CD-1753(2008-10-27-11-03-44).pdf

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y
ELECTRÓNICA
DISEÑO DE UN SISTEMA ROTATIVO TARIFADO PARA EL
PARQUE CENTRAL DE LA CUIDAD DE LOJA
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO EN
ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES
ANGEL LEONARDO VALDIVIESO CARAGUAY
([email protected])
DIRECTOR: Msc. Tania Pérez.
([email protected])
Quito, octubre 2008
I
DECLARACIÓN
Yo, Ángel Leonardo Valdivieso Caraguay, declaro bajo juramento que el trabajo
aquí escrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentada para ningún
grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas
que se incluyen en este documento.
A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectual
correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo
establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la
normativa institucional vigente.
______________________________
Ángel Leonardo Valdivieso Caraguay
II
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Ángel Leonardo Valdivieso
Caraguay, bajo mi supervisión.
________________________
Msc. Tania Pérez
DIRECTOR DEL PROYECTO
III
AGRADECIMIENTO
Agradezco a mis padres y mi hermano por su apoyo en todo momento, al Ing.
Wilson Jaramillo Jefe de la Unidad Municipal de Transito del Municipio de Loja por
las facilidades brindadas para la realización de este proyecto y a la Escuela
Politécnica Nacional, principalmente a la Ing. Tania Pérez por su apoyo en toda mi
vida universitaria.
Ángel Leonardo Valdivieso Caraguay
IV
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a Dios por haberme dado la vida, a mis padres Ángel y Rosa
por ser mi guía e inspiración, a mi hermano Gustavo por estar conmigo en todo
momento.
Ángel Leonardo Valdivieso Caraguay
V
CONTENIDO
DECLARACIÓN ...................................................................................................... I
CERTIFICACIÓN ................................................................................................... II
AGRADECIMIENTO.............................................................................................. III
DEDICATORIA...................................................................................................... IV
CONTENIDO.......................................................................................................... V
INDICE DE TABLAS .............................................................................................. X
INDICE DE TABLAS .............................................................................................. X
INDICE DE FIGURAS .......................................................................................... XII
RESUMEN ...........................................................................................................XV
RESUMEN ...........................................................................................................XV
PRESENTACIÓN ................................................................................................XVI
CAPÍTULO I ........................................................................................................... 1
ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS TARIFADOS ACTUALES..................................... 1
1.1 INTRODUCCIÓN....................................................................................................... 1
1.2 SISTEMAS DE ESTACIONAMIENTO TARIFADO ............................................... 1
1.2.1 SISTEMAS DE ESTACIONAMIENTO ROTATIVO TARIFADO................... 1
1.2.1.1 Sistema de Estacionamiento Rotativo Tarifado Ambato............................... 2
1.2.1.2 Sistema de Estacionamiento Rotativo Tarifado Cuenca................................ 3
1.2.1.3 Sistema de Estacionamiento Rotativo Tarifado Quito .................................. 4
1.3 SISTEMA DE ESTACIONAMIENTO ROTATIVO TARIFADO SIMERT-LOJA . 5
1.3.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA CIUDAD .................................... 6
1.3.1.1 Características demográficas ......................................................................... 6
1.3.1.2 Características geográficas ............................................................................ 9
1.3.1.3 Características económicas............................................................................ 9
1.3.2 VIALIDAD Y TRANSPORTE.......................................................................... 10
1.3.2.1 Sistema Arterial. .......................................................................................... 12
1.3.2.2 Sistema Colector.......................................................................................... 12
1.3.2.3 Sistema Local .............................................................................................. 12
1.3.2.4 Tráfico Urbano ............................................................................................ 12
1.3.2.5 Estacionamiento y Espacio.......................................................................... 13
1.3.3 ESTRUCTURA DEL SIMERT-LOJA .............................................................. 13
VI
1.3.3.1 Control y uso del estacionamiento tarifado. ................................................ 18
1.3.3.2 Sanciones. .................................................................................................... 20
CAPÍTULO II ........................................................................................................ 21
ESTUDIO DE LAS TECNOLOGÍAS AFINES ....................................................... 21
2.1 INTRODUCCIÓN..................................................................................................... 21
2.2 TECNOLOGÍA RFID ............................................................................................... 21
2.2.1 ARQUITECTURA DE LA TECNOLOGÍA RFID ........................................... 22
2.2.1.1 Etiqueta RFID (TAG).................................................................................. 22
2.2.1.2 Antena.......................................................................................................... 25
2.2.1.3 Lector........................................................................................................... 25
2.2.2 TECNOLOGÍAS RFID ...................................................................................... 27
2.2.2.1 Tecnología RFID pasiva.............................................................................. 27
2.2.2.2 Tecnología RFID activa .............................................................................. 28
2.2.3 FRECUENCIAS DE OPERACIÓN................................................................... 29
2.2.4 ESTÁNDARES .................................................................................................. 31
2.2.5 USOS Y APLICACIONES ................................................................................ 34
2.3 TECNOLOGÍA GPS ................................................................................................. 37
2.3.1 CONSTITUCIÓN DEL SISTEMA GPS ........................................................... 37
2.3.1.1 Sector espacial. ............................................................................................ 37
2.3.1.2 Sector de control.......................................................................................... 42
2.3.1.2 Sector de usuario. ........................................................................................ 44
2.3.2 VENTAJAS DEL SISTEMA NAVSTAR-GPS ................................................ 48
2.4 CABLE RADIANTE................................................................................................. 48
2.4.1 TIPOS DE CABLES RADIANTES................................................................... 50
2.4.1.1 . Cable Radiante RFX.................................................................................. 50
2.4.1.2. Cable Radiante AIRCELL.......................................................................... 51
2.4.1.3. Cable Radiante RADIAX. .......................................................................... 52
2.4.1.4. Cable Radiante Tenna/Flex. ....................................................................... 53
2.5 SELECCIÓN DE LA TECNOLOGÍA APROPIADA.............................................. 53
2.5.1 FACTORES PARA ESCOGER LA TECNOLOGÍA........................................ 53
VII
CAPÍTULO III ....................................................................................................... 56
DISEÑO DEL SISTEMA TARIFADO AUTOMÁTICO ........................................... 56
3.1 INTRODUCCIÓN..................................................................................................... 56
3.2 PARÁMETROS DEL DISEÑO DEL SISTEMA..................................................... 56
3.2.1 CARACTERÍSTICAS DEL PARQUE CENTRAL DE LA CIUDAD DE LOJA
..................................................................................................................................... 56
3.2.1.1 Características Generales............................................................................. 56
3.2.1.2 Dimensiones Físicas .................................................................................... 57
3.2.1.3 Oferta de la zona SIMERT .......................................................................... 60
3.3 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA A DISEÑAR........................................................ 60
3.3.1 COMPONENTES DEL SISTEMA................................................................... 60
3.3.2 REQUERIMIENTOS TAGS RFID ................................................................... 62
3.3.2.1 Tecnología ................................................................................................... 62
3.3.2.2 Material y Dimensiones............................................................................... 62
3.3.2.3 Estándares.................................................................................................... 62
3.3.2.4 Frecuencia.................................................................................................... 63
3.3.2.5 Memoria ...................................................................................................... 63
3.3.3 REQUERIMIENTOS LECTOR RFID .............................................................. 65
3.3.3.1 Ubicación..................................................................................................... 65
3.3.3.2 Rango de Cobertura ..................................................................................... 66
3.3.3.3 Frecuencia y Modulación. ........................................................................... 67
3.3.4 REQUERIMIENTOS INTERFAZ DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICA. 68
3.3.4.1 Estándar ....................................................................................................... 68
3.3.4.2 Seguridad ..................................................................................................... 69
3.3.4.3 Cobertura ..................................................................................................... 70
3.3.5 SOFTWARE....................................................................................................... 71
3.4 CARACTERÍSTICAS DE EQUIPOS ...................................................................... 72
3.4.1 CARACTERÍSTICAS DE EQUIPOS LECTORES RFID ................................ 72
3.4.1.1 Feig Electronic. Inc...................................................................................... 72
3.4.1.2 Intermec.Inc................................................................................................. 75
3.4.1.3. GAORFID.Inc ............................................................................................ 77
3.4.2 CARACTERÍSTICAS DE TAGS RFID............................................................ 79
3.4.2.1 Intermec. Inc................................................................................................ 80
VIII
3.4.2.2 Alien. Inc ..................................................................................................... 81
3.4.2.3 UPM. Inc ..................................................................................................... 81
3.4.3 CARACTERÍSTICAS DE EQUIPOS DE COMUNICACION INALÁMBRICA
..................................................................................................................................... 82
3.4.3.1 Adaptador Wireless: WI232 Serial Wireless Adapter................................. 82
3.4.3.2 Tarjeta de Red: DWL-510 ........................................................................... 83
3.4.3.2 Access Point: DI-624................................................................................... 85
3.4.3.2 Access Point: Cisco Aironet Series 1200 AG ............................................. 86
3.5 SELECCIÓN Y UBICACIÓN DE EQUIPOS.......................................................... 87
3.5.1 EQUIPOS TAGS RFID...................................................................................... 88
3.5.2 EQUIPOS LECTORES RFID............................................................................ 89
3.5.3 EQUIPOS DE COMUNICACION INALÁMBRICA ....................................... 97
3.5.3.1 Estudio de cobertura pasivo (Passive Site Survey) ..................................... 98
3.5.3.2 Estudio de cobertura activo (Active Site Survey) ..................................... 101
3.5.4 DIRECCIONAMIENTO IP Y SEGURIDAD INALÁMBRICA .................... 103
3.5.4.1 Configuración y Seguridad Inalámbrica en el Access Point ..................... 105
3.5.4.1 Configuración y Seguridad Inalámbrica en el lector RFID...................... 106
