o que
de cualquier forma afecten la prestación de los servicios o los
derechos de los usuarios.
2 La comercialización de equipos terminales que utilicen
espectro radioeléctrico y no hayan sido homologados y
certificados.
3 La comercialización de equipos terminales que utilicen
espectro radioeléctrico y sean incompatibles con el Plan
Nacional de Frecuencias.
4 La comercialización de equipos terminales que hayan sido
bloqueados y no puedan ser activados o utilizados por los
usuarios en las distintas redes de las y los prestadores de
servicios de telecomunicaciones.
5 La utilización en las redes públicas de telecomunicaciones,
de equipos terminales que utilicen espectro radioeléctrico,
que no hayan sido previamente homologados y
certificados.
6 Las demás que sean establecidas por la Agencia de
Regulación y Control de las Telecomunicaciones.
44
TÍTULO X SOCIEDAD DE LA INFORMACIÓN Y DEL CONOCIMIENTO Y SERVICIO
UNIVERSAL
CAPÍTULO ÚNICO Promoción de la Sociedad de la Información y Prestación del Servicio
Universal
Artículo 88.- Promoción de la Sociedad de la Información
y del Conocimiento.
El Ministerio rector de las Telecomunicaciones promoverá la
sociedad de la información y del conocimiento para el desarrollo
integral del país. A tal efecto, dicho órgano deberá orientar su
actuación a la formulación de políticas, planes, programas y
proyectos destinados a:
1. Garantizar el derecho a la comunicación y acceso a la
Información.
2. Promover el acceso universal a los servicios de
telecomunicaciones; en especial, en zonas urbano
marginal o rural, a fin de asegurar una adecuada cobertura
de los servicios en beneficio de las y los ciudadanos
ecuatorianos.
3. Promover el establecimiento eficiente de infraestructura de
telecomunicaciones, especialmente en zonas urbano
marginal y rural.
4. Procurar el Servicio Universal.
5. Promover el desarrollo y masificación del uso de las
tecnologías de información y comunicación en todo el
territorio nacional.
45
6. Apoyar la educación de la población en materia de
informática y tecnologías de la información, a fin de facilitar
el uso adecuado de los servicios o equipos.
7. Promover el desarrollo y liderazgo tecnológico del
Ecuador que permitan la prestación de nuevos servicios a
precios y tarifas equitativas.
Artículo 89.- Servicio universal.
El Servicio Universal constituye la obligación de extender un
conjunto definido de servicios de telecomunicaciones, a todos los
habitantes del territorio nacional, con condiciones mínimas de
accesibilidad, calidad y a precios equitativos, con independencia de
las condiciones económicas, sociales o la ubicación geográfica de la
población.
El Estado promoverá la prestación del Servicio Universal para
la reducción de las desigualdades y la accesibilidad de la población a
los servicios y a las tecnologías de la información y las
comunicaciones, de conformidad con lo dispuesto en esta Ley, sus
reglamentos y el Plan de Servicio Universal.
TÍTULO XI RECURSOS ESCASOS Y OCUPACIÓN DE BIENES
CAPÍTULO I Asignación del espectro radioeléctrico
Artículo 94.- Objetivos.
La administración, regulación, gestión, planificación y control
del espectro radioeléctrico perseguirá los siguientes objetivos:
1. Uso eficiente. - Al ser un recurso natural escaso, el
espectro radioeléctrico, tanto desde el punto de vista técnico, como
46
económico, debe ser administrado y gestionado en forma eficiente.
2. Uso racional. - Las decisiones sobre el uso deben ser
planificadas, ordenadas, adecuadas en lo técnico y económico y
encaminadas a la satisfacción del interés público o general y la
consecución del Buen Vivir, Sumak Kawsay.
3. Maximización económica. - En la valoración para permitir
el uso del espectro radioeléctrico, se debe procurar su máximo
rendimiento económico a favor del Estado, para alcanzar el bienestar
social, pero considerando los estímulos necesarios para la inversión.
4. Desarrollo tecnológico e inversión. - Se debe promover
el desarrollo y la utilización de nuevos servicios, redes y tecnologías
de la información y las comunicaciones y su acceso universal a toda
la población y fomentar la inversión pública y privada.
5. Comunicación. - Se debe garantizar una comunicación
libre, intercultural, incluyente, diversa y participativa, así como la
creación y fortalecimiento de medios de comunicación social públicos,
privados y comunitarios y el acceso universal a las tecnologías de
información y comunicación en especial para las personas y
colectividades que carezcan de dicho acceso o lo tengan de forma
limitada.
6. Eliminación de interferencias. - Se debe garantizar el uso
de las frecuencias sin interferencias perjudiciales, para lo cual se
implementarán adecuados sistemas de monitoreo y control.
7. Acceso equitativo y transparente. - El acceso al espectro
radioeléctrico deberá realizarse en forma transparente y equitativa.
8. Seguridad pública y del Estado. - El uso del espectro
radioeléctrico deberá contribuir a la seguridad pública y del Estado.
47
9. Flexibilización y convergencia. - La asignación del
espectro radioeléctrico debe realizarse con procedimientos ágiles y
flexibles y se debe promover y facilitar que las redes inalámbricas
soporten varios servicios con diversas tecnologías.
La administración, regulación, gestión, planificación y control
del espectro radioeléctrico deberá considerar los principios
ambientales de prevención, precaución y desarrollo sostenible.
Artículo 95.- Planificación.
La Agencia de Regulación y Control de las
Telecomunicaciones planificará el uso del espectro radioeléctrico
tanto para los servicios de telecomunicaciones como para los
servicios de radiodifusión, considerando lo establecido en la
Constitución de la República y buscando el desarrollo y acceso
universal a las tecnologías de la información y las comunicaciones.
Deberá considerar, además, las decisiones y
recomendaciones de las conferencias internacionales competentes
en materia de radiocomunicación.
La Agencia de Regulación y Control de las
Telecomunicaciones es competente para elaborar, aprobar, modificar
y actualizar el Plan Nacional de Frecuencias, instrumento dinámico
que contiene la atribución de las frecuencias del espectro
radioeléctrico. Toda asignación de frecuencias del espectro
radioeléctrico deberá realizarse con estricta sujeción a dicho plan.
Artículo 96.- Utilización.
El uso del espectro radioeléctrico, técnicamente distinguirá las
siguientes aplicaciones:
48
1. Espectro de uso libre: Son aquellas bandas de
frecuencias que pueden ser utilizadas por el público en general, con
sujeción a lo que establezca el ordenamiento jurídico vigente y sin
necesidad de título habilitante, ni registro.
2. Espectro para uso determinado en bandas libres: Son
aquellas bandas de frecuencias denominadas libres que pueden ser
utilizadas para los servicios atribuidos por la Agencia de Regulación y
Control y tan sólo requieren de un registro.
3. Espectro para usos determinados: Son aquellos
establecidos por la Agencia de Regulación y Control; dentro de este
grupo pueden existir asignaciones de uso privativo o compartido.
4. Espectro para usos experimentales: Son aquellas bandas
de frecuencias destinadas a la investigación científica o para pruebas
temporales de equipo.
5. Espectro reservado: Son aquellas bandas de frecuencias
destinadas a la seguridad pública y del Estado.
PREGUNTA CIENTÍFICA A CONTESTAR
¿Están de acuerdo el 70% de usuarios en el diseño de un
prototipo que recolecte datos ambientales para la ayuda en la toma
de decisiones de los procesos relacionados al cultivo del arroz?
49
DEFINICIONES CONCEPTUALES
Agro-Tecnología: es la utilización de tecnología en actividades
agropecuarias, y tiene como objetivo el incremento de productividad en los
cultivos.
Arduino: es una plataforma de hardware y software Open Source,
basada en una simple placa con entradas y salidas, analógicas y digitales,
posee un entorno de desarrollo basado en el lenguaje de programación
Processing, en otras palabras, es una plataforma gratuita mayormente
utilizada para realizar prototipos electrónicos.
Estructura de Datos: manera en la que mejor se organizan los datos
de un equipo para que su uso sea el más efectivo. De acuerdo a la aplicación
utilizada se elegirá el tipo de estructura a emplearse debido a que cada tipo
de aplicación encaja en un contexto de forma determinada con objetivos
definidos.
Ethernet Shield: el Arduino Ethernet Shield permite a un controlador
Arduino conectarse a internet, esta tarjeta, está basada en el chip Ethernet
Wiznet W5100 el cual incorpora de una pila de red IP capaz de TCP y UDP,
soportando un máximo de cuatro conexiones de sockets de manera
simultánea; se emplea la librería Ethernet para escribir programas que
permiten acceder a internet desde la tarjeta.
Microclima: conjunto de factores ambientales que están presentes
en una zona de pequeña dimensión, es afectado por el viento, humedad,
temperatura, vegetación, la estación del año entre otros.
Microcontrolador: es un circuito integrado que incorpora
internamente las tres unidades más importantes de un ordenador: CPU,
Memoria y Unidades de entrada y salida.
