Marco Teorico.docx

1. MARCO TEORICO 4.1 MARCO CONCEPTUAL 4.1.1 Sistema de posicionamiento Global GPS En la actualidad según ASTUDILLO LEÓN Juan pablo y DELGADO TELLO Edgar Gustavo1, la evolución de la tecnología nos brinda conocer la localización de puntos específicos de interés, como lo son ciudades, calles, zonas de parqueo, centro comerciales, incluyendo nuestros hogares y puntos frecuentados. Esto lo ha hecho realidad la georeferenciacion, que utiliza mapas digitales, estos nos permiten marcar puntos con gran exactitud, conociendo las coordenadas geográficas. Este sistema fue desarrollado por la fuerza área de los Estados unidos en el año 1973 que se le conoce como NAVSTAR-GPS2 que utiliza un sistema de tres dimensiones: latitud, longitud y altitud. El sistema de posicionamiento Global según HENAO MELO Luis Guillermo3 se compone de tres segmentos básicos: 

Segmento de control  Sistema de control maestro (Master Control Station MCS), ubicada en colorado Springs, aquí es donde se realiza las respectivas funciones de control de segmentos primarios, ejecutando el mando y control de la constelación GPS. El MCS genera y transfiere mensajes de navegación y asegura la salud y la precisión de la constelación de satélites. Recibe variada información de navegación desde las estaciones de monitoreo, utiliza esta información para dar con exactitud la ubicación exacta de los satélites GPS en el espacio, y entonces carga estos datos a los satélites. En el respectivo caso de un fallo de un satélite, el MCS puede cambiar la posición de los satélites para mantener una constelación GPS en condiciones óptimas.  Estaciones de monitoreo

1

ASTUDILLO LEÓN Juan pablo y DELGADO TELLO Edgar Gustavo. SISTEMA DE LOCALIZACIÓN MONITOREO Y CONTROL VEHICULAR BASADO EN LOS PROTOCOLOS GPS/GSM/GPRS. Cuenca, Abril del 2012. 24 p. Trabajo Finales de Carreras de Grado. Carrera de Ingeniería Electrónica. Facultad de Ingenierías. Universidad Politécnica Salesiana. 2 NAVSTAR-GPS (NAVigation System Time And Ranging) es el sistema de navegación satelital controlado por el departamento de defensa de los EUA. 3 HENAO MELO Luis Guillermo. DISEÑO DE UN EQUIPO DE RASTREO SATELITAL DE ELEMENTOS USANDO TECNOLOGÍAS GPS Y GSM. Proyecto de Grado como requisito parcial para optar al titulo de Magister en Instrumentación Física. Pereira, Agosto de 2014. 72 p. MAESTRÍA EN INSTRUMENTACIÓN FÍSICA. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA.

Las estaciones de monitoreo rastrean los satélites GPS a manera que pasan por encima y canalizan sus observaciones a la estación de control principal (MSC). Las diferentes estaciones de monitoreo recogen datos atmosféricos, mediciones de rengo y señales de navegación. Los sitios utilizan sofisticados receptores GPS y son operados por el MCS. El sistema de monitores consta de un total de 16 estaciones ubicadas en todo el mundo, entre ellos seis son utilizados por la fuerza área y 10 por la agencia nacional de inteligencia geoespacial, como se aprecia en la siguiente figura:

Fuente: HENAO MELO Luis Guillermo. Segmento de Control. DISEÑO DE UN EQUIPO DE RASTREO SATELITAL DE ELEMENTOS USANDO TECNOLOGÍAS GPS Y GSM. 2014. P 18.  Antenas de tierra Las antenas de tierra se utilizan para poder comunicarse con los satélites GPS para fines de mando y control. Estas antenas son compatibles con los enlaces de comunicación en banda S que se encargan de enviar y transmitir respectivos datos de navegación y el programa del procesador, y también reciben la telemetría. Las antenas terrestres también son responsables y encargadas de las transmisiones normales de comando a los satélites. S-banda para proporcionar resolución de anomalías y soporte orbita temprana.



Hay cuatro sitios solamente dedicados para las antena GPS terrestres ubicadas conjuntamente en las estaciones de monitoreo en el atolón de Kwajalein, Isla Ascensión, Diego García, y Cabo Cañaveral. Además, el segmento de control está conectado a la red de ocho estaciones de seguimiento a distancia de todo el mundo de la fuerza área de control de satélites (AFSCN), lo que aumenta la visibilidad, flexibilidad y robustez para la telemetría, seguridad, seguimiento y comando. Segmento Espacial Los satélites GPS giran en órbita terrestre media (MEO) a una altitud de aproximadamente 20.200 kilómetros. Se puede apreciar en la figura que presentaremos a continuación la constelación del sistema GPS, donde cada uno de los satélites giran alrededor de la tierra dos veces al día.

Fuente: HENAO MELO Luis Guillermo. Constelación de Satélites GPS. DISEÑO DE UN EQUIPO DE RASTREO SATELITAL DE ELEMENTOS USANDO TECNOLOGÍAS GPS Y GSM. 2014. P 19. Los satélites existentes de la constelación GPS están dispuestos en orden de seis planos orbitales igualmente espaciados alrededor de la tierra estos con una inclinación de 55 grados respecto al Ecuador. Cada uno de estos planos contiene cuatro espacios que son ocupados por los satélites

de la línea base. Por lo que esta disposición cuenta con una disposición de 24 espacios que garantizan a los usuarios que pueden ver al menos cuatro satélites desde cualquier punto del planeta.  Tipos de satélites GPS La conformación de la constelación de satélites GPS son una mezcla de viejos y nuevos satélites, donde podemos encontrar en la siguiente lista:  Bloque II (segunda generación, “Avanzado”)  Block IIR (“Reposición”)  Block IIR (M) (“modernizado”)  Bloque IIF (“Siguiente”)  GPS III (“Próxima generación”)

Fuente: HENAO MELO Luis Guillermo. Tipos de Satélites GPS. DISEÑO DE UN EQUIPO DE RASTREO SATELITAL DE ELEMENTOS USANDO TECNOLOGÍAS GPS Y GSM. 2014. P 21. 