3.6 FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA .................................................................. 108
3.6.1. CATEGORÍAS DE VEHÍCULOS.................................................................. 108
3.6.2 ESPACIOS DE ESTACIONAMIENTO.......................................................... 109
CAPÍTULO IV ..................................................................................................... 116
CÁLCULO DE COSTOS DEL SISTEMA............................................................ 116
4.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................... 116
4.2 COSTO DE LOS EQUIPOS ................................................................................... 117
4.2.1 COSTOS DE EQUIPOS RFID ........................................................................ 117
4.2.2 COSTOS DE EQUIPOS WLAN...................................................................... 118
4.2.3 COSTOS DE INSTALACIÓN......................................................................... 119
4.2.4 COSTO TOTAL DE IMPLEMENTACION.................................................... 121
4.3 INGRESOS Y EGRESOS ACTUALES ................................................................. 121
4.3.1 VENTAJAS DEL SISTEMA SIMERT-RFID................................................. 126
IX
CAPÍTULO V ...................................................................................................... 129
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................... 129
5.1 CONCLUSIONES................................................................................................... 129
5.2 RECOMENDACIONES ......................................................................................... 131
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................. 133
DIRECCIONES ELECTRÓNICAS...................................................................... 135
ANEXOS ............................................................................................................ 136
ANEXO A: ORDENANZA MUNICIPAL DE CREACIÓN DEL SIMERT
ANEXO B: PLANO DE LA CUIDAD DE LOJA
ANEXO C: EPCglobal, Specification for EPC Radio-Frequency Identity Protocols
Class-1 Generation-2
ANEXO D: EQUIPOS
ANEXO E: SITE SURVEY PASIVO Y ACTIVO
ANEXO F: COTIZACIONES
X
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. 1 Datos censales de población. ............................................................... 7
Tabla 1. 2 Tasas de crecimiento por quinquenios................................................. 7
Tabla 1.3 Proyección de la población en el área urbana y periferia....................... 7
Tabla 1.4 Proyección de la población económicamente activa............................ 10
Tabla 1.5 Vías de la cuidad de Loja según su función......................................... 11
Tabla 1.6 Distribución de plazas SIMERT ........................................................... 14
Tabla 1.7 Características de las tarjetas prepago................................................ 18
Tabla 1.8 Sanciones. ........................................................................................... 20
Tabla 2.1 Clases EPC de tags RFID.................................................................... 24
Tabla 2.2 Diferencias técnicas entre tecnologías RFID ....................................... 28
Tabla 2.3 Capacidades funcionales de tecnologías RFID ................................... 29
Tabla 2.4 Bandas de frecuencia utilizadas en RFID. ........................................... 30
Tabla 3.1 Sentido de circulación vehicular y estacionamiento. ............................ 60
Tabla3.2 Características principales estándares WLAN ...................................... 68
Tabla 3.3 Características técnicas del lector OBID i-scan® UHF RFID Reader .. 73
Tabla 3.4 Características técnicas OBID i-scan® UHF RFID Antena ................. 74
Tabla 3.5 Características técnicas del lector IF5 fixed RFID Reader................... 75
Tabla 3.6 Características técnicas de “Intellitag Enclosed Dipole Array Directional
Antenna”............................................................................................................... 77
Tabla 3.7 Características técnicas del lector Gen 2 Reader 326004 ................... 78
Tabla. 3.8 Características técnicas Antenna for Gen 2 Reader ........................... 79
Tabla. 3.9 Características técnicas EPC INT TAG Gen2.................................... 80
Tabla. 3.10 Características técnicas Tag ALN9540 ............................................. 81
Tabla. 3.11 Características técnicas TAG Gen2 .................................................. 82
Tabla 3.12 Características técnicas de WI232 Serial Wireless Adapter .............. 83
Tabla 3.13 Características técnicas Tarjeta de Red DWL-510 ............................ 84
Tabla. 3.14 Características técnicas de Access Point DI-624.............................. 85
Tabla. 3.15 Características técnicas Cisco Aironet 1200.................................... 86
Tabla 3.16 Designación de lectores y antenas. ................................................... 90
Tabla. 3.17 Características técnicas del computador portátil para el estudio ..... 98
Tabla. 3.18 Propiedades de las redes encontradas en la zona centro ............... 99
XI
Tabla. 3.19 Direccionamiento IP de la red de control de acceso ....................... 103
Tabla 3.20 Designación de tipos de vehículo..................................................... 108
Tabla 3.21 Designación de espacios de estacionamiento. ................................ 109
Tabla 3.23 Perfiles de usuario y su función. ...................................................... 110
Tabla 3.22 Formas de pago y su función........................................................... 112
Tabla 3.24 Ejemplo de datos que registra el sistema tarifado. .......................... 114
Tabla 4.1 Costos de equipos RFID .................................................................... 118
Tabla 4.2 Costos de equipos WLAN .................................................................. 119
Tabla 4.3 Costos de instalación ......................................................................... 120
Tabla 4.4 Costos total de implementación. ........................................................ 121
Tabla 4.5 Indicadores de Operación de la Zona Simert..................................... 122
Tabla 4.6 Costos de operación y mantenimiento Zona Simert........................... 123
Tabla 4.7 Ingresos aproximados en el Parque CentralZona Simert................... 125
Tabla 4.8 Costos aproximados Parque Central Zona Simert. ............................ 126
XII
INDICE DE FIGURAS
Figura.1.1 Mapa de la cuidad de Loja y ubicación de la zona del SIMERT......... 15
Figura1.2 Ubicación de la Zona Central del SIMERT ........................................ 16
Figura1.3 Ubicación de la zona ampliada del SIMERT ...................................... 17
Figura1.4 Tarjetas prepago SIMERT................................................................... 19
Figura 2.1. Arquitectura Básica de la Tecnología RFID....................................... 22
Figura 2.2. Diferentes formas de TAGs RFID...................................................... 23
Figura 2.3 Componentes de un Tag RFID........................................................... 24
Figura 2.4 Etiqueta RFID semi-pasiva................................................................. 27
Figura 2.5 Rendimiento técnico vs frecuencias de operación.............................. 30
Figura 2.6. Ejemplo de planos orbitales y posiciones de órbita ........................... 38
Figura 2.7. Sistema de antenas de los satélites .................................................. 39
Figura 2.8 Señales del satélite GPS.................................................................... 41
Figura 2.9 Mensaje de Navegación GPS. ........................................................... 42
Figura 2.10 Estaciones Monitoras y Estación de Control .................................... 43
Figura 2.11 Ejemplo de antenas receptoras........................................................ 45
Figura 2.12 Propagación de la señal en el cable radiante................................... 49
Figura 3.1. Vista panorámica de la Parque Central y la Iglesia Catedral de la
Cuidad de Loja ..................................................................................................... 57
Figura 3.2. Dimensiones del Parque Central de Loja 1 ....................................... 58
Figura 3.3. Dimensiones del Parque Central de Loja 2 ....................................... 59
Figura 3.4 Esquema del Sistema Rotativo Tarifado a diseñar............................. 61
Figura 3.5 Mapa Lógico de Memoria. .................................................................. 64
Figura 3.6 Ubicación de antenas. ........................................................................ 65
Figura 3.7 Radiación aproximada de una antena direccional. ............................. 66
Figura 3.8 Operaciones básicas entre un lector y un TAG RFID......................... 67
Figura 3.9 Cobertura mínima para el enlace WLAN. ........................................... 71
Figura 3.10 OBID i-scan® UHF RFID Reader ..................................................... 73
Figura 3.11 OBID i-scan® UHF RFID Antena ..................................................... 74
Figura 3.12 IF5 Fixed RFID reader...................................................................... 75
Figura 3.13 Intellitag Enclosed Dipole Array Directional Antenna........................ 76
Figura 3.14 Gen 2 Reader 326004 ...................................................................... 77
XIII
Figura 3.15 Antenna for Gen 2 Reader ............................................................... 78
Figura 3. 16 Rango de lectura de un Tag EPC Gen 2 ......................................... 79
Figura 3. 17 Tag EPC INT TAG de Intermec ....................................................... 80
Figura 3. 18 Tag ALN9540 .................................................................................. 81
Figura 3.19 UHF Class 1 Gen 2 Tag ................................................................... 81
Figura 3.20 WI232 Serial Wireless Adapter......................................................... 83
Figura 3.21 Tarjeta de Red DWL-510.................................................................. 84
Figura 3.22 Access Point DI-624 ......................................................................... 85
Figura 3.23 Cisco Aironet 1200 ........................................................................... 86
Figura 3.24 Modelo de TAGS Simert................................................................... 89
Figura 3.25 Ubicación de TAGs SIMERT ............................................................ 89
Figura 3.26 Conectores para antenas RFID ........................................................ 90
Figura 3.27 Distribución Completa de antenas.................................................... 92
Figura 3.28 Diagrama lector L1 y antenas RFID ................................................. 93
Figura 3.29 Ubicación de lector L1 y antenas RFID ............................................ 93
Figura 3.30 Diagrama de lector L2 y antenas RFID ............................................ 94
Figura 3.31 Ubicación de lector L2 y antenas RFID ............................................ 94
Figura 3.32 Diagrama de lector L3 y antenas RFID ............................................ 95
Figura 3.33 Ubicación de lector L3 y antenas RFID ............................................ 95
Figura 3.34 Ubicación de lector y antenas RFID ................................................. 96
Figura 3.35 Ubicación de lector y antenas RFID ................................................. 96
Figura 3.36 Trayectoria estudio de cobertura pasivo........................................... 98
Figura 3.37 Resultados del estudio de cobertura pasivo..................................... 99
Figura 3.38 Posición y cobertura aproximada del AP-DI624 ............................. 101
Figura 3.39 Sitio de instalación de access point AP-DI624 ............................... 101
Figura 3.40 Niveles de velocidad de datos (Mbps) site survey activo SIMERTEPN
........................................................................................................................... 102
Figura 3.41 Niveles de intensidad de señal (referencial) site survey activo
SIMERTEPN ...................................................................................................... 102
Figura 3.42 Direccionamiento IP de la Red de Control de Acceso .................... 104
Figura 3.43 Configuración del Access Point DI-624 .......................................... 105
Figura 3.44 Cambio de passwords en Access Point DI-624.............................. 106
XIV
Figura 3.45 Configuración de dirección IP y máscara de subred de los lectores
RFID................................................................................................................... 107
Figura 3.46 Configuración de seguridad en el lector RFID............................... 108
Figura 3.47 Ubicación y designación de lectores y antenas.............................. 111
Figura 3.48 Esquema de funcionamiento de registro tags ID ............................ 111
Figura 3.49 Esquema de funcionamiento de sistema de tarifación ................... 113
Figura 4.1 Datos mensuales ingresos y egresos SIMERT con RFID. ............... 128
XV
RESUMEN
En el presente proyecto primeramente se realiza un estudio general de los
sistemas de estacionamiento rotativo tarifado que existen en el Ecuador, sus
características generales, su organización, su estructura y los problemas que se
presentan; especialmente en la cuidad de Loja donde funciona el Sistema
Municipal de Estacionamiento Rotativo Tarifado (SIMERT).
