Revista Supraingenieria Año 2013. N° 1

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ISSN 2344-8012 Depósito Legal:ppi200002LA3953 Revista Científica de la Facultad de Ingeniería

Conocimiento al alcance de la Ingeniería

Venezuela

Edición No. 2 Volumen 1 Año 2013

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Autoridades Universitarias Dr. Jorge Benítez Rector

Dr. Pedro Briceño Vicerrector Académico

MSc. Rafael Rubio Vicerrector Administrativo

Lcda. Vanessa Quero Secretaria General Revista Científica de la Universidad Fermín Toro Correo: supraingenieriauft@gmail.com URL: http://www.uft.edu.ve/ingenieria/

Año: 2013 Enero – Mayo Barquisimeto – Estado Lara Volumen II. No. 2 Periodicidad Semestral MSc. Rebeca Rivas Ventura Editora en Jefe

Diseño y Maquetación MSc. Rosa Ortiz Redacción y Estilo

Calle Principal, Local Comercial Chucho Briceño, S/N, sector Cabudare, estado Lara. Venezuela.

Teléfonos: +58 0251-7100137 / +58 02517100163

La Revista Electrónica Supraingeniería de la Universidad Fermín Toro nace en forma impresa en Noviembre del 2000 y se convierte en Revista Electrónica el 09 de Noviembre de 2011, se publica semestralmente.

Es un medio multidisciplinario e interdisciplinario de difusión de la investigación en las áreas de la ingeniería, dirigida a profesionales y estudiantes.

Supraingeniería, nacida en el seno de los estudiantes y docentes de ingeniería, tiene como fin brindar un medio de difusión de la creatividad, innovación y conservación del ambiente.

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CONTENIDO EDITORIAL

PAGINA 3

ARTICULOS ELECTROGONIÓMETRO PARA LA DETERMINACIÓN DE ÁNGULOS DE FLEXIÓN Y EXTENSIÓN DE MIEMBROS INFERIORES MEDIANTE ELECTROESTIMULACIÓN CONTROLADA

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HERRAMIENTA CASE PARA EL DISEÑO Y DESARROLLO DE INTERFAZ GRÁFICA DE USUARIO

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SENSORES INTELIGENTES: APLICACIÓN DE LA INDUSTRIA A LA ENSEÑANZA

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SISTEMA WEB PARA LA GESTIÓN DE HISTORIAL MEDICO EN EL ÁREA DE GINECOLOGÍA BAJO EL SERVICIO DE CLOUD COMPUTING

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LABORATORIO DE TECNOLOGIAS VERDES EN EL ÁREA DE TELECOMUNICACIONES PARA LA UNIVERSIDAD FERMIN TORO

52

FORMULA SAE-UFT

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SISTEMA DE GESTIÓN DE APRENDIZAJE

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RESUMEN IV CONGRESO IBEROAMERICANO DE ENSEÑANAZ DE LA INGENIERIA. XXXII REUNIÓN DE LA ASOCIACIÓN DE INSTITUCIONES DE ENSEÑANZA DE LA INGENIERÍA ASIBEI, 20 AL 24 DE MAYO DE 2013

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SISTEMA INTELIGENTE DE RECONOCIMIENTO DEL IRIS PARA EL ACCESO A INFORMACIÓN EN REDES EN EMPRESAS DE SERVICIOS, UTILIZANDO REDES NEURONALES ARTIFICIALES

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ÍNDICE

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EDITORIAL El desarrollo en las telecomunicaciones, la informática y el transporte han hecho que en todo el planeta se tenga acceso al conocimiento y la información de todos los temas de manera sencilla y económica; esto permite a la sociedad en general visualizar la forma en la que se solucionan los problemas y que llegue a la mayoría de los miembros de la comunidad científica la información sobre los nuevos desarrollos y avances de la ciencia en todos los campos del conocimiento. El hecho de tener un mundo globalizado en el que la fabricación de las cosas se puede hacer en cualquier lugar del mundo, genera ingeniería que se dedica a investigar, diseñar, desarrollar, instalar, operar, mantener y controlar sistemas de producción. La ingeniería en la actualidad puede verse como la ingeniería del desarrollo e investigación, en la que cada día se puede aumentar la eficiencia de los sistemas diseñados y que se dedica a mantener funcionando los sistemas existentes. La ingeniería en la Universidad Fermín Toro, se basa en la búsqueda de nuevas tecnologías que permitan el mejor desarrollo y ser competitivos, desarrollo de nuevos materiales, combustibles, máquinas y sistemas de control, mejor aprovechamiento de la energía en todas sus formas y para todos los fines, control en las telecomunicaciones y el espacio, la multidiciplinariedad en la aplicación de la ingeniería. La ingeniería forma parte del que hacer cotidiano del hombre, por lo que se puede decir que es necesaria para humanidad y que además permite al hombre mejorar su calidad de vida. La globalización ha permitido que los resultados de la ingeniería se encuentren al alcance de todo el mundo, la participación, preparación y desarrollo de los ingenieros de la Institución es una responsabilidad compartida por todos los que hacen vida en el que hacer académico de la misma, y se ve cristalizada a través de las producciones e investigaciones que desarrollan estudiantes y profesores plasmadas en las páginas de esta publicación.

Rebeca Rivas Editora de Supraingeniería

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ELECTROGONIÓMETRO PARA LA DETERMINACIÓN DE ÁNGULOS DE FLEXIÓN Y EXTENSIÓN DE MIEMBROS INFERIORES MEDIANTE ELECTRO- ESTIMULACIÓN CONTROLADA Fuentes, M.1 1 Escuela de Computación Universidad Fermín Toro victoryfuentes@gmail.com RESUMEN Las terapias de rehabilitación suelen requerir la participación activa del paciente. Ejemplo de ello son personas con lesiones cuya capacidad de movimiento de las extremidades ha sido considerablemente mermada. El presente trabajo trata sobre un sistema de rehabilitación donde es preciso que exista un mínimo de capacidad de movimiento voluntario residual en la extremidad a ser tratada. En particular, se presenta el diseño de un electrogoniómetro, como componente del sistema de rehabilitación, que se utiliza como elemento de interacción con el paciente, indicándole el grado de participación/progreso, durante el proceso de la rehabilitación. Cuando el paciente logra mover la extremidad alcanzando un rango de movimiento establecido por el electrogoniómetro, se activa un electro estimulador de forma manual conectado a la extremidad, continuando así el movimiento ligeramente, desactivándose éste cuando el electrogoniómetro detecta un segundo umbral de rango de movimiento. El refuerzo positivo que experimenta el paciente trae como consecuencia un mayor grado de implicación con el objetivo de alcanzar la máxima recuperación posible. El presente Trabajo Especial de Grado tiene como área de conocimiento la Electrónica Aplicada a la medicina, se enmarca en el polo hombre, ciudad, territorio, con su eje en el diseño, mantenimiento y supervisión de sistemas electrónicos útiles para la detección; monitoreo y transmisión de variables como instrumento de beneficio colectivo.

Palabras Clave: Goniómetro, electrogoniómetro, electroestimulación, biofeedback, rehabilitación.

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INTRODUCCIÓN En el presente trabajo se diseñara e implementara un electrogoniómetro como elemento fundamental en la interacción con el paciente de un sistema de rehabilitación. Los pacientes, cuyo rango de movimiento de alguna o varias extremidades ha sido severamente mermado, pero no totalmente, podrían someterse a terapias de rehabilitación. La palabra goniómetro viene del griego gónia (ángulo) y metrón (medida). Sirve para medir ángulos de giro alrededor de un eje. Por lo tanto, el goniómetro tiene un eje de giro o pivote al que se le acoplan dos segmentos o alidadas (Cervera, en línea). En todo goniómetro se necesita que una de las alidadas sea fija y la otra móvil, de tal manera que una de ellas señale sobre un disco graduado (fijo ó móvil).

En rehabilitación y terapia ocupacional se emplea para la medición de ángulos articulares.

Adicionalmente puede aportar valiosa información sobre la posición, la velocidad y la aceleración angular de determinadas articulaciones o de implementos deportivos articulados en general. En el presente trabajo el electrogoniómetro se ha utilizado para medir ángulo de giro con el fin de determinar rango de movimiento de las articulaciones de las extremidades.

Para medir el rango de movimiento de una extremidad, el electrogoniómetro se posicionara de tal manera que su eje de giro coincida con el eje de giro de la articulación o eje mecánico. Si bien se considera que el movimiento de las 2 articulaciones es primordialmente de rotación, giro, ó basculación, es frecuente que el eje de giro se desplace con el movimiento.

En consecuencia, el punto de pivote del electrogoniómetro normalmente se posiciona de tal manera que coincida con el punto medio del desplazamiento del eje de giro de la articulación, teniendo en cuenta que la trayectoria que describe dicho desplazamiento es del tipo ovoide (Williams et al., 2001). Debido a que en la terapia de rehabilitación se trabaja con pequeños movimientos o giros de la articulación, la selección del eje mecánico podría realizarse como el eje de rotación conjunta más habitual.

El objetivo de la investigación es por medio del diseño de un electrogoniómetro para la determinación de ángulos de flexión y extensión de miembros inferiores mediante electroestimulación controlada. Con la finalidad de alcanzar el objetivo propuesto se realizara una revisión bibliográfica para establecer fundamentos teóricos relacionados con la investigación.

Se planteara y se explicara la metodología utilizada para el

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cumplimiento de los objetivos, además se expondrán los análisis correspondientes y resultados obtenidos, como también las conclusiones y recomendaciones pertinentes a fin de sugerir posibles soluciones para la aplicación del sistema.

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA Una de las razones que justificara esta investigación es el aporte que proporciona el electrogoniómetro a los médicos traumatólogos en las mejoras de las mediciones de los ángulos durante la marcha en los miembros inferiores de un individuo que presente problemas como malformaciones articulares, las variaciones angulares, traumáticas y degenerativas que presentan los pacientes, ayudando al médico para la toma de decisión de un tratamiento adecuado al paciente.

Buscando minimizar el error de medición de ángulos de flexión y extensión de las extremidades inferiores, ya que reduce la participación del hombre en esta medición sin usar un método invasivo.

Por tanto el objetivo principal de la investigación será construir un Electrogoniómetro para la medición de los ángulos de flexión y extensión de los Miembros Inferiores. Y entre los pasos para poder lograrlo setendrá que como primer paso: realizar un diseño electrónico para el monitoreo y

sensado de las variables (ángulos), usando componentes de electrónica digital, siguiendo con la obtención de un equipo a bajo costo, que permita adquirir datos angulares de las articulaciones del miembro inferior durante la marcha de un individuo en forma telemétrica y en tiempo real, a aislamiento entre el paciente y el equipo. Además se logrará obtener la recepción de datos mediante un lenguaje de alto nivel, así como su visualización para la persona encargada.

También se podrían comparar los datos obtenidos con unos ya establecidos y almacenarlos para un análisis posterior, seguidamente se diseñará la parte mecánica del Electrogoniómetro usando un material especial y liviano como lo es aluminio. Y finalmente se establecerá la comunicación a través del módulo bluetooth con la PC. También se puede mencionar que sus ventajas son, la precisión, exactitud y su contenido informativo. Esto se logra cuando se utilizan en conjunto con el registro electrónico de datos, y es habitual obtener registros de gran cantidad de datos que proporcionan un conocimiento exhaustivo sobre la variable que se está midiendo. Dicha herramienta la constituye una parte eléctrica y una parte mecánica, en base al medio medible (la flexo-extensión

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de la pierna), la cantidad medida (el movimiento angular en grados), cuyos datos serian sensados por un transductor eléctrico, la parte mecánica seria un sistema de bisagra que simula la articulación de la pierna. En cuanto a la sensibilidad se refiere, el prototipo permitiría la utilización de sensores de muy buen desempeño (lineales), con buena velocidad de respuesta para detectar cambios en sus respectivas variables medidas, en éste caso, posición.

En el diseño mecánico del electrogoniómetro para cada articulación: evitaría que el sensor se sometiese a esfuerzos mecánicos, impidiendo que se introdujeran espurios debido a falsos contactos para facilitar el uso confortable del mismo, y así no restringir los movimientos normales de la marcha en ningún plano. De esta manera se buscaría obtener un diseño específico para cada articulación. En otro orden de ideas el desarrollo del conocimiento de la contracción muscular por electroestimulación, ha permitido saber los diferentes efectos en función de la frecuencia de los impulsos eléctricos. Así: 1. La utilización de frecuencias muy bajas (por debajo de 10 Hz) va a dar lugar a un aumento de la circulación sanguínea, va a tener un efecto descontracturante y relajante, y va a producir un aumento de la secreción de endorfinas.

2. Si utilizamos frecuencias bajas (entre 10 y 30-35 Hz) de estimulación, vamos a estar activando principalmente las fibras lentas o tipo I (de metabolismo 11 principalmente aeróbico, esencial en las pruebas de fondo) del músculo activado.

3. Frecuencias intermedias (entre 30-35 y 50 Hz) van a provocar la contracción de las fibras musculares de tipo mixto o IIa (fibras de metabolismo mixto, aeróbico-anaeróbico) principalmente.

4. Frecuencias altas (por encima de 50 Hz) traen consigo la activación de las fibras musculares más rápidas o de tipo IIb (fibras de metabolismo anaeróbico predominantemente, fácilmente fatigables) que son las que intervienen de forma preponderante en los ejercicios de muy alta intensidad.

Objetivos de la investigación Objetivo general Diseñar un electrogoniómetro para la determinación de ángulos de flexión y extensión de miembros inferiores mediante electroestimulación controlada.

Objetivos Específicos 1.

Determinar las señales extensiométricas en un electrogoniómetro.

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2. Determinar las características de las señales neuromusculares.

3. Establecer la factibilidad técnica operativa y económica del electrogoniómetro para la determinación de ángulos de flexión y extensión de miembros inferiores mediante electroestimulación controlada.

4. Diseñar la circuitería electrónica que permita realizar el electrogoniómetro 5. Analizar el funcionamiento de las circuiterías diseñadas.

Naturaleza de la Investigación Desde una perspectiva general, el aspecto más relevante para llegar a cabo un estudio es la parte metodológica, debido a que los métodos son considerados como la combinación consecuente de instrucciones que sirven de guía para alcanzar el resultado deseado. De allí, que Arias (2004), señala que “la metodología ese el tipo o tipos de investigación, es el cómo se realizará el estudio para responder al problema planteado”. (p.98) La presente investigación se ubica en la modalidad de proyecto factible, el cual se titula electrogoniómetro para la determinación de ángulos de flexión y extensión de miembros inferiores mediante electroestimulación controlada, su objetivo y enfoques metodológicos generan herramientas sobre el tema relacionado, las cuales

podrán utilizarse como soluciones a los problemas actuales y mostrar alternativas viables para la elaboración del diseño.

DESCRIPCION DEL SISTEMA Para lograr los objetivos planteados se establecieron una serie de módulos para lograr tal fin, estos serian: Fuente de Alimentación: es la fuente de voltaje del módulo electrónico. El circuito estará constituido por una batería de +9Vdc, dos condensadores y un regulador de voltaje LM7805, a partir del cual se obtiene la salida de voltaje de +5Vdc necesarios para la alimentar toda la circuitería del módulo electrónico.

Módulo Indicador de Estado: este módulo estaría conformado por 3 leds (rojo, amarillo y verde), cuya función seria indicar el status de comunicación del sistema. El Led rojo indicara que no existe comunicación con el computador maestro, el verde indicara que si existe y finalmente el Led amarillo parpadeara cada vez que se transmita un dato desde el microcontrolador hasta el PC. Módulo RF: unas de las virtudes de los microcontroladores es que cuentan con un puerto USART el cual se puede habilitar con unas pocas líneas de código. Este puerto permite establecer comunicaciones seriales con otros dispositivos, en el caso del proyecto a realizar, se necesita

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comunicar el PIC16F876A con el PC pero vía inalámbrica.

Módulo de Sensores: estaría conformado por 4 galgas extensiométricas, de las cuales 2 serian utilizadas para censar el movimiento de las rodillas mientras que las 2 restantes se usarían para censar el movimiento de los tobillos.

Módulo de Control: controla todas las tareas del hardware, su base principal es un microcontrolador.

Este módulo está acompañado de un circuito de reset y un circuito de oscilación con un cristal de cuarzo.

Este módulo tiene tres tareas principales que debe llevar a cabo: controlar la comunicación bluetooth con el computador; controlar los leds indicadores de estado y digitalizar valores analógicos que entregan las galgas extensiométricas.

Módulo de Electroestimulación controlada: La idea es un generador de pulsos (oscilador astable) de corta duración, estos pulso van a un transformador común de voltaje colocado en reversa, es decir la salida original del transformador va a la salida del oscilador (un 555 en este caso) como esta en reversa el transformador elevará el voltaje en el sentido inverso, estos pulsos de alto voltaje pero baja corriente son los que hacen contraer el músculo y es el principio de estos aparatos, los electrodos que pueden ser un par de discos de metal, esto da un voltaje no letal siempre que se

alimente con pilas y se tenga cuidado , el potenciómetro en serie con las placas de salida atenúa el voltaje para irlo incrementando en intensidad Software de alto nivel El sistema será codificado bajo el lenguaje de programación Visual Basic 6.0, debido a que este lenguaje de programación ofrece todas las herramientas necesarias para las comunicaciones entre PC’s y dispositivos electrónicos y al mismo tiempo ofrece una interfaz gráfica que se adapta a las necesidades del sistema permitiendo además la interacción por medio de controles Active X (Antiguamente llamados controles OLE, esta herramienta permite aplicar comandos de otros lenguaje de programación manteniendo el estándar de Basic) . Se seleccionó Microsoft Access XP como manejador de base de datos por cumplir con las normas ISAM (Método de Acceso Secuencial Indexado) utilizadas por el sistema para acceso a datos, así mismo, su diseño fue orientado a objeto permitiendo una mayor eficiencia y portabilidad de código.

De la codificación y diseño de los diferentes procesos se explica: a. Visual Basic 6.0: Este lenguaje fue utilizado en casi todo el sistema, se usó las herramientas de objeto y SQL, .además de ser el cuerpo principal del programa, para los enlaces

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con el código HTML, con el graficador Flash MX y con Power Point XP para las ayudas del sistema. b. Flash MX: Este graficador se usó para diseñar las presentaciones del sistema.

Se eligió esta herramienta por permitir una interfaz grafica con gran cantidad de efectos imposibles de conseguir con otros paquetes del mercado (Interpolaciones de Forma, Movimiento Etc.) c. PowerPoint: Las ayudas del sistema están diseñadas en Power Point XP con su opción de diapositiva portátil, flexible potente herramienta web que por solo conocerse su aplicación para exposiciones no se utiliza, pero SisMed la aprovecha para darle versatilidad y belleza al sistema.

CONCLUSIONES Mediante la realización de este proyecto se logró verificar las interrogantes que dieron origen los objetivos de la investigación, obteniendo una serie de resultados satisfactorios que manifestaron que existe la posibilidad de ejecutar un diseño como el que se ha planteado, además de su función principal la cual es la

rehabilitación de las personas, para ser usada en beneficio de la comunidad en general.

De acuerdo a los resultados obtenidos se tienen las siguientes conclusiones: 1. El diseño mecánico es satisfactorio, considerando que permite una buena sujeción de los electrogoniómetros. Además, los potenciómetros que se han utilizado desde el comienzo del desarrollo, no han sufrido daño alguno. A pesar de la leve molestia que genera la fijación mecánica, se puede suponer, a partir de las curvas obtenidas, que ésta no afecta el normal desplazamiento del sujeto.

2. El diseño electrónico es sencillo, con elementos fáciles de conseguir en el mercado local, lo cual facilita su implementación y/o reparación.

3. Se ha logrado implementar una herramienta de bajo costo que no requiere condiciones especiales de laboratorio y puede ser manipulada por personas con mínimo entrenamiento para su uso. Es de destacar la robustez del diseño mecánico.

4. Los resultados obtenidos, en los estudios efectuados, son claros y están de acuerdo a la bibliografía.

Se considera que esta herramienta puede ser de gran utilidad para obtener variables cinemáticas cuando se realizan estudios de casos normales y análisis biomecánicos de casos patológicos.

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5. El dispositivo realizado puede prestar utilidad en el que hacer kinésico, tanto para la determinación de limitaciones funcionales de rodilla, como para evolución de la marcha, por procesos posteriores a una fractura o alguna complicación de la articulación.