Segmento Usuario El segmento de usuario consiste en un equipo de recepción de GPS, es aquí donde se reciben las señales desde los satélites y las procesa para calcular las posiciones de longitud, latitud, altitud y tiempo. Para este proceso se deben cumplir con algunas funciones las cuales nombraremos a continuación:  Identificación y seguimiento de los códigos asociados a cada satélite.  Determinación de la distancia.  Decodificación de las señales de datos de navegación para obtener las efemérides.  Aplicar las correcciones (del reloj, ionosfericas)  Determinación de la posición y velocidad.  Validación de los resultados obtenidos y almacenamiento en memoria.

 Presentación de la información. Generalmente todos los receptores presentaran todas estas funciones nombradas anteriormente, otros tipos de receptores como los “embebidos” solo presentan algunas. 4.1.2 Sistema Celular GSM/GPRS La telefonía móvil nació según HENAO MELO Luis Guillermo4 con el objetivo de cubrir muchas de las necesidades que tiene la actual telefonía básica publica conmutada (TPBC), como fue el de la movilidad, sacando de la ecuación el uso de cables para la intercomunicación entre puntos finales, es decir que la principal vía de comunicación para este sistema debe ser la comunicación vía a radio. Este sistema según ASTUDILLO LEÓN Juan pablo y DELGADO TELLO Edgar Gustavo5 de red celular permite que la comunicación de los equipos o telefonía móvil con el servidor web por medio de la nube de internet. La red celular GSM (Global System for Mobile Communications) conocida como segunda generación (2G) utiliza TDMA. Este sistema se caracteriza por que sus transmisiones son digitales y a diferencia de las primeras redes 1G que existieron no se limita únicamente a voz, sino que este permite enviar datos, entre ellos mensajes de texto y se puede realizar transmisiones a una velocidad de 14.4 Kbps en una estructura de conmutación de circuitos. A partir de los años ochenta según HENAO MELO Luis Guillermo6 esta tecnología empezó a tener un gran desarrollo en cuanto se empezó a tener acceso con los clientes.

4

HENAO MELO Luis Guillermo. DISEÑO DE UN EQUIPO DE RASTREO SATELITAL DE ELEMENTOS USANDO TECNOLOGÍAS GPS Y GSM. Proyecto de Grado como requisito parcial para optar al titulo de Magister en Instrumentación Física. Pereira, Agosto de 2014. 72 p. MAESTRÍA EN INSTRUMENTACIÓN FÍSICA. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA. 5

ASTUDILLO LEÓN Juan pablo y DELGADO TELLO Edgar Gustavo. SISTEMA DE LOCALIZACIÓN MONITOREO Y CONTROL VEHICULAR BASADO EN LOS PROTOCOLOS GPS/GSM/GPRS. Cuenca, Abril del 2012. 24 p. Trabajo Finales de Carreras de Grado. Carrera de Ingeniería Electrónica. Facultad de Ingenierías. Universidad Politécnica Salesiana. 6

HENAO MELO Luis Guillermo. DISEÑO DE UN EQUIPO DE RASTREO SATELITAL DE ELEMENTOS USANDO TECNOLOGÍAS GPS Y GSM. Proyecto de Grado como requisito parcial para optar al titulo de Magister en Instrumentación Física. Pereira, Agosto de 2014. 72 p. MAESTRÍA EN INSTRUMENTACIÓN FÍSICA. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA.

La primera generación (1G) de los teléfonos móviles se da con la aparición de los teléfonos analógicos, funcionando con solo capacidad de transmisión de voz y sin capacidad para él envió de datos, con el agravante de su tamaño. En la siguiente imagen se muestra un teléfono 1G.

Fuente: HENAO MELO Luis Guillermo. Teléfono 1G. DISEÑO DE UN EQUIPO DE RASTREO SATELITAL DE ELEMENTOS USANDO TECNOLOGÍAS GPS Y GSM. 2014. P 24. Aunque la telefonía 1G es todavía usada, se ha ido relevado por el uso de la tecnología digital. La segunda generación (2G), además del uso de la voz, esta también permite la transmisión de texto a través de las redes de tipo digital. El sistema GSM permite a la tecnología 2G realizar reutilización de frecuencias para aprovechamiento del espectro electromagnético. Además esta proporciona mejora de calidad y en la seguridad gracias a los nuevos sistemas existentes de codificación asociados. Aparece en el instante una generación intermedia llamada 2.5G haciendo de puente entre la tecnología 2G y la tecnología 3G, esta tecnología incluye la conmutación de paquetes de datos, dividiendo los daos en trozos más pequeños que pueden seguir caminos diferentes, de forma similar a como lo realiza el internet. Los diferentes sistemas de esta generación son: los datos de circuitos conmutados de alta velocidad (High Speed Circuit-Switched Data HSCD). 

La arquitectura de la red GSM Esta se divide en diferentes partes como se puede apreciar en la siguiente figura.