En el capitulo 2 se realiza un estudio de las tecnologías: Identificación por Radio
Frecuencia (RFID), Sistema de Posicionamiento Global (GPS) y Cable Radiante
como las principales tecnologías que existen para la detección de presencia de un
vehículo cuando se estaciona en una zona donde se encuentra funcionando el
sistema de estacionamiento rotativo tarifado. Posteriormente se escoge la
tecnología más apropiada para el diseño.
Usando los principios y potencialidades de la tecnología seleccionada; en el
capitulo 3 se desarrolla el diseño de la red para una cuadra de la cuidad de Loja
donde actualmente existe el sistema de estacionamiento rotativo tarifado;
tomando como base las características y el funcionamiento del sistema actual.
Posteriormente, en el capitulo 4 se calcula los costos referenciales del sistema
diseñado.
El presente proyecto servirá de modelo para la expansión del servicio que ofrece
el
sistema automático de tarifación en otras zonas de la cuidad; y a nivel
nacional, donde actualmente funcionan sistemas rotativos de tarifación vehicular.
Finalmente se presenta las conclusiones y recomendaciones que han surgido
después de la realización del presente diseño.
XVI
PRESENTACIÓN
Las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC) usadas adecuadamente
ofrecen oportunidades únicas para el desarrollo de las comunidades y sociedad
en general. En las ciudades donde los problemas de organización y control
vehicular son considerables se pueden utilizar diferentes tecnologías para mejorar
la calidad de vida de los ciudadanos.
El Sistema Municipal de Estacionamiento Rotativo Tarifado (SIMERT) se crea
como mecanismo que apunte a generar la rotación de vehículos estacionados
devolviendo a todos los usuarios el derecho a utilizar la vía pública en forma
organizada y ordenada, a través de la generación de una oferta permanente y
continua de espacios libres para estacionamiento, además de reducir la
contaminación ambiental provocada por el flujo continuo de vehículos.
El presente proyecto tiene como objetivo principal desarrollar el diseño de la red
automática de identificación de vehículos para una cuadra de la cuidad de Loja
donde actualmente existe el sistema de estacionamiento rotativo tarifado. Se
diseñará la nueva estructura del sistema tomando como base las características
y el funcionamiento del sistema actual.
Se espera que con este proyecto se pueda mejorar la calidad de vida de los
habitantes de la ciudad en un marco de equidad social; así como solucionar con
sentido de futuro los problemas de saneamiento y desarrollo urbano, en especial
la protección ecológica, optimización del espacio; y, enfrentar los graves
problemas de la articulación vial y transportación urbana.
1
CAPÍTULO I
ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS TARIFADOS ACTUALES
1.1 INTRODUCCIÓN
En este capítulo se realiza un estudio general de los sistemas de estacionamiento
rotativo tarifado que existen en el Ecuador, sus características generales, su
organización, su estructura y los problemas que se presentan; especialmente en
la cuidad de Loja donde funciona el Sistema Municipal de Estacionamiento
Rotativo Tarifado (SIMERT).
1.2 SISTEMAS DE ESTACIONAMIENTO TARIFADO
Un sistema de estacionamiento tarifado permite al usuario utilizar espacios para
estacionar vehículos por un tiempo determinado pagando una tarifa.
Los sistemas de estacionamiento tarifado surgen por la necesidad de generar
espacios para estacionar vehículos en sectores de la ciudad donde existe una
importante demanda de los mismos. Esta situación se da principalmente en los
centros comerciales y financieros de las ciudades donde la oferta de lugares es
limitada y la organización vial de la ciudad no está diseñada para absorber la
demanda de vehículos que concurren a estos centros1.
1.2.1 SISTEMAS DE ESTACIONAMIENTO ROTATIVO TARIFADO
Los desafíos que plantean el incremento de la población en las ciudades, el
número de desplazamientos personales, el explosivo crecimiento del parque
automotor, el aumento de las distancias entre las áreas residenciales y las zonas
1
http://www.montevideo.gub.uy/transito/estacionamientotarifado.htm
2
de concentración del empleo y comercio frente a un limitado crecimiento de la
capacidad vial y de la oferta de transporte colectivo, exigen el planeamiento
riguroso de las intervenciones institucionales y privadas para el óptimo
aprovechamiento de los recursos disponibles (económicos, de tiempo, de espacio,
tecnológicos y ambientales).
Los sistemas de estacionamiento rotativo tarifado crean un mecanismo que
apunta a generar la rotación de vehículos estacionados; permite establecer los
horarios de estacionamiento y determinan zonas específicas para estos efectos.
Se logra de esta manera la democratización del uso del espacio, logrando la
mayor cantidad de actos de estacionamiento posibles en un lapso determinado,
optimizando los espacios disponibles para estacionar.
Este sistema se presenta como la solución al problema de transporte de las
personas y mercancías dentro de una zona de alta demanda; influyendo
directamente en el desarrollo de las actividades productivas, educativas,
familiares y en general en toda la vida económica, social y cultural de la
población.
En el Ecuador las principales ciudades también utilizan este sistema como una
forma de organizar el tráfico y solucionar los problemas de tiempo excesivo de
transportación, operación ineficiente y costosa, zonas sin servicio, congestión y
parque vehicular contaminante; tenemos el caso de Cuenca, Ambato, Riobamba.
1.2.1.1 Sistema de Estacionamiento Rotativo Tarifado Ambato
La ciudad de Ambato tiene una demanda de 1500 parqueos por día; razón por la
cual desde octubre de 2007 entró en funcionamiento el sistema de parqueo
tarifado principalmente en el centro de la ciudad.
3
La Unidad de Tránsito Municipal, ejecutora del sistema cuenta con 40 inspectores
quienes registran a los vehículos que se parquean y entregan los tickets para el
uso del espacio en la vía.
El Sistema Municipal de Control habilitó 348 parqueos en 40 manzanas. El costo
es de USD 0,40 por la hora o la fracción. Entre las principales sanciones si un
vehículo permanece en el parqueo más de dos horas, el
automóvil será
inmovilizado con un candado en la llanta delantera derecha.
El horario de funcionamiento es de lunes a sábado desde las 08:00 hasta las
20:00. Se permitirá un máximo de dos horas y si los usuarios no acatan los
horarios, se les multará hasta con USD 10 para desbloquear el candado. Si el
vehículo pasa más de cuatro horas se lo trasladará con grúas hacia los patios de
la Policía de Tránsito.
1.2.1.2 Sistema de Estacionamiento Rotativo Tarifado Cuenca
En la cuidad de Cuenca se encuentra operando la Empresa Pública Municipal de
Servicios de Terminales de Transporte Terrestre y Estacionamiento Tarifado
(EMTET) junto con el Sistema de Estacionamiento Rotativo Tarifado (SERT)
desde el 3 de marzo de 2003, donde actualmente cubre 136 manzanas en el
centro de la cuidad.
La “EMTET” al ser una Empresa Pública Municipal, su objetivo es gestionar,
coordinar, administrar, ejecutar los servicios de Transporte Terrestre y
Estacionamiento Rotativo Tarifado; pretende a través de la elaboración del PLAN
DE ACCIÓN 2008, beneficiar a la ciudadanía, turistas locales y extranjeros
brindando servicios de calidad, contando con una planificación adecuada y
4
asignación de recursos que le permiten realizar todos los planes y proyectos
planificados para el año 20082.
El costo es de 25 centavos por ocupación de un espacio permitido por una
duración de media hora; también se puede cancelar noventa dólares mensuales
($90.00) por ocupación de un espacio de estacionamiento para vehículos de
Instituciones y personas concedido mediante contrato celebrado por el Gerente de
la EMTET previo informe favorable de la UMT.(Unidad Municipal de Tránsito).
1.2.1.3 Sistema de Estacionamiento Rotativo Tarifado Quito
En Quito el Plan Maestro de Transporte se encuentra en vigencia desde el año
2002 con la misión de asegurar a la ciudadanía del Distrito Metropolitano de Quito
un Sistema de Transporte eficiente confiable, equitativo, seguro y menos
contaminante que aumente la productividad y mejore el nivel de vida de los
ciudadanos.
El Plan Maestro de Transporte, nace como una necesidad del Municipio del
Distrito Metropolitano de Quito de contar con un marco de referencia que oriente
la gestión institucional y la participación del sector privado en el desarrollo y
modernización del sistema de transporte metropolitano en el mediano y largo
plazo, y para afrontar de forma técnica y planificada los problemas de los
habitantes del DMQ relacionados con el sistema de transporte.
2
Plan de Acción 2008. Empresa Pública Municipal de Servicios de Terminales de
Transporte Terrestre y Estacionamiento Tarifado (EMTET-CUENCA). Municipio de
Cuenca: www.cuenca.gov.ec/download/empresas/emtet/plan_accion_2008.pdf
5
Según los estudios realizados por el Municipio del Distrito Metropolitano de Quito,
en el sector de la ciudad que va desde la Av. Rodrigo de Chávez al sur, hasta la
Río Coca al norte, Av. América al este y Av. 12 de Octubre al oeste, existe una
demanda de 47.127 estacionamientos promedio día. De estos apenas 7.699 se
ubican en edificios y constituyen el 25.22%. El resto ocupan la calle y consumen
gran parte de la capacidad vial, ocasionando los congestionamientos vehiculares.
El proyecto “Sistema de Estacionamientos de Quito” que se estructura a través de
Innovar.uio, tiene como objetivo realizar las directrices del Plan Maestro de
Transporte para apoyar el desarrollo territorial y la conectividad y movilidad dentro
del Distrito Metropolitano de Quito; así como mejorar las condiciones de
circulación peatonal y vehicular, mediante la planificación, diseño y gestión de
estacionamientos vehiculares que integren de forma prioritaria su servicio a los
principales corredores de transporte público de pasajeros.
La Empresa de Desarrollo Urbano de Quito, innovar.uio, tiene a su cargo la
gestión del Sistema de Estacionamiento Rotativo Tarifado “Quito Zona Azul”, cuyo
propósito es controlar las zonas de estacionamiento rotativo tarifado de vehículos.
Las plazas que actualmente están operativas en el Sistema Zona Azul del Sector
La Mariscal, son 1.644; en un área comprendida entre las Av. Patria hasta la
Colón y desde la 10 de Agosto hasta la 12 de Octubre.
Las tarjetas prepago de la Zona Azul actualmente son vendidas de forma
exclusiva por un número aproximado de 80 personas que se encuentran
registrados como vigilantes históricos, siendo este el único mecanismo de
recaudación que se ofrece al usuario; el costo es de 40 centavos de dólar por la
hora o fracción.