50
MYSQL: es un sistema gestor de base de datos relacional Open
Source, basado en lenguaje de consulta estructurado (SQL), cuenta con una
gran variedad de aplicaciones, enfocadas principalmente en aplicativos web.
Open Source: se refiere a cualquier programa que permita se
modifique y manipule su código fuente, siempre y cuando estén de acuerdo
sus desarrolladores.
PHP: es un lenguaje gratuito con funcionalidades para el desarrollo
web mantiene compatibilidad con html, es multiplataforma, por lo cual, se
puede utilizar en todos los sistemas operativos principales.
Prototipo: es la primera versión que se fabrica de un dispositivo, el
cual lleva las ideas más importantes para la construcción de futuros diseños,
representa las ideas en el ámbito de tecnología, diseño y soporte nacida en la
mente de sus creadores.
Radiación Solar: es la energía que es emitida desde el sol en forma
de radiación electromagnética y su magnitud de medida es en irradiancia
Radio Enlace: es el envío y recepción de datos por medio de ondas
de radio compuesto por un sistema electrónico.
Router: es un dispositivo de hardware que interconecta en red dos o
más equipos.
Sensor: dispositivo de medición que indica una señal de salida acorde
a su función
Sonda: instrumento utilizado en la exploración de zonas en las que es
complicado el acceso pudiendo ser su composición mecánica o eléctrica.
Temperatura Ambiental: estado ambiental que se produce el aire y
en los cuerpos en forma de calor, presenta una variación entre caliente y frio.
51
CAPÍTULO III
PROPUESTA TECNOLOGÍCA
ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD
El proyecto es factible en su totalidad, debido a que busca la manera
de resolver la problemática existente en el sector agrícola del país, con la
recolección de los datos ambientales que tienen influencia en el cultivo del
arroz, además en su realización se utilizara tecnología Open Source, por lo
cual no se incurrirá en gastos excesivos, además los dispositivos requeridos
para el diseño del prototipo son de bajo costo, además, el manejo del sistema
es relativamente sencillo orientado a su uso en la agricultura por lo que no se
necesita conocimiento de programación o administración de base de datos
debido a que es altamente intuitivo siendo fácil de usar el sistema al cual se
podrá acceder mediante una dirección ip de la red interna donde estará
conectado el prototipo al ordenador con la base de datos.
FACTIBILIDAD OPERACIONAL
La factibilidad operacional está determinada en el sencillo manejo del
sistema para cualquier tipo de usuario donde no es necesario se tengan
grandes conocimientos de informática, ya que la interfaz web es intuitiva y
amigable con el usuario, debido a que existen opciones de visualización de
los datos capturados en tiempo real por los sensores, también es importante
recalcar que el sistema no requiere de muchos recursos para funcionar, es
decir en una maquina básica o antigua puede ejecutarse sin ningún problema
ya que solo se necesita de un browser para acceder a la interfaz web y
visualizar los datos y opciones del sistema, además con estos datos y
mediante un algoritmo existe una opción de predicción del clima muy útil para
poder tomar la decisión del momento donde es más oportuno realizar un
proceso especifico en el cultivo del arroz.
52
FACTIBILIDAD TÉCNICA
Para determinar la factibilidad técnica se consideró que los dispositivos
tecnológicos actuales son de gran importancia para la realización de este
proyecto, recalcando que los dispositivos necesarios para el prototipo son de
bajo costo y cuentan con buenas funcionalidades las cuales son necesarias
para lograr obtener resultados previstos y cumplir con los objetivos
mencionados.
En el ámbito de Hardware no existe impedimento alguno en el diseño
del prototipo ya que la tecnología a usar tiene bajo costo, sin embargo,
cumple a cabalidad con los requerimientos del prototipo. Por otra parte, el
Software a utilizar al ser de código abierto o también llamado Open Source es
completamente gratuito y modificable, es decir da la flexibilidad de ajustarse
correctamente a lo que se necesita en la realización del prototipo sin incurrir
en gastos de licenciamiento o costos de adquisición.
FACTIBILIDAD LEGAL
Dentro de la factibilidad legal para el desarrollo de un sistema de
recolección de datos ambientales, no se viola ningún ley o reglamento
relacionado al uso de tecnología ya que el hardware y software utilizado en el
proyecto es Open Source o de acceso libre, por lo tanto, no se efectúa
ninguna transgresión a las normativas establecidas en el país especialmente
en las que se refieren a propiedad intelectual y plagio, por otra parte, no se
incurre a ninguna violación a derechos de autor debido a que este proyecto de
titulación no ha reproducido ni parcial ni totalmente ningún trabajo relacionado
al uso de tecnología en la agricultura.
FACTIBILIDAD ECONÓMICA
Para el diseño del prototipo de recolección de datos ambientales por
medio de un controlador programable equipado con sensores de variables
atmosféricas es necesario contar con los recursos económicos suficientes
53
para adquirir los dispositivos que serán parte del sistema, al ser tecnología de
bajo costo es factible económicamente en su totalidad.
Cabe recalcar que no es necesario invertir en software ya que el que
se utilizara es completamente gratuito, a continuación, se detalla la inversión
en hardware para el diseño del prototipo:
Cuadro 4: Inversión en el proyecto.
Hardware
Articulo
Valor Unitario
Cantidad
Total
Arduino Mega2560
$ 40,00
1
$ 40,00
Tarjeta Ethernet Shield
$ 20,00
1
$ 20,00
Router Tp link 840 N
$ 22,40
1 $ 22,40
Radioenlace
Mikrotik SXT
5HPnD
$140,00
2
$280,00
Sensor DTH22
$ 10,00
1
$ 10,00
Sensor UV GUVA S12SD
$ 12,00
1
$ 12,00
Adaptador de voltaje de 9v
$ 3,75
1
$3,75
Adaptador de voltaj
54
De 12 v
$4,75 1 $4,75
Varios
$ 15,00
Varios
$ 15,00
Software
Nombre
Costo de uso/ Licenciamiento
Total
Ide de Arduino
$ 0,00
$ 0,00
Xampp
$ 0,00
$ 0,00
MySQL
$ 0,00
$ 0,00
PHP
$ 0,00
$ 0,00
Total Final
$ 407,90
Fuente: Hardware y Software del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar
ETAPAS DE LA METODOLOGIA DEL PROYECTO
La metodología utilizada en el proyecto es la de PMI, la cual se
estructura en 5 etapas que van desde el inicio hasta el cierre del proyecto,
teniendo etapas enfocadas al monitoreo y control del proyecto en caso de que
se deban realizar correcciones, esto con el fin de cumplir los objetivos
propuestos para el producto o servicio que se desarrolla en el proyecto.
55
Las etapas de esta metodología son:
Iniciación.
Planificación.
Ejecución.
Control.
Cierre.
A continuación, se muestra el detalle de actividades realizadas en cada
etapa y la duración de las mismas:
Cuadro 5: Etapas del Proyecto
ETAPA ACTIVIDADES DURACIÓN
Iniciación Revisión de propuesta
de titulación
1 semana.
Planificación Estudio
de la problemática
a resolver.
Investigación
de
información
relacionada al
proyecto.
5 semanas.
Ejecución Análisis de los
componentes
requeridos para el
prototipo.
Conectar el prototipo
con la base de datos y
verificar el correcto
almacenamiento de los
datos.
Programar la interfaz
web del sistema de
2 semanas.
56
información para el
prototipo
Control Realizar pruebas de
conectividad,
almacenamiento de los
datos y correcto
funcionamiento de la
interfaz web.
1 semana.
Cierre Presentación del
prototipo y sistema de
información.
1 semana.
Fuente: Datos del Proyecto. Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
ENTREGABLES DEL PROYECTO
De acuerdo con la metodología implementada en el proyecto se
definieron la siguiente documentación a entregarse:
Manual Técnico del prototipo. (Anexo 3).
Manual de Usuario. (Anexo 4).
Código fuente del prototipo. (Anexo 6).
Diseño esquemático del proyecto y presupuesto. (Anexo 8).
CRITERIOS DE VALIDACIÓN DEL PROYECTO
Para que el proyecto tenga validez se llevó a cabo una encuesta a 50
agricultores que utilizaron el prototipo en un cultivo del arroz, los resultados
obtenidos de la misma, dan constancia de lo beneficioso que resultó
desarrollar el prototipo de recolección de datos ambientales a lo largo de este
proyecto de titulación.
57
ENCUESTA
Pregunta N°1
¿Cree usted que la información obtenida por la interfaz web para
monitoreo de los factores ambientales es adecuada para brindar ayuda en la
toma de decisiones en su cultivo del arroz?
Cuadro Nº 6: Resultado de la pregunta 1.
Opciones Encuestados Porcentajes Definitivamente si 39 78 % Si 6 12 % Definitivamente no 2 4 % No 3 6 %
Total 50 100 %
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Gráfico 1: Estadística de la pregunta 1
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Análisis: Se observa que, de un total de 50 personas encuestadas, el
90% cree que definitivamente SI la información presente en la interfaz web es
la adecuada para brindar ayuda en la toma de decisiones debido a la gran
cantidad de datos y opciones relevantes en la toma de decisiones de los
procesos, por otra parte, el 10% piensa que no es la adecuada debido a que
prefieren realizar de manera manual estos procesos en base a su experiencia.