Fuente: HENAO MELO Luis Guillermo. Arquitectura Red GSM. DISEÑO DE UN EQUIPO DE RASTREO SATELITAL DE ELEMENTOS USANDO TECNOLOGÍAS GPS Y GSM. 2014. P 25.  La estación móvil (MS) o equipo móvil Este se divide en dos módulos: ME (Mobile Equipment) este es el equipo móvil en si. Esta identificado por la identidad internacional del equipo móvil (International Mobile Equipment Identity IMEI) el cual es integrado por un numero de 15 cifras y es utilizado por el registro de identidad de equipo (Equipment Identity Register EIR). El equipo móvil contiene la funcionalidad Dual Band, en la que el equipo móvil puede transmitir en dos bandas de frecuencias:  GSM 900 (europeo)  DCS1800/PCS1900 (americana) El equipo puede conectarse por Dual Mode: El cual es capaz de conectarse a redes de tecnología diferente: GSM y DECT.  SIM (Subscriber Identity Module) Es el identificador de usuario. Este contiene:  El identificador de usuario IMSI (International Mobile Subscriber Identity).

 Directorio de usuario (Librería de direcciones).  Mensajes cortos (SMS) recibidos y guardados por el usuario.  Contraseña para restringir el uso del SIM.  Subsistema estación base (BSS) Es la encargada de controlar la interface de radio, y se divide en: BTS (Base Transceiver Station): puede haber una o más por BSS, esta contiene transmisores y receptores que sirven a una sola celda. Sus principales funciones son:  Realizar la interfaz entre los ME y BSC  Gestión de diversidad de antenas  Salto de frecuencias (FH Frecuency Hopping)  Control dinámico de potencia  Gestión de algoritmos de clave  Monitorización de la conexión  BSC (Base Station Controller) Gobierna todos los recursos de radio existentes para la BTS que están conectadas a la BSC.  Gestiona y configura el canal de radio: realiza la elección de la celda y canal.  Gestión de los handover. (Transferencia de la comunicación de una celda a otra).  Transcodificacion de canales radio (16 o 8 kbps) a canales a 64 kbps.  Subsistema de red (NSS)  Permite la interconexión entre BSS y con otras redes públicas.  Gestiona la funciones de base de datos necesarias para: La identificación de usuarios y terminales, la localización de los terminales y conducción de llamadas. La tecnología GSM (Global System Mobile) según MEDINA ARCE antony Kevin7 es un sistema que siempre está en constante crecimiento y evolución. Una de sus destacadas fortalezas es la capacidad de roaming internacional que posee. Esto ofrece a los 7

MEDINA ARCE antony Kevin. SISTEMA DE SEGURIDAD VEHICULAR CON GEO LOCALIZACIÓN EN DISPOSITIVOS MOVILES CON HARDWARE Y SOFTWARE LIBRE: ANDAHUAYLAS - APURÍMAC - PERÚ 2018. 114 p. UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ MARÍA ARGUEDAS. FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS.

consumidores tener el mismo número telefónico en más de 159 países. La 35 tecnología satelital GSM ha ampliado su servicio ofreciendo variada cobertura a los territorios que no cuentan con ningún tipo de telefonía o manera de comunicarse.  Evolución de la tecnología GSM Los servicios que se caracterizan de alta banda ancha están siendo disponibles a través de las tecnologías que pertenecen a la segunda generación. El desarrollo hacia la tercera generación esta específicamente trazado y trae consigo la posibilidad de explorar sofisticadas aplicaciones en multimedia y datos. El estándar GSM continuara se caminó de evolución con sistemas inalámbricos y satelitales que ofrecen más y mejores servicios. De estos servicios encontramos alta velocidad, servicios de datos de multimedia apoyando paralelamente el uso de servicios integrados con internet y redes alámbricas.  La tercera generación Se le denomina al término que se usa para la siguiente generación de sistemas móviles de comunicación. Este nuevo y eficaz sistema provee mejores servicios a los ya existentes de voz, texto y datos. Los conceptos para los sistemas de tercera generación están siendo desarrollados por grupos globales como lo es el Third Generation Parther Ship Project (3GPP). La expectativa o visión de la asociación GSM de la tercera generación está orientada o basada en los estándares actuales de GSM, pero evoluciona al incluir una interface de radio adicional mejor adaptado con mayor velocidad y servicios de datos multimedia.  Servicios de la tercera generación Este ofrece servicio de transmisión de video en línea, acceso con alta velocidad a internet, multimedia. La principal ventaja de los sistemas de tercera generación es que ofrecen servicios con capacidades que incluyen una mejor capacidad, calidad y mayor velocidad en transmisión de datos.



General packet radio service (GPRS) la red GPRS es una tecnología según ASTUDILLO LEÓN Juan pablo y DELGADO TELLO Edgar Gustavo8 que se utiliza para la transmisión de datos por conmutación de paquetes, también conocida como GSM-IP. Esta surgió debido a los inconvenientes que se presentaban en la red GSM para la respectiva transmisión de datos, principalmente por que trabaja con conmutación de circuitos, tecnología que funciona correctamente para la transmisión de voz. GPRS según MEDINA ARCE antony Kevin9 es una nueva tecnología que comparte el rango de frecuencias de la red GSM utilizando un medio de transmisión de datos por medio de paquetes. La conmutación de paquetes es el procedimiento más adecuado para transmitir datos, hasta el momento los datos se habían transmitido mediante conmutación de circuitos, procedimiento más adecuado para la transmisión de voz.