1.3 SISTEMA DE ESTACIONAMIENTO ROTATIVO TARIFADO
SIMERT-LOJA
6
El Sistema Municipal de Estacionamiento Rotativo Tarifado (SIMERT) de la
cuidad de Loja se crea con el objetivo de devolver a los usuarios el derecho a
utilizar la vía pública en forma organizada y ordenada, a través de la generación
de una oferta permanente y continua de espacios libres para estacionamiento. El
sistema permite, además, reducir la contaminación ambiental provocada por el
flujo continuo de vehículos. 3
1.3.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA CIUDAD
Loja es la cabecera cantonal del cantón y provincia del mismo nombre;
geopolíticamente está constituida por cuatro parroquias urbanas y trece
parroquias rurales; administrativamente está compuesta por tres distritos y
cuarenta y seis barrios. Entre las parroquias urbanas se tiene: El Sagrario, San
Sebastián, Sucre y el Valle.
Los barrios que conforman cada uno de los tres distritos son:
•
DISTRITO I: Pradera – Yaguarcuna, 18 de Noviembre, Pucará, Zamora
Huayco, Orillas de Zamora, 24 de Mayo, San Sebastián, Central, Juan de
Salinas, El Capulí.
•
DISTRITO II: Argelia, San Isidro, Punzara, Tebaida, Daniel Álvarez, Isidro
Ayora, Perpetuo Socorro, Miraflores, San Pedro, Ramón Pinto, El Pedestal,
Colinas Lojanas, Menfís, Chontacruz, Bolonia, Obrapía, La Alborada
•
DISTRITO III: San Cayetano, El Valle, San Vicente, Manuel Carrión, Gran
Colombia, Jipiro, Nueva Granada, Turunuma, Clodoveo Jaramillo, Belén,
Las Pitas, La Paz, La Banda, Motupe, Amable María, Sauces Norte,
Plateado, Carigan, Salapa.
1.3.1.1 Características demográficas
3
Anexo A. Ordenanza Municipal de creación del SIMERT
7
Loja tiene una población urbana de aproximadamente 160090 habitantes. Según
los datos obtenidos del INEC (Instituto Ecuatoriano de Estadísticas y Censos) y
considerando las tasas de crecimiento históricas se presentan en la Tabla 1.1 los
datos censales y en la Tabla 1.2 las tasas de crecimiento por quinquenios.
Tabla 1. 1 Datos censales de población.
Año
Población
Urbana
tasa (%)
Periferia
1950
15 399
1962
26 785
4,7
1974
47 697
4,9
1982
71 652
5,2
1990
94 305
16 328
3,5
FUENTE: INEC
Tabla 1. 2 Tasas de crecimiento por quinquenios.
Quinquenios
Tasas (%)
1990 - 1995
3,4
1996 – 2000
3,1
2001 – 2005
2,8
2006 – 2010
2,4
2011 – 2015
2,2
2016 – 2020
2
FUENTE: INEC
En la Tabla 1.3 se presenta la proyección de la población en el área urbana y en
la periferia.
Tabla 1.3 Proyección de la población en el área urbana y periferia.
PROYECCIONES DE LA POBLACIÓN DE LOJA
8
Año
Población
Urbana
Periferia
Total
1990
94 305
16 328
110 633
1991
97 511
16 883
114 395
1992
100 827
17 457
118 284
1993
104 255
18 051
122 306
1994
107 800
18 664
126 404
1995
111 465
19 299
130 764
1996
114 920
19 897
134 818
1997
118 483
20 514
138 997
1998
122 156
21 150
143 306
1999
125 943
21 806
147 748
2000
129 847
22 482
152 329
2001
133 503
23 111
156 615
2002
137 241
23 759
161 000
2003
141 084
24 424
165 508
2004
145 034
25 108
170 142
2005
149 095
25 811
174 906
2006
152 673
26 430
179 104
2007
156 337
27 065
183 402
2008
160 090
27 714
187 804
2009
163 932
28 379
192 311
2010
167 866
29 061
196 927
2011
171 559
29 700
201 259
2012
175 333
30 354
205 687
2013
179 191
31 022
210 212
2014
183 133
31 704
214 837
2015
187 162
32 401
219 563
2016
190 905
33 049
223 954
2017
194 723
33 710
228 433
2018
198 618
34 384
233 002
2019
202 590
35 072
237 662
2020
206 642
35 773
242 415
2021
210 568
36 453
247 021
FUENTE: INEC
9
1.3.1.2 Características geográficas
Loja se encuentra localizada al sur del Ecuador, a 03º58’51” a 04 º 00´36” de
Latitud Sur y 79 º 11’30” a 79 º 12´42” de Longitud Occidental a una altitud de
2100 m.s.n.m. (metros sobre el nivel del mar), el clima es templado con una
temperatura promedio de 15.4 °C y una humedad relat iva media de 75.4% con
máximos de diciembre a mayo y mínimos de junio a noviembre.
Está emplazada en una pequeña hoya en cuyo interior nace y crece el Río
Zamora, que en una ruptura de la cordillera se precipita hacia el Oriente, se
caracteriza por tener una topografía irregular y rodeada de varias elevaciones, por
lo que se ha desarrollado con una longitud aproximada de 12 Km. de largo por 4
Km. de ancho.
La ciudad está delimitada por la línea del nuevo límite urbano definido en el plano
publicado en el año 2000 y que encierra una superficie de 5374 hectáreas4.
Las zonas residenciales bajas se han conformado siguiendo los ejes viales
existentes al occidente de la ciudad, mientras las altas se encuentran
consolidadas; es decir, los crecimientos urbanos se prevén hacia el occidente
debido a las condiciones topográficas existentes.
1.3.1.3 Características económicas
La economía de la región se basa fundamentalmente en la agricultura y la
pequeña industria, destacándose esta última en embutidos, aglomerados,
artesanías, especerías, azucareras, etc.
4
Anexo B. Plano de la cuidad de Loja
10
La concentración de empleos se genera prácticamente en el centro de la ciudad,
siendo pocos los existentes en las afueras. La población económicamente activa
es de 150 767 habitantes según la siguiente proyección de la población (Tabla
1.4).
Tabla 1.4 Proyección de la población económicamente activa.
Año
PEA Proyectada
2002
127 003
2003
130 686
2004
134 476
2005
138 376
2006
142 389
2007
146 518
2008
150 767
2009
155 140
2010
159 639
FUENTE: INEC
1.3.2 VIALIDAD Y TRANSPORTE
Este punto se refiere a la red vial urbana, la misma que corresponde a la trama
reticular que caracteriza a la ciudad, sitio por el cual fluyen vehículos y peatones.
Aunque un 48 % del área urbana tiene definida su red, el sector restante aún no
dispone de un estudio vial a gran escala que complemente todos los aspectos
urbanísticos y de transporte.
De acuerdo a la función que cumplen las vías dentro de la ciudad se las ha
clasificado en expresas, arteriales, colectoras y locales considerando el volumen
vehicular y la velocidad de circulación. En la tabla 1.5 se muestra la distribución
de las vías de la cuidad de Loja según su función.
11
Tabla 1.5 Vías de la cuidad de Loja según su función.
FUENTE: Unidad Municipal de Transito y Transporte Terrestre. Municipio de Loja
12
1.3.2.1 Sistema Arterial.
Conformado por vías para trayectos largos a una velocidad máxima comprendida
entre los 35 y 45 Km. por hora con los que absorben los desplazamientos
intrazonales soportando un alto volumen de circulación. En la ciudad de Loja se
destacan dos arterias principales: la oriental, y la central.
1.3.2.2 Sistema Colector
Este sistema esta conformado por vías que tienen por función recolectar el tráfico
de las vías locales y conducirlo al sistema arterial. Las vías colectoras conectan
vías arteriales entre si circunvalando áreas o zonas de uso continuo. La velocidad
de circulación se encuentra comprendida entre los 25 y 35 Km. por hora, con un
volumen de circulación medio.
1.3.2.3 Sistema Local
Son calles cuya función es dar acceso vehicular a los predios adyacentes. Son
vías de corto trayecto de recorrido a velocidades menores a 25 Km. /hora, con un
volumen de circulación bajo.
Existe un total de 427 kilómetros de vías autorizadas, de las cuales 58 kilómetros
corresponden a vías arteriales y 41 kilómetros a vías colectoras. Existen además
14 distribuidores de tráfico y 37 puentes. La topografía de la ciudad, determina
que existan pendientes superiores al 8%, ello afecta la circulación de ciclistas y el
tratamiento estructural de las vías.
1.3.2.4 Tráfico Urbano
El parque automotor de la ciudad de Loja, se encuentra conformado
especialmente por vehículos livianos y pesados, los mismos que son de uso
privado, público, estatal, etc. La tasa de crecimiento vehicular es del 11.3 %.
PV f = Pvi (1 + r )
n
11333 = 566(1 + r ) 28
20.0229 = (1 + r ) 28
1.11297 = (1 + r )
r = 11.3%
13
PVf : población vehicular final (año 2000).
PVi : población vehicular inicial (año 1972).
n : número de años (2000-1972).
r : tasa de crecimiento a calcular.
FUENTE: INEC
1.3.2.5 Estacionamiento y Espacio.
Los problemas actuales de demanda de estacionamiento, se presentan en las
calles aledañas a la zona tarifada, en donde la ocupación de espacios es del
100%, pudiéndose evidenciar una mayor congestión vehicular y efectos
ambientales negativos.
1.3.3 ESTRUCTURA DEL SIMERT-LOJA
En la cuidad de Loja, la demanda de estacionamientos se concentra
especialmente en la parte central, razón por la cual actualmente se encuentra en
operación el Sistema Municipal de Estacionamiento Rotativo Tarifado a cargo de
la Unidad Municipal de Transito y Transporte (UMTT); cuya función es incentivar
el uso organizado de la vía pública y otorgar el derecho de la misma a todos los
ciudadanos.
Como se puede observar en la Figura 1.1 la zona de funcionamiento del SIMERT
es en el centro de la cuidad de Loja dentro del límite urbano.
SIMERT-LOJA actualmente se encuentra distribuida en dos zonas: la zona
SIMERT CENTRAL que contempla 73 cuadras y 35 manzanas mostradas en la
Figura 1.2 y la zona SIMERT AMPLIADA con 102 cuadras y 61 manzanas como
se muestra en la Figura 1.3. El límite máximo de estacionamiento es de tres
horas, el costo de la hora tarifada es de 0.25 dólares y quien incumple con lo
antes expuesto debe someterse a sanciones contempladas en el reglamento
contemplado en la ordenanza correspondiente5.
5
Anexo A. Ordenanza de creación del SIMERT
14
En la tabla 1.6 se muestra la distribución total de plazas del SIMERT existentes en
la ciudad.