6. El electrogoniómetro flexible de rodilla grafica en línea, por ello los datos pueden ser analizados de forma inmediata, sin necesidad de trabajar de manera invasiva con el paciente, es decir puede trabajar con actividades cotidianas, sin necesidad de trabajar con posiciones específicas.

7. La electroestimulación es ideal asociarla con un trabajo muscular isométrico voluntario. Este método de trabajo muscular (que aúna la electroestimulación y la contracción muscular voluntaria).

8. El proyecto se basa en la realización de un electro estimulador que a diferencia de los existentes en el mercado, los cuales trabajan con corrientes galvánicas o farádicas que tetanizan al músculo, éste equipo generará pulsos similares a los estímulos nerviosos del cuerpo humano.

9. Todo equipamiento electrónico debe respetar cierto tipo de normas, en nuestro caso al ser un equipo de uso médico (interactúa con el paciente) debe cumplir con las normas de seguridad necesarias para asegurar su correcto funcionamiento y no poner

en peligro, circunstancia, paciente.

bajo ninguna la salud del

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HERRAMIENTA CASE PARA EL DISEÑO Y DESARROLLO DE INTERFAZ GRAFICA DE USUARIO Boscán B. J.L.1 1 Escuela de Ingeniería de Computación Universidad Fermín Toro boscanjlc@gmail.com

RESUMEN El presente proyecto se encuentra enmarcado bajo la modalidad de Proyecto Factible, tiene como nombre Herramienta Case para el Diseño y Desarrollo de Interfaz Gráfica de Usuario cuyo propósito fundamental es de ofrecer una aplicación web que permita de manera fácil seleccionar, insertar, borrar y modificar componentes gráficos para finalmente poder generar el código fuente de lo previamente ejecutado en la aplicación, trayendo como consecuencia la posibilidad de la aplicación educativa para la enseñanza en instituciones educativas. El desarrollo del sistema fue hecho con Java como lenguaje base, usando las librerías GWT para crear la aplicación web de forma dinámica a través de su generador de código AJAX. XML para el desarrollo e implementación de un lenguaje intermedio que permite el almacenamiento tanto de los datos de la aplicación a convertir como el lenguaje a ser convertido, y la librería SVNKit para el manejo del sistema de control de versiones Subversión.

Palabras Clave: Herramientas CASE, Aplicación Web, Generación de Código.

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INTRODUCCIÓN

programación, y que sea una aplicación

La necesidad de desarrollar soluciones

multiplataforma.

Por

consiguiente,

esta

con rapidez siempre ha sido una de las

investigación tiene como objeto desarrollar una

razones por la cual el hombre busca la

herramienta case para el diseño y desarrollo

evolución

la

de interfaz gráfica de usuario. Para ello, es

antigüedad como fue la creación de la rueda

necesario el desarrollo de un generador de

hasta la actualidad donde cada año todos los

código

avances

lenguajes de programación; por lo que la idea

de

la

tecnología,

tecnológicos

crecen

desde

de

manera

exponencial.

capaz

de

adaptarse

a

múltiples

primordial, es que esta aplicación posea una

Ahora enfocando esta investigación en

interface

gráfica

amigable

pueda,

el

modificar

y

el desarrollo de software, una de las técnicas

desarrollador

que siempre se emplea es la reutilización de

parametrizar componentes de la aplicación de

código para reducir el tiempo de desarrollo, ya

manera

que al tener librerías o módulos funcionales y

aplicación posea capacidad de extender su

correctamente encapsulados aliviarían una

base de lenguajes de programación con las

porción de la carga que lleva todos los

que trabaje.

sencilla

crear

donde

y efectiva,

y que

esta

desarrolladores. Una de las formas más óptimas de reusar toda esta información es a

Objetivo General

través de generadores de código, donde

Desarrollar una herramienta CASE para el diseño y desarrollo de interfaz gráfica de usuario.

fácilmente un programador puede construir visualmente toda una aplicación en donde se pasan

parámetros

y

modificar

cada

componente de la aplicación. Aunque ya existen aplicaciones que hacen este tipo de trabajo, la generación de tecnología esta yendo hacia las aplicaciones web.

Asimismo, existe un vacío en el ámbito de la

Objetivos Específicos 1. Diagnosticar los requisitos necesarios para el desarrollo de servicios web basados en tablas y procedimientos almacenados.

2. Determinar la factibilidad técnica, económica y operativa para el diseño de la aplicación de construcción de servicios web y sus respectivas interfaces gráficas.

generación de código de interfaces gráficas para usuario que sea capas de producir un resultado final en diferentes lenguajes de

3. Diseñar el sistema propuesto, cumpliendo los requerimientos planteados.

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JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA Los beneficios de tener una constructor de interfaz gráfica de usuario son diversos, por citar algunos de ellos tienen la reducción de tiempo de desarrollo de los proyectos debido al rápido diseño de la base de dichos proyectos, la capacidad de generar prototipos sencillos para mostrar al cliente y poder tomar decisiones sobre lo que el cliente quiere a tempranas etapas del proyecto.

Asimismo, la flexibilidad de expansión que tendrá dicha herramienta para la incorporación de nuevas tecnologías a futuro también es un punto sumamente importante, debido a que la aparición de nuevas tecnologías es algo muy frecuente en el campo de desarrollo de software y lo más prudente es tener la opción de integrar estas nuevas tecnologías a herramientas que ya se tienen para mayor comodidad y eficiencia.

En ese sentido, los métodos existentes comerciales no prestan el servicio de generar el código final en múltiples lenguajes, lo cual deja a las empresas que trabajan con esta tecnología sin herramientas automáticas para su desarrollo, y debe ser trabajado manualmente perdiendo tiempo y utilizando recurso humano para realizarlo si se necesita portar la aplicación a un nuevo lenguaje.

De igual forma, es una gran ventaja la posibilidad de generar código de manera casi inmediata, en el que la empresa pueda generar el esqueleto de un proyecto y poder asignar a su recurso humano a trabajar en moldear la base y generar el código específico para el desarrollo de módulos específicos dentro del proyecto.

Adicionalmente, la capacidad de usar este programa como aplicación educativa para la enseñanza de los métodos o etiquetas que se deben usar para crear pantallas es de gran valor para las universidades o para las personas que son autodidactas.

Desde la óptica investigativa, la presente investigación se fundamenta en los aspectos metodológicos establecidos por la Universidad Fermín Toro; es por ello que, se encuentra bajo el Polo de Investigación “Hombre, Ciudad y Territorio”, tomando como referencia el “Desarrollo de sistema de programación utilizando nuevas tecnologías para el beneficio del hombre”, en el Eje de Investigación “Diseño y Mantenimiento de Sistemas de Programación”, cuya Línea de investigación es “Software como herramienta para la construcción de código para los módulos básicos de proyectos de servicios corporativos en múltiples tecnologías de programación”.

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ALCANCES Y LIMITACIONES Alcances El sistema estará abierto para el uso público, permitiendo una alta accesibilidad al sistema.

La herramienta tendrá la capacidad de generar código basado en templates que permitirán generar código en diferentes librerías, arquitecturas y lenguajes.

La herramienta estará en la capacidad de integrarse con SVN (Subversion) y Base de Datos.

La herramienta contará con una interface gráfica donde se podrá usar y reutilizar servicios construidos.

La herramienta contará con cuatro (4) librerías de lenguajes para la generación de código. Los lenguajes para la investigación con los que se contarán serán: HTML, Java Swing, GWT, ZK Framework.

La herramienta usará las tecnologías GWT (Google Web Toolkit), SVN (Subversion) y XML (eXtension Markup Language).

Limitaciones Por las limitaciones de tiempo, la herramienta no puede contener otras librerías de lenguaje a las indicadas en los alcances, quedando una gran cantidad de tecnologías por incorporarse al sistema.

La herramienta no presentará un editor de texto integrado para la

modificación directa del código; esta generará el código sin compilar para ser modificado usando el IDE (Entorno de Desarrollo Integrado) de preferencia.

La herramienta requiere de una entrada de datos previamente ingresada por el usuario para su correcto funcionamiento.

El usuario debe tener noción sobre las tecnologías con las que trabaja la herramienta para su correcto uso.

Naturaleza de la Investigación La presente investigación se encuentra enmarcada bajo la modalidad de proyecto factible, el cual esta definida en las normas para la presentación de trabajo de grado de la Universidad "Fermín Toro" (2000) "Es una propuesta basada en la factibilidad para la resolución de un problema dado. Puede apoyarse tanto en la investigación de campo como documental o un diseño, que incluye ambas modalidades.".

Para esta investigación se pretende hacer uso de herramientas de software, orientadas a la elaboración de una herramienta para el diseño y construcción rápida de aplicaciones basadas en arquitecturas orientadas a servicios.

El diseño de la investigación es de tipo documental debido a que la información obtenida es proveniente de documentos impresos,

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publicaciones web, información de personas expertas y fuentes secundarias.

continuación es presentada cada una de ellas.

Observación Directa

Fases de la Investigación Esta investigación debido a su naturaleza se basara en el desarrollo de las siguientes fases: Fase I: Diagnostico, Fase II: Factibilidad, Fase III: Diseño.

Fase I: Estudio Diagnóstico Resultados de las Fases de Investigación A continuación, se presenta los resultados obtenidos de la presente investigación; el cual, se fundamente en una modalidad de proyecto factible, con el propósito de cumplir el objetivo general del estudio y cada uno de los objetivos específicos; para lograr esto se desarrollaron tres (3) fases que conllevan este tipo de investigación.

Fase I: Estudio Diagnóstico En esta fase, se evaluaron las condiciones del desarrollo de una herramienta CASE para el diseño y desarrollo de interfaz gráfica de usuario, para realizarlo se aplicaron técnicas e instrumentos de levantamiento de información tales como: la observación directa, revisión documental y bibliográfica; a

Se ha de acotar, que el investigador visualizo un exceso de aplicaciones que permiten la creación de interfaces gráficas de usuario pero que son desarrolladas para una plataforma y/o lenguaje específico; con esto en mente, es alarmante que prácticamente hay una inexistencia de herramientas que generen código en múltiples lenguajes tanto comerciales como de uso gratuito.

También se pudo constatar que existen pocas herramientas de este tipo pero que sean presentadas en un entorno web, y que son muy pocas las aplicaciones que pueden ser ejecutadas desde otro tipo de plataforma que no sea PC o portátiles.

Revisión Documental y Bibliográfica Con la técnica de revisión documenta y bibliográfica se logro determinar los parámetros fundamentales para el diseño de software, generación de código dinámica, manejo del protocolo SVN, uso del lenguaje XML como lenguaje intermedio, utilización de las librerías SVNKit y GWT-DND; así como información sobre la sintaxis y estructura de los diversos lenguajes de programación que están incorporados en la herramienta CASE planteada en esta documentación.

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Toda la descripción que se estableció anteriormente, permite inferir que se hace necesario el desarrollo de una herramienta CASE para el diseño y desarrollo de interfaz gráfica de usuario, debido a importancia de la portabilidad y lo beneficioso que es contar con herramientas que proveen generación de código en múltiples lenguajes.

Fase II: Estudio de Factibilidad Se hace necesario realizar un análisis de las factibilidades vinculadas con el estudio realizado; por ello, se estudio la viabilidad desde los factores: Técnicos, Operativos y Económicos; estos son descriptos a continuación.

Factibilidad Técnica Desde la factibilidad técnica, es necesario verificar la existencia de tecnologías que permitan el desarrollo de una herramienta para el diseño y desarrollo de interfaz gráfica de usuario en la forma de una aplicación web y que permita completa integración con repositorios SVN; también se debe establecer los elementos necesarios de recursos de Software, Hardware y humano, para su desarrollo e implantación.

Considerando el software, el diseño esta basado en teorías y principios establecidos en la especialidad de Ingeniería en Computación, tal como lo es el diseño

de software, investigación de operaciones y la generación de código, siendo estas ramas que refieren al uso de algoritmo para la solución una problemática; adicionalmente, se baso en criterios de amigabilidad y confiabilidad que deben prestar cualquier sistema desarrollado.

Debido al uso de tecnologías de tipo software libre, no se hace necesaria la obtención de licencias, siendo este uno de las mayores ventajas de la herramienta estudiada en esta documentación. No obstante, es requerida la instalación del Java Virtual Machine dependiendo del dispositivo desde donde se accede a la herramienta y la instalación de un navegador web como lo es Google Chrome, Mozilla Firefox, Safari, Opera, etc.

En relación al hardware, es necesario contar con un servidor o con el contrato de un web hosting que cuente con un software que implemente las tecnologías Java Servlet y JavaServer Pages; como por ejemplo: Apache Tomcat, Jetty, Winstone, entre otros.

Factibilidad Operativa En la factibilidad operativa trataremos sobre la disposición y capacidad de los usuarios y el desarrollador para operar la herramienta propuesta; debido a esto, la herramienta cuenta con una

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interfaz gráfica altamente amigable que le permite al usuario final poder realizar las operaciones del sistema de manera fácil y sin obstrucciones; no obstante, el usuario deberá tener conocimientos sobre los repositorios SVN y conocimientos básicos de programación.

En cuanto al desarrollador, debe tener gran conocimiento sobre XML y sobre los lenguajes que se vayan a integrar en un futuro; aun asi, el lenguaje cuenta con una sintaxis sencilla y se encuentra completamente documentado para el fácil entendimiento.

Por lo descrito anteriormente, se llega a la conclusión de que la herramienta es viable desde el punto operativo, por lo que se procede a determinar la factibilidad económica.

Factibilidad Económica En la factibilidad operativa se estudiara el costo-beneficio de la herramienta, además el costo de desarrollo del mismo aunque siendo elevado.

Los costos del proyecto son los siguientes: En el Cuadro 1 se aprecia el costo por hora de programación, tomando en cuenta como sueldo base la cantidad de cuatro mil quinientos diez bolívares (Bsf. 4510,00).

Cuadro 1 Costo de Horas. Año 2012 Tiempo

Hora / Técnica

Total

8h * 80d = 640h

Bsf. 28,185

Bsf. 18.038,4

Fuente: Colegio de Ingenieros del Estado Lara (2012).

Si estimamos que la construcción de una interfaz gráfica de usuario sencilla en un lenguaje de programación, es de 8 horas (según la empresa CorpoWeb), se hablaría de que el costo por pantalla esta en Bsf. 225.48; sabiendo que el sistema propuesto puede generar estas pantallas en 4 lenguajes de programación debido a limitaciones de tiempo como fue expuesto previamente, se estaría hablando de que en 8 horas produciría 4 pantallas, las cuales se traducen Bsf. 901,92.

La diferencia esta dada por una proporción de 1:4; pero teniendo en cuenta que el diseño de la herramienta esta hecho para que sea expandible a futuro, la proporción se convertiría a 1:n, donde n es la cantidad de lenguajes de programación incorporados en el sistema.

Si se habla de que una empresa vende por pantallas, se estaría cuadruplicando las ganancias por el tiempo de trabajo; si se ejemplifica con una empresa que necesita construir sus aplicaciones en diferentes lenguajes, se estaría reduciendo el costo de desarrollo de

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las interfaces gráficas de usuario en cuatro (4) veces menos su valor.

El Cuadro 2 representa el costo de mano de obra para el desarrollo de la herramienta según el costo de hora por programación con el lenguaje Java; asimismo, el Cuadro 3 muestra los recursos ya procurados por la empresa.

Cuadro 2 Costo de Servicio del Servidor Web. Año 2012 Descripción

Costo

Tiempo Total

Dólar Oficial

Total

Servidor Web

$8 Mensual

12 Meses

Bsf. 4,293

Bsf. 412,13

Fuente: Vision Web Hosting (2012).

En el Cuadro 3, se muestra el costo total del sistema.

Cuadro 3 Costo Total del Sistema Descripción Costo Horas

Costo Bsf. 18.038,4

Costo Servicios Servidor Web

Bsf. 412,13

TOTAL

Bsf. 18.450,13

Fuente: Boscán (2012) Como fue explicado anteriormente, el análisis costo beneficio demuestra que el beneficio que ofrece la herramienta sobrepasa al costo inicial de inversión, debido a la gama de bondades que le ofrece al usuario.

Fase III: Diseño de la Propuesta

El desarrollo de la herramienta CASE para el diseño y desarrollo de interfaz gráfica de usuario, viene representado por dos (2) aspectos fundamentales: el diseño de una interfaz gráfica para el editor de pantallas y el diseño del algoritmo dinámico para la generación de código.

Objetivos del Diseño Objetivo General Desarrollar una herramienta CASE para el diseño y desarrollo de interfaz gráfica de usuario.

Objetivos Específicos 1. Seleccionar la alternativa viable desde el punto de vista técnico y económico.

2. Levantar la información requerida para el diseño del software.

3. Diseñar un algoritmo dinámico para la generación de código.

4. Diseñar una arquitectura robusta para el manejo de proyectos y las pantallas usando los protocolos de SVN. 5. Programar los módulos diseñados para la herramienta: Acceso, Navegador de Proyectos, Navegador de

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Pantallas, Editor de Pantallas, Generador de Código y Ayuda.

6. Realizar pruebas individuales de cada modulo desarrollado.

7. Realizar la integración de los módulos del servidor con los módulos del cliente y hacer pruebas de integración.

8. Desarrollar el manual de usuario del sistema para instruir al usuario el correcto uso de la herramienta.

Descripción del Diseño El objetivo del proyecto es desarrollar una herramienta CASE para el diseño y desarrollo de interfaz gráfica de usuario.

El diseño del software consiste en la estructuración y desarrollo de un software, que cumpla los objetivos generales del proyecto y con ello obtener el resultado esperado de este documento.

Para la determinación de módulos necesarios que requerirá esta herramienta se realizara un análisis donde se tomara en cuenta todos los objetivos planteados, parámetros establecidos, información recopilada y los resultados esperados.

El lenguaje que será utilizado para el desarrollo de la herramienta será Java, usando las herramientas

GWT y SVNKit; esta combinación de tecnologías provee de una alta cantidad de recursos y herramientas que permiten que el desarrollo de esta aplicación sea de calidad, de bajo costo y de alta portabilidad.

Java es la base de la programación de todo la herramienta; este es un lenguaje de programación de alto nivel, orientado a objeto el cual cuenta con la gran cualidad de ser altamente portable debido a que sus aplicaciones pueden ser ejecutadas en múltiples plataformas; siendo de código abierto y contando con múltiples editores gratuitos, reduciendo significativamente los costos de desarrollo.

Toda la interface gráfica de la herramienta se construirá usando GWT, el cual nos brinda la facilidad de crear aplicaciones web usando Java sin la necesidad de desarrollarla con Javascript y Ajax. Este framework además de ser de uso gratuito, nos permite el acceso a la herramienta desde cualquier navegador web instalado en cualquier plataforma, como por ejemplo: PC, portátiles, móviles, etc.

El manejo de proyectos está completamente desarrollado con la poderosa librería SVNKit, que nos da la posibilidad del acceso a repositorios SVN usando programación Java, y con esto poder producir un navegador de proyectos

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amigable; igual que las tecnologías previamente mencionadas, SVNKit es de uso gratuito.

El diseño se estructura en seis (6) módulos que permitirán el cumplimiento del objetivo principal: Herramienta CASE para el diseño y desarrollo de interfaz gráfica de usuario. A continuación se describirán en forma general dichos módulos: Módulo de Acceso: Permitirá la entrada al sistema, para ello el usuario deberá ingresar la dirección URL del repositorio SVN donde se efectuara todas las operaciones, incluyendo el usuario y contraseña de dicho repositorio.

Módulo de Navegación de Proyectos: Facilitara al usuario el manejo de proyectos, tanto creación de nuevos proyectos, como el borrado y el abrir un proyecto en particular.

Módulo de Navegación de Pantallas: Proporcionara al usuario el manejo de las pantallas, desde la creación de una nueva, hasta el borrado, la generación de código de una pantalla selecta, como también el ingreso al editor con una pantalla prexistente.

Módulo de Edición de Pantallas: Una de las dos partes principales de la herramienta; este proporcionara de manera amigable la creación de forma visual de

componentes de las pantallas, como también el ingreso de valores a las propiedades del componente que sea seleccionado. También ofrecerá la opción de guardado y la de generación de código en una tecnología que será seleccionada en el momento.

Módulo de Generación de Código: La segunda parte principal de la herramienta; permitirá la conversión de lo que fue colocado en el editor a un lenguaje seleccionado por el usuario, a través de un algoritmo recursivo y dinámico.

Módulo de Ayuda: Proporcionara al usuario una explicación sencilla del funcionamiento de los módulos y su correcto manejo.

