ROJAS BARNETT JORGE LUIS

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Bitácora Hidrográfica

Señalización Náutica

Reforzando la seguridad en los faros

Plataformas electrónicas de código abierto Ingeniero Electrónico Jorge Luis Rojas Barnett

E

l crecimiento científico en el campo de la ingeniería electrónica en los últimos años, ha permitido el desarrollo de sistemas electrónicos embebidos de bajo costo y con una amplia gama de aplicaciones a diversas limitaciones en seguridad y otros.

Ingeniero Electrónico CIP Jorge Luis Rojas Barnett. Egresado de la Universidad Tecnológica del Perú.

Miembro del Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE),cuenta con cursos especializados en Control y Automatización Industrial. Actualmente, se desempeña en el Departamento de Señalización Náutica.

Asimismo, cursa estudios de maestría en la facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica en la Universidad Nacional Mayor de San Marcos.

Palabras Clave: Sistemas embebidos,código abierto, seguridad electrónica.

Las plataformas electrónicas de código abierto aplicables en la seguridad electrónica en los faros, permiten diseñar sistemas de alarmas con altavoz ante intentos de intrusiones o acercamientos inusuales a los faros ubicados en el litoral sur, mediante sensado y aviso automatizado al departamento de señalización Náutica a través de mensajes de texto, llamadas al personal encargado, envío de correo electrónico y fotografía del intruso captado , consta principalmente de dos posibilidades de diseño de prototipos, el primero basado en Arduino y el segundo basado en el Raspberry Pi. El contar con un sistema de alarma automatizada mediante plataformas electrónicas emergentes de bajo costo, permite implementar de manera sistematizada un sistema de seguridad a replicarse en el resto de torres de señalización luminosa, las plataformas electrónicas de código

Figura 01. Se presenta las plataformas electrónicas disponibles: (a)Beaglebone, (b)Carambola, (c)Cubiboard, (d)Hackberry, (e)Waspmote, (f)Nanode, (g)Olinuxino, (h)Raspberry Pi, (i)Arduino.

Fuente: Elaboración Propia.

The growth scientific in the field of the engineering electronics in recent years, has permitted the development systems electronic embedded of low cost and with a wide range applications to various limitations in security and others. abierto brindan la posibilidad de realizar diversas aplicaciones en seguridad electrónica, siendo compatible con otras tecnologías, estas plataformas que emergen nos permiten diversas posibilidades para la seguridad de los faros de la costa del Perú, el poder brindar sistemas de alerta y vigilancia ante intentos vandálicos, hace que este tipo de tecnologías sea óptima para estas dificultades.

Arduino Arduino es asequible, multiplataforma, de software y hardware ampliable con código abierto ,es una plataforma electrónica abierta, es decir ,de hardware libre basada en software y hardware flexibles, el hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de entrada/salida. Arduino puede tomar información del entorno a través de los pines de entrada de toda una gama de sensores y puede afectar aquello que le rodea controlando actuadores, propiciando la comunicación con diferentes tipos de software, así pues es libre de adaptarse a las necesidades en el Departamento de Señalización Náutica.

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Figura 02. Plataforma Electrónica Arduino Uno shield GPRS .Fuente: Modificado de Costanzo, A. An Arduino based system provided with GPS/GPRS shield for real time monitoring of traffic flows, 2013.

Raspberry Pi Con respecto al Raspberry Pi, esta es una plataforma electrónica potente, de bajo costo, el diseño contiene un procesador central a 700 MHz (el firmware incluye modo “Turbo”, un procesador gráfico (GPU) video core IV, y 512 MB de memoria RAM) . Esta plataforma será utilizada de manera eficiente para el procesamiento de video en seguridad electrónica u otras aplicaciones de sistemas de vigilancia replicables de costo semejante.

Plataformas electrónicas aplicables en la seguridad de los faros A continuación se detalla el alcance luminoso, la ubicación y la respectiva cobertura en comunicaciones de una breve lista de faros.

ALCANCE NOMBRE DE FAROS

SEÑAL MOVISTAR

SEÑAL NEXTEL

REGIÓN

LUMINOSO

GEOGRÁFICO

Faro Isla Chilca

Si

Si

Lima

17.0

26.0

Faro Isla Asia

Si

Si

Lima

9.8

27.8

Faro Cerro Azul

Si

Si

Lima

5.0

5.9

Faro Chala

Si

Si

Arequipa

14.0

29.5

Faro Punta Atico

Si

Si

Arequipa

16.0

25.1

Faro Punta Islay

Si

Si

Arequipa

19.0

21.0

Faro Punta Coles

Si

Si

Moquegua

19.0

17.0

Faro Boca del Río

Si

Si

Tacna

18.7

19.2

Faro los Palos

Si

Si

Tacna

9.0

15.8

Tabla 1. Lista de faros del litoral sur.