Tabla 1.6 Distribución de plazas SIMERT
Cuadras tarifadas SIMERT Central
74
Oferta de plazas SIMERT Central
1080
Manzanas afectadas SIMERT Central
35
Cuadras tarifadas SIMERT Ampliada
102
Oferta de plazas SIMERT Ampliada
1390
Manzanas afectadas SIMERT Ampliada
61
Total de cuadras tarifadas SIMERT
176
Total manzanas afectadas SIMERT
96
OFERTA TOTAL DE PLAZAS SIMERT
2470
15
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10 DE AGOSTO
W
W
31
Y
Z
Z
32
V
V
33
S
34
R
35
T
T
V
T
OLMEDO
T
OLMEDO
AV. ALONSO DE
COLON
MERCADILLO
MIGUEL RIOFRIO
25 puntos de control
Figura1.2 Ubicación de la Zona Central del SIMERT
2
J. J. Samaniego
Colón
J. A. Eguiguren
10 de Agosto
Rocafuerte
Pasaje La Feue
Miguel Riofrío
3
4
5
6
7
8
9
A
A
A
H
H
I
K
N
José Félix de Valdivieso
R a m ó n P in to
K
10
11
12
B
B
B
13
14
C
C
E
E
D
15
H
H
F
16
I
I
G
K
17
K
18
87
4
J
J
28
29
L a u ro G u e rre ro
J
22
B
23
C
21
D
24
25
E
26
F
F
27
G
G
40
Quito
20
19
Juan de Salinas
1
Azuay
Mercadillo
Calle S/N
VENEZUELA
M. Rodríguez
17
A v . Ib e ro a m é ric a
A v . U n iv e rsita ria
L
L
L
31
32
LL
Imbabura
30
1 8 d e N o vie m b re
LL
M
LL 37
Lourdes
S u cre
CATACOCHA
L
36 M
42
N
V
U
38
M
T
43
44
N
S
33
X
X
34
35
X
X
40
41
Y
Y
46
47
Y
Y
53
U
V
U
V
39
T
45
T
S
B o lív a r
N
48
O
49
50
O
O
51
S
52
54
B e rn a rd o V a ld iv ie so
55
P
P
O
R
56
57
R
R
P
O lm e d o
P
58
59
Q
Q
Q
60
R
R
R
61
S
S
62
T
T
63
Z
Z
64
W 65
W
CH
102 CUADRAS
61 MANZANAS
66
CH
J u a n J o sé P e ñ a
67
Q
R
68
69
Z
W
P . S in c h o n a
71
73
74
75
81
83
70 S
72 T
76
CH
77
2 4 d e M a yo
Av
78
79
80
82
84
.E
m
o
an
ili
O
rt e
ga
3 1 P u n to s d e c o n tro l
Figura1.3 Ubicación de la zona ampliada del SIMERT
18
Actualmente el sistema opera en forma manual y el control se realiza por
muestreo. El horario de vigencia del SIMERT es de lunes a viernes de 08h00 a
19h00 y el sábado de 09h00 a 13h00. El tiempo máximo de estacionamiento
continuo es de tres horas.
En la zona de implementación del SIMERT el Municipio de Loja ha implementado
la señalización horizontal y vertical correspondiente que permitirá el uso
organizado de los espacios autorizados para el uso de vehículos; existen lugares
de estacionamientos permanentes y exclusivos para los siguientes casos:
•
Cuatro espacios por hospital.
•
Cuatro espacios por clínica.
•
Cuatro espacios para cruz roja.
•
Un espacio por hotel.
•
Hasta un máximo de cuatro espacios por cooperativa de taxis.
1.3.3.1 Control y uso del estacionamiento tarifado.
Para el control y tarifación del uso de los estacionamientos se usa como
instrumento la TARJETA PREPAGO en las modalidades A y B. La tabla 1.7
muestra las diferencias existentes entre ambos modelos:
Tabla 1.7 Características de las tarjetas prepago.
Costo
Período
Tarjeta Prepago B
USD $ 1.50
USD $ 3.00
de 90 días a partir de su 90 días a partir de su
duración.
Fracción
Tarjeta Prepago A
primer uso
primer uso
de 30 minutos
60 minutos
tiempo mínima.
Número de horas 6 horas
acumuladas
12 horas
19
Figura1.4 Tarjetas prepago SIMERT.
Actualmente las tarjetas se encuentran disponibles a la venta en diferentes
locales comerciales de la cuidad. Cuando el vehículo se estaciona, el usuario
deberá indicar la fecha exacta y registrará en los recuadros que indiquen el
tiempo que va a hacer uso del estacionamiento; finalmente procederá a ubicar la
tarjeta en la parte frontal del parabrisa de su vehículo para que sea observada por
el controlador.
Los inspectores y controladores a través del sistema de muestreo, verificarán que
se cumplan con los tiempos de estacionamiento marcados en los vehículos.
Los equipos de control que se utilizan son especialmente: fichas de control,
radios, motos y vehículos en general. Los dispositivos de sanción son el candado
inmovilizador, los libretines de multas y la grúa.
20
1.3.3.2 Sanciones.
Las sanciones establecidas para los usuarios que no cumplan las Ordenanzas
Municipales 17 se resumen en la tabla 1.8.
Tabla 1.8 Sanciones.
TIEMPO RETRASO
SANCION
MULTA
5 – 15 minutos
Amonestación verbal
USD $ 0.00
16 – 30 minutos
Citación
USD $ 3.00
31 – 60 minutos
Inmovilización vehículo
USD $ 5.00
61 – 120 minutos
Inmovilización vehículo
USD $ 10.00
Mayor a 120 minutos
Inmovilización vehículo
USD $ 20.00
Para proceder a la desinmovilización del vehículo el usuario deberá cancelar en
forma inmediata las multas en las oficinas de Recaudaciones Municipales (el
tiempo de inmovilización es tarifado como uso normal del SIMERT); caso
contrario el vehículo será remolcado al patio de custodia del SIMERT, en donde
permanecerá hasta que su dueño presente el comprobante de pago respectivo
con una multa de 40 dólares por uso de la grúa.
Si el usuario alterara a su conveniencia la hora de llegada al estacionamiento en
la tarjeta prepago; tendrá una sanción de USD $ 10.00, que deberá ser cancelada
por el usuario en las oficinas de Recaudaciones Municipales en un plazo máximo
de cuarenta y ocho horas.
La emisión de las obligaciones correspondientes a las sanciones establecidas en
esta ordenanza se las hará a nombre del propietario del vehículo.
17
Anexo 1. Ordenanza Municipal de creación del SIMERT
21
CAPÍTULO II
ESTUDIO DE LAS TECNOLOGÍAS AFINES
2.1 INTRODUCCIÓN
En la actualidad se vive una autentica revolución de tecnologías inalámbricas y
sistemas automáticos de comunicación. La investigación y desarrollo tecnológico
han permitido que múltiples tecnologías puedan ser implementados en la solución
de un mismo problema.
En este capítulo se realiza un estudio de las principales tecnologías que se
pueden utilizar para la detección de presencia de un vehículo cuando se
estaciona en una zona donde actualmente se encuentra funcionando el Sistema
de Estacionamiento Rotativo Tarifado de forma manual.
Se seleccionaron tres tecnologías como apropiadas para ser analizadas en este
capitulo: Tecnología RFID, Sistema de Posicionamiento Global GPS y Cable
Radiante. Finalmente se escoge la tecnología más apropiada para el diseño.
2.2 TECNOLOGÍA RFID
La identificación por radiofrecuencia (RFID18) permite obtener datos digitales
remotamente por medio de ondas de radio. Funciona en base a un chip que
contiene la información del producto y éste envía la señal a un receptor; es decir,
RFID utiliza el rango de acción de las señales de radiofrecuencia para rastrear la
información sin necesidad de un contacto directo entre el transmisor y receptor.
18
Radio Frequency Identification
22
2.2.1 ARQUITECTURA DE LA TECNOLOGÍA RFID
En la Figura 2.1 se presenta la arquitectura básica de la tecnología RFID, la cual
consta de un lector (en este caso se trata de un computador personal), un interfaz
de aire y de un transpondedor (tarjeta RFID).
Figura 2.1. Arquitectura Básica de la Tecnología RFID
Los componentes de un sistema de radiofrecuencia son: la etiqueta o TAG que
contiene la información de identificación, y un LECTOR que al entrar en contacto
no directo con el TAG es capaz de leer la información contenida.
2.2.1.1 Etiqueta RFID (TAG)
Está compuesto internamente por una bobina, un chip de silicón con la
programación y un espacio de memoria para el almacenamiento de información
de cada etiqueta. Se presenta comercialmente de diferentes formas: tarjeta,
botón, pulsera, o incluso puede ser inyectado en un animal (existen TAGs RFID
del tamaño de un grano de arroz). En este momento el dispositivo más pequeño
mide 0,2 mm * 0,2 mm y es más delgado que una hoja de papel.
23
La mayoría de TAGs son encapsulados para resistir impactos, químicos,
humedad y polvo como se puede observar en la Fig 2.2; aunque sus rangos de
operación pueden ser afectados por metales o radiaciones electromagnéticas que
se encuentren cerca.
Figura 2.2. Diferentes formas de TAGs RFID
Inicialmente las tarjetas RFID podían comunicarse con un solo equipo o marca de
lector RFID. En la actualidad gracias al uso de estándares los tags están en la
capacidad para comunicarse con cualquier lector compatible. Alternativamente,
ellos pueden también ser seguros, requiriendo que el lector provea una clave u
otra clase de autenticación antes que el tag responda.
Los tags EPC (Electronic Product Code) son un tipo de etiquetas RFID que siguen
el estándar desarrollado por MIT (Massachusetts Institute of Technology). En la
Tabla 2.1 se puede observar claramente las diferentes clases de dispositivos EPC
y sus principales características.
24
Tabla 2.1 Clases EPC de tags RFID
CLASES DE
DEFINICIÓN
PROGRAMACIÓN
DISPOSITIVOS
EPC
Clase 0
Etiquetas pasivas
Programado por el fabricante
de solo lectura
Clase 1
Etiquetas de escritura única y
Programado por el cliente,
múltiples lecturas
pero no puede ser reprogramado.
Clase 2
Etiquetas pasivas re-escribibles
Reprogramables.
Clase 3
Etiquetas semipasivas
Clase 4
Etiquetas activas
Clase 5
Lectores RFID
Estructura del Tag.