Estructura del Sistema A continuación se presentara una amplia explicación del sistema en cuanto a su estructura, definición y función delos módulos a través de una carta estructurada general del sistema, diagrama de caso de usos y los diagramas de clases. Debido a la gran cantidad de clases (48 clases), y el medio en que se presenta esta documentación, se ha decidido tomar la decisión de presentar los diagramas de clases divididos por paquetes, presentando primero la relación entre paquetes.

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Módulos del Sistema iDesign: Project Constructor En la figura Nº1, se puede observar el diagrama modular del software basado en diseño y desarrollo de interfaz grafica de usuario, el cual esta compuesto en seis (6) módulos: Acceso, Navegador de Proyectos, Navegador de Pantallas, Editor de Pantallas, Generador de Código y Ayuda.

Navegador de Proyectos

Acceso

Editor de Pantallas

Figura Nº3. Diagrama de Casos de Uso.

iDesign: Project Constructor

iDesing: Project Constructor

Navegador de Pantallas

Ayuda

Generador de Código Acceso

Navegador de Proyectos

Figura Nº1. Diagrama Modular.

También se presenta en la figura Nº2, la carta estructurada del sistema al primer nivel de abstracción.

Ayuda

Nuevo Proyecto

Borrar Proyecto

Navegador de Pantallas

Ayuda

Nueva Pantalla

Abrir Pantalla

Borrar Pantalla

Generar Código

Seleccionar Tecnología

Figura Nº2. Carta Estructurada al Primer Nivel de Abstracción.

Editor de Pantallas

Ayuda

En la figura Nº3 se presenta el diagrama de casos de uso, en el cual se puede observar las acciones que puede realizar los actores que usen la herramienta.

Abrir Proyecto

Ingresar Widget

Borrar Widget

Generador de Codigo

Asignar Valor a Propiedad

Salvar Pantalla

Generar Código

Seleccionar Tecnología

Generador de Codigo

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Estructura por Paquetes A continuación en la figura Nº4 se presenta un diagrama de paquetes donde se puede observar de manera general la relación de los paquetes de clases.

Figura Nº5. Diagrama e Clases del Paquete Client.

Paquete Client.Panel

Figura Nº4. Diagrama de Paquetes de Clases.

Paquete Client En el paquete Client se maneja el punto de entrada(entrypoint) del sistema y se establecen proxies para los RPC, los cuales son un requerimiento primordial para las aplicaciones asíncronas con GWT; también se encuentra una clase estatica llamada Services donde esta configurado para mayor facilidad de uso los llamados a los RPC. Esto puede ser observado en la figura Nº5.

Este paquete se encarga de manejar todas las pantallas presentes en el sistema, incluyendo el manejo de todos los eventos, inclusión dinámica de iconos, lógica del editor y llamados directos a los RPC establecidos. Esto es presentado en la figura Nº6.

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Figura Nº6. Diagrama de Clases del Paquete Client.Panel.

Paquete Client.Custom Este paquete esta compuesto de todos los componentes que heredan de componentes básicos de GWT pero contienen métodos y atributos adicionales que son de importancia para el funcionamiento correcto la herramienta; entre ellos se encuentran todos los componentes visuales del editor y los manejadores de drag and drop (agarrar y soltar) que permiten un manejo del editor de manera perfecta y fácil.

La composición y relación de este paquete se puede visualizar en las figuras Nº7 y Nº8.

Figura Nº8. Diagrama de Clases Parcial del Paquete Client.Custom.

Relación entre los Paquetes Client.Panel y Client.Custom Para poder demostrar mejor la relación entre los paquetes mas involucrados en el editor se adiciona un diagrama de relación de clases entre las clases Client.Panel y Client.Custom ubicado en la figura Nº9.

Figura Nº9. Diagrama Relacional entre los Paquetes Client.Panel y Client.Custom.

Paquete Client.Util Figura Nº7. Diagrama de Clases Parcial del Paquete Client.Custom.

El paquete Client.Util compone diversas clases utilitarias dividas por la relación de uso; en ella se encuentran métodos que permiten procesar datos en el editor de pantallas como por ejemplo darle nombres consecutivos a los componentes, insertar correctamente lo componentes en los layouts o

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tablas, manejar las propiedades de los componentes, generar el código XML intermedio de la pantalla creada, etc. La disposición de la clase es presentada en la figura Nº10.

transacciones realizadas con el protocolo SVN y recopilación de la información establecida en los elementos de configuración del sistema que están en archivos XML. La clase SVNClient esta compuesta simplemente por las operaciones de manipulación de un repositorio SVN y nos permite de manera sencilla tanto buscar data como introducir data nueva. La distribución de esta clase se puede observar en la figura Nº11.

Figura Nº11. Diagrama de Clases del Paquete Server.

Figura Nº10. Diagrama de Clases del Paquete Client.Util.

Paquete Server El paquete server contiene dos (2) clases que son vitales para el funcionamiento del sistema; la clase IDesignServiceImpl contiene la implementación real de los proxies descritos en el paquete Client, específicamente las clases IDesignService y IDesignServiceAsync y son las clases que permiten la transferencia de datos entre el servidor y el cliente. La clase contiene todas las

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Paquete Server.CodeGeneration Este paquete comprende el corazón del sistema, en él se encuentra los algoritmo de generación dinámica de código, como también se encuentran clases que manejan información de los lenguajes y de la pantalla que se esta generando. En la figura Nº12 se puede apreciar las clases del paquete y sus relación entre si.

existen clases utilizadas tanto en el servidor como en el server, donde más que todo se encuentra clases que almacenan y entregan data. En la figura Nº13 se encuentran las clases que lo conforman.

Figura Nº13. Diagrama de Clases del Paquete Clase Shared.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Figura Nº12. Diagrama de Clases del Paquete Server.CodeGeneration.

Paquete Shared El paquete shared simplemente es un paquete donde

Al finalizar la investigación, es pertinente realizar las conclusiones obtenidas en función a los objetivos desarrollados y resultados obtenidos; así como también las recomendaciones necesarias que permitan futuras ampliaciones o mejoras por parte de los que estudien la materia.

Conclusiones El desarrollo de este proyecto da como demostrado la importancia de su realización, lo cual permite determinar los factores que se

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ofrecen para futuras investigaciones.

Al concluir la investigación podemos acotar que el análisis y estudio de algoritmos de generación de código dinámicos, el estudio de la estructura y sintaxis de múltiples lenguajes de programación, el trabajo con el protocolo SVN y el desarrollo de la aplicación con la librería GWT dieron beneficios notables, tanto desde en la experiencia adquirida como desde el punto de vista del resultado de la investigación.

La observación directa y la revisión documental, donde se determino la carencia de herramientas que permitan la generación de código de interfaz gráfica de usuario, esto dio la necesidad de desarrollar un software que solucionara la falta de tecnología capaz de hacerlo.

Así mismo, se estudio la factibilidad económica, operativa y técnica del proyecto; donde se detecto que el diseño de la herramienta CASE para el diseño y desarrollo de interfaz gráfica de usuario es viable, y se demostró la aplicación de tecnologías de punta de tipo software libre con una desarrollo de una interfaz de usuario que le permitiría al usuario final un fácil manejo del software.

Adicionalmente, el diseño realizado en este proyecto, constituye un recurso tecnológico el cual puede

ser utilizado en cualquier equipo que cumpla con las variables previamente establecidas; a su vez, la herramienta es accesible desde cualquier dispositivo que tenga la capacidad de navegación web con tecnología JavaScript.

Cabe acotar, que en este proyecto se utilizo todas las herramientas y conocimientos aportados a lo largo de la carrera relacionados con diseño de software, lógica de programación y estructuras de datos.

Recomendaciones Extender las librerías de la herramienta para que pueda usarse una mayor cantidad de lenguajes de programación para la generación de código.

Agregar la funcionalidad de relacionar las pantallas con una o varias bases de datos directamente desde el editor.

Agregar la funcionalidad de asignar campos y métodos de salidas para el uso de la arquitectura SOAP (Arquitectura Orientada a Servicios).

Aumentar las propiedades de los componentes manteniendo la generalización entre los lenguajes.

Incorporar métodos de solución de incompatibilidad de propiedades entre los lenguajes, para

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aumentar la cantidad de propiedades viables y la generación efectiva de código en dichos lenguajes.

Desarrollar otros mecanismos de entrada y salida como por ejemplo el uso del protocolo FTP, protocolo GIT, etc.

Implementar la integración de los archivos de código final con los diferentes IDE de los lenguajes del sistema, creando una adaptación impecable.

Implementar controles para el manejo de eventos de manera visual y sencilla, intentando mantener la menor cantidad de código ingresado por el usuario.

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SENSORES INTELIGENTES: APLICACIÓN DE LA INDUSTRIA A LA ENSEÑANZA Custodio, A. UNEXPO Puerto Ordaz, Centro de Instrumentación y Control, Edif. Ingeniería acustodio@unexpo.edu.ve RESUMEN Un sensor inteligente es aquel que combina la función de detección y alguna de las funciones de procesamiento de la señal y comunicación. Dado que estas funciones adicionales suele realizarlas por un microprocesador, cualquier combinación de sensor y microprocesador se denomina a veces sensor inteligente. Aunque no tiene que ser un elemento monolítico, se sobre entiende que un sensor inteligente está basado, total o parcialmente, en elementos miniaturizados, y con un encapsulado común. Un sensor inteligente es inevitablemente más costoso que un sensor convencional. Pero si además del costo de compra se consideran el mantenimiento, fiabilidad, entre otros, el costo total de un sensor convencional puede ser bastante superior. En la presente conferencia se realiza un esbozo de los sensores inteligentes, la norma que aplica, su estructura, su conexión a internet y como pueden ser aplicados al proceso de enseñanza de las Universidades.

Palabras clave: Sensores Inteligentes, Procesamiento de señal, Instrumentación Inteligente, Enseñanza, Internet.

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La instrumentación inteligente: El sensor, el actuador, el controlador.

Un sensor es “un dispositivo que, a partir de la energía del medio donde se mide, da una señal de salida transducible que es función de la variable medida” [1].

Tanto el sensor como el actuador inteligente gozan de conceptos similares. En forma general se puede decir que ambos son circuitos (integrados o no), que tienen una o más de las funciones de sensado o actuación (uno o más sensores), interfaz (acondicionamiento de la señal, conversión entre dominios, estandarización de la salida), calibración (cero, linealidad, sensibilidad, corrección de temperatura), e inteligencia (autocomprobación, auto-calibración y auto-identificación) y comunicación con otros dispositivos.

El sistema completo se puede ver como un conjunto de Transductor Inteligente, todos montados sobre una red común y con la información necesaria para saber en cualquier momento quien es sensor y quien es actuador, y que propiedades tiene cada uno.

La figura 1 recoge la idea central de la instrumentación inteligente. Hay varios dispositivos, sensores y actuadores, de diversos fabricantes,

con diversas tecnologías. Algunos pueden ser más complejos que otros, pero comparten los requerimientos mínimos de identificación, direccionalidad y comunicación. De esta manera el sensor, no sólo podrá "conocerse a sí mismo", sino que también podrá "conocer a sus compañeros". Esta comunicación interactiva permitirá saber qué tipo de transductor es el dispositivo (sensor o actuador), cuál es su función (sensor de presión, caudal, etc.), posibilidades, ubicación y fabricante.

Así podrán realizarse enlaces online de identificación, corrección de parámetros, optimización del proceso, y un amplio abanico de posibilidades.

Sens or de presi ón

Cil ind ro

Vál vula

Sens or de caud al

Mot or

Sensor Sensor de de Ph tempera 1. tura Transductores

Figura interconectados en un mismo bus Sensores inteligentes: Definición.

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Un problema general de los sensores tradicionales es que cada uno tiene una señal de salida diferente, propia, dependiente del fabricante y del medio de transmisión que se utilice. Una de las ventajas de los sensores inteligentes es que permiten uniformizar el tipo de salida de la señal [2] ya sea entregando una señal analógica normalizada, o una digital. Esto facilita su inserción en redes industriales para la comunicación entre el proceso y el sistema de control [3-5].

Para lograr este objetivo se suele recurrir a una de dos estrategias: integrar sobre una misma pastilla de silicio todos los atributos del sensor inteligente (figura 2a), o utilizar circuitos económicos y pequeños para implementarlo con sensores no inteligentes (figura 2b).

Sens or

Convers ión

Acondicion ador

Sens or

Otros atributos

Convers Acondicion ión ador C.I. C.I. Otros atributos

Pastilla de silicio

Circuito impreso C.I

a )

b )

Figura 2. Estructura de un sensor inteligente: a) Sistema integrado en silicio; b) Sistema montado en circuito impreso.

Existen varias definiciones de sensores inteligentes. De forma general, se puede decir que un sensor inteligente es un dispositivo formado por uno o más elementos

sensores y algún acondicionamiento de señal integrado en la misma pastilla de silicio [6] o formando un pequeño sistema miniaturizado utilizando un circuito impreso y con capacidad de comunicación. Cuando se integra incluso el microcontrolador se denominan “sensores inteligentes integrados”.

También se ha tratado de agregar inteligencia artificial a los sensores inteligentes al mejorar la prestación del convertidor A/D. Algunos ejemplos son: modelo de un convertidor A/D neural [7-8], compensación del error de los conversores usando redes neuronales [9], incremento de la resolución de los conversores usando redes neuronales [10] (este último es interesante desde el punto de vista que sin incrementar el hardware, se agregan bits de resolución), conversor utilizando lógica difusa [11], etc.

Normalización: definiciones y discusión La norma IEEE P1451.2 define una interfaz digital estándar para conectar el transductor a un microprocesador (encargado este último de procesar la comunicación con la red de comunicaciones).

Especifica el TEDS y su formato, la interfaz eléctrica, funciones lógicas para leer y escribir en el TEDS, pero no especifica las técnicas de

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acondicionamiento y conversión de señal.

Esta norma define el Sensor Inteligente como un transductor que tiene las funciones necesarias para generar una representación correcta de la cantidad sensada.

CONVER TIDOR DE SEÑAL Acondicionado TE r de señal

La arquitectura en diagrama de bloques se muestra en la figura 3.

El NCAP es un microprocesador encargado de administrar la comunicación con la red donde se instale el dispositivo. El TEDS es una ROM donde se guarda la información de identificación del componente (tipo, fabricante, funciones, etc.). El funcionamiento es muy simple: Los sensores vía un multiplexor, entregan la información a un acondicionador de señal, el cual se encarga de corregir los errores fundamentales de la señal (linealidad, offset, derivas, etc.).

Luego esta señal se digitaliza a digital; esta información, junto con la del TEDS, se envía al NCAP para que sea normalizada y colocada en la red. El proceso inverso también es válido. La información proveniente de la red se convierte al lenguaje propio del fabricante a través del NCAP, con el fin de poder actuar sobre el sensor, ya sea para corregir algún parámetro o simplemente para identificarlo.

DS

MULTIPL EXOR SENSOR 1

SENSOR 2

SENSOR 3 .... .... SENSOR N

Figura 3. Arquitectura de un “Sensor Inteligente” formado por varios sensores CONECTAR DIRECTAMENTE EL INSTRUMENTO A INTERNET

La norma IEEE 1451 (comité TC-9) es el primer intento serio, no comercial de estandarizar la conexión de los instrumentos directamente a cualquier bus. Un procedimiento para usar esta norma junto a Ethernet es explicado por HP: Paso 1: Se selecciona IEEE 1451.2 como la interface del dispositivo.

Paso 2: Se selecciona Ethernet como la red de campo.

Paso 3: Se construye el transductor electrónico. Un kit desarrollado por Electronics Development Corporation ayuda a construir el STIM. En la figura 4 se muestra un STIM para un acelerómetro construido por

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Electronics (EDC).

Development

Corp.

Figura 6. BFOOT-66501 de HP

Figura 4. Tamaño de un STIM para un acelerómetro El módulo contiene un microprocesador y un acondicionador de señal ASIC. Paso 4: Se construye el NCAP e interface. Este habilita el acceso a una amplia variedad de funciones y servicios con el nodo I/O. Los NCAP soportan una variedad de estándares de comunicación que son soportados por muchas aplicaciones, incluyendo HTTP, TCP y UDP multicast.

Figura 5. NCAP desarrollado por HP El controlador BFOOT-66501 lleva soporte para Ethernet e incluye conector RJ-45.

Paso 5: Use su buscador web favorito para ver el sistema implementado.

Tendencia futura.

IEEE 1451 es un protocolo nuevo y muchas empresas se han resistido a sustituir sus viejos sistemas. Incluso la fortaleza de FIELBUS está en toda la inversión que se ha realizado para mantener su plataforma.

Sin embargo, la posibilidad de usar directamente el protocolo de Internet (TCP/IP) en el propio instrumento está ganando adeptos.

El TCP/IP protocol lleva a que cada parte tenga una sola dirección IP. La comunicación puede ocurrir a través de una comunicación privada entre dos direcciones IP. Como cada PC tiene una única dirección y un número de puerto, puede ser identificado en la red. El concepto es similar al de otros puertos, solo que TCP/IP crea un puerto virtual.

Un hayamos

ejemplo interesante lo en el controlador

39

desarrollado por Opto22 el cual ya lleva un servidor Web integrado (http://www.internetio.com) (figura 7).

El acceso hasta el controlador se hace por Ethernet con protocolo TCP/IP.

Figura 7. Banco de procesos que Opto22 ha desarrollado para demostrar la posibilidad de usar instrumentos directamente con Internet.

Conclusiones Se ha presentado los conceptos fundamentales de los sensores inteligentes. La tendencia futuro se embarca en el bus de internet y la posibilidad de conectar los sensores y los procesos en general a la red. En el caso educativo esto nos permitiría la construcción de laboratorios reales montados para poder dar clases a distancia: laboratorios remotos. La tecnología hay que desarrollarla de forma propia para generar tecnología nacional, y llevar adelante su implementación en la construcción de laboratorios para educación a distancia.

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Spain: Marcombo Boixareu Editores.

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40

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Tech. Conf., Otawa. Canada: 12841287.

41

SISTEMA WEB PARA LA GESTIÓN DE HISTORIAL MEDICO EN EL ÁREA DE GINECOLOGÍA BAJO EL SERVICIO DE CLOUD COMPUTING Autor: Ardila R.1 1 Ingeniería de Computación UFT

Correo: emi.ardila@gmail.com RESUMEN Esta investigación tiene como objetivo desarrollar un sistema web para la gestión de historial médico en el área de ginecología bajo el Servicio de cloud computing.

El sistema realiza las funciones de registrar los datos de los pacientes como la evaluación o exámenes realizados, que ingresan en el sistema web, al igual envía correo al paciente con la información (citología y examen Colposcópico) de los exámenes realizados, permite la fácil comunicación entre médico – paciente a través de correo electrónicos, permite la subida de imágenes colposcopicas para la comparación con el mapa colposcópicos, haciendo de manera más eficiente la tarea del médico al momento de realizar la evaluación ya que los hallazgos encontrados al momento de la evaluación viene ya preestablecidos. El diseño de del sistema web sigue el lineamiento exigido por la ley y la Constitución, metodológicamente la presente investigación se enmarcó en la modalidad de proyectos Factibles, El eje conceptual en el que se basa la investigación Diseño y Mantenimiento de sistemas de programación. Su desarrollo se basa en: el polo hombre ciudad y territorio: Sistemas para optimizar servicios públicos y privados mediante el control de procesos lo que permitirá el desarrollo de un producto tecnológico.

Palabras Clave: Computación, Cloud Computing, Ginecología, Sistema, Software.

42

INTRODUCCION El

valor

potencial

de

las

En

la

actualidad

las

computadoras en medicina ha sido

ginecológicas

reconocido por años y la informática

computadoras de manera manual

médica ha emergido como un campo

bajo el uso en algunos casos de

de

interdisciplinaria

programas de historias médicas con

importante en medicina, actualmente,

opciones básicas donde el usuario

es

cómo

debe tipiar todas las áreas evaluadas,

muchas organizaciones han adaptado

diagnósticos, y referencias dadas por

su manera de trabajar al concepto

el médico.

investigación

muy

común

observar

son

consultas

hechas

en

informatizado, los avance de los sistemas informáticos en el ámbito

Basándose en las necesidades

sanitario han formado parte de este

de un consultorio médico, en este

desarrollo,

clínica

caso en el área de la ginecología y

informatizada se está implantando de

utilizando las nuevas herramientas

manera progresiva tanto en atención

informáticas,

primaria como especializada.

desarrollar un sistema web para la

A

medida

tecnología

la

historia

que

evoluciona

informática

y

surge

la

idea

de

la

gestión de historial médico en el área

las

de ginecología bajo el servicio de

telecomunicaciones, en especial las

Cloud

Computing

aplicaciones basadas en Web han ido

Colposalud.

llamado

modificando la forma cotidiana que tienen

las

empresas procesos

grandes para

y

pequeñas

gestionar

internos,

sus

Los médicos que utilicen el sistema

podrán

crear,

modificar,

obtener

imprimir, enviar sus historiales sin

información, realizar negocios, recibir

necesidad de estar anclados a una

instrucción y comunicarse.

sola computadora y podrán hacerlo desde cualquier lugar mientras esta

43

se encuentre conectada a internet,

de ginecología bajo el servicio de

utilizando

el

servicio

cloud computing.