4.1.3

Ventajas packet radio service (GPRS)

Entre las principales ventajas tenemos 5 que son las más importantes:  Permite enviar y recibir información importante hacia una dirección IP.  Utiliza conmutación de paquetes, por lo que se tarifa por tráfico consumido.  Se utiliza el canal de conmutación por demanda, es decir, únicamente cuando lo necesite, permaneciendo disponible el tiempo restante.  Permite tasas de transmisión de 56 a 144 Kbps.  Permite enviar información (GPRS) y realizar llamadas (GSM) al mismo instante. Sistema de seguridad vehicular

8

ASTUDILLO LEÓN Juan pablo y DELGADO TELLO Edgar Gustavo. SISTEMA DE LOCALIZACIÓN MONITOREO Y CONTROL VEHICULAR BASADO EN LOS PROTOCOLOS GPS/GSM/GPRS. Cuenca, Abril del 2012. 24 p. Trabajo Finales de Carreras de Grado. Carrera de Ingeniería Electrónica. Facultad de Ingenierías. Universidad Politécnica Salesiana. 9

MEDINA ARCE antony Kevin. SISTEMA DE SEGURIDAD VEHICULAR CON GEO LOCALIZACIÓN EN DISPOSITIVOS MOVILES CON HARDWARE Y SOFTWARE LIBRE: ANDAHUAYLAS - APURÍMAC - PERÚ 2018. 114 p. UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ MARÍA ARGUEDAS. FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS.

Existen en el mercado infinidad de sistemas de seguridad según BEDOYA GIRALDO Yeferson, SALAZAR GIRALDO Cristian Felipe y MUÑOZ LOZANO Jhon Fredy10 para automóviles como seguros para bloquear el sistema de frenado, volante o la palanca de cambios, alarmas con sonido y cambios de luz, estos dispositivos anti-robos, inmovilizadores o mecanismos de corte de combustible, también sistemas de posicionamiento global (GPS) y alarmas corta corrientes, etc. Lo que resulta muy importante es estar muy bien informado sobre todas las opciones que se tienen para asegurar el vehículo, ya sea que se decida por una en específico, o bien se pueda alternar entre dos o más dispositivos. Algunos modelos de sistemas de seguridad vehicular pueden contar con mandos bidireccionales, junto con inmovilizadores, estos sistemas de alarma cuentan en su mayoría con un sistema de comunicación muy rápido, eficiente y eficaz entre el dispositivo y la central de mando. Los sistemas de seguridad vehicular que cuentan con sistemas de rastreo y mandos bidireccionales son sistemas que se imponen actualmente en el mercado colombiano, ya que este sistema no solo permite ver que está sucediendo con el vehículo sino que también brinda un servicio adicional de localización inmediata y segura; mediante estos sistemas es posible estar tranquilos, ya que este permite al propietario tener control de sus actividades por medio de un dispositivo móvil, brindando comodidad y alcance en cualquier parte de la ciudad donde exista cobertura de internet.  Objetivos de los sistemas de seguridad El objetivo de un sistema de seguridad según MEDINA ARCE antony Kevin11 es la detección de cualquier situación anómala 10

BEDOYA GIRALDO Yeferson, SALAZAR GIRALDO Cristian Felipe y MUÑOZ LOZANO Jhon Fredy. IMPLEMENTACIÓN, CONTROL Y MONITOREO DE UN SISTEMA DE SEGURIDAD VEHICULAR POR REDES GSM/GPRS: PEREIRA 2013. 108 p. Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero en Mecatrónica. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA. FACULTAD DE TECNOLOGÍA INGENIERIA EN MECATRÓNICA. 11 MEDINA ARCE antony Kevin. SISTEMA DE SEGURIDAD VEHICULAR CON GEO LOCALIZACIÓN EN DISPOSITIVOS MOVILES CON HARDWARE Y SOFTWARE LIBRE: ANDAHUAYLAS - APURÍMAC - PERÚ 2018. 114 p. UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ MARÍA ARGUEDAS. FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS.

de riesgo que se presente en un determinado lugar o ambiente. Estos eventos pueden variar o alternar desde la detección de un intruso hasta el reporte del comienzo de un incendio. Un sistema de seguridad no significa únicamente la detección de algún problema. Sino también de un evento sin respuesta que logre poner en aviso a las personas correspondientes.  Tipos de sistema de seguridad En la siguiente grafica se expone los cuatro grandes bloques de aplicación de los sistemas de seguridad, que son robo y atraco, antirrobo, incendios y sistemas especiales.

Fuente: MEDINA ARCE antony Kevin. Sistemas de seguridad. SISTEMA DE SEGURIDAD VEHICULAR CON GEOLOCALIZACIÓN EN DISPOSITIVOS MOVILES CON HARDWARE Y SOFTWARE LIBRE. 2018. P 24.