Como se observa en la Figura 2.3 un TAG RFID está compuesto principalmente
por: el chip o circuito integrado (1), la antena (2) y un sustrato (3). En el caso de
tags de tipo semiactivo o activo hay que añadir la batería.
Figura 2.3 Componentes de un Tag RFID
•
Chip o circuito integrado: Almacena la información (puede contener
información de 96 bits como el EPC, pero también pueden tener una
capacidad mayor) y ejecuta los comandos específicos. Como se puede
entender a mayor capacidad mayor es el costo de producción. El diseño
del chip determina el tipo de memoria, si es de solo lectura o tiene la
capacidad de leer y escribir.
25
•
Antena: En el TAG la función de la antena es absorber las ondas de RF
(Radio Frequency) y transmitir la información digital contenida en el chip.
La energía para activar el chip la recoge del campo RF; este proceso es
llamado acoplamiento (coupling).
•
Sustrato: Material que mantiene el chip y la antena juntos y protegidos. La
mayoría es una lámina plástica. Tanto el chip como la antena quedan
embebidos en este material.
2.2.1.2 Antena
Dispositivo que utiliza ondas de radio para leer y escribir datos en los TAGS. Se
encuentran de todas formas y tamaños según la frecuencia de operación de la
onda de la señal transmitida o recibida.
La función principal de las antenas es enviar una señal hacia las etiquetas y
recibir el resultado de identificación (ID) del transponder.
Su funcionalidad depende del tipo de TAG a usar; es decir si se utiliza una
etiqueta de radio frecuencia de operación tipo activo o pasivo. La capa física RFID
consiste en la forma en que el radio y las antenas permiten la comunicación
mutua y la transferencia de información.
2.2.1.3 Lector
Es la interfaz entre la antena y el dispositivo que se encarga del procesamiento de
información. El sistema de control se enlaza con el lector y envía su información
vía comunicación paralela, serial o bus. También se puede programar a los
lectores para controlar procesos directamente con los datos en el TAG de la
memoria.
26
En un sistema RFID simple, el pulso de energía que envía el lector funciona como
un interruptor (on-off); en sistemas más sofisticados, la señal del lector RFID
puede contener comandos para la etiqueta, instrucciones para leer o escribir en la
memoria de la etiqueta e incluso contraseñas.
Dado que las señales de múltiples TAGs RFID pueden interferir unas con otras, el
lector debe estar en la capacidad de filtrar o seleccionar las señales correctas de
cada TAG mediante protocolos de anticolisión; en el cual el lector determina las
múltiples TAGs existentes en cobertura y les asigna diferentes turnos para que
respondan al lector sin interferir unas con otras.
Como se dijo anteriormente los lectores RFID fueron inicialmente diseñados para
leer únicamente cierto tipo de etiquetas RFID, actualmente los llamados “multimode readers” pueden leer múltiples clases de etiquetas RFID.
Los lectores RFID se encuentran generalmente encendidos, continuamente
transmitiendo ondas de radio esperando a que alguna etiqueta entre en su
cobertura. Pero en dispositivos que necesitan conservar energía, esta
característica es innecesaria, e incluso indeseable; para esto es posible configurar
al lector RFID para que envíe señales de pulsos de radio solo en respuesta a un
evento externo.
Estos dispositivos se encuentran de diferentes tamaños al igual que las etiquetas.
El lector más grande podría consistir de una computadora personal de escritorio
con una tarjeta especial y múltiples antenas conectadas a la tarjeta por cable
protegido. El lector más pequeño tiene el tamaño de una estampilla postal y esta
diseñado para sistemas embedded (es decir, un sistema de propósito especial
diseñado para llevar a cabo una función específica) en teléfonos móviles.
27
2.2.2 TECNOLOGÍAS RFID
Las tecnologías de etiquetas de identificación por frecuencia de radio pueden ser
pasivas o activas; aunque también algunos autores hablan de RFID semi-pasivos.
2.2.2.1 Tecnología RFID pasiva
En la tecnología RFID pasivas, las etiquetas carecen de fuente de alimentación
propia. La mínima corriente eléctrica inducida en la antena por la señal de
escaneo de radiofrecuencia proporciona suficiente energía al circuito integrado de
la etiqueta para poder transmitir una respuesta; por lo tanto la respuesta de una
etiqueta pasiva RFID es necesariamente breve, normalmente apenas un número
de identificación. Las etiquetas pasivas, en la práctica tienen distancias de lectura
que varían entre unos 10 mm hasta cerca de 10 metros.
Las etiquetas RFID semi-pasivas son muy similares a las pasivas, la diferencia
está en que incorporan adicionalmente una pequeña batería. Esta batería permite
al circuito integrado de la etiqueta estar constantemente alimentado. Además,
elimina la necesidad de diseñar una antena para recoger potencia de una señal
entrante. Las etiquetas RFID semi-pasivas responden más rápidamente, por lo
que son más potentes en la cobertura de lectura. En la Figura 2.4 se muestra un
ejemplo de etiqueta RFID semi-pasiva.
Figura 2.4 Etiqueta RFID semi-pasiva.
28
2.2.2.2 Tecnología RFID activa
En la tecnología RFID activa, las etiquetas RFID tienen una fuente de energía
incorporada, lo que les permite tener una cobertura de lectura mayor y memorias
más grandes que las etiquetas pasivas, tienen un tamaño aproximado de una
moneda. Muchas etiquetas activas tienen rangos prácticos de diez metros, y una
duración de batería de varios años. Además presentan otros factores tales como
exactitud, funcionamiento en ciertos ambientes - como cerca del agua o metal,- y
confiabilidad, hacen que el uso de etiquetas activas sea muy común hoy en día.
En la Tabla 2.2 se muestran algunas diferencias técnicas y en la Tabla 2.3 se
presentan las capacidades funcionales entre las diferentes tecnologías RFID.
Tabla 2.2 Diferencias técnicas entre tecnologías RFID
Fuente poder etiqueta
RFID ACTIVO
RFID PASIVO
En el interior de la etiqueta
Energía transferida desde el
lector RFID vía
radiofrecuencia.
Presencia
batería
en
SI
NO
Continua
Solo cuando es inducido
etiqueta
Disponibilidad energía TAG
desde el lector.
Energía señal transmitida
BAJA
ALTA (Debe inducir al TAG)
ALTA
BAJA
ALTA
BAJA
desde el lector al TAG
Energía señal transmitida
desde
el
TAG
hacia
el
lector RFID
Cantidad de información
transmitida
29
Tabla 2.3 Capacidades funcionales de tecnologías RFID
RFID ACTIVOS
Rango Comunicación.
RFID PASIVOS
Alcance mayor (100m o más)
Pequeño
y muy
pequeño
alcance (3m o menor)
Conexión multitags.
Puede
colectar
Recoge información de
información de 1000 tags en
cientos de tags con un lector
reposo. con un lector simple.
simple.
Lee información de 20
tags.
Capacidad sensores.
moviéndose
a
Lee información de 20
tags moviéndose a menos de
velocidades de 100 mph.
3mph o menos.
Habilidad
Habilidad de leer y transferir
continuo
de
y
monitoreo
grabación
de
valores
de
sensores
solo
entradas de sensores: datos
cuando es inducido por el
y tiempo (hora, fecha).
lector; no guarda fecha ni
hora.
Transferencia datos
Lee y escribe datos (Ej. 128
Bajo
KB)
almacenamiento información
con
sofisticados
algoritmos de búsqueda y
nivel
de
(Ej. 128 bytes)
capacidades de acceso.
2.2.3 FRECUENCIAS DE OPERACIÓN
Hay cuatro clases distintas de etiquetas RFID en uso, según su radiofrecuencia:
se tiene las etiquetas de frecuencia baja (125 khz a 134,2 Khz.), las etiquetas de
alta frecuencia (13,56 MHz.), las etiquetas UHF19 o frecuencia ultra elevada (865
a 956 MHz.), y las etiquetas de microondas (2,45 GHz.). Las etiquetas UHF no
pueden ser utilizadas de forma global, porque no existen regulaciones globales
para su uso.
Para seleccionar la óptima frecuencia de radio de operación se requiere el estudio
de varios factores, incluyendo el rendimiento esperado, factores regulatorios y
coexistencia con otras tecnologías inalámbricas.
19
Ultra High Frequency
30
Las frecuencias dentro del rango de 100Mhz a 1Ghz presentan las mejores
opciones en técnicas de operación para RFIDs activas de gran alcance y en
comunicaciones omnidireccionales. Esta información se encuentra reflejada en la
Figura 2.5, mientras que en la Tabla 2.4 se muestra las principales bandas de
frecuencia y sus aplicaciones.
Figura 2.5 Rendimiento técnico vs frecuencias de operación
Tabla 2.4 Bandas de frecuencia utilizadas en RFID.
BANDA
FRECUENCIA
USO
DE OPERACIÓN
LF
125-134.2 Khz.
Control de acceso, seguimiento de animales,
llaves inalámbricas, inmovilizadores de
vehículos
HF
13.56 Mhz
“Tarjetas inteligentes”, seguimiento de objetos
incluyendo equipaje, libros.
UHF
400 Mhz
Logística, control, administración, pago de
865.5 – 867.6 Mhz (Europa)
peajes, seguimiento de contenedores.
915 Mhz (EEUU)
950 – 956 Mhz (Japón)
Microondas
2.45 Ghz, 5.751 – 7 Ghz
Control y administración de objetos.
31
La FDA (US Food and Drug Administration) ha adoptado la banda HF (High
Frequency) para el uso de sistemas RFID en aplicaciones médicas. El sistema
EPC (Electronic Product Code) que identifica de manera única a los tags RFID
opera en las bandas HF(High Frequency) y UHF (Ultra High Frequency).
La energía radiada por una antena la clasificamos en campo cercano “near field”
(cobertura dada por un pequeño número de longitudes de onda de la antena) y
campo lejano “far field” (energía radiada fuera del campo cercano). Dado que las
longitudes de onda de dispositivos que usan la banda HF (High Frequency) y
LF(Low Frequency) son mucho mayores que los rangos en que los sistemas RFID
operan; estos sistemas operan en el campo cercano, mientras los sistemas UHF
operan en el campo lejano.
2.2.4 ESTÁNDARES
Los estándares o normalizaciones nos permiten obtener una arquitectura abierta
que puede ser implementada por diferentes fabricantes o integradores. Según el
tipo de aplicación existen en la actualidad diferentes estándares. Entre las más
relevantes se tiene:
Estándares desarrollados para tarjetas de identificación:
•
ISO/IEC 10536 Identification cards – Contactless integrated circuit
cards: para tarjetas de identificación inteligentes a 13,56 MHz. Describe
sus características físicas, dimensiones, localizaciones de las áreas de
interrogación, las señales electrónicas y los procedimientos de reset, las
respuestas de reset y el protocolo de transmisión.