Computing

ya

que

encuentra

protegida

de

en

Cloud

este

se

toda

la

información dentro de (La Nube)

Objetivos Específicos

siendo de gran apoyo para mejorar el registro,

1. Diagnosticar la necesidad de los

evaluación y control de los pacientes

médicos ginecólogos en cuanto a la

a tratar, en Colposalud los pacientes

factibilidad de desarrollar un sistema

podrán tener acceso a la información

web

necesaria suministrada por el médico,

medico

nivel

de

donde

eficiencia

podrán

resultados,

del

imprimir

citologías,

observaciones

colocadas

y

sus otras por

el

mismo.

para la gestión de historial

2. Determinar la factibilidad técnica, operativa y económica del sistema propuesto.

3. Diseñar un sistema web que se

El

desarrollo

del

sistema,

adapte a los requerimientos para el

beneficia a todo el personal que

manejo de los procesos de gestión de

labora dentro del área de Servicios

historias clínicas planteado.

Médicos, En este caso el área de ginecología lo cual permite agilizar la

JUSTIFICACION

gestión gerencial de esta área y aumentar el flujo de pacientes que se

En todos los campos de la

atienden diariamente, ya que se trata

salud,

de un mecanismo que permite la

automatización y nuevas tecnologías

modernización y optimización de los

han contribuido al progreso de los

procesos.

procesos administrativos y clínicos,

la

informática,

la

es allí donde nace la pregunta ¿para OBJETIVO

qué implantar sistema web para la

Desarrollar un sistema web para la

gestión de historial médico en el área

gestión de historial médico en el área

44

de ginecología bajo el servicio de

ampliar

los

conocimientos

del

cloud computing?

investigador, de igual manera esta investigación está orientada hacia la

El avanzar

sistema hacia

médico

donde

debe

apunte

la

tecnología, ya que esta les permite

innovación

educativa

investigar

para

crear

que

busca:

un

nuevo

producto y después mejorarlo.

obtener eficiencia en sus procesos y aprovechamiento informáticos.

de

Los

los

recursos

servicios

de

El eje conceptual en el que se basa

la

investigación

Mantenimiento

rendimiento, escalabilidad y fiabilidad

programación. Ubicada en el polo

a todos los componentes de este

hombre ciudad y territorio: Sistemas

nuevo modelo.

para optimizar servicios públicos y

El uso del servicio de cloud computing

papel

control

de

procesos, que tiene como centro al sujeto y busca encontrar soluciones

importante dentro de este trabajo de

para que el hombre mejore su calidad

investigación, por consiguiente es

de

una de las alternativas que cumple

participación,

con las exigencias establecidas, de

solidaridad, sin ataduras ideológicas.

modo

un

el

de

muy

este

juega

mediante

sistemas

y

optimización en la nube proporcionan

privados

de

Diseño

corresponde

a

otro lado la historia clínica es un documento legal, que debe cumplir con una normatividad vigente, al

Desde

ambiente

de

convivencia

y

el

punto

de

vista

investigativo: basándose en las líneas de investigación planteadas por la universidad

del La relevancia e importancia del en

un

Fermín

Toro,

esta

investigación se realiza en el marco

implementar sistema web.

estudio,

en

la

utilización por medio de internet, por

presente

vida

cuanto

al

carácter teórico, es que todas las indagaciones realizadas servirán para

desarrollo

programación,

de

sistemas

utilizando

de

nuevas

tecnologías para el beneficio del hombre, por tal motivo, se inscribe este trabajo en la línea de Desarrollo

45

de

sistemas

de

programación

para la ejecución de una cosa de

utilizando nuevas tecnologías para el

importancia

beneficio del hombre; Así mismo, el

definición dada por los diccionarios

carácter práctico de este estudio se

pareciera no corresponderse con el

extiende no sólo a la concreción de

origen del término como tal, el

un requisito para cumplir con el plan

vocablo, proviene del latín proiectum

de estudio de la carrera Ingeniería en

que se compone del prefijo pro que

Computación, sino que además sirve

significa hacia delante, e iectum, que

para la posible solución del problema

se

planteado

entendería

que

acontece

en

la

(Sopena,

traduce

por

1991);

lanzar.

como:

Esto

lanzar

tal

se

hacia

sociedad en general.

adelante, que no tiene nada que ver

Se espera que dicha investigación

con un plan para alcanzar fines

sirva como base y antecedente para

propuestos.

futuros

estudios

dentro

de

la

La

presente

investigación

universidad Fermín Toro. De igual

obedece a un Proyecto Factible,

forma se espera comercializar el

debido a que plantea un problema de

sistema

diferentes

tipo práctico, el cual está determinado

consultorios médicos de ginecología,

por una necesidad y en función de

al igual se pretende elevar la calidad

esto se plantea una solución.

web

en

los

de atención a los usuarios, al igual

Esta investigación se apoya en

mejorar las condiciones de trabajo del

una investigación de campo, que

personal de salud que trabajen con el

consiste en a un tipo de diseño de

sistema web.

investigación, para la cual Sabino C. (1992) en su texto la describe como:

Naturaleza de la investigación

“El proceso de Investigación" señala que

El concepto, Proyecto Factible,

se

obtenidas

basa

en

informaciones

directamente

de

la

corresponden

a

los

siguientes

realidad, permitiéndole al investigador

términos:

“proyecto”

cuyas

cerciorarse de las condiciones reales

acepciones lo identifican como la

en que se han conseguido los datos”.

disposición detallada que se forma

46

Técnicas e instrumentos de

cuales se describen a continuación:

recolección de datos Fase I: Diagnostico Para

esta

investigación

se

utilizan las siguientes técnicas:

La

En esta primera etapa se hace

técnica

la

una consulta en libros de textos

de

entrevista

la

observación

verbal

no

y

estructurada

especializados

en

área,

recolección

de

apoyada en instrumentos como el

permitiendo

diario de campo y la libreta de notas.

información para el desarrollo de la

Las preguntas se realizan de manera

investigación, de igual forma se hace

libre y espontánea fundamentadas en

una revisión, en este caso del área de

diálogos y conversaciones con el

servicio de los Médicos ginecólogos,

personal médico. Los objetivos de la

para conocer los procesos que realiza

investigación rigen a las preguntas;

el personal que labora en esta área

Su contenido, orden, profundidad y

de trabajo. Al igual se utilizan las

formulación se encuentra por entero

técnicas de recolección de datos

en manos del entrevistador.

En el

como la técnica de observación y la

segundo lugar, se utilizara la técnica

entrevista verbal no estructurada,

del análisis de contenido el cual

para

permiten medir, ordenar, clasificar,

características

particulares

codificar

aplicación

a

e

comportamiento

interpretar de

las

el

la

el

así

adaptarla

y

las

a

las de

la

condiciones

variables

existentes en el área de servicios

objeto de estudio. El análisis facilita

médicos. También se incluyen las

llegar a las conclusiones o resultados

actividades

del estudio.

planificación del alcance, de tiempos, de

Fases de la Investigación

encargadas

de

gestión

de

los

configuración

del

sistema

la

riesgos, web,

aseguramiento de la calidad, otros El

desarrollo

del

proyecto

abarca el proceso del sistema web las cuales abarcan tres fases las

recursos y servicios que requiera el desarrollo del sistema web.

47

Fases II: Estudio de Factibilidad

disponibles y adaptados al mercado venezolano, de igual manera se

Para Cerda (1995) la factibilidad

analizaran

lenguajes

de

de un proyecto tiene como finalidad

programación, manejadores de base

permitir

de datos y licencias respectivas.

la

selección

entre

las

variantes (si ésta no se ha cumplido en la fase anterior), determinar las características operación,

técnicas

fijar

los

de

la

medios

a

Factibilidad Operativa:

Kendall

y

Kendall.

(1997),

implementar, establecer los costos de

explica que "depende de los recursos

operación y evaluar los recursos

humanos disponibles para el proyecto

disponibles,

potenciales.

e implica determinar si el sistema

Después de definir la problemática

funcionará será utilizado una vez que

presente

dicha

se instale." (p. 56). Este sistema es

investigación y establecer las causas

diseñado para realizar operaciones

que ameritan el desarrollo de un

de manera óptima que permitan al

nuevo sistema, donde se muestra el

usuario tener un completo control

análisis

técnico,

económico

y

sobre el diseño del mismo. De igual

operativo

que

implican

la

manera el sistema viene acompañado

reales

dentro

y

de

implantación del sistema, donde se

por

un

manual

de

usuario

describen las necesidades que se

explicara

detalladamente

satisfacen con la tecnología actual,

funciona

el

justificación de los costos, beneficios,

funcionabilidad del sistema es creada

etc. A continuación se describen

debido a las necesidades planteadas

estos puntos:

por los usuarios, tomando en cuenta

sistema.

que cómo

Toda

la

todas las alternativas posibles para Factibilidad Técnica:

poder cumplir de manera objetiva con los requerimientos planteados por el

La factibilidad técnica para esta

usuario.

investigación se realiza la verificación de servicios de cloud computing

Factibilidad Económica:

48

Una vez constituido el proyecto, Se

refiere

a

los

recursos

se da inicio a sus procesos técnicos

económicos y financieros necesarios

conformados por los procesos de

para desarrollar o llevar a cabo las

análisis, diseño e implementación, en

actividades o procesos y/o

para

esta tercera etapa se desarrollan los

obtener los recursos básicos que

procesos de análisis conjuntamente

deben considerarse son el costo del

con los procesos de gestión y de

tiempo, el costo de la realización y el

soporte. Los procesos de análisis

costo de adquirir

nuevos recursos.

cubren la Ingeniería de Requisitos se

El desarrollo de la propuesta no

va a revisar, analizar, especificar,

requiere de una inversión inicial en

validar y gestionar los requisitos que

infraestructura

se le imponen al sistema web.

informática,

únicamente en la adquisición del servidor y el costo del desarrollo de

El primer paso a seguir para el

este sistema. Se debe considerar el

desarrollo del mismo, es el diseño de

costo del tiempo, el costo de la

toda la estructura del sistema web,

realización y el costo de adquisición

diseñando la base de datos del

de los nuevos recursos.

Para la

sistema. Luego se diseñaran los

determinación del costo del sistema

diferentes módulos que en si forman

se

parte del mismo. El proceso técnico

tomara

en

cuenta

el

dinero

devengado por un ingeniero según el

de

Colegio de Ingeniero y las líneas de

procesos

códigos por módulos, una vez tomado

programación, las pruebas y puesta

los datos se procede a determinar el

en

costo total del sistema.

Seguidamente se realizan pruebas de la

implementación

involucra

relacionados

operación

aplicación

del

como

con

los la

sistema.

un

todo,

incluyendo las pruebas funcionales, no-funcionales

y

de

aceptación.

Finalmente la puesta en producción Fase III: Diseño

del nuevo sistema en su plataforma de operación. Este proceso incluye la

49

capacitación instalación

de del

usuarios,

sistema

web,

la

características

principales

las

describen a continuación:

se

pruebas de instalación y la entrega final del sistema web.

Módulo de Acceso

RESULTADOS

Es

el

primer

módulo

del

sistema y es el que va a permitirle al Diseño

usuario en este caso el médico, el acceso al mismo, al ingresar al

Teniendo

en

cuenta

las

sistema

se

solicita

y

necesidades y requerimientos de los

contraseña,

médicos consultados, la normatividad

seguridad

existente

de

información contenida en la base de

sistemas, aplicaciones web y el tipo

datos. Una vez validado los datos se

de información que se pretendía

despliega un menú donde el usuario

automatizar, se procedió a diseñar

selecciona la actividad a realizar.

para

el

desarrollo

como

correo

para

medida

de

salvaguardar

la

una base de datos que permitiera gestionar o relacionar los datos, y en conjunto tecnológicas

con

herramientas

de

programación

Módulo de Menú de Opciones

En este módulo es donde se

permitieron dar como resultado a

agrega,

www.colposalud.com, desarrollado en

consulta los datos de los pacientes,

una interfaz gráfica muy amigable

los exámenes realizados y correos

para

y

recibidos, es aquí donde se podrá

ventanas que le permiten navegar por

realizar la actualización directa de la

todo

base de datos y poder generar y

el usuario,

el

con

contenido,

enlaces

registrando

y

consultando información de forma

modifica,

elimina

y

enviar resultados.

rápida, segura, eficiente y sencilla.

Módulo de Base de datos El

sistema

web

está

compuesto por varios módulos cuyas

se

50

Este módulo se encarga de cargar la base de datos del sistema

CONCLUSIONES

web a la nube; hosting adquirido en https://dattatec.com/site/sp/venezuela /home.

1. Con el diseño de este sistema se

logran

los

objetivos

planteados al inicio de este proyecto.

2. El sistema está diseñado bajo Módulo de Información

plataforma web, lo cual permite su acceso desde cualquier

Este módulo es el encardado

lugar que esté conectado al

de cargar la información suministrada

internet, ofreciendo así mayor

del paciente, desde la base de datos,

facilidad a los usuarios a la

esta muestra todas las

hora

historias

médicas citológicas obtenidos en los exámenes,

presentado

en

un

de

hacer

registros

y

consultas sobre las mismas.

3. A

pesar

de

considerar

la

documento en PDF, permitiendo así

flexibilidad

del

sistema,

es

al paciente poder ver, guardar e

decir, que pueda ser adaptado

imprimir su información.

a cambios; en el futuro podría ser necesario la incorporación

Modulo correo

de nuevos módulos o cambios en

los

formularios,

Este servicio permite a los

dependiendo de la evolución

usuarios enviar y recibir mensajes a

del servicio médico en cuanto

través

a la atención y especialistas.

de

la

página

www.colposalud.com, este servicio se proporciona

para

que

la

comunicación médico - paciente sea

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

más efectiva. Tanto el medico como los pacientes tienen esta opción

Arias, Fidias G. (1999) El proyecto

disponible.

de investigación: Guía para su

51

elaboración

Editorial

Episteme,

Sabino, C. (2002). El Proyecto de

Caracas, Venezuela

Investigación.

Editorial

Episteme

Cerda, H. (1995) Cómo elaborar

C.A.

edición.

Caracas:

proyectos:

Venezuela

Diseño,

ejecución

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evaluación de proyectos sociales y educativos. Santa Fe de Bogotá.

Magisterio.

Kendall y Kendall (1997). Análisis y diseño

de

Sistemas.

Pearson. 3ra. Edición.

Editorial

Quinta

Sopena. (1991). Diccionario enciclopédico España. Autor.

52

LABORATORIO DE TECNOLOGIAS VERDES EN EL ÁREA DE TELECOMUNICACIONES PARA LA UNIVERSIDAD FERMIN TORO

Chavez, I. 1 1 Ingeniería de Telecomunicaciones UFT Indira178@gmail.com

RESUMEN

Este proyecto de ingenio se ubica dentro del modelo de investigación de la Universidad Fermín Toro en el polo Hombre, ciudad y territorio, centrándose en el eje de electrónica aplicada a las comunicaciones y a la línea sistemas analizadores, modeladores y/o simuladores aplicados a las Telecomunicaciones en beneficio de la sociedad. El trabajo propuesto consiste en el diseño de un laboratorio en donde el principal recurso sea el manejo de los desechos electrónicos, se elaboraron una serie de prácticas en donde se podrán estudiar diversos parámetros concernientes a este tipo de desechos y luego realizar creación de dispositivos útiles con los desechos analizados. Está enfocado a la remediación ambiental y prevención de la contaminación para beneficio de los humanos y seres vivos, también pretende crear ciudadanía y conciencia con respecto a este tema.

Palabras Clave: reciclaje, laboratorio, contaminación, desechos electrónicos, remediación ambiental.

53

desechados; las prácticas planteadas INTRODUCCIÓN

son las siguientes:

DESCRIPCION DEL LABORATORIO

1. Desmontaje y clasificación de desechos electrónicos.

2. Identificación

El producto a diseñar cuenta con una serie de prácticas en donde se realizan diversas actividades que tendrán

como

finalidad

analizar

de

tóxicos y descontaminación de componentes en RAEE. 3. Modelar el patrón de radiación de una antena para detectar

parámetros relacionados con distintas

contaminación

áreas de telecomunicaciones ya que

electromagnética.

en la actualidad la carrera no posee ninguna materia que educación

ambiental

relacione la con

las

telecomunicaciones específicamente, por lo que este laboratorio representa el estudio del proceso de reciclaje.

En él efectuará estudios de diferentes aspectos contaminantes de la basura electrónica, la cual se convierte en contaminante de agua, suelos,

aire,

espectro

electromagnético, entre otros. Otra finalidad primordial es la de crear productos de utilidad en la vida cotidiana

con

estos

desechos

previamente analizados. Se proponen una serie de prácticas que permitirán determinar

distintos

aspectos,

partiendo de equipos que han sido

materiales

4. Realizar

aplicaciones

domóticas y generar energías verdes electrónicos.

con

residuos

54

La recopilación y proceso de

Reciclaje

materiales secundarios, así como la Sadeco reciclaje

(2009),

como

fisicoquímico

define

un

fabricación de productos reciclados y

proceso

la compra de dichos productos, crea

que

un círculo o ciclo que a su vez,

consiste en someter a una materia o

garantiza el éxito total y el valor que

un producto ya utilizado a un ciclo de

tiene en sí el reciclaje.

tratamiento

o

el

mecánico

total

o

parcial

para

obtener una materia prima o un nuevo producto. También se podría definir como la obtención de materias primas

a

partir

de

desechos,

introduciéndolos de nuevo en el ciclo de

vida

y

se

produce

ante

la

perspectiva

del

agotamiento

de

recursos naturales, macro económico y para eliminar de forma eficaz los desechos de los humanos que no necesitamos.

El

Reciclaje

incluye

la

recopilación de materiales reciclables que,

de

considerados

otra

forma, como

serían simples

desechos. Clasificar y procesar las materias

reciclables

para

reconvertirlas en materias primas como sucede en el caso de las fibras, fabricar nuevos productos a partir de los ya reciclados y la compra de los mismos.

Beneficios del Reciclaje a. El Reciclaje protege y amplía

empleos

de

fabricación y el aumento de la competitividad. b. Reduce la necesidad de vertederos y del proceso de incineración. c. Evita la contaminación causada

por

la

fabricación de productos de materiales vírgenes. d. Ahorra energía. e. Reduce las emisiones de

Gases

de

invernadero

efecto que

contribuyen al cambio climático y global. f. Ahorra

en

Recursos

naturales como son el uso de la madera, el agua y los minerales.

55

g. Ayuda a mantener y proteger

el

ambiente

para

millones

métricas,

cantidad suficiente para cargar una

las

fila de camiones entre Venezuela y China.

Tóxicos en la industria electrónica

¿Por qué reciclar?

Los aparatos electrónicos que desechan

toneladas

medio

generaciones futuras.

se

de

tienen

numerosos

El vertiginoso crecimiento en la fabricación de productos electrónicos

materiales perjudiciales para la salud

está

humana y animal. Los monitores y

desperdicios que no pueden ser

televisores fabricados con tubos de

tratados como basura convencional,

rayos catódicos (aquellos que no son

pues contienen sustancias peligrosas

de pantalla delgada) tienen entre uno

que afectan a la salud y al ambiente.

y tres kilogramos de plomo; los de

Por

formato

comprometerse

delgado

poseen

menos

plomo pero más mercurio.

generando

ello,

los

montañas

de

fabricantes

deben

a

tales

no

usar

sustancias en sus productos. Los

Una batería de celular es

equipos

electrónicos

son

una

suficiente para contaminar más de

compleja

mezcla

cientos

de

150 mil galones de agua. Son cerca

materiales, de los cuales muchos

de mil materiales, muchos de ellos

contienen o son metales pesados

tóxicos, entre los que se encuentran

como plomo, mercurio, cadmio y

solventes

berilio y otros químicos peligrosos

basados

en

cloro,

de

retardantes de flama polibromados,

como

PVC, metales pesados, plásticos y

bromados-polibromobifenilos (PBBs,

gases que se utilizan para fabricar

por su sigla en inglés), ésteres

productos

polibromodifenílicos (PBDEs, por su

electrónicos

y

sus

componentes.