78%
12%4%6%
Encuestados
Definitivamente si
Si
Definitivamente no
No
58
Pregunta N°2
¿Considera usted viable adquirir componentes de bajo costo que
monitoreen los factores ambientales y ayuden en la toma de decisiones del
cultivo del arroz?
Cuadro Nº 7: Resultado de la pregunta 2.
Opciones Encuestados Porcentajes Totalmente de acuerdo 38 76 % De acuerdo 5 10 % Totalmente en desacuerdo 3 6 % En desacuerdo 4 8 %
Total 50 100 %
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Gráfico 2: Estadística de la pregunta 2
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Análisis: Se observa que, de un total de 50 personas encuestadas, el
86% está totalmente de acuerdo en que es importante se utilicen
componentes de bajo costo para el monitoreo de los factores ambientales ya
que esto resulta en una menor inversión con un gran beneficio, mientras que
el 14% está en desacuerdo debido a que desconocen el tipo de tecnología
disponible para implementarse en la agricultura.
76%
10%6%
8%
Encuestados
Totalmente de
acuerdo
De acuerdo
Totalmente en
desacuerdo
En desacuerdo
59
Pregunta N°3
¿Considera usted que el conjunto de datos recolectados en el
indicador de temperatura permitió mayor eficiencia en los procesos del cultivo
del arroz?
Cuadro Nº 8: Resultado de la pregunta 3
Opciones Encuestados Porcentajes Totalmente de acuerdo 37 74 % De acuerdo 7 14 % Totalmente en desacuerdo 3 6 % En desacuerdo 3 6 %
Total 50 100 %
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Gráfico 3: Estadística de la pregunta 3
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Análisis: Se observa que, de un total de 50 personas encuestadas, el
88% está totalmente de acuerdo en que los datos recolectados en el indicador
de temperatura les resulto eficaz en los procesos del arroz ya que permite
conocer la incidencia de este factor ambiental en cada etapa del arroz,
permitiendo una toma de decisión adecuada para tener mayor posibilidad de
éxito en el cultivo, por otra parte, el 12% está en total desacuerdo debido a
que consideran irrelevante la influencia de los factores ambientales en el
arroz, esto causado por la forma rústica de llevar a cabo cada proceso.
74%
14%
6%6%
Encuestados
Totalmente de
acuerdo
De acuerdo
Totalmente en
desacuerdo
En desacuerdo
60
Pregunta N°4
¿Considera usted que es necesario se realice una capacitación acerca
del correcto uso de la tecnología disponible para la agricultura que permite
ayudar en los procesos del ciclo de vida del arroz?
Cuadro Nº 9: Resultado de la pregunta 4
Opciones Encuestados Porcentajes Totalmente de acuerdo 38 76 % De acuerdo 8 16 % Totalmente en desacuerdo 2 4 % En desacuerdo 2 4%
Total 50 100 %
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Gráfico 4: Estadística de la pregunta 4
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Análisis: Se observa que, de un total de 50 personas encuestadas, el
92% está totalmente de acuerdo en que resulta necesario se realice una
capacitación para conocer de la tecnología existente que se puede utilizar en
la agricultura para de esta manera tener mejores resultados en sus cultivos,
mientras que el 8% está en desacuerdo de realizar una capacitación, debido a
sus costumbres de llevar a cabo los procesos del cultivo del arroz de manera
manual en base a su experiencia.
76%
16%4%4%
Encuestados
Totalmente de
acuerdo
De acuerdo
Totalmente en
desacuerdo
En desacuerdo
61
Pregunta N°5
¿Considera usted que el conjunto de datos recolectados en el
indicador de radiación solar le permitió mayor eficiencia en los procesos del
cultivo del arroz?
Cuadro Nº 10: Resultado de la pregunta 5.
Opciones Encuestados Porcentajes Totalmente de acuerdo 37 74 % De acuerdo 10 20 % Totalmente en desacuerdo 2 4 % En desacuerdo 1 2 %
Total 50 100 %
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Gráfico 5: Estadística de la pregunta 5.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Análisis: Se observa que, de un total de 50 personas encuestadas, el
94% está totalmente de acuerdo en que los datos recolectados en el indicador
de radiación solar les resulto eficaz en los procesos del arroz ya que permite
conocer la incidencia de este factor ambiental en cada etapa del arroz,
permitiendo una toma de decisión adecuada para tener mayor posibilidad de
éxito en el cultivo, por otra parte, el 6% está en total desacuerdo debido a que
consideran irrelevante la influencia de los factores ambientales en el arroz,
esto causado por la forma rústica de llevar a cabo cada proceso.
74%
20%4%2%
Encuestados
Totalmente de
acuerdo
De acuerdo
Totalmente en
desacuerdo
En desacuerdo
62
Pregunta N°6
¿Considera usted que la opción de conocer una estimación de los
factores ambientales a corto plazo le brinda ayuda en la toma de decisión de
los procesos del arroz?
Cuadro Nº 11: Resultado de la pregunta 6 Opciones Encuestados Porcentajes Totalmente de acuerdo 40 80 % De acuerdo 6 12 % Totalmente en desacuerdo 0 0 % En desacuerdo 4 8 %
Total 50 100 %
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Gráfico 6: Estadística de la pregunta 6.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Análisis: Se observa que, de un total de 50 personas encuestadas, el
92% está totalmente de acuerdo en la utilidad de la opción de estimación de
los factores ambientales, ya que, brinda la posibilidad de conocer a futuro si
los factores ambientales para la etapa del arroz seleccionada están en el
rango adecuado permitiendo que dicha etapa se desarrolle con normalidad,
por otra parte, el 8% no está de acuerdo en que les resulte útil esta opción ya
que consideran incierta la información que se logra generar en base a
cálculos de datos anteriores.
80%
12%0%8%
Encuestados
Totalmente de
acuerdo
De acuerdo
Totalmente en
desacuerdo
En desacuerdo
63
Pregunta N°7
¿Cree usted que la información de un rango de valores ambientales
mínimos, máximos y óptimos de cada etapa del arroz presente en el sistema
le ayuda a realizar de mejor manera los procesos del arroz?
Cuadro Nº 12: Resultado de la pregunta 7.
Opciones Encuestados Porcentajes Definitivamente si 36 72 % Si 12 24 % Definitivamente no 0 0 % No 2 4 %
Total 50 100 %
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Gráfico 7: Estadística de la pregunta 7.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Análisis: Se observa que, de un total de 50 personas encuestadas, el
96% piensa que definitivamente SI resulta de gran beneficio conocer el rango
de valores ambientales necesaria para cada etapa, de esta manera se puede
conocer más a detalle las posibilidades de éxito de cada etapa del ciclo de
vida del arroz, por otra parte, el 4% opina que no debido a que les resulta
difícil de comprender la incidencia de estos valores en las etapas del arroz.
72%
24%0%4%
Encuestados
Definitivamente si
Si
Definitivamente no
No
64
Pregunta N°8
¿Considera usted que la opción de exportar los datos a una hoja de
cálculo le permite llevar un mejor control de los procesos del ciclo de vida del
arroz?
Cuadro Nº 13: Resultado de la pregunta 8 Opciones Encuestados Porcentajes Totalmente de acuerdo 40 80 %
De acuerdo 6 12 %
Totalmente en desacuerdo 2 4 %
En desacuerdo 2 4 %
Total 50 100 %
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Gráfico 8: Estadística de la pregunta 8
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Análisis: Se observa que, de un total de 50 personas encuestadas, el
92% está totalmente de acuerdo en la utilidad de la opción de generar un
reporte con los datos almacenados del sistema ya que permite llevar un
control detallado día a día de cada factor ambiental y permite tomar una
correcta decisión en los procesos del arroz, mientras, el 8% está en
desacuerdo ya que consideran un poco difícil analizar la gran cantidad de
información almacenada y mostrada en el reporte.
80%
12%4%4%
Encuestados
Totalmente de
acuerdo
De acuerdo
Totalmente en
desacuerdo
En desacuerdo
65
Pregunta N°9
¿Cree usted que la opción de visualizar una gráfica con datos
comparativos para cada etapa del arroz y su respectivo análisis del nivel de
éxito de acuerdo a los datos capturados es intuitiva y de fácil manejo?
Cuadro Nº 14: Resultado de la pregunta 9
Opciones Encuestados Porcentajes Definitivamente si 37 74 % Si 9 18 %
Definitivamente no 0 0 %
No 4 8 %
Total 50 100 %
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Gráfico 9: Estadística de la pregunta 9.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Análisis: Se observa que, de un total de 50 personas encuestadas, el
92% cree que definitivamente si es de fácil uso e intuitiva la opción de
visualizar una gráfica con el análisis de los datos capturados en el sistema ya
que esto permite una interacción más directa con la información
proporcionada por el prototipo, mientras que el 8% opina que no es fácil su
manejo, esto debido a su escaso conocimiento de tecnología.