Seguridad vehicular Los sistemas de seguridad vehicular siempre tienden a proteger el auto y todas las partes que lo componen, persuadiendo al ladrón a realizar el acto de hurto del vehículo. Para tener un concepto más claro como es este tipo de seguridad veremos a continuación todas las partes que lo conforman para que este pueda funcionar correctamente.  Cerebro del sistema Si se piensa en una alarma de automóvil en su forma más sencilla, lo haremos realizan la unión de una serie de sensores conectados a algún tipo de sirena. La alarma más simple debe tener un interruptor en la puerta del conductor, y cableada de tal manera que, si alguien la abre bruscamente, la alarma se active. De lo anterior de desglosa que se podría construir un tipo de alarma con un interruptor, unos cuantos cables y sirena.  Sensores de puertas El elemento más básico en un sistema de alarma para un vehículo es la alarma de las puertas. Cuando se abre el capo, el maletero o alguna de las puertas en un coche totalmente protegido, este sensor activo la alarma central.  Sensores de choque Uno de los sistemas más básicos en la alarma del automóvil. En la actualidad solo las alarmas más baratas dependen solo de los sensores de puertas. La mayoría de sistemas más avanzados confían en sensores de choque para detectar ladrones.  Sensores de ventanas La mayoría de las veces los ladrones de vehículos no pierden el tiempo forzando las puertas para entrar al coche, estos personas solo rompen una ventana. Una alarma completamente equipada tiene forma de detectar este intruso.  Sensores de presión Una manera simple para una alarma de detectar u intruso es monitorizando los niveles de presión o calor de aire, incluso si no hay presión diferencial entre interior y exterior, el acto de

abrir una puerta o romper una ventana empuja o aspira el aire de interior, creando u cambio de presión.

4.1.4

 Sensores de movimiento o inclinación La mayoría de los ladrones de coches no buscan irse con el coche completo, sino que quieren algunas piezas. Esto se puede realizar sin abrir el automóvil, y un ladrón provisto de una grúa puede llevárselo completo. Telemetría Es una tecnología que permite la medición remota según BEDOYA GIRALDO Yeferson, SALAZAR GIRALDO Cristian Felipe y MUÑOZ LOZANO Jhon Fredy12 de magnitudes físicas y también el posterior envió de información esta es dirigida a el operador del sistema. La palabra telemetría procede de las palabras griegas tele (lejos) y metrón (medida). La telemetría es una de las áreas de la ingeniería que se orienta a la medición de cualquier tipo de cantidad física, y la cual utiliza las interfaces electrónicas que conectadas a través de alguna u otra línea de transmisión ya sea un medio guiado o no guiado permite enviar la información sin ningún problema a un centro de gestión. Gracias a la telemetría, la tele gestión es posible en los distintos procesos industriales, porque a partir de estos datos transmitidos se puede realizar un excelente procesamiento para obtener modelos estadísticos de comportamiento del sistema, y según dependiendo del análisis de toda la información, los diferentes procesos van mejorando cada vez más y esto conlleva a un mejoramiento continuo dentro de cada compañía que posea un sistema de telemetría y tele gestión de distintas variables para cualquier proceso industrial. La instrumentación es un campo de la ingeniería desarrollado para que todos y cada uno de los procesos, automatizados o no funcionen a la perfección o de acuerdo con parametrizaciones, las cuales se basan en máquinas diseñadas por el hombre; para entender la variación de los distintos fenómenos físicos dentro de un proceso. Y de acuerdo con ello tomar una posición preventiva o correctiva dentro del modelo.

12

BEDOYA GIRALDO Yeferson, SALAZAR GIRALDO Cristian Felipe y MUÑOZ LOZANO Jhon Fredy. IMPLEMENTACIÓN, CONTROL Y MONITOREO DE UN SISTEMA DE SEGURIDAD VEHICULAR POR REDES GSM/GPRS: PEREIRA 2013. 108 p. Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero en Mecatrónica. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA. FACULTAD DE TECNOLOGÍA INGENIERIA EN MECATRÓNICA.

La telemetría es una técnica automatizada de las comunicaciones con la ayuda de que las mediciones y recopilación de datos se realizan en lugares remotos y de transmisión para la vigilancia. Esta técnica utiliza comúnmente transmisión inalámbrica, aunque original de los sistemas de transmisión utilizados por cable. Sus usos más comunes o importantes de la telemetría han sido la recopilación de datos del clima, supervisión de cultivos y seguimiento de vuelos. Un sistema de telemetría normalmente consiste de un transductor como un dispositivo de entrada, un medio de transmisión en forma de líneas de cable o las ondas de radio, dispositivos de procesamiento de señales, y dispositivos de grabación de datos. A continuación se muestra un esquema de la telemetría celular.

Fuente: BEDOYA GIRALDO Yeferson, SALAZAR GIRALDO Cristian Felipe y MUÑOZ LOZANO Jhon Fredy. Telemetría por medio de la Telefonía Móvil Celular. IMPLEMENTACIÓN, CONTROL Y MONITOREO DE UN SISTEMA DE SEGURIDAD VEHICULAR POR REDES GSM/GPRS. 2013. P 27. 4.1.5

13

Control Los sistemas de control según BEDOYA GIRALDO Yeferson, SALAZAR GIRALDO Cristian Felipe y MUÑOZ LOZANO Jhon Fredy13 son aquellos que se dedican a obtener la salida deseada de un sistema. En un determinado sistema general se tienen una serie de entradas que son provenientes de sistema a controlar, llamado planta, este por ende se diseña un sistema

BEDOYA GIRALDO Yeferson, SALAZAR GIRALDO Cristian Felipe y MUÑOZ LOZANO Jhon Fredy. IMPLEMENTACIÓN, CONTROL Y MONITOREO DE UN SISTEMA DE SEGURIDAD VEHICULAR POR REDES GSM/GPRS: PEREIRA 2013. 108 p. Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero en Mecatrónica. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA. FACULTAD DE TECNOLOGÍA INGENIERIA EN MECATRÓNICA.