Según la Unión Europea, los

retardantes

de

fuego

sigla en inglés) y tetrabromobisfenol A (TBBPA o TBBA, por su sigla en

desechos electrónicos crecen tres

inglés).

También

usan

veces más rápido que la basura

frecuentemente polímeros a base de

tradicional y pronto alcanzarán los 40

cloruro de vinilo (PVC). Un celular por

56

ejemplo, contiene entre 500 y 1000

plomo (contenido en los monitores de

componentes.

tubos de rayos catódicos y en las soldaduras)

Riesgos de la salud

provoca

deterioro

intelectual, daño al sistema nervioso,

Algunos retardantes de fuego

al sanguíneo y al reproductivo. A

bromados son usados en tarjetas de

continuación se desglosa los efectos

circuito y cubiertas de plástico las

que produce cada uno de los tóxicos

cuales no se desintegran fácilmente y

en los seres humanos.

se acumulan en el ambiente. La

Campos electromagnéticos

exposición a largo plazo a estos compuestos

puede

deteriorar

las

Los campos eléctricos tienen

funciones de aprendizaje y memoria,

su origen en diferencias de voltaje:

interfiere con las hormonas tiroideas y

entre más elevado sea el voltaje, más

estrógeno y la exposición en la

fuerte será el campo que resulta.

gestación puede relacionarse con

Campos magnéticos tienen su origen

problemas de comportamiento.

en

Todos los trabajadores de la industria

electrónica

eléctricos:

un

corriente más fuerte resulta en un más

deterioro de su salud por exposición a

eléctrico

existe aunque no haya

compuestos tóxicos tales como el

corriente. Cuando hay corriente, la

cromo (que se usa en las cubiertas

magnitud

de metal) y es cancerígeno; otro es el

cambiará con el consumo de poder,

cadmio

baterías

pero la fuerza del campo eléctrico

recargables, contactos y conexiones

quedará igual, Organización Mundial

de

de la Salud (1999).

monitores

de

en

tubo

de

el

corrientes

campo

(utilizado

padecen

los

rayo

del

fuerte.

campo

Un

campo

magnético

catódico), que afecta el riñón y los huesos; el mercurio (utilizado en

Cuadro 3 Intensidades de campo

monitores de pantalla plana dentro

eléctrico típicas medidas cerca de

del sistema de iluminación) daña el

electrodomésticos (a una distancia de

cerebro y el sistema nervioso; el

30 cm)

57

Electrodoméstico

Intensidad

Valor

del

recomendado

campo

límite

Tecnologías Verdes

eléctrico (V/m) Receptor

180

5000 (V/m)

El

Centro

de

Comercio

estereofónico Frigorífico

120

Internacional

Batidora

100

verdes

Tostadora

80

Secador de cabello

80

Televisor de color

60

aquellos

Cafetera eléctrica

60

mejoran la calidad del aire, del agua,

Aspiradora

50

Horno eléctrico

8

del suelo y que buscan soluciones a

Bombilla

5

los problemas relacionados con los

pesar

contaminación

o

tecnologías

tecnologías

contaminantes

Fuente: OMS (1999) A

define

o

bienes

no

ecológicas,

son

y

que

servicios

residuos o el ruido. Estas tecnologías de

todo,

la

electromagnética

causa controversias en el ámbito científico. Hay varios estudios que son contradictorios entre sí, y no se llega a un acuerdo sobre la intensidad de este fenómeno sobre la salud y el ambiente. Hay quienes sostienen que es un riesgo todavía latente, y que se intensificará a la par del avance de las tecnologías inalámbricas, otros

pueden ser muy diferentes y abarcan desde sistemas de alta tecnología, sumamente complejos y costosos, hasta

soluciones

tecnologías

se

sencillas,

estas

caracterizan

por

respetar el ambiente e intentar la remediación ambiental, la mayoría de las grandes empresas han firmado acuerdos ecoamigables

para

hacer los

más

productos

producidos.

sostienen que es otra muestra más del miedo de la humanidad hacia lo nuevo.

Claves de un producto verde

58

La revista de tecnología Alto Nivel (2010), indica la importancia de

Algunas de las aplicaciones de la ecotecnología son:

conocer las características de un producto

que

contribuya

con

la

a. Vehículos eléctricos e híbridos.

remediación ambiental, debe cumplir

b. Luminarias solares.

una serie de características tales

c. Biomateriales.

como menor consumo de electricidad,

d. Azoteas verdes.

lo que reduciría las emisiones de

e. Planta de Composta.

CO2 en los países donde la energía

f. Manejo de pilas.

eléctrica se obtiene de combustibles fósiles así como también la reducción

Esta

también

incluye

a

las

de materiales tóxicos durante la

energías renovables, las cuales se

fabricación, al adquirir un producto se

definen como la energía obtenida de

debe tener conciencia de la clase de

fuentes naturales inagotables, existen

residuo que se obtendrá luego de su

diversos tipos de clasificación:

uso.

a. Energía eólica: utiliza el viento para generar energía.

Ecotecnia

b. Geotérmica: La ecotecnia son las técnicas que usan los recursos naturales y materiales amigables con el ambiente

se

obtiene

mediante el aprovechamiento del calor interior de la tierra. c. Hidroeléctrica:

esta

clase

para el desarrollo de productos o

energía utiliza las corrientes de

brindar servicios en la vida cotidiana,

agua dulce y los ríos.

con el fin de reducir la huella

d. Mareomotriz: se obtiene del

ecológica, que es el uso de cualquier

aprovechamiento

producto

al

mareas de océanos y mares.

las

e. Solar: Utiliza la energía del sol

que

ambiente,

es

negativo

generalmente

ecotecnias ofrecen el beneficio de necesitar pocos insumos para su desempeño.

de

las

como recurso. f. Undimotriz: Utiliza la corriente de

la

energía

mecánica

59

generada por el movimiento de

usuarios. Deben existir puntos de

las olas.

recolección

accesibles

y

con

capacidad suficiente para almacenar Etapas del manejo de desechos electrónicos

una

cantidad

de

aparatos

considerables, estos puntos pueden

El reciclaje de cualquier RAEE conlleva un proceso que comienza

estar

generados

por

diferentes

encargados tales como:

desde el mismo momento en que

a. Fabricante o importador: El

realizamos la compra y damos el

fabricante o importador se

primer uso, podemos dividir este

encarga directamente de

proceso en etapas:

recibir o recoger los RAEE

Uso y reúso: este comienza cuando

de su marca, en algunos

realizamos

países realizan campañas

aparato

compra

eléctrico

de o

cualquier electrónico,

donde

la

empresa

comienza el proceso de desgaste lo

directamente acepta estos

que en un tiempo significará recambio

equipos en puntos de venta

del equipo, bien sea porque sufrió

como parte de pago o

algún tipo de daño o simplemente

simplemente

porque la sociedad incita a comprar

reciclarlos.

otro novedoso y con tecnología más

b. Punto

para

de

(Distribuidor):

avanzada.

general

es

venta Por

lo

aplicado

en

Recolección: esta etapa es clave y

muchos

decisiva para que el proceso sea

sistemas

de

gestión

de

exitoso, al realizar una campaña

RAEE

establecidos,

el

informativa

minorista,

sobre

puntos

de

países

distribuidor

con

o

recolección asegura que el porcentaje

punto de venta se convierte

de equipos recolectados aumente,

en un punto de retoma y

esta fase depende de dos factores:

recolección de los RAEE,

los puntos de recolección y los

esto

usualmente

es

60

patrocinado

directamente

por el fabricante.

manera facilitar el envío para los

c. Puntos para la entrega o

procesos posteriores (que pueden,

recolección: Esto se refiere

pero no necesariamente deben, ser

a un sistema en el cual el

diferentes para todos los equipos).

propio consumidor puede

De los usuarios depende llevar

llevar el aparato desechado

estos equipos en desuso a los

a un punto de entrega o

centros de recolección los cuales

recolección.

RAEE

posteriormente serán distribuidos a

allí

las empresas de reciclaje y a los

podrán

Los

depositarse

siempre

que

contenedores

los

sus respectivas categorías y de esa

existan

individuales

centros

encargados

reacondicionar

los

de

equipos

que

adecuados y disponibles.

pueden seguir teniendo vida útil para

d. Empresa de reciclaje: en

ser reparados y vendidos o donados.

países donde e reciclaje

Almacenamiento: esta etapa señala

forma parte de la cultura

los requerimientos mínimos de un

habitual como en parte de

recinto donde será almacenado los

Europa,

empresas

desechos previamente recolectados

encargadas de reciclaje la

de distintas fuentes, el manual de

empresa

los

lineamientos técnicos para el manejo

aparatos en desuso si se

de residuos de aparatos eléctricos y

llevan hasta la misma, o

electrónicos

puede realizar campañas

Ministerio de Ambiente, Vivienda y

en puntos específicos para

Desarrollo Territorial de la Republica

efectuar la recolección de

de

los RAEE.

seguir una serie de requerimientos

las

recibe

Colombia

(2010),

Se recomienda que una vez

básicos

equipos

almacenamiento:

en

desuso

sean

para

elaborado

las

entregados, se separen por tipo de

a. Protección

aparato para poderlos almacenar en

intemperie:

por

el

recomienda

estaciones

de

contra

la

almacenamiento

el debe

61

realizarse

a

temperatura

e. Registros:

mantener

ambiente y protegido de la

registros

intemperie, con el objeto de

tanto de equipos en desuso

evitar

de

inventarios,

que

agentes

enteros, como de piezas

contaminantes

puedan

recuperadas.

filtrarse

en

el

ambiente

f. Procedimientos: se deben

debido a los efectos del

documentar

tiempo y para permitir el

procedimientos

posterior

llevan a cabo en el sitio de

reacondicionamiento

o

reutilización de los equipos. b. Pisos: impermeables para evitar

infiltraciones

contaminación

y

de

los

suelos.

que

se

almacenamiento. g. Personal: el personal debe estar

capacitado

cumplir

con

procedimientos

para los del

almacenamiento.

c. Capacidad: adecuada para el

los

manejo

de

todo

el

inventario.

h. Almacenamiento

y

empaque: en general, los RAEE se deben almacenar

d. Protección contra acceso

sobre estibas, o en cajas de

no autorizado: el desecho

rejas

electrónico

facilitando

se

debe

o

de

madera, su

almacenar de manera tal

almacenamiento, carga y

que

transporte hacia procesos

no

se

permita

el

ingreso de personas no autorizadas

a

las

instalaciones

para

evitar

que se agreguen o sean extraídos desuso

o

supervisión.

equipos

en

piezas

sin

posteriores.

62

manejo de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos se deben tener

en

cuenta

una

serie

de

requisitos

técnicos

enunciados

a

continuación: a. Se

debe

garantizar

siempre la protección contra la intemperie. b. Durante el transporte se debe

evitar

que

personas autorizadas Figura 3

las no

tengan

acceso a la carga, con

1) Jaula

contenedora

para

residuos electrónicos

el fin de evitar la adición o pérdida de partes o piezas de equipos sin supervisión.

Transporte y logística: en esta etapa

c. La carga en el vehículo

se realiza el movimiento de los

debe estar debidamente

residuos

recolectados

y

empacada, acomodada,

clasificados

para

estibada, apilada, sujeta

facilitar procesos posteriores. Los

y cubierta de tal forma

procedimientos

de

que no presente peligro

estos residuos dependerán del tipo y

para la vida de las

nivel de desensamble o reciclaje en

personas y el medio

que se encuentren, ya que es posible

ambiente

preferiblemente

de

transporte

este

fin

se

componentes de estos luego de ser

recomienda

que

todo

desensamblados. Según el manual

transporte de residuos

de lineamientos técnicos para el

de aparatos eléctricos y

transportar

equipos

enteros

o

d. Para

electrónicos de tamaño

63

mediano o pequeño se realice

en

madera,

cajas de

grueso

o

h. En caso de ofrecer los

de

servicios de recolección

cartón

y transporte de equipos

rejas

de impresión y fotocopia

de

metálicas.

en desuso, tener un

e. En caso de transportar

sistema de recolección

los residuos de aparatos

de derrames de tinta

eléctricos y electrónicos

para

en

contaminación

estibas,

se

debe

evitar del

envolver toda la estiba

medio ambiente y de los

con

demás

una

plástica

película

cuando

esté

conjuntamente

cargada. f. Es

transportados.

recomendable

poner

componentes

más

de

no

i. Portar como mínimo dos

tres

(2)

extintores

tipo

capas de residuos de

multipropósito, uno en la

aparatos

cabina

eléctricos

electrónicos

en

y las

y

los

demás

cerca de la carga, en

estibas y asegurar que

sitio

de

fácil

acceso

la carga no sobresalga

para

que

se

pueda

de las cajas.

disponer

de

él

g. Por lo general no se requieren

cartones

o

espumas

entre

las

capas.

Sin

para

rápidamente en caso de emergencia,

excepciones

contar

con personal preparado

embargo, algunas

y

para su utilización.

Reúso

y

reacondicionamiento:

El

se

reúso sirve para prolongar la vida útil

recomienda colocarlos,

de los RAEE, con la finalidad de

por

introducirlos

ejemplo

para

el

nuevamente

en

el

transporte de monitores

mercado. En esta etapa

reúso se

en desuso.

conserva por completo el estado de

64

los

componentes

del

aparato,

posible

o

no

sea

logrando mantener valor mayor con

económicamente viable

un esfuerzo menor. Esta práctica

la reparación completa

también reporta beneficios por la

de los equipos para ser

reventa de los productos a precios

reutilizados

inferiores que los nuevos. Se estaría

totalidad, en esta etapa

creando un nuevo sector económico

se desensamblan los

en el país, en donde se generarían

equipos para utilizar los

nuevos tipos de industrias. El reúso

componentes que aún

se puede realizar de tres diferentes

se

maneras:

funcionales. a. Reúso

directo

en

su

encuentran

de

c. Reacondicionamiento de

aparatos

completos:

residuos de aparatos

consiste

en

eléctricos

y

reutilización directa del

electrónicos:

este

equipo

proceso consiste en la

usado

realizarle modificación.

la

sin

ninguna

renovación

Los

restauración

y de

los

aparatos

que

están

equipos, el propósito es

todavía

en

pleno

restablecer

en

su

funcionamiento podrían

totalidad

venderse en tiendas de

condiciones funcionales

segunda mano, entre

y

consumidores

o

equipo en desuso de tal

entidades

forma que el equipo

necesitadas, familiares

pueda ser introducido a

o amigos.

un nuevo ciclo de vida.

donarse

a

b. Reutilización

estéticas

las

de

un

de

Reciclaje: esta etapa es una etapa

sin

crucial y puede hacerse de manera

pérdida funcional: se

manual, mecánica o una fusión entre

realiza cuando no es

ambas. Se efectúa en diferentes

componentes

65

procesos dependiendo de la técnica

en los RAEE consisten

seleccionada,

en: vidrio con metales,

materia divida

el

prima en

metales,

fin sin

es

obtener

contaminación

tres

grandes

plásticos

y

grupos:

vidrios.

Se

película

fosforescente,

condensadores

que

contengan

bifenilos

realizan una serie de procesos antes

trifenilos

policlorados

de obtener la materia prima:

(PCB o PCT) y tarjetas

a. Desensamble: consiste en

separar

circuitos

los

con

los

plomo.

componentes

de

residuos

de

manera

total

parcial,

o

de

o

impresos

soldaduras

de

c. Disposición final: luego

esta

del proceso de reciclado

etapa puede ser manual

y de haber hecho uso

o

el

de las partes utilizables

la

aún siguen presentes

mecánica

resultado

y es

separación en grandes

fragmentos

materiales como vidrio,

pueden ser reutilizados,

plástico,

estos

se

pueden

destinar

a

rellenos

metales

y

componentes tóxicos. b. Descontaminación:

que

no

en

sanitarios siempre que

esta etapa se extraen

no resulten tóxicos o

los componentes que

peligrosos,

puedan

tales

resultar

materiales

como

polvo,

peligrosos para evitar

calcomanías,

papel,

que

gomas

terminen

contaminando que

pueden

aprovechables

pueden

ser

partes

ubicados en esta clase

ser

de relleno, si por el

para

contrario son residuos

reciclar. Algunos de los

generados

residuos peligrosos que

incineración o sobrantes

puedan ser encontrados

de

reciclaje

por

deben

66

destinarse

a

especiales

rellenos

trabajar, ya que por regulaciones y

llamados

jurisprudencia todas las medianas y

rellenos de seguridad.

sobre todo las grandes empresas deben tener un departamento que se encargue del departamento ambiental

CARACTERÍSTICAS DEL

y sus impactos.

LABORATORIO Desarrollará El laboratorio está diseñado para que los estudiantes aprendan la importancia del reciclaje no solo en el área de las telecomunicaciones y electrónica, sino también en la vida diaria, se realizarán diversos estudios

un

área

de

ingenio diferente a las que ya son enseñadas en la UFT, ya que al crear equipos y aplicaciones domóticas se podría tecnologizar muchos procesos tanto en la universidad como en muchos hogares.

para determinar en diferentes áreas posibles soluciones para el problema de desecho de basura electrónica, que a su vez generaría soluciones en otras áreas de la contaminación tales como el agua, aire, suelos, entre otros.

Las

prácticas

estarán

diseñadas para trabajar con equipos comúnmente

desechados

en

cualquier hogar tales como celulares, computadoras,

impresoras,

entre

otros.

Es un tema novedoso debido a

que el reciclaje no es un hábito popular entre los venezolanos y latinoamericanos

en

general,

y

aprender sobre el desmontaje y los efectos de la basura electrónica

le

En el laboratorio se realizarán pruebas

de

contaminación

electromagnética, al estudiarla se hallaran

los

posteriormente

efectos,

los

cuales

podrán

ser

prevenidos.

estaría otorgando un conocimiento adicional

al

futuro

ingeniero

de

telecomunicaciones al momento de

El uso del laboratorio puede extenderse a desmontaje, reciclaje y

67

estudio

de

otras

telecomunicaciones

áreas tales

de como

satélites y antenas.

profesionales en un área con un gran campo

de

trabajo

capaces

de

aumentar esta pequeña porción que actualmente se encarga de esto en

METODOLOGÍA

Venezuela.

Se realizaron una serie de entrevistas

no

estructuradas

a

expertos en el campo de estudios ambientales, ecología, manejo de desechos, tecnologías verdes, entre otras

áreas

relacionadas

con

el

estudio, este aporte determinó los componentes

que

recolectados

para

fueron realizar

la

experimentación, fue entrevistada la Lic. En Biología Marina Katherina Terán

y

el

Lic.

En

Estudios

Ambientales Omar Vásquez quienes por

medio

de

estas

entrevistas

indicaron aspectos relevantes para considerar al momento de realizar el diseño de las prácticas, el Lic. Omar Vásquez pronostica el manejo de desechos electrónicos como un gran negocio debido a que actualmente en Venezuela muy pocas empresas se encargan del manejo de este tipo de desechos en específico, al capacitar los estudiantes para el manejo de los mismos

se

estarían

capacitando

La Lic. Katherina Terán indicó ser de alta importancia los estudios ambientales

en

las

carreras

de

ingeniería, como aporte científico, cultural y para el ambiente, de igual manera

contribuirá

de

manera

económica para los estudiantes al momento

de

desarrollarse

como

profesionales como para la UFT ya que los desechos generados del proceso de reciclaje pueden ser vendidos a empresas que procesen plástico, metal y otros componentes.

El Lic. Omar Vásquez indicó la importancia de estos estudios en donde se hace necesario incluir las carreras de ingeniería ya que en estas se posee conocimiento de que componentes

se

encuentran

conformados en los equipos y sería más fácil determinar cuáles

son

contaminantes

se

y

cuales

encuentran en buen estado para seguir siendo utilizados, adicional a esto indicó que se puede realizar un estudio con respecto a las teorías de

68

contaminación electromagnética ya

más a fondo con la realización de las

que sería más eficaz investigar este

prácticas.

tema

por

parte

de

personas

conocedoras del área y tratar de comprobar

científicamente

estas

teorías para así poder determinar las

COMPONENTES COMPONENTES NECESARIOS PARA LA REALIZACIÓN DE LAS PRÁCTICAS

condiciones aptas para convivir con esta clase de equipos electrónicos.