74%
18%0%8%
Encuestados
Definitivamente si
Si
Definitivamente no
No
66
CAPÍTULO IV
Criterios de Aceptación del Producto o Servicio
En base a las pruebas realizadas se pudo verificar la funcionalidad del
prototipo y de cada uno de los componentes que forman parte del sistema, la
programación realizada en PHP permite establecer satisfactoriamente
conectividad entre el microcontrolador Arduino y la base de datos MySQL,
esto se evidencia al visualizar que los datos almacenados en la base de datos
corresponden a los valores capturados por los sensores conectados a la placa
Arduino.
La aceptación del prototipo se refleja en los resultados de la encuesta
realizada a los agricultores que trabajan en los cultivos del arroz, la gran
mayoría de encuestados están de acuerdo en utilizar el prototipo en un futuro,
a continuación, se detalla un cuadro con los requerimientos en hardware y
software cumplidos en el proyecto de titulación:
Cuadro Nº 15: Criterios de Validación del Producto.
Ítem
Requerimiento
Porcentaje de Cumplimiento
1
Prototipo diseñado con
tecnología Open Source.
100 %
2
Captura de datos por parte
de los sensores conectados
al micro controlador.
100 %
3
Conectividad entre la base
de datos y el
microcontrolador.
100 %
67
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
CONCLUSIONES
Se desarrolló un prototipo de monitoreo de factores ambientales, el
cual muestra los datos obtenidos en una interfaz web, a lo cual la
mayoría de los encuestados opinó que contiene la información
necesaria para ayudar en la toma de decisiones del cultivo del
arroz. (Ver Pregunta 1, Pág. 57)
Los datos almacenados en los indicadores del microclima les
permitieron mayor eficiencia en los procesos de cada etapa del
ciclo de vida del arroz a los agricultores encuestados (Ver
Preguntas 3-5, Págs.59-61 respectivamente)
El uso de tecnología de bajo costo que permite llevar el monitoreo
y control de los factores ambientales que tienen gran impacto en el
ciclo de vida del arroz fue considerado de gran importancia en la
realización de este proyecto de titulación (Ver Preguntas 1-3, Págs.
57-59 respectivamente)
Se desarrolló una interfaz web orientada a su sencillo e intuitivo
manejo, la cual a la mayoría de encuestados les pareció fácil de
entender e interpretar mediante la visualización de los datos por
4
Almacenamiento de los
valores capturados por los
sensores en la Base de
Datos.
100 %
5
Interfaz web intuitiva con el
usuario.
100 %
68
medio de gráficas, también la opción de exportar los datos para
llevar un mayor control de la información. (Ver Preguntas 8-9, Pág.
64-65 respectivamente)
RECOMENDACIONES
Adquirir un dominio en el cual se pueda subir la página del sistema,
para que la visualización de la información esté disponible de
manera remota teniendo acceso a internet.
El usuario solo tenga acceso a la interfaz web y no al gestor de
base de datos para evitar se manipulen los tipos de datos definidos
para cada variable en la base de datos causando esto irregularidad
en las muestras de información del sistema.
Utilizar un Sensor Piranometro de Radiación Solar compatible con
Arduino para ampliar el rango de medición del índice ultravioleta,
ya que este sensor mide todo el espectro de radiación solar que
llega a la tierra y no se utilizó en este proyecto debido a su elevado
costo.
Es recomendable se realicen capacitaciones del uso de tecnología
existente para la agricultura, debido a que una fracción de
agricultores de arroz no se anima a cambiar su manera de llevar
los procesos del arroz ya que tienen de costumbre basarse
solamente en su experiencia y piensan que es muy difícil utilizar la
tecnología en su trabajo.
69
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70
ANEXOS
71
ANEXO 1: MODELO DE
ENCUESTA
72
Tema: Sistema de Recolección de Datos Ambientales por medio
de Controladores Programables soportado por Radio Enlaces
Tipo Punto Multipunto.
1.- ¿Cree usted que la información obtenida por la interfaz web para
monitoreo de los factores ambientales es adecuada para ayuda en la toma
de decisiones en su cultivo del arroz?
Totalmente de acuerdo De acuerdo
Totalmente en desacuerdo En desacuerdo
2.- ¿Considera usted viable adquirir componentes de bajo costo que
monitoreen los factores ambientales y ayuden en la toma de decisiones del
cultivo del arroz?
Definitivamente si Si
Definitivamente no No
3.- ¿Considera usted que el conjunto de datos recolectados en el indicador
de temperatura permitió mayor eficiencia en los procesos del cultivo del
arroz?
Totalmente de acuerdo De acuerdo
Totalmente en desacuerdo En desacuerdo
4.- ¿Considera usted que es necesario se realice una capacitación acerca
del correcto uso de la tecnología disponible para la agricultura que permite
ayudar en los procesos del ciclo de vida del arroz?
Totalmente de acuerdo De acuerdo
Totalmente en desacuerdo En desacuerdo
73
5.- ¿Considera usted que el conjunto de datos recolectados en el indicador
de radiación solar le permitió mayor eficiencia en los procesos del cultivo
del arroz?
Totalmente de acuerdo De acuerdo
Totalmente en desacuerdo En desacuerdo
6.- ¿Considera usted que la opción de conocer una estimación de los
factores ambientales a corto plazo le brinda ayuda en la toma de
decisión de los procesos del arroz?
Totalmente de acuerdo De acuerdo
Totalmente en desacuerdo En desacuerdo
7.- ¿Cree usted que la información de un rango de valores ambientales
mínimos, máximos y óptimos de cada etapa del arroz presente en el
sistema le ayuda a realizar de mejor manera los procesos del arroz?
Definitivamente si Si
Definitivamente no No
8.- ¿Considera usted que la opción de exportar los datos a una hoja de
cálculo le permite llevar un mejor control de los procesos del ciclo de vida
del arroz?
Totalmente de acuerdo De acuerdo
Totalmente en desacuerdo En desacuerdo
9.- ¿Cree usted que la opción de visualizar una gráfica con datos
comparativos para cada proceso del arroz y su respectivo análisis del nivel
de éxito de acuerdo a los datos capturados es intuitiva y de fácil manejo?
Definitivamente si Si
Definitivamente no No
74
ANEXO 2: PRESUPUESTO DE
IMPLEMENTACIÓN DEL
PROTOTIPO
75
A continuación, se detalla un cuadro con costo de implementación del prototipo
en un cultivo del arroz de una hectárea utilizando energía solar:
Cuadro 16: Costo implementación en cultivo
Hardware
Articulo
Valor Unitario
Cantidad
Total
Arduino Mega2560
$ 40,00
5
$ 200,00
Tarjeta Ethernet Shield
$ 20,00
5
$ 100,00
Router Tp link 840 N
$ 22,40
1
$ 22,40
Sensor DTH22/AM2302
$ 10,00
4
$ 40,00
Sensor UV GUVA S12SD
$ 12,00
4
$ 48,00
Adaptador de voltaje de 9v
$ 3,75
4
$ 15,00
Varios (resistencias, cables, base del prototipo, etc.)
$ 60,00
Varios
$ 60,00
Nanostation M5 Ubiquiti 5 Ghz 16dbi Radio Enlace Antena
$ 140,00
5
$ 700,00
Panel Solar 300 w
$300,00
5
$ 1.500,00
Baterías para Panel Solar
$307,80
5
$ 1.539,00
Software
Nombre
Costo de uso/ Licenciamiento
Total
Ide de Arduino
$ 0,00
$ 0,00
76
Xampp
$ 0,00
$ 0,00
MySQL
$ 0,00
$ 0,00
PHP
$ 0,00
$ 0,00
Recurso Humano
Actividad
Cantidad de veces
Costo
Total
Instalación de paneles solares.
1
$ 300,00
$ 300,00
Mantenimiento de los paneles solares.
1 por año.
$ 50,00
$ 50,00
Cuartos para los equipos
Articulo
Valor Unitario
Cantidad
Total
Bloques de hormigón
$ 0,50
2500
$ 1.250,00
Saco de cemento
$ 7,68
35
$ 268,80
Saco de arena
$ 2,00
35
$ 70,00
Vigas de acero
$ 26,28
20
$ 525,60
Puerta
$ 29,71
5
$ 148,55
Planchas de zinc para techo
$ 28,24
60
$ 1.412,00
Mano de obra (Albañiles)
$ 200,00
10
$ 2.000,00
Total Final
$ 10.249,35
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
77
ANEXO 3: MANUAL TÉCNICO DEL
PROTOTIPO
78
A continuación, se detallan la instalación y configuración de los componentes del
prototipo:
Instalación del Servidor Xampp
1. Buscar en la carpeta instaladores el archivo “xampp-win32-7.3.1-0-VC15-
installer.exe” y ejecutarlo dándole clic.
Figura 8: Instalador de Xampp.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
2. Cargara una ventana con un mensaje que recomienda desactivar el
antivirus para evitar problemas en la instalación, seleccionar la opción
“Yes” para continuar.