para que, a partir de estas entradas, este pueda modificar ciertos parámetros en el sistema planta, con lo que las respectivas señales anteriores vuelvan a su estado normal ante cualquier variación. El control por realimentación se especifica en su larga historia la cual comenzó con el deseo primordial de las personas de dominar los materiales y las fuerzas de la naturaleza, se narra que los primeros ejemplos de dispositivos de control incluyen los sistemas de regulación de relojes y también los mecanismos para mantener los molinos de viento orientados en la dirección del viento. Un mejor control es la verdadera clave tecnológica para lograr productos de mayor y mejor calidad, minimizar desperdicios, proteger el medio ambiente y un mayor rendimiento de la capacidad instalada. En los sistemas de control modernos la interconexión de los sensores y actuadores se hace a través de un computador de cualquier tipo. Por ende, los aspectos computacionales son necesariamente una parte del diseño general. Los diferentes sistemas de control actuales usan un agama de dispositivos de cómputo, que incluyen DCS (sistemas de control distribuido), PCL (controladores lógicos programables), PC (computadoras personales). 4.1.6

Redes móviles celulares Las redes móviles celulares según BEDOYA GIRALDO Yeferson, SALAZAR GIRALDO Cristian Felipe y MUÑOZ LOZANO Jhon Fredy14 En 1981, los países nórdicos introdujeron un sistema celular idéntico a AMPS (Advanced Mobile Phone System). Por otro lado, en estados unidos, gracias a que la entidad reguladora del nombrado país adopto las reglas para la creación de un servicio comercial de telefonía celular, en 1983 se puso en operación el primer sistema comercial en la ciudad de chicago. La 1G de la respectiva telefonía móvil hizo su primera aparición en 1979 y es caracterizada por ser analógica y estrictamente para comunicación por voz. La calidad de los enlaces era muy baja, tenían baja velocidad. En cuanto a la transferencia entre celdas, era muy imprecisa ya que contaban

14

BEDOYA GIRALDO Yeferson, SALAZAR GIRALDO Cristian Felipe y MUÑOZ LOZANO Jhon Fredy. IMPLEMENTACIÓN, CONTROL Y MONITOREO DE UN SISTEMA DE SEGURIDAD VEHICULAR POR REDES GSM/GPRS: PEREIRA 2013. 108 p. Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero en Mecatrónica. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA. FACULTAD DE TECNOLOGÍA INGENIERIA EN MECATRÓNICA.

con una baja capacidad. La tecnología predominante de esta generación es AMPS (Advanced Mobile Phone System). 4.1.7

Sistemas de Información Geográfica(SIG) Un sistema de información geográfica según ASTUDILLO LEÓN Juan pablo y DELGADO TELLO Edgar Gustavo15 es un sistema integrado que proporciona los cuatro siguientes conjuntos de capacidades para el manejo de datos de georeferenciacion: entrada de los datos, gestión de los datos (almacenamiento y recuperación), manipulación y análisis, y la salida de datos. La variada información de los SIG se encuentra alojada por capas. Esta es implementada para que brinde el servicio de geo localización inversa, que es el proceso de entregar una dirección para ciertos valores de latitud y longitud.

4.2 MARCO LEGAL Ley 1341 del 30 julio 2009 Capítulo I – Principios generales Artículo 2.- PRINCIPIOS ORIENTADORES. “La investigación, el fomento, la Promoción y el desarrollo de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones son una política de Estado que involucra a todos los sectores y Niveles de la administración pública y de la sociedad, para contribuir al Desarrollo educativo, cultural, económico, social y político e incrementar la Productividad, la competitividad, el respeto a los derechos humanos inherentes y La inclusión social. Las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones deben servir al interés General y es deber del Estado promover su acceso eficiente y en igualdad de Oportunidades, a todos los habitantes del territorio nacional.”16 Son principios orientadores de la presente Ley: 1. “Prioridad al acceso y uso de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones. El Estado y en general todos los agentes del sector de / las 15

ASTUDILLO LEÓN Juan pablo y DELGADO TELLO Edgar Gustavo. SISTEMA DE LOCALIZACIÓN MONITOREO Y CONTROL VEHICULAR BASADO EN LOS PROTOCOLOS GPS/GSM/GPRS. Cuenca, Abril del 2012. 24 p. Trabajo Finales de Carreras de Grado. Carrera de Ingeniería Electrónica. Facultad de Ingenierías. Universidad Politécnica Salesiana. 16

EL CONGRESO DE COLOMBIA. Ley 1341 de 2009. Ministerio de las tecnologías de información y las comunicaciones. 10 de junio de 2018. 34 p. Fecha de consulta: 29/08/2018. Disponible en: < https://www.mintic.gov.co/portal/604/w3-article-3707.html>