Cuadro 4 Componentes

Pieza

Observación

Tóxicos

TÉCNICA UTILIZADA Monitor

Se realizó una búsqueda de

Plomo,

bromo,

cadmio,

mercurio,

policloruro de vinilo

artefactos no operativos a fin de que

Monitores

de

tubos de rayos catódicos.

(PVC).

sirvieran de insumos para el proyecto, Baterías DC

verificando que sus componentes

cromo,

PVC,

mercurio,

níquel.

fueran adecuados para el estudio a realizar, con estos componentes se

Cadmio,

Cables

Cables

PVC, RFB.

recubiertos.

realizarían las actividades de las prácticas en su totalidad, en función de

las

entrevistas

se

diseñaron

prácticas en las cuales se fusionen los

conocimientos

Tarjetas

Berilio,

electrónicas

cromo IV, plomo.

Teléfonos

Plomo,

bromo,

celulares

cadmio,

mercurio,

previamente

adquiridos con los investigados en el

mercurio,

PVC, bromo, berilio.

Teclados

PVC, retardantes de

área de ambiental y de desechos

flama bromados.

electrónicos, los cuales fueron vistos Fuente: Chávez (2013) Posteriormente se realizó un

Estas

prácticas

están

diseño instruccional que permitiera

centradas en crear una cultura frente

estructurar en prácticas de laboratorio

al uso y detección de tecnologías

el contenido en estudio a fin de lograr

verdes, el termino cultura identifica el

la experimentación requerida.

conjunto

de

formas

de

vida,

70

materiales e intelectuales de una

1. Desmontaje y clasificación

sociedad, por lo que la cultura del

de desechos electrónicos.

reciclaje sintetiza el reto al que se

2. Identificación de materiales

enfrenta la sociedad del siglo XXI

tóxicos

y

ante

de

descontaminación

de

los

componentes en RAEE.

los

problemas

tratamiento residuos

actuales

y eliminación

generados

en

de

nuestras

3. Modelar

el

patrón

de

actividades diarias, especialmente al

radiación de una antena

tratamiento de la basura electrónica,

para

es

contaminación

necesario

y

urgente

crear

conciencia con respecto al reciclaje

detectar

electromagnética.

de desechos electrónicos ya que el

4. Realizar

aplicaciones

proceso de reciclaje comienza con la

domóticas

y

generar

separación selectiva de los desechos,

energías

verdes

es decir comienza por casa, la UFT

residuos electrónicos.

con

como casa de estudios se impondría como

precursora

en

materia

de

reciclaje y educación ambiental lo que tendría

como

profesionales multidisciplinarios

resultado

crear

integrales

y

que

puedan

contribuir con el mejoramiento de la sociedad y el ambiente los cuales se encuentran

en

gran

estado

de

deterioro generado directamente por el

consumismo

masivo

que

aumentado en los últimos años.

ha

APLICABILIDAD Y UTILIDAD SOCIAL La

investigación

arroja en sus diferentes resultados usos

potenciales

en

dimensiones

de

educativa,

política,

la

diversas

vida

social,

económica,

cultural y ambiental; principalmente en esta área en la que el país posee un déficit de programas y políticas relacionados

Prácticas a Realizar

realizada

residuos.

con

la

gestión

de

En vista de que las

sociedades humanas del siglo XXI y

71

especialmente

la

sociedad

venezolana

tiene

un

consumo

elevado

patrón

de

de

generación

de

desechos

sólidos

conocidos como chatarra electrónica.

aparatos

Los

aspectos

anteriormente

electrónicos

los cuales al quedar

indicados muestran la necesidad de

desplazados

por

crear

las

nuevas

cultura

de

reducción,

tecnologías y por la facilidad de

reutilización y reciclaje; tres principios

adquirir este tipo de productos se

fundamentales en el proceso de

convierten en chatarra, lo que acarrea

remediación ambiental; reducción de

graves problemas de disposición de

consumo y de recambio de equipos,

estos residuos.

reutilización por parte de donaciones

Estadísticas expuestas en el III

o ventas y reciclaje de productos en

Foro Nacional de Tecnologías de la

buen estado o piezas que puedan

Información

Comunicación

servir para el reacondicionamiento de

llevado en la ciudad de Caracas en el

aparatos; dada esta necesidad surge

año 2012 indican que El 92% de la

la importancia de la investigación

población Venezolana se encuentra

antes realizada, la implementación de

cubierta por la red de telefonía móvil,

este laboratorio crearía mejoras en

incluyendo

diversas áreas:

y

la

población

indígena,

asimismo indica que Venezuela se ubica

en

el

quinto

lugar

de

Económicas, remuneración

porque

cuando

se

existe genera

crecimiento en usuarios de internet

venta de elementos reciclados, donde

con un 37 % de penetración y que

se aprovechan todos los residuos que

las personas entre 25 y 34 años

aún tienen utilidad, transformándolos

representa el 22 % de internautas,

en materia prima que se utilizará en

mientras que las personas cuyas

un

edades se encuentran entre 34 y 45

rentable,

representan tan solo el 17 %. Dadas

implementación de esta práctica en la

estas

UFT,

estadísticas

consumismo venezolana

de

se

reitera

la

población

traduciéndose

en

el

la

nuevo

proceso con

generaría

productivo

respecto

ganancias

a

y la

que

permitirá sustentar otras áreas de investigación,

se

generarían

72

convenios

con

empresas

que

ambientales, al ser personas más

procesen metales y plásticos en

conscientes formarían parte de una

donde los residuos que no puedan

sociedad responsable y ecoamigable

ser utilizados por los estudiantes

en donde el único resultado posible

sean trasladados a estas empresas y

es el mejoramiento de la calidad de

así se introducirían los mismos a un

vida de los habitantes que adquieran

nuevo proceso productivo.

estas prácticas. Otro aspecto social

Ambientales, porque se reduce

relevante es que al promover la

la contaminación asociada a una

creación empresas encargadas de

inadecuada disposición de la basura

procesar este tipo de desechos se

electrónica que al ser depositados

estarán creando plazas de trabajo,

erróneamente en espacios indebidos

impulsando el desarrollo económico

lo que produce contaminación de los

del país, donde también puede crear

ecosistemas no alejados del entorno

inclusión

civilizado,

discapacidad

traducidos

luego

en

problemas de orden social, como de

que

al

producirlos

y

de

lo que contribuye a la ecoeficiencia.

producidas

por

relacionada

la

enfermedades la

contaminación

electrónica y por la contaminación en

la

general ya que este proceso reduciría

participación ambiental se estaría

polución de otros sectores como

creando ciudadanía lo que generaría

agua,

habitantes

electromagnético.

más

con

logrando

de salubridad ya que de reducirían la cantidad

cátedra

con

Otra área beneficiada será la

demandarían mayor uso de energía,

Sociales porque al impartir una

personas

reinserción social y laboral de estas.

salud por ejemplo; se recuperan excedentes

para

responsables

y

suelo, aire y el espectro

conscientes de la necesidad de incluir

Educativa ya que la realización

la variable ambiental en los procesos

de este trabajo contribuye en el

del

esto

desarrollo investigativo de esta área

generaría trascendencia cultural y

en telecomunicaciones e ingeniería,

social en lo referente a procesos

la cual es prácticamente inexistente

desarrollo

cotidiano,

73

en el país, servirá de fundamentos

Cárdenas, R. (2009). E- basura: las

prácticos y documentales a toda la

responsabilidades compartidas en

comunidad estudiantil de la UFT y

la disposición final de los equipos

demás casas de estudio, también

electrónicos

servirá de basamento para generar

municipios del departamento de

investigaciones relacionadas con el

caldas, vistos desde la gestión del

desarrollo de las TIC’s en otros

mantenimiento y los procesos de

campos ambientales.

gestión

en

de

algunos

calidad.

Tesis

presentada para optar al título de Doctor II. REFERENCIAS

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Disponible:

recopilará,

procesará

comercializará

“basura

electrónica”. prototipo

y

Presentación

“pre-diseño

de

http://vhom.blogia.com/2008/052901-

del

diseno-instruccional-y-modelo-

una

instruccional..php

planta piloto que recicla y procesa

Olivera,

la

electromagnética,

un

ciudad de Guayaquil”. Trabajo de

moderno

Noviembre

Grado para optar al título de ingeniero

[página web en línea]

en

especialización

Disponible: http://www.eco2site.com

automatización

Organización

“basura

electrónica”

electricidad

Electrónica

y

industrial.

Escuela

Politécnica

del

Litoral.

en

la

superior Guayaquil

M.

Contaminación

(2012,

fenómeno

Greenpeace

22)

(2011,

Abril). Basura informática: la otra cara de la tecnología. Argentina.

(Ecuador).

Disponible:http://www.residuoselectro

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http://www.dspace.espol.edu.ec

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Organización

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Desarrollo Territorial de la Republica

telefonía móvil. Argentina.

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Colombia

Lineamientos

(2010, Técnicos

Julio). para

el

Greenpeace

(2011,

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Manejo de Residuos de Aparatos

0/3/ [Consulta: 2012, Octubre]

Eléctricos y Electrónicos. Bogotá

Organización

(Colombia).

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Clasificación

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residuos

conocimiento y

el

en

Caribe.

terminales

móviles

http://es.scribd.com/doc/57934011/U

manual

de

NESCO-Los-Residuos-electronicos-

(celulares),

procedimiento y registro de datos

un-desafio-para-la-sociedad-del-

técnicos. Trabajo de Grado para

conocimiento-en-America-Latina-y-el-

optar

Caribe [Consulta: 2013, Enero 15]

al

título

de

Ingeniero

electrónico. Escuela Politécnica del Ejército. Sagoloquí (Ecuador).

Disponible:http://www.ecoportal.net/T emas_Especiales/Basura_Residuos/h acia_donde_va_la_basura_electronic a [Consulta: 2012, Junio] Porras,

H.

VENEZUELA:

En

Latinoamérica se acumula basura electrónica.

Entorno

Inteligente

(2012, Mayo 10) [página web en línea] Disponible: http://www.entornointeligente.com [Consulta: 2013, Enero 20]

76

FORMULA SAE-UFT Rivas, R. 1 1 Decano de Ingeniería de la UFT

rebecarivas2008@hotmail.com Garaor, B. 2 2 Presidente FormulaSAE-UFT fsaeuft@hotmail.com RESUMEN Fórmula SAE es una competencia de estudiantes de ingeniería, organizado por la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE). El concurso se inició en 1978. La Formula SAE es una agrupación existente en todo el mundo en las Universidades que poseen las carreras de Mecánica, Mantenimiento Mecánico y afines, cuyo fin es la construcción ecológica con herramientas y técnicas innovadoras de un vehículo de fórmula que compite en carreras Nacional e Internacionalmente según los puntajes logrados por el prototipo. La agrupación fundada en la Universidad Fermín Toro desde 2008, aprobado como Grupo de Investigación Multidisciplinario en consejo Universitario de mayo de 2012. Tiene como Misión, el uso innovador de la electrónica, el reciclado, en caso de choque, el enfoque analítico al diseño y prestaciones dinámicas globales. Obtener el prestigio para la universidad al tener éxito en cualquiera de las categorías. Lograr la autorización del vehículo para competir en los eventos dinámicos (pista de derrape, Autocross, aceleración y resistencia). Así mismo su Visión, Fórmula SAE-UFT abarca todos los aspectos de un negocio, incluida la investigación, diseño, fabricación, pruebas, desarrollo, comercialización, gestión y recaudación de fondos. Fórmula SAE lleva a los estudiantes fuera del aula y los pone en el mundo real.

Palabras Clave: Fórmula SAE, Monoplaza, Diseño Automotriz

77

OBJETIVO GENERAL

3. Integrar al equipo estudiantes

Desarrollar un monoplaza de carreras estilo formula, el prototipo de coche de carreras va a ser evaluado por su potencial como un elemento de producción. Formula SAE-UFT,

universitarios activos (incluidos los conductores),

se

basa

en

los

programas curriculares y someter los presupuestos a consideración de la Universidad.

cuya finalidad es garantizar tanto la

4.

Integrar

el

sector

privado,

seguridad de vía (los coches están

fortaleciendo

el

vínculo

con

diseñados

propios

empresas, utilizando el monoplaza

estudiantes) y la promoción de la

para proyectar su imagen y obtener

solución de problemas inteligentes.

un patrocinio, reduciendo la inversión

por

los

económica de la UFT con el proyecto

Objetivos Específicos 1. Diseñar, construir y probar

las

un

SAE

prototipo basado en una serie de normas,

para

internacional

en

competir los

a

nivel

eventos

de

formula SAE 2. Inscribir el prototipo en SAE para que sea evaluado en cuanto a:

Aplicabilidad y Nivel de Impacto 1. Construir

el

prototipo

cumpliendo con las Normativas SAE para posicionar a la UFT e incorporarla al grupo de Universidades

Venezolanas

que ya participan el Logo de la UFT va en la parte delantera del monoplaza 2. Extender

al

ámbito

de

aplicación del mantenimiento mecánico al área automotriz, a través de la asignatura ya

78

incluida en el pensum de

6. Desarrollo de un prototipo UFT

Ingeniería de Mantenimiento

diseñado y construido en su

Mecánico

gran

en

los

laboratorios de alta tecnología

3. Darle un valor agregado a la

de la UFT

formación profesional de los estudiantes

mayoría

involucrados,

7. Ofrecer la asesoría a otras

aplicando técnicas de trabajo

Instituciones

en

trayectoria que ya posee el

equipo,

incentivando

el

liderazgo para la consecución

la

grupo.

de los objetivos

8. Fortalecimientos de las Líneas

4. Integración de estudiantes de

de

las áreas de Computación, Eléctrica Telecomunicaciones

investigación

y

su

continuidad en el tiempo

y

9. Fortalecimiento

para

de

los

diferentes pensum de estudios

lograr un prototipo inteligente,

al incluir electivas asociadas al

ecológico y con sistema de navegación y

dada

proyecto

GPS (Sistema

de Posicionamiento Global) Vinculación con Investigadores

5. Integración de estudiantes de

Nacionales y/o Extranjeros

las áreas de comunicación social, relaciones

administración

y

industriales

para

lograr una imagen corporativa del proyecto que permita ser embajadores

del

campus

universitario ante las empresas patrocinantes y ante el público en general

La competencia de formula SAE cuenta con el respaldo de muchas empresas vinculadas con la ingeniería, tal es el caso de Autodesk y

PTC,

empresas

con

un

alto

reconocimiento a nivel mundial en la elaboración de software de diseño mecánico, otra empresa que respalda este tipo de proyecto es Linconl

79

Electric, empresa líder en equipos de soldadura.

No

Título del

.

Proyecto

9

Sala de ensayos estáticos y dinámicos Túnel de viento para simulaciones aerodinámica s

La ayuda que prestan estas empresas consiste en ofrecer tarifas muy reducidas de sus productos a equipos de Formula SAE, descuentos

10

Participantes

Priorida d

Todas las carreras de ingeniería

Largo plazo

Todas las carreras de ingeniería

Largo plazo

que pueden llegar hasta un 70% de su valor. Incluso en el caso de PTC pueden llegar a ser completamente gratis a cambio de un logo publicitario en el vehículo.

Proyectos a Corto, Mediano y a Largo Plazo: No

Título del

.

Proyecto

1

Construcción del prototipo y pruebas con el motor Sistema de control de navegación

Todas las carreras de ingeniería

Corto plazo

Estudiantes de ing. telecomunicaciones

Mediano plazo

Sistema de control de tablero

Estudiantes de ing. eléctrica e ing. telecomunicaciones

Corto plazo

Sistema de tracción

Estudiantes de ing.

Mtto mecánico

Corto Plazo

2

3

4

Participantes

Priorida d

Para investigación, científica

y

estimular la

la

producción

tecnológica,

las

autoridades rectorales de la UFT respaldaron la iniciativa a

5

Sistema de monitoreo de datos vía RF

Estudiantes de ing. telecomunicaciones

Corto plazo

6

Sistema de cambio secuencial

Estudiantes de ing.

Telecomunicacione s y ing. Mtto mecánico Todas las carreras de ingeniería

Mediano plazo

Universidad Fermín Toro

Mediano plazo

7

8

Construcción del prototipo hibrido Transporte apropiado para el traslado del monoplaza

Largo plazo

estos

futuros

ingenieros

en

construir el prototipo, gracias a los

recursos

financieros

y

materiales otorgados por la Institución

fue

posible

la

adquisición del motor Kawasaki 600 cc 2x6rr, ver Figura 1, que se utilizará en el producto final

80

para

participar

competencias

en

las

Nacionales

e

Internacionales. voluntad

y

Gracias a la capacidad

organización

y

de

esfuerzo

demostrada por los estudiantes el modelo monoplaza SAE-UFT hará

posible

el

nivel

de

competitividad y productividad los

Figura 1. Motor Kawasaki 600

mejores en las más de 160

cc 2x6rr, adquirido por la UFT

Universidades a nivel mundial

en Abril de 2013

para

que

posicionarse

entre

participan

competencia.

en El

la grupo

actualmente ha efectuado los primeros pasos y está por concretar el

patrocinio de

Instituciones

Oficiales

y

Empresas privadas. Participó como expositor exitosamente en

el

IV

Congreso

Iberoamericano de Enseñanza de la Ingeniería del 21 al 24 de mayo de 2013, y en el II Congreso de Emprendedores del 5 al 7 de Junio.

Figura 2. Stand IV Congreso Iberoamericano de Enseñanza de la Ingeniería

81

Figura 3. Stand II Congreso de Emprendedores

82

SISTEMA DE GESTIÓN DE APRENDIZAJE PARA LA UNEXPO VICERRECTORADO PUERTO ORDAZ Manzanilla Marisol, Urdaneta Elizabeth, Custodio Ruiz Ángel Augusto UNEXPO, Centro de Instrumentación y Control, Puerto Ordaz cicunexpo@gmail.com, acustodio@unexpo.edu.ve

RESUMEN Con el fin de presentar una nueva alternativa para enfrentar los problemas de rendimiento estudiantil, mejora del proceso enseñanza-aprendizaje y romper las barreras que impiden el acceso a un mayor número de estudiantes, la UNEXPO inició un proceso para la creación de su propio Campus Virtual. Para ello se diseñó un sistema de gestión de aprendizaje llamado Virtu@l UNEXPO, el cual consiste en: definición de la arquitectura hardware del sistema, metodología de construcción de las clases virtuales mediante un Diseño Instruccional, elaboración del portal principal del Campus Virtual, y Diseño de las Aulas Virtuales. Mediante la implementación del diseño propuesto se logró construir el núcleo principal del Campus Virtual de la UNEXPO, inicialmente para el Vicerrectorado Puerto Ordaz, el cual fue validado al construir un aula virtual y aplicar encuestas a los usuarios del sistema de gestión. Dando como resultados un sistema eficiente, usando software libre, con un diseño gráfico agradable para el usuario. Actualmente es el sistema que se viene aplicando a la UNEXPO en sus Vicerrectorados y Núcleos.

Palabras clave: Sistema de Gestión de Aprendizajes, Aula Virtual, Campus Virtual, Educación a Distancia, Software Educativo.

83

INTRODUCCIÓN Las limitaciones de tiempo, espacio y de recursos, entre otros han generado la necesidad de crear herramientas de enseñanza adecuadas a las tecnologías existentes y que cumplan con los requerimientos de calidad en la enseñanza que caracterizan a la UNEXPO como casa de estudio.

Manzanilla y Custodio realizaron una investigación titulada: “Diseño e implementación de un sistema de gestión educativo en la plataforma Moodle para el apoyo a las actividades de educación a distancia de los estudiantes de ingeniería de la Unexpo Puerto Ordaz” donde, se desarrolló una aplicación web basada en Joomla y Moodle que permite generar nuevas y mejores formas de enseñar y aprender. El trabajo de Manzanilla y Custodio sirve como sistema base para la realización de todas las modificaciones a realizar.

Correa realizó una investigación titulada: “La integración de plataformas de e-learning en la docencia universitaria: Enseñanza, aprendizaje e investigación con Moodle en la formación inicial del profesorado” donde, se desarrolló un entorno virtual para la enseñanza de diplomados y doctorado a través de la plataforma de enseñanza Moodle. El trabajo de Correa sirve como modelo

para la estructura del ingreso a las asignaturas de las aulas virtuales.