Figura 9: Mensaje de Xampp.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
79
3. Seleccionar los servicios con los que se desea trabajar y dar clic en Next.
Figura 10: Componentes de Instalación de Xampp.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
4. Seleccionar la ruta donde se instalará el programa, se recomienda el
disco local c, dar clic en next, luego elegir la carpeta donde se alojarán
los archivos necesarios para la instalación, dar clic en finish y termina la
instalación.
Figura 11: Carpeta de Instalación de Xampp.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
80
Creación de la Base de Datos
1. En la opción buscar de Windows escribir “Xampp Control Panel”, y una vez aparezca darle clic, se abrirá un panel con varias opciones, iniciar las
opciones: “Apache” y “MySQL”. Estas opciones permiten que el servidor corra en el equipo.
Figura 12: Panel de Control de Xampp.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
2. Abrir el browser del equipo y colocar el url: http://localhost/phpmyadmin/.
Posterior a esto se cargará la página de inicio de phpMyAdmin, donde se
creará la base de datos.
Figura 13: Página de inicio de Xampp.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
81
3. Dar clic en la opción “Nueva” la cual está ubicada en la parte lateral izquierda de la página, aparecerá la opción para crear la base colocar el
nombre que se desee y dar clic en crear.
Figura 14: Creación de Base de Datos.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
4. Elegir el nombre y la cantidad de columnas deseadas para la tabla y dar
clic en continuar, para este proyecto el número de columnas es de 4.
Figura 15: Creación de la tabla.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
82
5. Llenar las columnas con los nombres y tipos de datos requeridos para la
tabla, tal como se muestra a continuación, y dar clic en guardar.
Figura 16: Campos de la Tabla.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
6. Se visualizará la tabla creada vacía.
Figura 17: Tabla creada.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
83
Instalación del IDE de Arduino
1. Buscar en la carpeta instaladores el archivo “arduino-1.8.8-windows.exe”
y ejecutarlo dándole clic.
Figura 18: Instalador de Arduino.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
2. Cargara una ventana con las condiciones de la licencia, dar clic en “I Agree” para continuar con la instalación.
Figura 19: Condiciones de Licenciamiento de Arduino.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
84
3. Seleccionar las opciones de instalación y dar clic en Next.
Figura 20: Opciones de instalación de Arduino.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
4. Elegir la carpeta donde se instalará el programa y dar clic en Install.
Figura 21: Carpeta de instalación de Arduino.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
85
Configuración del Ide de Arduino
1. Ejecutar Arduino, cargará una ventana con una plantilla vacía de código.
Figura 22: IDE Arduino.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
2. Agregar las librerías de los sensores para que la programación funcione
sin problemas, para esto se debe dar clic en Herramientas/Administrar
Bibliotecas.
Figura 23: Agregar Librerías.
Fuente: Datos del Proyecto.
86
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
3. Cargara la ventana de Gestión de Librerias, escribir en la barra de
búsqueda las librerías a instalar, para este proyecto son: DHT y Adafruit
Unified Sensor.
Figura 24: Instalar librería DHT.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Figura 25: Instalar librería Adafruit Unified Sensor.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
87
Para ver los códigos necesarios en los sensores y la conexión de la base de
datos con Arduino. Ver Anexo 5.
Conexiones de los componentes del prototipo
Conectar Tarjeta Ethernet Shield a Placa Arduino
1. Se debe identificar en la placa Arduino 6 pines que permiten se acople la
tarjeta a la placa, los cuales están situados junto al botón de reset de la
placa.
2. Acoplar la tarjeta Ethernet Shield y si se lo ha hecho de manera correcto
un led de la tarjeta encenderá indicando que está siendo alimentada de
energía por la placa.
Conectar Sensor DHT22 a Placa Arduino
1. El pin 1 del sensor va conectado a 3.3 o 5v del arduino.
2. El pin 2 es el que transmite el dato por lo tanto se conecta a un pin de
comunicación del arduino.
3. El pin 3 no se conecta.
4. El pin 4 se conecta a tierra que en el arduino es GND.
Conectar Sensor UVM30A a Placa Arduino
1. El pin 1 del sensor va conectado a tierra(GND)
2. El pin 2 es el que transmite el dato por lo tanto se conecta a un pin de
comunicación de arduino, en este caso el tipo de transmisión es analógica
por lo que se conecta a un pin analógico del arduino.
3. El pin 3 se conecta al pin de 5v del arduino.
Conectar Arduino al Router
1. Identificar en la Tarjeta Ethernet Shield el puerto de red (RJ45) y
conectarlo a un Puerto Lan del Router.
2. En la codificación de arduino, asignarle una dirección mac, y una dirección
ip dentro del rango de la red proporcionada por el router.
88
3. Verificar que el router esté conectado a la alimentación eléctrica y tenga
conectividad con la placa, mediante el uso de la herramienta de
diagnóstico ping dentro de la interfaz de administración del router.
4. Verificar que la placa esté conectada a la computadora por medio del
puerto usb y a la corriente por medio del adaptador de 9 V.
Conectar Arduino a la Computadora
1. Verificar que la placa esté conectada a la energía eléctrica.
2. Conectar el cable usb de la placa a un puerto usb.
3. Verificar en el equipo que se reconozca a la placa por medio de un puerto
COM, esto debe ser automático, caso contrario revisarlo en administrador de
dispositivos.
Diagrama de conexiones de los componentes
A continuación, se muestran los diagramas de conexiones de cada componente
del prototipo, para lo cual se utilizó el software Fritzing.
Diagrama de Conexión Arduino-Ethernet Shield
Figura 26: Conexión Arduino-Ethernet Shield
Fuente: Fritzing.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
89
Diagrama de Conexión de Sensor DHT22 a Arduino
Figura 27: Conexión DHT22 a Arduino.
Fuente: Fritzing.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Diagrama de Conexión Sensor UVM30A a Arduino
Figura 28: Conexión UVM30A a Arduino.
Fuente: Fritzing.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
90
ANEXO 4:
MANUAL DE USUARIO
91
El presente manual de usuario tiene como finalidad brindar ayuda para el
correcto manejo de la información almacenada en la interfaz web, permitiendo
tener un mejor control de los datos capturados por los sensores.
Para poder acceder al sistema se necesita usar un browser en una computadora
o dispositivo móvil.
Ingresar a la interfaz web
1. Acceder al navegador web.
2. Colocar en la barra url: localhost.
3. Se cargará la pantalla de inicio del sistema, para visualizar las opciones
dar clic en el botón Acceso al Sistema.
Figura 29: Página de inicio del Sistema.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
92
Acceder a las opciones del sistema
1. Dar clic en el botón Acceso al Sistema.
2. Cargará una página con el menú desplazable y las opciones del
sistema.
3. Elegir la opción deseada.
Figura 30: Menú de Opciones del Sistema.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Visualizar la Temperatura Ambiental
1. Dar clic en la opción indicadores del microclima.
2. Seleccionar la opción Temperatura Ambiental.
3. Se mostrará la gráfica con la opción de descargar los datos en una hoja
de Excel y la opción de regresar al menú para elegir otra opción.
Figura 31: Indicador de Temperatura Ambiental.
93
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Análisis: La gráfica del indicador de temperatura ambiental nos muestra los
valores almacenados en tiempo real, teniendo la opción de elegir entre un rango
de días, o semanas para ver los datos de este factor ambiental, la imagen nos
muestra los datos almacenados desde el 21 de enero al 20 de marzo del 2019.
Visualizar el Índice UV
1. Dar clic en la opción indicadores del microclima.
2. Seleccionar la opción Radiación Solar.
3. Se mostrará la gráfica con la opción de descargar los datos en una hoja
de Excel y la opción de regresar al menú para elegir otra opción.
Figura 32: Indicador de Radiación Solar.
94
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Análisis: La gráfica del indicador de Radiación Solar nos muestra los valores
almacenados en tiempo real, teniendo la opción de elegir entre un rango de días,
o semanas para ver los datos de este factor ambiental, la imagen nos muestra
los datos almacenados desde el 21 de enero al 20 de marzo del 2019.
Visualizar las etapas del ciclo de vida del arroz
1. Dar clic en la opción Etapas del arroz.
2. Seleccionar la opción deseada, en este caso floración.
3. Se mostrará la gráfica con un análisis de acuerdo a los datos capturados
por el sensor de temperatura y el sensor de índice uv indicando si es
favorable o no la temperatura para la etapa seleccionada, también se
mostrará la opción de descargar los datos en una hoja de Excel, la opción
de visualizar una estimación de los factores ambientales a corto plazo y
la opción de regresar al menú.
Figura 33: Etapa de Floración del arroz.
95
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Análisis: La gráfica de etapa de la Floración nos muestra los datos
almacenados en los factores de temperatura y radiación solar que son los que
afectan a esta, teniendo la opción de elegir entre un rango de días, o semanas
para ver los datos de este factor ambiental, adicional a esto tenemos un cuadro
con el rango de valores adecuado en esta etapa, también, la imagen nos
muestra un mensaje de acuerdo a los datos captados por el prototipo, en este
caso los datos favorecen a esta etapa del arroz. En la imagen vemos que el día
25 de enero a las 12:00:00 el Índice UV fue de 2.