Fuente: DIHIDRONAV. Departamento de Señalización Náutica, 2014.

Debido a que los faros mencionados ubicados en el litoral sur cuentan con cobertura (servicio), las plataformas mencionadas (Arduino – Raspberry Pi) son aplicables para la implementación del prototipo, el sistema de seguridad propuesto mediante el sistema de alarmas estará activo solo ante presencias sospechosas y automáticamente pasará a la posición de reposo, para luego estar en estado OFF cuando transcurra determinado tiempo programable (delay). Se agregarán periféricos como cámara digital, siendo esta también un elemento visual de disuasión contra actos vandálicos, que permitirá

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Figura 03. Plataforma Electrónica Raspberry Pi shield 3G. Fuente: Modificado de Jain, Sarthak. Raspberry Pi based interactive home automation system through E-mail, 2014.

identificar sujetos, sensores Pir (lectura de infrarrojos mediante la detección de movimientos de personas en un determinado cono de acción), altavoces para realizar alarmas sonoras mediante voz y tonos (sirena) almacenada en memorias. El sistema electrónico detecta la presencia, el sensor activa la cámara y automáticamente hace las fotos en modo ráfaga ,en forma paralela ejecuta la función de alarma por altavoz , el cual es un archivo digital con un mensaje previamente grabado ,con la finalidad de disuadir , las imágenes son almacenadas en una memoria SD y serán enviadas de manera automática por correo electrónico o SMS , siendo posible también realizar llamadas telefónicas al personal encargado ante lo que acontece, pudiendo también transmitir (visualizar) video por el servicio streaming , ya que las plataformas cuentan con funcionalidades de 3G/GSM/GPRS/GPS .

A razon que las plataformas electrónicas de código abierto manejan puertos Ethernet la información se puede visualizar por internet, siendo este de utilidad para el Departamento de Señalización Náutica, permitiendo pronta actuación ante lo que acontece, constituyendo las imágenes pruebas fehacientes. Es importante recalcar que para esta aplicación del sistema de seguridad se requiere de una etapa de control, una etapa de potencia y una etapa de protección para la plataforma electrónica principal. La seguridad en los faros mediante el sistema de alarma automatizada por medio de plataformas electrónicas abiertas, permite poder garantizar la operatividad para esta clase de Ayudas a la Navegación Marítima.

Conclusiones El desarrollo electrónico es constante y ofrece a programadores y especialistas múltiples aplicaciones en plataformas electrónicas de bajo coste, permitiendo solucionar problemáticas grandes con el uso de la emergente y escalable tecnología actual, siendo posible el rediseño de algoritmos en cuanto la necesidad lo exija y

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Señalización Náutica Figura 04. Diseño del sistema de seguridad en los faros del litoral sur ante factores de riesgo, se representa la activación de la cámara, sirena luminosa de emergencia y los altavoces con sonidos de alarma y voz grabados previamente mediante la programación de la plataforma electrónica de código abierto.

Fuente:Elaboración Propia.

siendo las plataformas electrónicas montables entre sí (hardware) , posibilitando integrar subplataformas las cuales hacen más robusto el sistema ,permitiendo el crecimiento continuo de sistemas electrónicos de seguridad sin perder calidad , ofreciendo conexión y control de actuadores mediante red.

Referencias [1] Ionescu, V.M. (2013). Control system for video advertising based on Raspberry Pi. IEEE International Conference 12th Edition. ISSN: 20681038.

[2] Jain, Sarthak. (2014). Raspberry Pi based interactive home automation system through E-mail.

IEEE Optimization, Reliabilty, and Information Technology (ICROIT).

ISBN: 978-1-4799-3958-9.

[3] Costanzo, A. (2013). An Arduino based system provided with GPS/GPRS shield for real time monitoring of traffic flows. IEEE Application of Information and Communication Technologies (AICT).

ISBN: 978-1-4673-6419-5.

[4] Georgitzikis, V. (2012). Controlling Physical Objects via the Internet using the Arduino Platform over 802.15.4 Networks. IEEE (Revista IEEE America Latina). ISSN: 1548-0992.

[3] Neves, R. (2013). Raspberry PI based stereo vision for small size ASVs. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) .ISSN: 1750-9637.

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Figura 05. Se presenta el sistema de Seguridad Electrónica Integrada, se muestra que contiene elementos pasivos como fotoceldas y los elementos de seguridad que serán controlados por la plataforma electrónica de código abierto. Fuente: Elaboración Propia.