OBJETIVO En esta investigación se permite diseñar una plataforma de enseñanza web basada en Moodle-Joomla, con el fin de cumplir con los requerimientos de todos los vicerrectorados y núcleos de la UNEXPO. La metodología utilizada consiste en analizar en primera instancia la versión 1.0 de Virtu@l Unexpo, sus bondades, debilidades y expansión nacional. De este análisis se decidió generar una base de datos por cada núcleo y vicerrectorado.

Posteriormente se desarrolló el diagrama de la estructura del aula virtual a nivel nacional desde la interfaz en Joomla hasta que el docente o alumno accede al curso que le corresponda haciendo este camino lo más corto y fácil de transitar en la medida de lo posible.

Finalmente se realizaron pruebas rigurosas en modo local y una vez comprobado el funcionamiento del sistema se procedió a la instalación del mismo en los servidores de ORTSI. DISEÑO En primera instancia se diseñó la estructura de la universidad virtual, se definió el manejo de las bases de

84

datos tanto de Joomla como de Moodle.

Una vez con el nuevo concepto de Virtu@l Unexpo totalmente claro se procedió a instalar en un computador los servicios web y de manejo de base de datos. Para esto se descargó de internet de forma gratuita el paquete AppServ versión 2.5.9 el cual contiene Apache 2.2.4, PHP 5.2.3, MySQL 5.0.45 y phpMyAdmin 2.10.2; el cual cumple con los requerimientos de software exigidos por Moodle para una instalación exitosa. Este paquete se configuró de tal forma que funcionara como un servidor web y base de datos en modo local.

Posteriormente se procedió a instalar en el computador Virtu@l Unexpo en modo local con sus respectivas bases de datos.

Se descargó de internet el paquete computacional EditPlus 3 con el propósito de utilizarlo como editor de texto HTML y por último también se descargó a través de internet el Adobe photoshop Cs4 con la intención de poder realizar las labores de diseño gráfico que se requieran para lograr adaptar el aula virtual a cada núcleo y vicerrectorado de la UNEXPO. La parte fundamental del proyecto consistió en la modificación de la plantilla de Joomla de acceso al aula virtual y el funcionamiento de las 6 aulas virtuales en paralelo dentro del sistema virtual UNEXPO. A continuación se presenta un diagrama general donde se visualizan

las etapas que constituyen el proyecto y luego se procede a describir cada una de éstas por separado, con la finalidad de suministrar al lector mayor información en cuanto al funcionamiento de las mismas.

Diagrama general La figura 1 muestra un diagrama general del proyecto donde se distinguen las fases.

En este diagrama se muestra la reestructuración del aula virtual a nivel nacional. En el cual se puede notar que existe un único portal de entrada a la universidad virtual de la Unexpo a nivel nacional y que de allí se accede a cada aula perteneciente a los vicerrectorados y núcleos.

Fig.1: Esquema general del Proyecto También se puede notar que cada aula virtual cuenta con una base de datos independiente de las otras.

Instalación en Modo Local de Virtu@l Unexpo Con la finalidad de poder realizar modificaciones en el sistema Virtu@l

85

Unexpo sin que se afectara el funcionamiento normal del sistema se decidió realizar los cambios y todas las pruebas necesarias en un servidor local para esto se siguieron los siguientes pasos: 1) Se instaló el paquete AppServ.

2) Se instaló el paquete editor de texto HTML EditPlus 3.

3) Se copiaron las bases de datos de Moodle y de Joomla en MySQL en la carpeta data, ver figura 2.

Fig.3 (a): Configuración de la dirección Ip del servidor

Fig.2: copia de las bases de datos Se configuró el archivo configuration.php para cambiar la dirección del servidor a modo local y las direcciones de las carpetas tmp y logs, este archivo se encuentra en la raíz de la carpeta virtualunexpo, ver figura 3 (a) y 3 (b).

4) Se configuró el archivo config.php ubicado en C:\AppServ\www\virtualunexpo\Moodl e, las variables modificadas fueron la dirección del servidor base de datos y del servidor web, como se muestra en la figura 4.

Fig.3 (b): Configuración de la dirección de las carpetas web

Fig.4: Modificación del archivo de configuración de Moodle Reestructuración del portal Joomla

86

Con la finalidad de que todos los núcleos y vicerrectorados de la Unexpo se sintieran identificados con la universidad virtual se crearon las imágenes de cada vicerrectorado desde Joomlas. Una vez culminados los cambios realizados al administrador de Joomla se finalizó el diseño del portal web de la universidad virtual versión 2.0. La figura 5 muestra la página principal de Virtu@l Unexpo.

siguió la estructura que se muestra en la figura 6.

Fig.6: Estructura de base de datos

Link de acceso a las aulas virtuales

Fig.5: Página de Virtu@l Unexpo versión 2.0 B. Creación de las aulas virtuales de la UNEXPO Con la finalidad de lograr que 6 aulas virtuales realizadas en Moodle pudieran funcionar simultáneamente, y a la vez compartir el mismo servidor web y el mismo servidor base de datos se

Una vez creadas las respectivas aulas virtuales se procedió a modificar los archivos de configuración para la conexión con su respectiva base de datos, y para la configuración web. Para esto se modificó el archivo config.php ubicado en la raíz de la carpeta web de cada vicerrectorado y de cada núcleo.

Reestructuración de las aulas virtuales basadas en la plataforma Moodle Se configuró cada aula virtual de tal forma que al hacer clic en el núcleo o vicerrectorado al que se quiere accesar se abre el portal de Moodle y permite que cualquier usuario sin necesidad de estar registrado pueda ver las asignaturas que se están dictando en la modalidad virtual, los profesores que las dictan; y sólo

87

cuando el usuario desee ingresar a un curso es que el sistema le muestra la página de registro de datos y de solicitud de registro en el sistema, en el caso de no estar registrado. Ver figura 7.

ASIGNATURA

PROFESOR

Fig.7: Acceso a las aulas virtuales Otro de los cambios más relevantes en cuanto al aspecto de las aulas virtuales es que se creó una cabecera para cada núcleo y cada vicerrectorado de tal manera que los estudiantes y los profesores se sientan más identificados con la casa de estudios.

Para la realización del diseño de cada cabecera se utilizó la herramienta computacional Adobe Photoshop Cs4 y se siguieron las mismas características del banner creado para el portal Joomla, ver figura 8.

Fig.8: Cabeceras de las aulas virtuales versión 2.0 Para la instalación de las cabeceras se acceso al servidor web y se ubicó el Moodle de cada vicerrectorado y de cada núcleo y se modificó el archivo virtualunexpo/(poz, bqto, lcm, charallave ,guarenas,carora)/theme/digitaluniversity/pix /banner.jpg Con la finalidad de que los banner diseñados se adaptaran a cualquier tamaño de las pantallas de los compuatdores se crearon aparte de la imagen del banner las imagenes navbar.png, navbar_bg.png, top.png y top_bg.png. Las cuales se copiaron en la carpeta virtualunexpo/(poz, bqto, lcm, charallave ,guarenas,carora)/theme/digitaluniversity/pix /banner.jpg.

Para la configuración de las imagénes de la cabecera se modificaron las siguientes instrucciones en el archivo ..(vicerrectorado o núcleo)/theme/digitaluniversity/styles_layout.css 1) Las instrucciones que afectan al archivo de cabecera top y top_bg son: .headermenu { float:right; text-align:right

88

} /***#header { *** margin:0px auto; *** height:49px; *** padding-left: 20px; *** background:url(pix/top.png) right bottom no-repeat; ***} ***/ #header_bg { margin:0px auto; height:59px; background:url(pix/top_bg.png) top repeat-x; } .heightcontainer .header { background: #C0C0C0; } #header-home { margin:0px auto; height:39px; background:url(pix/top.png) right bottom no-repeat; } Estas instrucciones son las que modifican el comportamiento de la barra que se encuentra encima de la cabecera de Moodle, específicamente donde se encuentra la opción de ingreso al sistema.

2) Las instrucciones que afectan al archivo banner y banner_bg son: } #banner { height:95px; background:url(pix/banner.jpg) top right no-repeat;

padding-left:34px; padding-top:17px; } #banner_bg { height:115px; background:url(pix/banner_bg. png) top repeat-x; } Estas instrucciones son las que modifican el comportamiento de la cabecera de Moodle indicándole que si la pantalla debe de alargarse se duplique la imagen banner_bg.png hacia la izquierda, permitiéndole de esta forma continuidad al diseño independientemente del tamaño de la pantalla del computador.

3) Las instrucciones que afectan al archivo navbar.png y navbar_bg.png son: #navbar_bg { height:25px; background:url(pix/navbar_bg.png) top repeat-x; } .navbar { height:25px; background:url(pix/navbar.png) top right no-repeat; padding-left:10px; padding-right:10px; padding-top:0px; padding-bottom:0px; border:0px; } Estas instrucciones son las que modifican el comportamiento de la barra que se encuentra debajo de la cabecera de Moodle, específicamente donde se encuentra el link de inicio

89

del aula virtual y las categoría en la cual se encuentra el usuario.

PRUEBAS Una vez terminado el proceso de diseño y configuración de archivos se sometió el sistema a pruebas realizadas en modo local las cuales consistieron en: Verificar el funcionamiento de los enlaces desde el portal de Virtu@lunexpo a cada vicerrectorado y cada núcleo; Abrir las 6 aulas virtuales en paralelo; Accesar al aula virtual ubicando la carrera, la asignatura y por ultimo registrarse; Crear cursos, habilitar cursos; Cargar figuras; Modificar la planificación de los cursos; Carga y descarga de documentos; Generación de los backup; Ampliación y reducción de la pantalla del computador para verificar el funcionamiento del banner del aula virtual.

RESULTADOS De acuerdo a las pruebas realizas, y después de la puesta en marcha del sistema en el servidor web y base de datos de la UNEXPO ubicado en ORTSI vicerrectorado de Puerto Ordaz se pudo constatar que: 1. No ocurren fallas de comunicación por causas de mal estructura o de mala configuración con las bases de datos de las aulas virtuales de

los vicerrectorados y de los núcleos.

2. Tanto el servidor web como el servidor base de datos soportan el funcionamiento de las 6 aulas virtuales en paralelo.

3. Se comprobó a través de la experiencia con los alumnos de las secciones de matemática I, que la nueva forma de ingreso al aula virtual es más didáctica y de fácil desplazamiento a través del sistema ya que el alumno puede ubicar la materia conociendo el profesor o la sección a la cual pertenece y luego registrarse para accesar al mismo.

4. Con la eliminación del módulo de registro de Joomla existente en la versión 1.0 de virtu@lunexpo se corrigió por completo la confusión que generaba a los usuarios en cuanto al registro del aula virtual.

CONCLUSIONES Es incuestionable que la versión 1.0 del proyecto Virtu@l Unexpo fue todo un éxito, basado en las nuevas tecnologías de la información y la comunicación llegó al vicerrectorado Puerto Ordaz, y ha sido tan grande el auge que se necesitó adaptar en un periodo de tiempo muy corto esta versión a la UNEXPO nacional incluyendo todos los vicerrectorados

90

y los núcleos. Después de haber desarrollado este gran avance que ha dado la universidad virtual se obtuvieron las siguientes conclusiones: La reestructuración del portal web basado en Joomla ya no genera confusión en los usuarios que están ingresando por primera vez a la universidad virtual, tanto alumnos como profesores.

La reestructuración del portal web se adapta al concepto desarrollado por la comisión de educación a distancia, donde el diseño de la página debe incluir todos los vicerrectorados y núcleos de la UNEXPO. Se realizó la interfaz del portal Virtu@l Unexpo (Joomla)vicerrectorado o núcleo (Moodle) a través de hipervínculos.

La estructura de la base de datos permitió la apertura de las 6 aulas virtuales en paralelo sin presentar algún tipo de falla al momento de realizar las consultas

Se comprobó que el acceso a las aulas virtuales es más sencillo para los alumnos ya que pueden ubicar la asignatura a través del profesor y al mismo tiempo a través de la sección.

REFERENCIAS

M. Manzanilla, A. Custodio, “Diseño e implementación de un sistema de gestión educativo en la plataforma Moodle para el apoyo a las actividades de educación a distancia de los estudiantes de ingeniería de la Unexpo Puerto Ordaz” UNEXPO Trabajo de Grado, pp. 58-144, Abril 2011.

J. Correa, “La integración de plataformas de e-learning en la docencia universitaria: Enseñanza, aprendizaje e investigación con Moodle en la formación inicial del profesorado” Revista Latinoamericana de Tecnología Educativa, v-4, pp.

41-44, España 2008.

91

RESUMEN IV CONGRESO IBEROAMERICANO DE ENSEÑANAZ DE LA INGENIERIA XXXII REUNIÓN DE LA ASOCIACIÓN DE INSTITUCIONES DE ENSEÑANZA DE LA INGENIERÍA ASIBEI 20 AL 24 DE MAYO DE 2013

Rivas, R. 1 1 Decano de Ingeniería UFT

rebecarivas2008@hotmail.com RESUMEN El IV Congreso Iberoamericano de Enseñanza de la Ingeniería brinda a la academia y a los ingenieros en ejercicio la oportunidad de crecimiento mutuo, de crear un referente regional que permita una visión más amplia e integradora de nuestros propósitos de formación en cada uno de los países miembros de ASIBEI (Asociación Iberoamericana de Instituciones de Enseñanza de la Ingeniería). Es una oportunidad para el sector gubernamental y empresarial de vinculación con la formación de los futuros trabajadores en el área de ingeniería, y el afianzamiento de su compromiso con la competitividad de los profesionales, concebida ésta como la capacidad de Iberoamérica de posicionarse a nivel mundial para ser tomada en cuenta en las toma de decisiones que afectan a la sociedad como un todo. Igualmente, representa una ocasión para el desarrollo profesional como consecuencia de la participación en conferencias, ponencias, talleres y otras actividades que mostrarán las innovaciones en algunas áreas prioritarias de desarrollo nacional. Para los estudiantes de ingeniería de pre y postgrado el poder participar en las discusiones que se den en torno a problemas claves para su desarrollo profesional como lo es la acreditación de los programas de estudio y de interactuar con profesionales de la ingeniería quienes laboran en entidades gubernamentales y en el sector privado.

Innovar e integrar estrategias conducentes a la formación del ingeniero Iberoamericano, involucrando el diseño curricular en ingeniería con el sector productivo para incidir directamente en la formación del egresado con una orientación en procura del bien común. Así como el fortalecimiento de las redes de cooperación en docencia e investigación, alianzas estratégicas entre instituciones de educación superior, el Estado y el sector productivo. Por su parte, contribución a la innovación e integración científica y tecnológica aplicada al mejoramiento de la calidad del hábitat y al desarrollo sostenible en áreas prioritarias tales como: petróleo, gas y energía sin detrimento del ambiente; a la biotecnología, cambio climatológico y fenómenos naturales; desarrollados actualmente en Venezuela y en los países que conforman Iberoamérica. Desde 1997, la Asociación Iberoamericana de Instituciones de Enseñanza de la Ingeniería (ASIBEI), ha propiciado encuentros para fundamentar conceptualmente los rasgos esperados del Ingeniero formado en instituciones

92

iberoamericanas. El IV Congreso Iberoamericano de Enseñanza de la Ingeniería enmarca la XXXII reunión de la Asociación Iberoamericana de Instituciones de Enseñanza de la Ingeniería ASIBEI se plantea construir un espacio idóneo para la divulgación de innovaciones y de procesos de integración, tanto en el ámbito de la enseñanza de la ingeniería, como en el quehacer científico y tecnológico. El Núcleo de Decanos de Ingeniería de Venezuela en su calidad de asesor del Consejo Nacional de Universidades y miembro de ASIBEI, ha organizado este evento con el concurso de la Universidades del Estado Lara. ISBN: 978-980-652601-3 Depósito Legal: Ifx79820136201478. Con un acto inaugural que contó con los Miembros de la ASIBEI, del Núcleo de Decanos de Ingeniería de Venezuela, los Rectores y Vice-Rectores de la Universidades UCLA, UNEXPO, UFT, YACAMBU y los participantes profesores y Estudiantes inscritos en el evento se inicia con la palabras de instalación del Dr. Henry Falcón Gobernador del Estado Lara.

Palabras Clave: Enseñanza. Ingeniería, Conservación del Ambiente, Energías Tecnológicas

Competitividad, Creatividad, Alternativas, Herramientas

CONFERENCIAS Manteniendo las temática del congreso se cuenta con las conferencias: “Rol de la Ingeniería en la mitigación y adaptación al cambio climático” a cargo del Dr. Juan Carlos Sánchez de la Universidad Central de Venezuela; “Buscando un alma nueva para la ingeniería moderna” a cargo de Fernando Miralles Wilhelm de Banco Interamericano de Desarrollo; “Acreditación de Carreras de Ingeniería” a cargo del Dr. Julio Cesar Cañón representando a la Asociación Iberoamericana de Instituciones de Enseñanza de la Ingeniería ASIBEI, de la Universidad Nacional Sede Bogotá; “ Terremotos, como vivir en un Mundo Sísmico” a cargo del Dr. Orlando Méndez de la Universidad Central de Venezuela; “La Universidad Conectada” a cargo del Dr. Ing. Wladimir Yackolev, de la Academia Nacional de Ingeniería y Hábitat y representando al Núcleo de Decanos de Ingeniería de Venezuela; “Sensores Inteligentes” a cargo del Dr. Ángel Custodio de la Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”. Dentro de este marco de conferencias se efectúa el Foro: Acreditación de Carreras de Ingeniería cuyos panelistas son el Ing. Ramón Blasco. Presidente de ASIBEI. Presidente de CONDEFI, Chile. Decano de la facultad de Ingeniería de la Universidad de Santiago de Chile, Ing. José Carlos Quadrado, Presidente mundial de IFEES, Past-Presidente de ASIBEI y Presidente del Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, ISEL. Portugal, Ing. Daniel Morano. Past-President de CONFEDI, Argentina y representante de la Secretaría de Educación del Ministerio de Educación de la República Argentina, Ing. Julio César Cañón R. Miembro del Comité Asesor de ASIBEI, par nacional e internacional en procesos de acreditación.Profesor Asociado de la Universidad Nacional de Colombia. Ing. Mario Gómez Mejía. Past-Secretary de ANFEI. México; Moderador: Ing. Jaime

93

Salazar C. Secretario Ejecutivo de ASIBEI. Ex-Director Ejecutivo ACOFI, Colombia. Ex-Decano de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia. El resultado más resaltante es el acuerdo de transito de estudiantes de Ingeniería de los países miembros de ASIBEI. PONENCIAS El evento cuenta con cincuenta y seis Profesores Nacionales e Internacionales que inscriben sus temas de investigación, una vez arbitrado por los pares designados, son expuestos según cronograma del evento de forma oral y cartel, a continuación un resumen:

Coordinador/ Relator

Martes 21-05-2013 Ambiente Ambiente 2 4 Verónica Zita Rojas Pereira / / Eduviges Rosendo Montilla Mendoza

Ambiente 1 Carlos Primera / Hernán Alvarado

Ambiente 5 Ernesto Márquez / Marjorie Liendo

TEMATICA AC: Acreditación de Carreras de Ingeniería CA: Conservación del Ambiente HT: Herramientas Tecnológicas para la enseñanza de la Ingeniería IC: Innovación y Creatividad TE: Tecnologías Emergentes

TOTALES

Miércoles 22-05-2013 Ambiente Ambiente 1 2 Harizmar Yasmary Izquierdo Urdaneta / / Rómulo Nohemí Domínguez Montilla

Jueves 23-05-2013 Ambiente Ambiente 1 2 Gianella Ana Díaz Polleri / / Ninfa José Barón Márquez

No. PONENCIAS 28 4 8 15 1 56

TALLERES Por otro lado las tardes fueron desarrollados tres talleres con una asistencia promedio de 40 personas, con las siguientes Temas: CAPITAL INTELECTUAL DESDE LA INVESTIGACIÓN EN LA INGENIERÍA, a cargo de Carlos Ramón Vidal Tovar Doctor en Ciencias, Mención Gerencia de la Universidad de Santander - UDES Universidad Nacional Abierta y a DistanciaUNAD Valledupar, Cesar, Colombia.

AUTOMATAS DE MADERA, a cargo del Magister Humberto Barazarte, Presidente de HAR Tecnología C.A. y Asesor del Centro de Innovación y Transferencia Tecnológica (CITT) de la Universidad Yacambú.