96
Visualizar la proyección a corto plazo de los factores ambientales
1. Dar clic en la opción Proyección de la Temperatura e Índice UV.
2. Se mostrarán todos los datos anteriormente visualizados agregándose 2
mensajes con la proyección de los factores ambientales a corto plazo.
Figura 34: Proyección de la Temperatura e Índice UV.
Fuente: Datos del Proyecto.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Análisis: Al elegir la opción de proyección de los datos ambientales, la página
se recarga y nos muestra la información anterior pero incluido un mensaje de la
estimación a corto plazo de estos factores ambientales, siendo en este caso de
29.1°c para la Temperatura Ambiental y de 0.7 para el Índice UV.
97
ANEXO 5:
FICHA TÉCNICA DE LOS COMPONENTES DEL
PROTOTIPO
98
Componentes del prototipo
Placa Arduino Mega 2560. Tarjeta Ethernet Shield. Sensor de temperatura y humedad ambiental DHT 22. Sensor de radiación solar UV GUVA S12SD. Router Tp Link 840 N. 2 Radioenlaces Mikrotik SXT 5HPnD.
Características Técnicas de los Dispositivos
Cuadro N ° 17: Ficha Técnica de Arduino Mega 2560
Microcontrolador ATMega2560
Tensión de Funcionamiento 5 voltios
Voltaje de entrada recomendado 7-12 voltios
Voltaje de entrada limite 6-20 voltios
Pines digitales de E/S 54 de los cuales 15 ofrecen salida PMW
Clavijas de entrada analógica 16
Memoria Flash 256 KB usando 8 para el arranque
Velocidad de reloj 16 MHZ
Fuente: https://store.arduino.cc/usa/arduino-mega-2560-rev3
Elaborado por: Arduino
99
Figura 35: Arduino Mega 2560
Fuente: Hardware del Proyecto
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar
Cuadro N° 18: Tarjeta Ethernet Shield
Voltaje de Operación 5 V DC
Chip Ethernet Wiznet W5100
Velocidad Ethernet 10/100 Mbps
Interface Spi
Compatibilidad Arduino Uno, Mega, Leonardo
Lectora Tarjeta Micro SD
Fuente: https://www.todomicro.com.ar/arduino/216-arduino-ethernet-shield-
w5100.html
Elaborado por: Todo Micro.
100
Figura 36: Tarjeta Ethernet Shield
Fuente: Hardware del Proyecto
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Sensor de Temperatura Ambiental y Humedad Relativa
Cuadro N° 19: Ficha Técnica Sensor DHT22
Alimentación 3.3 V a 5 V DC
Rango de Medición de Temperatura -40°C a 80 °C
Precisión de medición de
temperatura
±0.5 °C
Rango de Medición de Humedad De 0 a 100% RH
Precisión de medición de Humedad 2 % RH
Tiempo de medición Desde 2 segundos en adelante
Fuente: https://electronilab.co/tienda/sensor-de-temperatura-y-humedad-dht22/
Elaborado por: Electronilab.
101
Sensor de Radiación Solar GUVA S12D UVM30A
Cuadro N° 20: Ficha Técnica del Sensor UVM30A
Alimentación 3 a 5 V DC
Salida Analógica
Respuesta de Longitud de onda 200 ~ 370 nm
Temperatura de trabajo 20 ~ 85°C
Fuente: http://rambal.com/color-luz-forma/192-sensor-ultravioleta-uv-
uvm30a.html
Elaborado por: Rambal.
Router TP-Link TL-WR840 N
Cuadro N° 21: Ficha Técnica del equipo de comunicación
Interfaz 4: 10/100 Mbps Lan Ports.
1: 10/100 Mbps Wan Ports.
Botón WPS/Reset.
Numero de Antenas 2
Alimentación 9 V DC
Estándares Inalámbricos IEEE 802.11N. IEEE 802.11G. IEEE 802.11B.
Tasa de Señal 11N: Up to 300 Mbps. 11G: Up to 54 Mbps. 11B: Up to 11 Mbps.
Frecuencia 2.4 GHZ.
Fuente: https://www.tp-link.com/ec/products/details/TL-
WR840N.html#specifications
Elaborado por: TP-Link.
102
Radioenlace Mikrotik SXT 5HPnD
Cuadro N° 22: Ficha Técnica de Radioenlace Mikrotik SXT HPnD
Cpu Atheros AR7241 400MHz CPU
Memoria 32MB DDR SDRAM
Ethernet 1x 10/100 Ethernet Port
Alimentación Power over Ethernet: 8-30V DC ; adaptador de corriente de 24V DC 0.8A e inyector PoE pasivo
Sistema Operativo MikroTik RouterOS, licencia Level3
Certificaciones FCC, CE, ROHS
Antena Dual de 5 GHZ.
Fuente: https://www.maswifi.com/redes/puntos-de-acceso/exterior/mikrotik-
sxt-5hpnd-ap-exterior-5ghz-antena-integrada-16dbi-polarizacion-dual
Elaborado por: MassWifi
103
ANEXO 6:
CÓDIGO FUENTE DEL PROTOTIPO
104
Conexión con la base de datos <?php // config.php // Credenciales $dbhost = "localhost"; $dbuser = "root"; $dbpass = " "; $dbname = "sensores"; // Conexión con la base de datos $con = mysqli_connect($dbhost, $dbuser, $dbpass, $dbname); ?> Envio de datos de Arduino a Mysql <?php // envio.php // Importamos la configuración require("config.php"); // Leemos los valores que nos llegan por GET $temperatura = mysqli_real_escape_string($con, $_GET['temperatura']); $indice = mysqli_real_escape_string($con, $_GET['indice']); // Esta es la instrucción para insertar los valores $query = "INSERT INTO datos(temperatura,indice) VALUES('".$temperatura."','".$indice."')"; // Ejecutamos la instrucción mysqli_query($con, $query); mysqli_close($con); ?> Página de Inicio <!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="utf-8"> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> <meta name="description" content=""> <meta name="author" content=""> <title>Proyecto de Titulación</title> <link href="css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet">
105
<link href="css/animate.min.css" rel="stylesheet"> <link href="css/font-awesome.min.css" rel="stylesheet"> <link href="css/lightbox.css" rel="stylesheet"> <link href="css/main.css" rel="stylesheet"> <link id="css-preset" href="css/presets/preset1.css" rel="stylesheet"> <link href="css/responsive.css" rel="stylesheet"> <style type="text/css"> #container { min-width: 310px; max-width: 800px; height: 400px; margin: 0 auto } </style> <!--[if lt IE 9]> <script src="js/html5shiv.js"></script> <script src="js/respond.min.js"></script> <![endif]--> <link href='http://fonts.googleapis.com/css?family=Open+Sans:300,400,600,700' rel='stylesheet' type='text/css'> <link rel="shortcut icon" href="images/logo.ico"> </head><!--/head--> <body> </script> <!--.preloader--> <div class="preloader"> <i class="fa fa-circle-o-notch fa-spin"></i></div> <!--/.preloader--> <header id="home"> <div id="home-slider" class="carousel slide carousel-fade" data-ride="carousel"> <div class="carousel-inner"> <div class="item active" style="background-image: url(images/arroz.jpg)"> <div class="caption"> <h1 class="animated fadeInLeftBig">Sistema de Recolección <span>de Datos Ambientales</span></h1> <p class="animated fadeInRightBig">Proyecto de Titulación</p> <a data-scroll class="btn btn-start animated fadeInUpBig" href="menu.php">Acceso al Sistema</a> </div> </div> <div class="item" style="background-image: url(images/arduino.png)"> <div class="caption"> <h1 class="animated fadeInLeftBig">Sistema de Recolección <span>de Datos Ambientales</span></h1> <p class="animated fadeInRightBig">Proyecto de Titulación</p> <a data-scroll class="btn btn-start animated fadeInUpBig" href="menu.php">Acceso al Sistema</a> </div> </div> <div class="item" style="background-image: url(images/ug.png)">
106
<div class="caption"> <h1 class="animated fadeInLeftBig">Sistema de Recolección <span>de Datos Ambientales</span></h1> <p class="animated fadeInRightBig">Proyecto de Titulación</p> <a data-scroll class="btn btn-start animated fadeInUpBig" href="menu.php">Acceso al Sistema</a> </div> </div> </div> <a class="left-control" href="#home-slider" data-slide="prev"><i class="fa fa-angle-left"></i></a> <a class="right-control" href="#home-slider" data-slide="next"><i class="fa fa-angle-right"></i></a> </header><!--/#home--> <script type="text/javascript" src="js/jquery.js"></script> <script type="text/javascript" src="js/bootstrap.min.js"></script> <script type="text/javascript" src="http://maps.google.com/maps/api/js?sensor=true"></script> <script type="text/javascript" src="js/jquery.inview.min.js"></script> <script type="text/javascript" src="js/wow.min.js"></script> <script type="text/javascript" src="js/mousescroll.js"></script> <script type="text/javascript" src="js/smoothscroll.js"></script> <script type="text/javascript" src="js/jquery.countTo.js"></script> <script type="text/javascript" src="js/lightbox.min.js"></script> <script type="text/javascript" src="js/main.js"></script> </body> </html> Graficar Temperatura <?php function conectarBD(){ $server = "localhost"; $usuario = "root"; $pass = ""; $BD = "sensores"; //variable que guarda la conexión de la base de datos $conexion = mysqli_connect($server, $usuario, $pass, $BD); //Comprobamos si la conexión ha tenido exito if(!$conexion){ echo 'Ha sucedido un error inexperado en la conexion de la base de datos<br>'; } //devolvemos el objeto de conexión para usarlo en las consultas return $conexion; } /*Desconectar la conexion a la base de datos*/ function desconectarBD($conexion){ //Cierra la conexión y guarda el estado de la operación en una variable