Tecnologías de la Información y las Comunicaciones deberán colaborar, dentro del marco de sus obligaciones, para priorizar el acceso y uso a las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones en la producción de bienes y servicios, en condiciones no discriminatorias en la conectividad, la educación los contenidos y la competitividad.”17 2. “Protección de los derechos de los usuarios. El Estado velará por la adecuada protección de los derechos de los usuarios de las Tecnologías de la Información y de las Comunicaciones, así como por el cumplimiento de los derechos y deberes derivados del Habeas Data, asociados a la prestación del servicio. Para tal efecto, los proveedores y/u operadores directos deberán· prestar sus servicios a precios de mercado y utilidad razonable, en los niveles de calidad establecidos en los títulos habilitantes o, en su defecto, dentro de los rangos que certifiquen las entidades competentes e idóneas en la materia y con información clara, transparente, necesaria, veraz y anterior, simultánea y de todas maneras oportuna para que los usuarios tomen sus decisiones.”18 Artículo 3.- SOCIEDAD DE LA Información Y DEL CONOCIMIENTO.” El Estado reconoce que el acceso y uso de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, el despliegue y uso eficiente de la infraestructura, el desarrollo de contenidos y aplicaciones, la protección a los usuarios, la formación de talento humano en estas tecnologías y su carácter transversal, son pilares para la consolidación de las sociedades de la información y del conocimiento.”19 Artículo 9.- EL SECTOR DE LAS Tecnologías DE LA Información Y LAS COMUNICACIONES. “El sector de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones está compuesto por industrias manufactureras, comerciales y de servicios cuyos productos recogen, procesan, crean, transmiten o muestran datos e información electrónicamente. Para las industrias manufactureras, los productos deben estar diseñados para I cumplir la función de tratamiento de la información y la comunicación, incluidas la transmisión y la presentación, y deben utilizar el procesamiento electrónico para detectar, medir y/o registrar fenómenos físicos o

17

EL CONGRESO DE COLOMBIA. Ley 1341 de 2009. Ministerio de las tecnologías de información y las comunicaciones. 10 de junio de 2018. 34 p. Fecha de consulta: 29/08/2018. Disponible en: < https://www.mintic.gov.co/portal/604/w3-article-3707.html> 18

EL CONGRESO DE COLOMBIA. Ley 1341 de 2009. Ministerio de las tecnologías de información y las comunicaciones. 10 de junio de 2018. 34 p. Fecha de consulta: 29/08/2018. Disponible en: < https://www.mintic.gov.co/portal/604/w3-article-3707.html> 19

EL CONGRESO DE COLOMBIA. Ley 1341 de 2009. Ministerio de las tecnologías de información y las comunicaciones. 10 de junio de 2018. 34 p. Fecha de consulta: 29/08/2018. Disponible en: < https://www.mintic.gov.co/portal/604/w3-article-3707.html>

para controlar un proceso físico. Para las industrias de servicios, los productos de esta industria deben estar diseñados para permitir la función de tratamiento de la información y la comunicación por medios electrónicos, sin afectar negativamente el medio ambiente.”20 4.3 MARCO REFERNCIAL

En la búsqueda de sistemas de localización y rastreo de vehículos se encontró un sistema electrónico llamado DETEKTOR21 el cual esta adecuado para el rastreo y localización de vehículos (carros, motos, bicicletas) en Colombia. Este funciona por medio de una red de radio frecuencia privada con determinada fuerza de reacción propia, se caracteriza por su amplia cobertura nacional y cuenta con el apoyo de las autoridades que respaldan la labor de prevenir el hurto, además, cuenta con el servicio de monitoreo y control del vehículo, y ofrece el servicio de telemetría el cual permite el monitoreo remoto. La empresa productora tiene puntos de servicios en varias ciudades del país. Con similares características, se desarrolló en Bogotá un sistema de rastreo y localización llamado RASTRACK22 basado en las últimas tecnologías de punta del GPS y comunicación satelital, que inicia con la ubicación satelital del vehículo en tierra, cuya información es enviada de manera inalámbrica al servidor de monitoreo principal para realizar el análisis y ser transmitida a los clientes y autoridades pertinentes. Por su parte, en la ciudad de Cali se implementó un sistema de rastreo satelital SEAT23 para vehículos (carros, motos, bicicletas) el cual cuenta con el sistema de rastreo satelital (GPS), que permite obtener la ubicación del vehículo en cualquier lugar del país, desde un teléfono inteligente, tableta o computador este con conexión a internet. Se encontró que en Bogotá es donde se encuentran más plataformas de localización de vehículos por lo que encontramos que hay un sistema de rastreo vehicular llamado 20

EL CONGRESO DE COLOMBIA. Ley 1341 de 2009. Ministerio de las tecnologías de información y las comunicaciones. 10 de junio de 2018. 34 p. Fecha de consulta: 29/08/2018. Disponible en: < https://www.mintic.gov.co/portal/604/w3-article-3707.html> 21

TRACKER DE COLOMBIA. Detektor: Rastreo y Localización. [en línea]. Bogotá (Colombia): Tracker de Colombia S.A.S. (2016). [fecha de consulta: 09/04/2018]. con la URL . 22

RASTRACK. Administración Satelital de Vehículos. [en línea]. Bogotá (Colombia): Rastrack s.a.s. (2003). [fecha de consulta: 09/04/2018] con la URL 23

SEGURIDAD Y EQUIPOS. Seat: seguridad y equipos de alta tecnología. [en línea]. Cali (Colombia): Seguridad y Equipos S.A.S. (2017). [fecha de consulta: 09/04/2018]. Con la URL