•
ISO/IEC 14443 Identification cards – proximity integrated circuit cards:
desarrollado para tarjetas de identificación inteligentes con rango superior a
un metro, utilizando la frecuencia de 13,56 MHz. Describe las
características físicas, el interfaz aéreo, la inicialización y anticolisión, y el
protocolo de transmisión.
32
•
ISO/IEC 15693 Contactless integrated circuit cards – Vicinity cards: se
desarrollan las características físicas, la interfaz aérea y los protocolos de
transmisión y anticolisión para tarjetas sin contacto con circuitos integrados
en la banda HF (13,56 MHz).
Estándares desarrollados para la gestión a nivel unidad:
•
ISO/IEC 15961 RFID for item management – Data protocol: application
inteface: maneja los comandos funcionales comunes y características de
sintaxis, por ejemplo, tipos de tags, formatos de almacenamiento de datos,
o compresión de los datos. Los estándares de interfaz aérea no afectan a
este estándar.
•
ISO/IEC 15962 RFID for item management – Protocol: Data encoding
rules and logical memory functions: dirigido al procedimiento que el
sistema RFID utiliza para intercambiar información de la gestión a nivel de
unidad. Crea un formato de datos uniforme y correcto, una estructura de
comandos, y procesamiento de errores.
•
ISO/IEC 15963 for item management – Unique identification of RF tag:
este estándar se dirige al sistema de numeración, el proceso de registro y
uso del tag RFID. Se ha diseñado para el control de calidad durante el
proceso de fabricación. También está dirigido al recorrido de los tags RFID
durante este proceso, su ciclo de vida y control para anticolisión de varios
tags en la zona de interrogación.
•
ISO/IEC 19762: Harmonized vocabulary – Part 3: radio-frequency
identification:
documento
que
proporciona
términos
generales
y
definiciones en el área de la identificación automática y técnicas de captura
de datos, con secciones especializadas en varios campos técnicos, al igual
33
que términos esenciales para ser usados por usuarios no especializados
en comunicaciones. La parte 3 es la que hace referencia a la tecnología
RFID.
•
ISO/IEC 18000 Air inteface standards: diseñada para crear una
interoperabilidad global, donde se define la comunicación entre los tags y
los lectores. Incluyendo diferentes frecuencias de trabajo. El objetivo del
estándar es asegurar un protocolo de interfaz aérea universal. Este
estándar contiene 7 partes diferentes. La primera consiste en la
arquitectura del sistema RFID para la gestión unitaria. La parte 3 y 6 son
las más relevantes y críticas. En la 3 se definen dos modos no
interoperables aunque se han diseñado para no interferirse entre ellos. El
modo 1 está basado en ISO 15693 y el modo 2 en PJM (Phase Jitter
Modulation) para obtener mayor tasa de bits. La parte 6 también define dos
modos de operación conocidos como A y B.
•
ISO/IEC 18001 RFID for Item Management - Application Requirements
Profiles: Proporciona el resultado de tres estudios para identificar
aplicaciones y usos de la tecnología RFID con gestión a nivel unidad de
artículo, con una clasificación resultante según diferentes parámetros
operacionales, incluyendo el rango de operación, tamaño de la memoria,
etc. También se tiene una breve explicación de los temas asociados con
los parámetros de distancias, número de tags dentro del campo de
interrogación, etc. Se incluye una clasificación de los tipos de tags según
las aplicaciones.
•
EPC™ Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Generation-2 UHF
RFID: creado por EPC global, joint venture entre EAN (European Article
Numbering) y UCC (Uniform Code Council), y tecnología desarrollada por
Auto – ID Center; en este documento se desarrolla el estándar para el
protocolo de interfaz aérea de comunicación entre el tag y el lector.
34
•
13.56 MHz ISM Band Class 1 Radio Frequency (RF) Identification Tag
Interface Specification: desarrollado por EPC global para definir la
interfaz de comunicación y el protocolo para la clase 1 en 13,56MHz.
Incluye los requerimientos de los tags y lectores para establecer
comunicaciones en dicha banda de frecuencias.
•
EPC Gen 2 es la abreviatura de “EPCglobal UHF Generation 2”. El
estándar Gen 2 de EPCglobal fue aprobado en diciembre de 2004, y es
probable que llegue a formar la espina dorsal de los estándares en
etiquetas RFID de ahora en adelante, ya que cuenta con mejoras con
respecto a velocidades de transmisión, rango de operación, seguridad y
confiabilidad de datos.
•
Application Level Event (ALE) Specification Version 1.0: estándar
desarrollado por EPC global que especifica un interfaz a través de la cual
se filtra y consolida códigos electrónicos EPC con origen de varios
dispositivos.
2.2.5 USOS Y APLICACIONES
La tecnología RFID tiene una extensa área de aplicaciones y ámbitos de uso,
entre los principales están las siguientes:
•
Control de calidad, producción y distribución.
•
Localización y seguimiento de objetos.
•
Control de accesos.
•
Identificación de materiales.
•
Control de fechas de caducidad.
•
Detección de falsificaciones.
•
Almacenaje de datos.
35
•
Control de stocks.
•
Automatización de los procesos de fabricación.
•
Información al consumidor.
•
Reducción de tiempo y costo de fabricación.
•
Identificación y localización de animales perdidos.
•
Identificación y control de equipajes en aeropuertos.
•
Inventario automático.
Entre las principales ventajas económicas que ofrece la tecnología RFID se
pueden anotar:
•
Mayores Ingresos.
•
Reducción de costos operacionales.
•
Mejora de controles de calidad y seguridad.
•
Optimización en la administración de activos.
•
El uso de esta tecnología incrementa sin lugar a duda tanto la eficiencia
como efectividad a lo largo de toda la cadena de producción de una
empresa.
Otros ejemplos de aplicaciones de esta tecnología son:
•
RFID es utilizada por gobiernos en aplicaciones civiles y militares,
identificación militar, pasaportes, licencias de manejo, brazaletes médicos y
dispositivos implantables.
•
En otros países, en el ámbito empresarial se utiliza para el control y
seguimiento de productos en grandes cadenas comerciales, control de
acceso a dependencias específicas dentro de un edificio, control de
entrada y salida, ubicación de una persona al interior de un edificio, etc.
36
•
La comunidad europea piensa introducir esta técnica en la próxima
generación de billetes, para facilitar el recuento de billetes y evitar
falsificaciones.
•
En el mercado agropecuario está entrando con bastante fuerza para el
control, monitoreo y trazabilidad de sus productos. La identificación de
animales para su traslado es uno de sus grandes ámbitos de utilización.
•
En la automatización industrial es otro de los campos en que el RFID ha
entrado con mucha fuerza, ya que permite una supervisión directa sobre
todas las etapas del proceso productivo.
•
Los casos de aplicación más conocidos son las autopistas concesionadas
en la cuales los lectores están ubicados en los pórticos de acceso y cada
vez que hacen contacto con el dispositivo TAG (que es una etiqueta de
RFID activa) carga a la patente del vehículo el monto correspondiente por
el uso.
•
En la medicina, los implantes de TAGS RFID en seres humanos son
usados para alertar a los doctores de las condiciones médicas de los
pacientes y su información médica personal, como por ejemplo diabetes, si
la persona es ingresada en un hospital en estado inconciente y situaciones
de emergencia.
37
2.3 TECNOLOGÍA GPS
GPS son las siglas correspondientes a Global Positioning System. El Sistema de
Posicionamiento Global es un sistema de navegación que permite a través de 24
satélites en órbitas alrededor de la tierra, localizar mediante unas coordenadas
únicas cualquier equipo radio-receptor terrestre.
2.3.1 CONSTITUCIÓN DEL SISTEMA GPS
El sistema GPS está constituido por tres sectores fundamentales: el espacial, el
de control y el de usuario.
2.3.1.1 Sector espacial.
El sector espacial está constituido por la constelación de satélites NAVSTAR
(NAVigation Satellite Time And Ranking) según una planificación en base a 3
generaciones de satélites (esta planificación inicial se varió y realmente se han
utilizado hasta el momento cuatro generaciones distintas de satélites) que fueron
terminados el 8 de diciembre de 1993 cuando 24 satélites fueron operativos de
forma simultánea. También hay otros satélites desactivados y disponibles como
reserva.
La constelación GPS consta de 6 órbitas uniformemente distribuidas en el plano
del ecuador. Hay 4 satélites por órbita con altitud de 20180 Km, lo que determina
un período de 12 horas de tiempo sideral, es decir, que el satélite completa dos
órbitas exactas de 360 grados de giro de la Tierra.
Cada órbita o plano orbital se identifica por una letra. Los planos orbitales son: A,
B, C, D, E y F; cada posición del satélite en la órbita se identifica por un número.
En la Figura 2.6. se observa que las posibles posiciones de un satélite de servicio
en una órbita son: 1, 2, 3 y 4.
38
Figura 2.6. Ejemplo de planos orbitales y posiciones de órbita
Con la constelación definitiva actualmente, habrá en cualquier punto y momento
entre 6 y 11 satélites observables, con geometría favorable. El tiempo máximo de
observación de un satélite es de hasta 4 horas y cuarto, suponiendo que pase por
el cénit y que sólo se observe en alturas de horizonte superiores a 15 grados.
Los satélites tienen una serie de antenas emisoras que funcionan en la banda L
(1,5Ghz – 2,7Ghz) del espectro, que son las encargadas de enviar a la superficie
terrestre las señales que se recibirán. También tienen otra antena emisorareceptora, operando en banda S (2,7 Ghz a 3,5 Ghz), para intercambiar
información con el centro de control en tierra.
39
Figura 2.7. Sistema de antenas de los satélites
En la técnica GPS los satélites principalmente se identifican por su PRN o ruido
pseudoaleatorio (Pseudo Random Noise), característico y exclusivo de cada
satélite NAVSTAR en particular.
Portadoras, Código y Mensaje20
Si se utiliza un solo satélite y conocemos su posición y la distancia que nos
separa del mismo, nuestra posición se encontrará en un área de incertidumbre
que es geométricamente una esfera. Si a continuación añadimos otro satélite con
sus correspondientes datos de posición y distancia, ahora nuestra posición se
encontrará sobre una circunferencia intersección de ambas esferas. Por último, si
disponemos de tres satélites nuestra posición se reduce a dos puntos en el
espacio, de los cuales uno de ellos se puede rechazar por ser una posibilidad
incoherente (ya sea por encontrarse a gran distancia de la superficie de la Tierra o
moviéndose a una velocidad imposible). Así pues, 3 satélites son suficientes para
determinar una posición.