107
$close = mysqli_close($conexion); //Comprobamos si se ha cerrado la conexión correctamente if(!$close){ echo 'Ha sucedido un error inexperado en la desconexion de la base de datos<br>'; } //devuelve el estado del cierre de conexión return $close; } //Devuelve un array multidimensional con el resultado de la consulta function getArraySQL($sql){ //Creamos la conexión $conexion = conectarBD(); //generamos la consulta if(!$result = mysqli_query($conexion, $sql)) die(); $rawdata = array(); //guardamos en un array multidimensional todos los datos de la consulta $i=0; while($row = mysqli_fetch_array($result)) { //guardamos en rawdata todos los vectores/filas que nos devuelve la consulta $rawdata[$i] = $row; $i++; } //Cerramos la base de datos desconectarBD($conexion); //devolvemos rawdata return $rawdata; } //Sentencia SQL $sql = "SELECT *from datos;"; //Array Multidimensional $rawdata = getArraySQL($sql); //Adaptar el tiempo for($i=0;$i<count($rawdata);$i++){ $fecha_hora = $rawdata[$i]["fecha_hora"]; $date = new DateTime($fecha_hora); $rawdata[$i]["fecha_hora"]=$date->getTimestamp()*1000; } ?> <HTML> <BODY> <meta charset="utf-8"> <!-- Latest compiled and minified JavaScript --> <script src="https://code.jquery.com/jquery.js"></script> <!-- Importo el archivo Javascript de Highcharts directamente desde su servidor --> <script src="http://code.highcharts.com/stock/highstock.js"></script> <script src="http://code.highcharts.com/modules/exporting.js"></script>
108
<<div id="container" style="min-width: 310px; max-width: 800px; height: 400px; margin: 0 auto"></div> <script type='text/javascript'> $(function () { $(document).ready(function() { Highcharts.setOptions({ time: { timezoneOffset: -1 * 60 } }); var chart; $('#container').highcharts({ chart: { type: 'spline', animation: Highcharts.svg, // don't animate in old IE marginRight: 10, events: { load: function() { } } }, title: { text: 'Grafica de La Temperatura Ambiental' }, rangeSelector : { enabled: true }, credits: { enabled: false }, xAxis: { type: 'datetime', // tickPixelInterval: 150 }, yAxis: { title: { text: 'Temperatura' }, plotLines: [{ value: 0, width: 1, color: '#808080' }] }, tooltip: { formatter: function() { return '<b>'+ this.series.name +'</b><br/>'+ Highcharts.dateFormat('%Y-%m-%d %H:%M:%S', this.x) +'<br/>'+ Highcharts.numberFormat(this.y, 2); }
109
}, legend: { enabled: false }, exporting: { enabled: true }, series: [{ name: 'Temperatura', data: (function() { var data = []; <?php for($i = 0 ;$i<count($rawdata);$i++){ ?> data.push([<?php echo $rawdata[$i]["fecha_hora"];?>,<?php echo $rawdata[$i]["temperatura"];?>]); <?php } ?> return data; })() },{ name: '', data: (function() { })() },{ name: '', data: (function() { })() }] }); }); }); </script> <center> <a href="menu.php" target="_self">Volver al Menú</center></a> <center> <a href="http://localhost/Prototipo/graficas/descargar_temperatura.php" target="_blank" style="">Descargar datos en Excel</a></center> </html> Descargar Temperatura Ambiental <?php $connection = mysqli_connect('localhost','root','','sensores'); $con = mysqli_query($connection,'SELECT * FROM datos' ); header("Content-type: application/vnd.ms-excel"); header("Content-Disposition attachment; filename=Reporte_Temperatura_Ambiente.xls"); ?> <<?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?> <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN"
110
"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd"> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="es" lang="es"> <head> <!-- Latest compiled and minified CSS --> <!-- <link rel="stylesheet" href="http://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.7/css/bootstrap.min. css"> --> <!-- jQuery library --> <!-- <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.12.4/jquery.min.js" ></script> --> <script src="bootstrap-3.3.7/jquery.min.js"> <!-- Latest compiled JavaScript --> <!-- <script src="http://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.7/js/bootstrap.min.js "></script> --> <script src="bootstrap3.3.7/js/bootstrap.min.js"></script> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"> <meta http-equiv="Conect-Type" content="text/html; charset=UTF8"> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=iso-8859-1" /> <title>Descargar Temperatura Ambiental </title> </head> <body> <h1>Datos consultados </h1> <table> <tr> <th>Fecha:</th> <th>Temperatura:</th> </tr> <?php while($row = mysqli_fetch_assoc($con)) { echo '<tr>'; echo '<td>' . $row['fecha_hora'] . '</td><td>' . $row['temperatura'] . '</td>'; echo '</tr>'; } ?> </table> </body> </html> Graficar ÍNDICE UV <?php function conectarBD(){ $server = "localhost"; $usuario = "root"; $pass = ""; $BD = "sensores"; //variable que guarda la conexión de la base de datos $conexion = mysqli_connect($server, $usuario, $pass, $BD); //Comprobamos si la conexión ha tenido exito if(!$conexion){ echo 'Ha sucedido un error inexperado en la conexion de la base de datos<br>'; }
111
//devolvemos el objeto de conexión para usarlo en las consultas return $conexion; } /*Desconectar la conexion a la base de datos*/ function desconectarBD($conexion){ //Cierra la conexión y guarda el estado de la operación en una variable $close = mysqli_close($conexion); //Comprobamos si se ha cerrado la conexión correctamente if(!$close){ echo 'Ha sucedido un error inexperado en la desconexion de la base de datos<br>'; } //devuelve el estado del cierre de conexión return $close; } //Devuelve un array multidimensional con el resultado de la consulta function getArraySQL($sql){ //Creamos la conexión $conexion = conectarBD(); //generamos la consulta if(!$result = mysqli_query($conexion, $sql)) die(); $rawdata = array(); //guardamos en un array multidimensional todos los datos de la consulta $i=0; while($row = mysqli_fetch_array($result)) { //guardamos en rawdata todos los vectores/filas que nos devuelve la consulta $rawdata[$i] = $row; $i++; } //Cerramos la base de datos desconectarBD($conexion); //devolvemos rawdata return $rawdata; } //Sentencia SQL $sql = "SELECT *from datos;"; //Array Multidimensional $rawdata = getArraySQL($sql); //Adaptar el tiempo for($i=0;$i<count($rawdata);$i++){ $fecha_hora = $rawdata[$i]["fecha_hora"]; $date = new DateTime($fecha_hora); $rawdata[$i]["fecha_hora"]=$date->getTimestamp()*1000; } ?> <HTML> <BODY> <meta charset="utf-8">
112
<!-- Latest compiled and minified JavaScript --> <script src="https://code.jquery.com/jquery.js"></script> <!-- Importo el archivo Javascript de Highcharts directamente desde su servidor --> <script src="http://code.highcharts.com/stock/highstock.js"></script> <script src="http://code.highcharts.com/modules/exporting.js"></script> <<div id="container" style="min-width: 310px; max-width: 800px; height: 400px; margin: 0 auto"></div> <script type='text/javascript'> $(function () { $(document).ready(function() { Highcharts.setOptions({ time: { timezoneOffset: -1 * 60 } }); var chart; $('#container').highcharts({ chart: { type: 'spline', animation: Highcharts.svg, // don't animate in old IE marginRight: 10, events: { load: function() { } } }, title: { text: 'Gráfica del Índice UV' }, rangeSelector : { enabled: true }, credits: { enabled: false }, xAxis: { type: 'datetime', // tickPixelInterval: 150 }, yAxis: { title: { text: 'Índice UV' }, plotLines: [{ value: 0, width: 1, color: '#808080' }] },
113