SENSORES INTELIGENTES: APLICACIÓN DE LA INDUSTRIA A LA ENSEÑANZA, a cargo del Dr. Custodio, Ángel del Centro de Instrumentación y Control de la Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”Puerto Ordaz.

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SISTEMA INTELIGENTE DE RECONOCIMIENTO DEL IRIS PARA EL ACCESO A INFORMACIÓN EN REDES EN EMPRESAS DE SERVICIOS, UTILIZANDO REDES NEURONALES ARTIFICIALES. Contreras, J. 1 1 Jefe de Departamento de Computación UFT

jbcont@gmail.com RESUMEN La arquitectura del Sistema Inteligente de reconocimiento de iris para el acceso a información en redes de área local en las empresas de servicios, utilizando redes neuronales artificiales, está basado en la estructura Cliente-servidor que según Alberto León-Garcia (2009), describe como “Un modelo para el desarrollo de sistemas de información en el que las transacciones se dividen en procesos independientes que cooperan entre sí para intercambiar información, servicios o recursos. El sistema fue tomado como un modelo en capas, es decir tres capas básicas, que según los estándares SOAP (siglas de Simple Object Access Protocol), las cuales son capa de Presentación, capa de Negocios y capa de Datos. Sistemas inteligentes que toman como punto de partida la biometría, aportan así carácter de automatización y vanguardismo a los procesos de resguardo de información.

El estudio previo a la construcción, cognitiva y práctica del sistema, genera aportes y plusvalía al desarrollo del estudio de la ingeniería, área específica la Computación y lleva a la práctica los conocimientos e inferencias teóricas de las propiedades y ventajas que traen consigo la creación y ejecución de un sistema de tipo inteligente. Se pudo demostrar que el manejo y uso de las Redes Neuronales Artificiales permiten la sincronización de la data y cumplir con los objetivos previsto en esta investigación.

Palabras Clave: Inteligencia Reconocimiento de iris

Artificial,

Biometría,

Redes

Neuronales,

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INTRODUCCION La computadora es una herramienta maravillosa que permite a los usuarios realizar sin fines de tareas dejando como límite la imaginación del operador de la misma. En los ambientes laborales la manera más eficaz de trabajar en la misma es interconectar las computadoras proceso que se denomina Redes de Área Local que según Alberto LeónGarcía (2008) se define como varias computadoras y dispositivos de red tales como impresoras que están interconectados mediante un medio de transmisión compartido.

Haciendo así, sencillo y factible el compartir archivos, además de poder trabajar con un sistema de base de datos centralizada, permitiendo a todos los usuarios conectados poder trabajar en la misma simultáneamente para poder dar brindar un mejor servicio a los clientes de las mismas. El poder contar con una interconexión entre computadoras posee desventajas notables ya que compromete la información que se posee en las mismas así como la integridad del computador a la hora de una comunicación, debido a que existen agentes tanto internos como externos que pueden causar la pérdida de información al igual que daño de los computadores laborales si no se tiene un cuidado con respecto a los virus y sus distintas versiones.

Las empresas que poseen un software centralizado para el control de servicios, cobros y atención al público, cuentan con una gran red que intercomunican a todos los computadores de la empresa, entre ellos esta ASAP (Sistema de Automatización de los

Servicios de Atención Al Publico) y el TAS (Sistema de Administración de Averías) los cuales son los sistemas principales usados para la activación, reparación y mantenimiento de los diversos servicios que las empresas ofrecen al público. Estos son sistemas centralizados que almacenan, controlan y administran la información en grandes bases de datos dispuestos en un servidor.

Los trabajadores no sólo cuentan con estos sistemas sino que también desarrollan informes, hojas de cálculos, programas en Excel, y en casos muy específicos desarrollan programas para agilizar el trabajo en las distintas sucursales de las empresas. Esta información se encuentra respaldada y solo está disponible para aquellas sucursales que las elaboran generando riesgos debido a que cualquier desperfecto de hardware o software al igual que agentes externos, causen una pérdida de información vital para los trabajadores de las empresas, en caso de que ocurra algún incidente tanto físico como de programación. A manera de ejemplo, caídas o picos de tensión frecuentes pueden afectar a los computadores conectados al sistema eléctrico que no estén debidamente protegidos, además de los virus, los cuales son comunes en el internet actualmente y pueden causar grandes daños a los sistemas de archivos en los ordenadores.

En función a lo antes se desarrolló de un sistema inteligente de reconocimiento del iris para el acceso a información en redes de área local utilizando redes neuronales artificiales, la cual permite centralizar los datos de los distintos computadores en un servidor

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protegido, permitiendo a los trabajadores acezar a las distintas cuentas creadas utilizando el reconocimiento de iris como método de identificación de un usuario, evitando el riesgo de pérdida de la información, además de brindar la ventaja de poder acceder desde cualquier computador que se encuentre en la misma red. Lo que permite que cada una de estas personas a través de su iris sea reconocida como empleado, dando la autorización para administrar una cuenta personalizada dentro de un servidor pre-establecido, permitiendo ampliar el ambiente de trabajo brindando al igual seguridad para la información.

Arquitectura del Sistema La arquitectura del Sistema Inteligente de reconocimiento de iris para el acceso a información en redes de área local en las empresas de servicios, utilizando redes neuronales artificiales, está basado en la estructura Cliente-servidor que según Alberto León-Garcia (2009), describe como “Un modelo para el desarrollo de sistemas de información en el que las transacciones se dividen en procesos independientes que cooperan entre sí para intercambiar información, servicios o recursos. Se denomina cliente al proceso que inicia el diálogo o solicita los recursos y servidor al proceso que responde a las solicitudes.”

El sistema fue tomado como un modelo en capas, es decir tres capas básicas, que según los estándares SOAP (siglas de Simple Object Access Protocol), las cuales son capa de Presentación, capa de Negocios y capa de Datos.

Arquitectura de capas Capa

de presentación Está compuesta por una aplicación de formularios de Windows, a la que se le implementan los sistemas de reconocimiento y procesador de imagen, comenzando el proceso con la captura de la imagen a través de la cámara JPC 1000 marca JIRIS colocada en el computador. Esta capa se encuentra ligada directamente a la capa de negocio.

Capa de Negocios Es la capa que se encarga de realizar la comunicación entre el cliente y el servidor mediante un sistema de gestión a base de FTP (File Transfer Protocol) también se encarga del procesamiento de la imagen del iris ya que posee la Red Neuronal del tipo perceptron multicapas del sistema.

Diagrama de Secuencia del Proceso de Reconocimiento

Capa de Datos Esta capa es la encargada de todo lo referente al almacenamiento y a la gestión de información, ya sea proveniente de la red neuronal del tipo perceptron multicapas, el cual graba sus pesos sinápticos en una base de conocimiento junto a un identificador del tipo numérico, que sirve de enlace con la base de datos la que contiene los datos de los usuarios creados en el sistema, como del módulo de gestión de archivos, el que está diseñado mediante un módulo FTP (File Transfer Protocol). Cabe destacar, que la capa de datos está físicamente instalado en el servidor.

Model os de

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Implementación para Usuario Final.

Módulos del Sistema El sistema inteligente cuenta con un total de 8 módulos explicado a continuación.

Módulo de Acceso.

La estructura modular del sistema el módulo de acceso toma relevancia ya que pertenece a la capa de presentación, permitiendo así la captura de la imagen, siendo este el principio de la secuencia operativa del sistema durante su fase inicial.

Una vez iniciado el proceso de acceso, la red neuronal previamente configurada, procede a cargar todos aquellos pesos sinápticos, manteniendo una correlación con la base de conocimiento antes descrita, para iniciar el proceso de reconocimiento. Se procede a introducir la imagen en la capa de entrad a de la red neuro nal artifici al.

El proceso de reconocimiento busca comparar la imagen entrante con todos los conocimientos obtenidos por la red neuronal en su entrenamiento previo, en donde su salida está dada por el error cuadrático medio en función a todos los usuarios registrados en el sistema. Para finalizar, compara los valores anteriormente obtenidos con el número 0.008, indicando un 92% de diferencia, si la comparación arroja resultados mayores a los anteriormente descritos entonces el sistema descarta a este usuario y procede a realizar la comparación a otro usuario. Si por último el

sistema no encuentra ninguna comparación valida procede a enviar un mensaje de error y vuelve a la fase de captura de imagen.

Módulo de Usuario Este módulo tiene la principal función de registrar los datos de todos los usuarios que deseen ingresar al sistema, después de haber pasado por una fase de registro y preprocesado de las imágenes del iris.

Simultáneamente ambos módulos acceso y preprocesado de imagen actúan, estos son soportados por la capa de presentación generando al mismo tiempo un código identificador el cual será fuente de enlace entre el usuario y su información en la base de datos. Ya ingresados uno o múltiples usuarios, el administrador debe cumplir con activar el entrenamiento de la red, para así culminar de forma exitosa el proceso de registro. Dentro de este módulo, existe una correlación entre las capas de la arquitectura del sistema debido a que el administrador introduce los datos los cuales hacen correspondencia a la capa de presentación la cual es procesada por la capa de negocios, con la finalidad de otorgarle al usuario su id, y generar la carpeta que almacenar la información que dispondrá el usuario. Luego de ello, los datos del usuario son almacenados en la capa de datos.

Seguido a esto, se presenta el cuadro la base de la base de datos que sustenta el modulo antes descrito.

Base de datos para el Módulo de Usuarios

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información Ejemplo: A continuación se procederá a explicar todos los campos y funciones que contiene el modulo de usuarios.

Id: es del tipo identificador, es un número generado por el sistema cuya utilidad es acompañar en todas las tablas y procesos referentes al usuario para la cual fue creado.

Simplifica la identificación de los usuarios a través de códigos de tipo entero.

Nombre: donde se introduce el primer y segundo nombre del usuario.

Apellido: donde se coloca el apellido del usuario a ser ingresado.

Ci: Numero de Cedula de Identidad.

Tipo de personal: es donde se define si el usuario a ser ingresado es del tipo administrador o usuario según las necesidades que la empresa amerite.

Los siguientes campos obedecen a la

personal

de

cada

usuario.

Dirección, grupo sanguíneo, sexo, fecha de nacimiento, cargo en la empresa, fecha de ingreso al sistema y su estatus en el mismo (activo o inactivo).

Módulo de Pre-Procesado de la Imagen.

En este modulo se captura la imagen, cumpliendo con la fase de pre procesado de imagen, donde se toma la imagen en bruto con medidas de 320 x 240 pixel en escala de grises, donde se realiza un escaneo con el fin de determinar el cumulo con mayor cantidad de negro para determinar la ubicación de la pupila considerada para el sistema como el centro del ojo; de allí, procede a realizar un conteo de pixeles para recortar tanto de ancho como de alto hasta que la imagen quede con un tamaño de 200 x 163 pixel, y por ultimo convierte la imagen en mapa de bits (Imagen en blanco y negro), guardándolo en la dirección del usuario.

Módulo de Entrenamiento.

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Este módulo es uno de los principales motores de gestión del sistema debido a que el mismo está compuesto por una red neuronal del tipo perceptron multicapa, el cual posee un método de entrenamiento del tipo supervisado y consiste en un entrenamiento controlado por un agente externo (administrador), donde al introducir la imagen del iris el sistema automáticamente comprueba la salida generada en el entrenamiento con el dato de comparación dado por el sistema al registrarse el usu ario, mod ifica ndo los pes os sinápticos de las conexiones entre neurona hasta conseguir el resultado deseado, utilizando para ello la técnica Backpropagation (algoritmo de retro propagación) que se basa en la obtención de la correspondencia entre la entrada y la salida mediante una red sin capas intermedias, de forma que primero se genera un patrón de entrada como estímulo para la primera capa de las neuronas, donde esta se va propagando a través de todas las capas superiores hasta concebir una salida, comparándose con la salida que se desea obtener, calculando junto a ella un valor del error para la salida, luego los errores se transmiten a la capa intermedia con nuevos ajustes de pesos para continuar con el entrenamiento hasta que la salida sea lo más cercana posible a la deseada.

Figura No. 2

Proceso de Entrenamiento de una Red

Neuronal.

Siguiendo los pasos, el sistema comienza por la configuración de la Red neuronal del tipo perceptron multicapas, con un entrenamiento supervisado, en donde el mismo genera 3 capas de la misma, siendo la primera capa, denominada capa de entrada, compuesta inicialmente por 50 neuronas, las cuales se encargan de interactuar directamente con la trama de la imagen pre procesada.

Posteriormente el sistema configura una segunda capa que inicialmente posee 1 neurona que se incrementará a medida del progreso de su entrenamiento. La misma se denomina capa oculta, la cual forma parte del procesamiento que alimentara a la tercera y última capa denominada capa de salida, compuesta por 1 neurona.

Proceso de Entrenamiento de la Red Neuronal Artificial.

U na vez co nfi gur ad a la Red neuronal a utilizar, en su primera interacción se procede a cargar los pesos con valore aleatorio oscilantes entre los (-0.8 y 0.8) según estudios previos realizados por el investigador, este rango de valores se considera el ideal para la estabilidad de la red neuronal.

Para dar inicio al entrenamiento es esencial cargar las entradas del mismo, las cuales son obtenidas a través de la lectura de

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una tabla en la base de datos que contienen la ubicación de las imágenes a ser entrenadas, para así localizarla y ser dispuesta en la red neuronal. Cabe destacar que todas las imágenes vienen acompañas de un numero identificador (ID) el cual es el canal de enlace usuario que se ingresa.

Una vez cargadas la trama de las imágenes en escala de grises se da inicio al entrenamiento, tomando en cuenta que las neuronas poseen una función de activación en la primera capa donde se analiza pixel a pixel determinando el color del mismo, -1 para el negro y +1 para el blanco generando un mapa de bits, multiplicando su salida por la función sigmoidal.

Función Sigmoidal donde:

Donde: N: Número de neuronas de Salida.

P: Número de informaciones que debe aprender la red

: Error contenido en el aprendizaje de la información k-ésima.

Si el resultado obtenido de la ecuación es menor o igual a la constante, la red neuronal procede a guardar todos los pesos sinápticos del procesamiento. De lo contrario el sistema realiza un ajuste de pesos sinápticos a toda la red utilizando la fórmula expuesta a continuación.

Netjk: es la salida total de la neurona de una capa específica.

Una vez obtenida una trama de bits generada por la primera capa de neuronas estas son transmitidas a la capa intermedia u oculta, la cual se encarga de reconocer la trama trabajando directamente con la capa de salida aplicando el algoritmo de Backpropagation.

Como parte del algoritmo Backpropagation, a la salida de la red neuronal se le aplica la ecuación del Error Cuadrático medio (Error Global) resultante de ese ciclo de entrenamiento, siendo esta comparada con el valor 0.001 que indica un 99 % de exactitud, con el fin de verificar el porcentaje de similitud con la salida esperada.

Donde: = El ajuste de pesos en una neurona determinada. = La Información K-ésima. = Derivada del Error Global (Error Cuadrático Medio). = Derivada del Peso a ser ajustado.

Una vez realizado el reajuste de los pesos sinápticos se procede con la aplicación del método Backpropagation que consiste en retornar la salida de la red neuronal a través de entrada, y así reordenar los ajustes previamente realizados. Con el fin de dar continuidad a la fase de entrenamiento. Si el

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proceso de comparaciones con resultado no satisfactorio cumple las quinientas (500) interacciones, quiere decir que la red neuronal actual no se encuentra en capacidad de poder procesar la trama de entrada, por ende automáticamente se agrega una neurona más a la capa oculta y reinicia el proceso. Durante la fase de entrenamiento el sistema hace uso principalmente de la capa de Negocios realizando la mayoría de los cálculos y sub procesos, relacionados con el mismo, finalizando al guardar los pesos en la base de conocimiento que se encuentra en la capa de datos.

Módulo Explorador de Archivos.

La fase de transferencia de archivos entre la maquina del usuario y el servidor es gestionado por un modulo de transferencia denominado SFTP (Secure File Transfer Protocol) el cual permite abrir una brecha segura para transmitir los archivos que se deseen guardar en el espacio asignado al usuario.

Luego que el usuario haya accesado exitosamente en el sistema, se procederá a ejecutarse este modulo, el cual utilizara el Id que acompaña al usuario para ubicar en la base de datos la dirección en el servidor de la carpeta del mismo, el cual permite abrirse en el terminal contando con las herramientas de visualización de los archivos del usuario contenidos en el servidor, además de la opción de subida y descarga de los archivos seleccionados.

En este módulo las capas que inciden para su funcionamiento son las capas de negocio y la capa de datos, siendo la primera la encargada de hacer los procesos pertinentes y de realizar las consultas a la

base de datos para la ubicación de la carpeta que contiene los archivos del usuario, esta última pertenece a la capa de datos.

Módulo de Reportes.

En este módulo se generan datos de los registros que se encuentran en la base de datos elegidos con anterioridad y según lo elegido permite mostrar e imprimir ordenadamente según sea opción, de manera que al elegir la opción de usuarios el sistema organiza a los usuarios registrados y los muestra con todos sus datos distribuido en orden. La selección de bitácora podrá mostrar al administrador del sistema todas las entradas, salidas y acciones de los usuarios en el sistema. La opción de archivos permite la visualización de los archivos del sistema ordenados por usuario. Por ultimo al seleccionar el reporte total, no es más que la combinación de los anteriores reportes, dispuesto de manera ordenada por usuario.

Módulo de Mantenimiento.

Es de gran importancia que debido a la cantidad de datos manejados por el sistema, y al realizar la carga de la base de datos, existe la posibilidad de generarse errores en la carga del mismo, los cuales no afectan la ejecución normal del sistema pero si afectan en la velocidad del mismo al momento de realizar una lectura o escritura en la base de datos y de conocimiento, por ende surge la necesidad de crear una serie de herramientas para solventar y prevenir los posibles problemas que generen un funcionamiento irregular del sistema.

Las herramientas a utilizar en el sistema son, la opción de compactar y reparar la base de datos, el cual como su nombre lo indica

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compacta y repara la base de datos y de conocimiento, aunado a esto existe la opción de respaldo para ambas bases, el cual genera un archivo de texto del tipo TXT separado por “,” delimitando los campos y los datos. Por último la opción de restaurar la base de datos toma el documento antes generado por medio del respaldo y llevarlo nuevamente a las bases de datos y de conocimientos.

Módulo de Ayuda.

Este módulo permite orientar a los usuarios por las distintas opciones del sistema enseñando y explicando cada una de las alternativas que el mismo permite, este será presentado tanto para los usuarios como para el administrador del sistema, en un archivo en formato PDF. Conclusiones Los sistemas inteligentes a criterio personal, son las herramientas que están revolucionando el mundo que se conoce actualmente, se encuentran integrados en la mayoría de los objetos que las personas utilizan cotidianamente, facilitando y mejorando la calidad de vida de la población.

Cabe destacar que el presente proyecto es un grano de arena que contribuye e intenta impulsar la modernización y seguridad de las empresas de servicios.

Las grandes empresas orientadas a la prestación de servicios, adoptan sistemas de características similares a las aquí propuestas.

Sin embargo aparte de dar apoyo, sistemas como estos forman parte de los activos intangibles de una empresa.

En virtud de lo antes mencionado se concluye, que sistemas inteligentes que toman

como punto de partida la biometría, aportan así carácter de automatización y vanguardismo a los procesos de resguardo de información.

De igual manera el estudio previo a la construcción, cognitiva y práctica del sistema, genera aportes y plusvalía al desarrollo del estudio de la ingeniería, área específica la Computación. Pues es en las fases antes mencionadas, que se llevan a la práctica los conocimientos e inferencias teóricas de las propiedades y ventajas que traen consigo la creación y ejecución de un sistema de tipo inteligente. Sabiendo que las empresas cada día aprenden y están orientando su éxito organizacional hacia el uso y aprovechamiento del ingenio humano, que se ha puesto a su disposición con el fin de minimizar el margen de error a través de la ejecución de los resultados de procedimientos concebidos y creados en la mente humana. Cabe destacar que los sistemas inteligentes están en vía de convertirse en la herramienta tecnológica de avanzada velando y asegurando de forma blindada las grandes masas de datos que a su vez generan información de gran importancia para la matriz de giro organizacional, tanto de las actuales como futuras empresas en sus diferentes ramas comerciales. Se pudo demostrar que el manejo y uso de las Redes Neuronales Artificiales permitieron la sincronización de la data y así lograr cumplir con los objetivos previsto en este trabajo.

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