SATCONTROL24, es un sistema más de rastreo vehicular en Colombia, este hace referencia al seguimiento de los vehículos con el fin de controlar la ubicación, rutas, estado del vehículo y los diferentes beneficios que este servicio nos puede prestar. Este también brinda el servicio de rastreo vehicular automatizado (RVA) este se aplica a los sistemas de localización remota en tiempo real, donde se tiene el control de visualización donde se encuentren los vehículos en cualquier momento, y en donde podrá ver el estado de nuestro vehículo. Se dice que cuando se hable de rastreo vehicular se debe hablar sobre los sistemas en línea, los cuales se apoyan desde una transmisión inalámbrica de datos, gracias a estos se puede tener una gran movilidad y nos permite tener varios tipos de comunicaciones en tiempo real desde un GPS y Bluetooth. Lo más esencial es saber que el funcionamiento del rastreo vehicular es muy sencillo ya que los vehículos deben estar equipados con un sistema de rastreo GPS el cual obtiene señales y localizaciones desde los satélites. En esta misma búsqueda se encontró que en la ciudad de Medellín se encuentra una empresa de rastreo y localización llamada RASTREO25 la cual cuenta con 10 años de experiencia en el área de la tecnología y soluciones satelitales. Cuentan con personal experto y de calidad, esta empresa busca que el cliente tenga el control absoluto, busca que se pueda obtener datos reales de lo que ocurre con sus bienes, esta plataforma de servicios GPS basada en internet y en un amplio conjunto de redes terrestres satelitales, lo que se interpreta que es capaz de identificar el lugar, posición y estado de diversos activos móviles como vehículos (carros, bicicleta, motos). Esta empresa se enfoca en las soluciones de control de sus clientes. Así mismo, en la ciudad de Bogotá se encuentra Visatel de Colombia26 la cual brinda una interfaz web la cual permite tener una ubicación flexible de nuestro vehículo, esto 24

MAZABEL, Felipe. Satcontrol: Rastreo Vehicular. [en línea]. Bogotá (Colombia): satcontrol s.a.s. (2015). [fecha de consulta: 09/04/2018]. Con la URL

25

RASTREO SATELITAL DE COLOMBIA. Rastreo: satelital de Colombia. [en línea]. Medellín (Colombia): Rastreo s.a.s. [fecha de consulta: 09/04/18]. Con la URL 26

VISATEL. Su aliado en el camino. [en línea]. Bogotá (Colombia): visatel de Colombia s.a.s. [fecha de consulta: 09/04/18]. Con la URL

se da gracias a la tecnología empleada, cartografía de google maps en permanente actualización. Esta empresa se encamina a usar productos basados en GSM / GPRS y GPS para la localización segura, efectiva y más rápida de mayor cobertura, de mínimo costo y con mejor desempeño, ideal para el rastreo de los vehículos y su efectiva recuperación. El uso de este sistema para los clientes permite que estén más tranquilos al momento de despachar a los conductores con los vehículos ya que esta manera de rastreo permite visualizar todo lo que le pasa al vehículo y si llego al punto de destino. De igual manera otra empresa destacada en la localización y rastreo de vehículos en la ciudad de Bogotá llamada ULTRACK27 (grupo ultra), se caracteriza por utilizar sistemas satelitales en el seguimiento y gestión de flotas, esta empresa ofrece soluciones de seguridad, monitoreo y control de variables de la operación de los vehículos. El objetivo principal de este sistema consiste en utilizar potentes herramientas de información para optimizar los recursos y la operación logística de transporte de las empresas y personas del común, incrementando la eficiencia y productividad del negocio. Esto más que todo ayuda a las empresas a controlar sus conductores ya que los tendrán vigilados y podrán saber la ubicación, rutas, velocidad, kilometraje, entre otros. Esto genera incrementar los niveles de calidad y servicio, trayendo consigo mayores utilidades para la empresa. Continuando con en la búsqueda de empresas que brindan el rastreo y localización de vehículo se encontró que en la ciudad de México se encuentra un sistema de rastreo llamado HOLKAN28 el cual permite el seguimiento y rastreo del vehículo en tiempo real de los vehículos. Adicionalmente emplea una herramienta de logística GPS con diferentes funciones que responden a las necesidades de los clientes. Esta plataforma se caracteriza por trabajar con una combinación de mapas cartográficos e imágenes satelitales, así ofreciendo también una herramienta de control ya que permite acceder a informes de posiciones de manera rápida. Otro sistema de rastreo y localización en México es SRS29, mediante localización satelital GPS, al incorporar equipos transmisores en algún lugar del vehículo que se le

27

NUMA STUDIO. Ultrack: grupo ultra. [en línea]. Bogotá (Colombia). Ultrack Colombia s.a.s. (2013). [fecha de consulta: 09/04/2018]. Con la URL 28

HOLKAN. Seguridad en rastreo satelital. [en línea]. Toluca (Ciudad de México). Holkan Rastreo Satelital S.A.S. (2007). [fecha de consulta: 11/04/2018]. Con la URL < http://www.holkan.com.mx/servicios-delocalizacion.html> 29

ARKIS WEB & SOCIAL MEDIA. SRS: sistemas de rastreo satelital. [en línea]. Ciudad de México. SRS sistemas de rastreo satelital S.A.S. [fecha de consulta: 11/04/2018]. Con la URL

quiere adoptar este sistema. Este funciona mediante la tecnología satelital – celular (GPS/GSM/GPRS), la cual permite ubicar en tiempo real el vehículo. Las coordenadas obtenidas de la localización son enviadas de manera constante cada 5 minutos mediante la red movil a la plataforma. De esta manera se obtiene siempre la ubicación en tiempo real de nuestro vehículo. Este sistema en el momento del robo envía una instrucción del paro del motor y también que apague el sistema de ignición generando el paro del motor. En la ciudad de Medellín se encuentra ALTEC TECHNOLOGY30, quienes proveen el servicio de localización satelital por medio de GPS, GSM y GPRS en el ámbito nacional. 4.4 MARCO METODOLOGICO

30

COMERCIALESWEB. Altec technology: Localización satelital. [en línea]. Medellín (Colombia). Altec technology S.A.S. [fecha de consulta: 11/04/2018]. Con la URL < https://www.altec.com.co/productos/localizacion-satelital>