tooltip: { formatter: function() { return '<b>'+ this.series.name +'</b><br/>'+ Highcharts.dateFormat('%Y-%m-%d %H:%M:%S', this.x) +'<br/>'+ Highcharts.numberFormat(this.y, 2); } }, legend: { enabled: false }, exporting: { enabled: true }, series: [{ name: 'Índice UV', data: (function() { var data = []; <?php for($i = 0 ;$i<count($rawdata);$i++){ ?> data.push([<?php echo $rawdata[$i]["fecha_hora"];?>,<?php echo $rawdata[$i]["indice"];?>]); <?php } ?> return data; })() },{ name: '', data: (function() { })() },{ name: '', data: (function() { })() }] }); }); }); </script> <center> <a href="menu.php" target="_self">Volver al Menú</center></a> <center> <a href="http://localhost/Prototipo/graficas/descargar_indice.php" target="_blank" style="">Descargar datos en Excel</a></center> </html> Descargar Índice UV <?php $connection = mysqli_connect('localhost','root','','sensores'); $con = mysqli_query($connection,'SELECT * FROM datos' );
114
header("Content-type: application/vnd.ms-excel"); header("Content-Disposition: attachment; filename=Reporte_Indice_UV.xls"); ?> <<?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?> <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd"> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="es" lang="es"> <head> <!-- Latest compiled and minified CSS --> <!-- <link rel="stylesheet" href="http://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.7/css/bootstrap.min. css"> --> <!-- jQuery library --> <!-- <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.12.4/jquery.min.js" ></script> --> <script src="bootstrap-3.3.7/jquery.min.js"> <!-- Latest compiled JavaScript --> <!-- <script src="http://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.7/js/bootstrap.min.js "></script> --> <script src="bootstrap3.3.7/js/bootstrap.min.js"></script> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"> <meta http-equiv="Conect-Type" content="text/html; charset=UTF8"> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=iso-8859-1" /> <title>Descargar Indice UV</title> </head> <body> <h1>Datos consultados </h1> <table> <tr> <th>Fecha:</th> <th>Indice UV :</th> </tr> <?php while($row = mysqli_fetch_assoc($con)) { echo '<tr>'; echo '<td>' . $row['fecha_hora'] . '</td><td>' . $row['indice'] . '</td>'; echo '</tr>'; } ?> </table> </body> </html> Código Arduino #include <Ethernet.h> #include <SPI.h> #include <DHT.h> #include <DHT_U.h> #define PIN_GUVAS12SD A0 // Pin al que se conecta el módulo con el UVM30A #define ESPERA_ENTRE_LECTURAS 100 // Leer cada 100 ms #define ESPERA_ENTRE_PRESENTACIONES 60000 // Mostrar el índice cada
115
minuto #define CANTIDAD_INDICES_UV 11 int SENSOR = 2; int temperatura; int humedad; unsigned int lectura_sensor; unsigned int contador_lecturas=1; float total_lecturas=0.0; float media_lecturas; int valor_indice_uv[CANTIDAD_INDICES_UV]={210,295,378,467,563,646,738,818,907,1003,1022}; // De 1 a 11 byte indice; boolean buscando_indice_uv; long cronometro_lecturas; long cronometro_presentaciones; long tiempo_transcurrido; DHT dht(SENSOR, DHT22); // Configuracion del Ethernet Shield byte mac[] = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFF, 0xEE}; // Direccion MAC byte ip[] = { 192,168,0,115 }; // Direccion IP del Arduino byte server[] = { 192,168,0,110 }; // Direccion IP del servidor EthernetClient client; void setup() { Ethernet.begin(mac, ip); // Inicializamos el Ethernet Shield delay(1000); // Esperamos 1 segundo de cortesia Serial.println("Iniciando...DHT22 test!"); analogReference(INTERNAL1V1); Serial.begin(9600); dht.begin(); lectura_sensor=analogRead(PIN_GUVAS12SD); // La primera lectura es incorrecta (normalmente cero) cronometro_lecturas=millis(); // Esperar un ciclo de lectura para estabilizar el sensor y la entrada analógica cronometro_presentaciones=millis(); } void loop() { float temperatura =dht.readTemperature(); Serial.print("Temperatura: "); Serial.print(temperatura); Serial.println(" *C "); delay(60000); tiempo_transcurrido=millis()-cronometro_lecturas; if(tiempo_transcurrido>ESPERA_ENTRE_LECTURAS) { cronometro_lecturas=millis(); lectura_sensor=analogRead(PIN_GUVAS12SD); total_lecturas+=lectura_sensor;
116
media_lecturas=total_lecturas/contador_lecturas++; } tiempo_transcurrido=millis()-cronometro_presentaciones; if(tiempo_transcurrido>ESPERA_ENTRE_PRESENTACIONES) { cronometro_presentaciones=millis(); buscando_indice_uv=true; indice=CANTIDAD_INDICES_UV; while(buscando_indice_uv&&indice>0) { indice--; if(media_lecturas>valor_indice_uv[indice]) { buscando_indice_uv=false; } } Serial.print("Lectura sensor: "+String(media_lecturas,DEC)); Serial.print(" (media de "+String(contador_lecturas,DEC)+")"); Serial.print(" Índice UV: "+String(indice,DEC)); Serial.print(" \t"); contador_lecturas=1; total_lecturas=0.0; Serial.println("Connecting..."); if (client.connect(server, 80)>0) { // Conexion con el servidor client.print("GET /Prototipo/envio.php?temperatura="); // Enviamos los datos por GET client.print(temperatura); client.print("&indice="); client.print(indice); client.println(" HTTP/1.0"); client.println("User-Agent: Arduino 1.0"); client.println(); Serial.println("Conectado"); } else { Serial.println("Fallo en la conexion"); } if (!client.connected()) { Serial.println("Disconnected!"); } client.stop(); client.flush(); delay(60000); // Espero un minuto antes de tomar otra muestra } }
117
ANEXO 7:
COMPARATIVA DE PLACAS ARDUINO
118
Tipos de Placas Arduino Cuadro N° 23: Tipos de Placas Arduino
Características UNO R3 Uno R3
Ethernet Leonardo Esplora Yun Mega 2560 Mega ADK Mini Nano Zero Pro
Microcontrolador ATmega328p ATmega328p
ATmega32u4 ATmega32u4 ATmega32u4 ATmega2560 ATmega2560 ATmega328p ATmega328p ATSAMD21G18
Reloj 16 MHZ 16 MHZ
16 MHZ
16 MHZ
16 MHZ
16 MHZ
16 MHZ
16 MHZ
16 MHZ
48 MHZ
Tensión de Alimentación
5 V 5 V
5 V
5 V
5 V
5 V
5 V
5 V
5 V
3.3 V
Tensión de referencia
7-12 V 7-12 V
7-12 V
7-12 V 7-12 V 7-12 V 7-12 V 7-9 V 7-9 V 5 V
E/S Digital 14/6 14/4 20/7 No tiene 20/7 54/15 54/15 14/6 14/6 14/12
E/S (PWM) Analógicas
6/0 6/0 12/0 No tiene 12/0 16/0 16/0 8/0 8/0 6/1(DAC)
Memoria Flash 32 KB 32 KB 32 KB 32 KB 32 KB 256 KB 256 KB 32 KB 32 KB 256 KB
Memoria EEPROM
1 KB 1 KB 1 KB 1 KB 1 KB 4 KB 4 KB 1 KB 1 KB 16 KB
USB USB-B USB-B Micro-USB Micro-USB Micro-USB USB-B USB-B USB-A (android)
No tiene
Mini-USB 2 Ports Micro-USB
Puerto UART 1 1 1 No tiene 1 4 4 No tiene 1 2
Tarjeta SD No tiene Tiene No tiene No tiene Tiene No tiene No tiene No tiene No tiene No tiene
Ethernet No tiene Tiene No tiene No tiene Tiene No tiene No tiene No tiene No tiene No tiene
Wifi No tiene No tiene No tiene No tiene Tiene No tiene No tiene No tiene No tiene No tiene
Tamaño 68x3mm 68x53mm 68x53mm 165x60mm 68x53mm 101x53mm 101x53mm 30x18mm 45x18mm 68x53mm
Precio $15,00 $30,00 $20,00 $50,00 $80,00 $40,00 $60,00 $15,00 $30,00 $50,00
Fuente: https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/89274/EL%20-%20Sistemas%20integrados%20con%20Arduino.pdf?sequence=1 Elaborado por: Mohammed El Yakouti
119
ANEXO 8:
DISEÑO ESQUEMÁTICO DEL PROTOTIPO
120
El presente diseño corresponde a una hectárea de cultivo de arroz.
121
ANEXO 9:
VISITA A RECINTO “LA ESTACADA”
122
Se realizó la visita al Recinto “La Estacada” el cual se encuentra en el canto Pedro
Carbo, el motivo de esta visita fue el de llevar a cabo la encuesta a los agricultores del
arroz, explicarles el funcionamiento del sistema desarrollado, hacer pruebas con el
prototipo y validar el sistema realizado.
Encuesta a esposa de agricultor que realiza procesos en el cultivo del arroz
Fuente: Datos de la encuesta.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
123
Encuesta realizada a agricultor del recinto
Fuente: Datos de la encuesta.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Encuesta realizada a agricultor del recinto
Fuente: Datos de la encuesta.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
124
Explicación y muestra del prototipo y la interfaz web del sistema desarrollado
Fuente: Datos de la encuesta.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Toma de datos en un cultivo del arroz del recinto
Fuente: Datos de la encuesta.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
125
Siembra de arroz realizada en el cultivo
Fuente: Datos de la encuesta.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
Evidencia de visita al Recinto “La Estacada”
Fuente: Datos de la encuesta.
Elaborado por: Miguel Ángel Ibarra Aguilar.