El sistema GPS fue concebido inicialmente como un proyecto militar que
permitiese a soldados y vehículos conocer su posición exacta, por lo que las
20
http://www.radioptica.com/Radio/gps.asp?pag=3
40
autoridades estadounidenses decidieron que el sistema estuviera disponible para
usos civiles bajo ciertas restricciones. En especial, se introdujo intencionadamente
una señal que alterara la precisión con la que los receptores calculan su posición.
Este hecho da lugar a la existencia de dos tipos de servicios: estándar SPS
(Estándar Positioning Service) y preciso PPS (Precise Positioning Service). El
servicio de posicionamiento estándar permite una precisión horizontal de 100 m y
vertical de 156 m, así como una precisión temporal de 340 ns. Por el contrario, el
servicio preciso está reservado para usuarios autorizados y permite precisiones
de 22 m horizontalmente, 27,7 m en vertical, y una precisión temporal de 100 ns.
Para la transmisión, cada satélite emplea dos frecuencias coherentes entre sí: L1
a 1575,42 MHz y L2 a 1227,6 MHz, ambas múltiplos del oscilador de referencia a
10,23 MHz como se observa en la Figura. 2.8. Posteriormente, estas portadoras
se modulan con códigos pseudoaleatorios empleando la técnica de espectro
ensanchado. El código C/A (Course/Adquisition) modula la portadora L1, la cual
transporta el mensaje de navegación y es la base del servicio SPS. Este código
consiste en una secuencia pseudoaleatoria de 1,023 MHz que se repite cada
1023 bits. Por su parte, el código P (Precise) modula tanto la portadora L1 como
L2, siendo la base del servicio PPS. Este código posee una frecuencia de 10,23
MHz y un período de 248 - 1 bits (muy largo), lo cual proporciona una duración de
7 días. Todos los satélites tienen el mismo generador de código P, pero a cada
uno se le asigna uno de los 40 segmentos no correlacionados de 7 días de
duración. De este modo, los satélites no se interfieren entre sí y pueden ser
identificados.
41
Figura 2.8 Señales del satélite GPS.
En realidad, el acceso a la segunda portadora está prohibido, ya que la
disponibilidad selectiva se implementa por medio de los errores introducidos por la
refracción de la ionosfera y la troposfera, y se ha demostrado que se puede
estimar su efecto utilizando dos frecuencias distintas. De esta manera, las
aplicaciones autorizadas poseen mayor resolución a raíz de la mayor frecuencia
del código P y a la disponibilidad de dos frecuencias para poder corregir los
errores de propagación atmosférica.
La información a transmitir dura 12,5 minutos y se transmite a una velocidad de
50 bit/s, aunque se ensancha en frecuencia por medio de los códigos
pseudoaleatorios. De este modo, los 50 bit/s de datos ocupan un ancho de banda
de 1 MHz con el código C/A y de 10 MHz con el código P. El código C/A tiene
como misión facilitar el enganche al código P para los usuarios autorizados. Como
es tan breve (1 ms), es relativamente sencillo obtener la fase del código
transmitido por un determinado satélite desplazando el código generado en el
receptor hasta que la correlación con la señal recibida sea máxima. Una vez que
se ha enganchado el receptor, entonces puede acceder a la información
modulada a 50 bit/s.
42
La estructura del mensaje de navegación GPS se muestra en la Figura 2.9.,
consiste en una supertrama compuesta de 25 tramas de 1500 bits. A su vez, cada
una de estas tramas se divide en 5 subtramas de 300 bits cada una. Cada
subtrama contiene 10 palabras de 30 bits cuyo significado es el siguiente:
mensaje de telemetría TLM (Telemetry Message), palabra HOW, correcciones a
los relojes de los satélites, vigencia de las correcciones impuestas al reloj, retardo
de grupo para evitar el efecto de la propagación ionosférica, posición exacta del
satélite, predicciones de los parámetros futuros, vigencia de los datos del
almanaque , mensajes especiales y datos de almanaque global
Figura 2.9 Mensaje de Navegación GPS.
2.3.1.2 Sector de control.
El sector de control está formado por cinco estaciones centrales de seguimiento
que controlan los satélites. Todos los datos se envían a la central donde se
procesan y se calculan las efemérides, los estados de los relojes y toda la
información que luego se transmite y almacena en la memoria de cada satélite
para su radiodifusión.
Las efemérides son determinadas por la Estación Principal de Control, basándose
en el estudio de las señales GPS que son transmitidas por cada uno de los
satélites hacia las cuatro estaciones de monitoreo. Esta operación se lleva a cabo
43
diariamente y en la misma forma en que los satélites determinan la posición de un
usuario ubicado en la superficie de la Tierra, solamente que ahora se debe
establecer la posición exacta de un satélite en particular, a partir de la ubicación
conocida de las estaciones de monitoreo. Este control permanente de las órbitas
y la posición de los satélites sobre las mismas resulta indispensable considerando
la existencia de factores externos que influyen en su movimiento, como son: la
atracción gravitacional de cuerpos cercanos como la Tierra, la luna y el sol;
presión de radiación solar; y otros.21
Hay cinco estaciones oficiales de seguimiento de la constelación NAVSTAR:
La estación central o maestra (Consolidated Satellite Operation Center - CSOC o
Master Control Center) que se encuentra en Colorado Springs, exactamente en la
base Falcon de la U.S. Air Force. Como se observa en la Figura 2.9. las otras
cuatro estaciones oficiales se denominan monitor stations y están situadas en:
•
La isla de Ascensión (Atlántico Sur).
•
La isla de Diego García (Océano Índico).
•
En Kwajalein (Pacífico Occidental).
•
En Hawaii (Pacífico Oriental).
•
Además hay otra estación central de reserva en Sunnivale (California),
concretamente en la Base Ozinuka de la U.S. Air Force.
Figura 2.10 Estaciones Monitoras y Estación de Control
21
Wells, D. Guide To GPS Positioning, p. 5.7
44
La elección de la ubicación de las cinco estaciones oficiales de seguimiento no es
casual, sino que se ha buscado que estén regularmente espaciadas en longitud.
Las estaciones reciben continuamente las señales de los satélites, obteniendo la
información necesaria para establecer la órbita de los satélites con alta precisión.
Los datos obtenidos por las estaciones se envían al CSOC (Consolidated Satellite
Operation Center), donde son procesados para calcular las efemérides, los
estados de los relojes y toda la información a transmitir a los satélites, y que estos
almacenarán en su memoria.
La transmisión a los satélites de la información mencionada puede ser transmitida
por las estaciones de Ascensión, Diego García y Kwajalein. Además estas
estaciones tienen capacidad para enviar correcciones de reloj, comandos de
telemetría y otros mensajes. Por motivos de seguridad esta transmisión se realiza
tres veces al día. Sin embargo es función exclusiva de la CSOC la activación de
los sistemas de maniobra de los satélites para hacer modificaciones orbitales.
2.3.1.2 Sector de usuario.
El sector de usuario está compuesto por un aparato receptor de las señales
emitidas por los satélites. Este receptor está compuesto básicamente por una
antena de microondas y toda la electrónica necesaria para realizar el cálculo de la
posición, a partir de las señales detectadas. El equipo propio del sector de usuario
está formado por una antena y un receptor.
Antenas
La función de la antena del receptor G.P.S. es la conversión de la señal
radioeléctrica que recibe de los satélites de la constelación NAVSTAR a señal
eléctrica. La corriente eléctrica inducida en la antena por las señales radiadas
recibidas, posee toda la información modulada sobre ellas.
45
El receptor G.P.S. realiza el posicionamiento del centro radioeléctrico de la
antena, que no coincide normalmente con el centro físico del receptor, con lo que
se producirá un leve error de posicionamiento. Los fabricantes de receptores
especifican una posición adecuada de medición para el aparato, minimizándose el
error cometido (Antenna phase center ambiguity).
La antena es de cobertura hemiesférica omnidireccional, para poder captar con la
misma sensibilidad las señales que provengan desde el cénit hasta el horizonte.
Puede ser de muchas formas y materiales, dependiendo de las aplicaciones y del
costo del receptor: monopolo, dipolo, dipolo curvado, cónico-espiral, helicoidal o
microstrip. En la Figura 2.10 se muestra ejemplos de antenas receptoras.
Figura 2.11 Ejemplo de antenas receptoras
Se han desarrollado antenas múltiples que asocian hasta cuatro antenas muy
cercanas en el mismo plano de tierra, permitiendo determinar inclinaciones y giros
en tres ejes, además de las posibilidades normales del GPS, con que se tiene una
absoluta información de la dinámica tridimensional de un móvil. Concretamente en
un receptor de 24 canales se podrían distribuir 6 canales por antena en grupo de
4 antenas, 8 en grupo de 3, 12 canales en grupo de dos o los 24 en una antena.
Con este sistema se mencionan resoluciones angulares del orden de tres minutos
de arco.
46
Receptor
Etapa receptora
En la antena se han de generar tantas señales como satélites por canal se estén
recibiendo. Por ejemplo: un receptor de 12 canales bifrecuencia recibe 16 señales
si sigue a 8 satélites, y podría admitir 24 señales si hubieran 12 satélites en
seguimiento. Cada señal necesita un canal o dispositivo electrónico que la
procese con independencia del resto, tras ser separada y aislada por el receptor.
Las señales G.P.S. se transmiten empleando la técnica del espectro ensanchado
que protege contra interferencias y es favorable a la transmisión. Así pues la
amplitud de la señal que llega a la antena es estable, lo que ahorra la existencia
de una etapa de control automático de ganancia (C.A.G.).
El receptor G.P.S. es del tipo heterodino; es decir tiene la capacidad de generar
nuevas frecuencias mediante la mezcla de dos o más señales en un dispositivo
no lineal; permitiendo pasar de la frecuencia recibida en la antena a una baja
frecuencia para ser manejada por la electrónica del receptor.
Funciones de los receptores
Los receptores se encargan de tres funciones principales:
a) Satellite Manager, que es la gestión de los datos que envía el satélite. En
primer lugar el receptor está en modo “INIT” en el que se almacena el almanaque
y el estado de los satélites en una memoria. Después pasa al modo “NAV” en el
que almacena los datos necesarios para los cálculos.
b) Select Satellite, que se encarga de encontrar los cuatro satélites con geometría
óptima para la navegación, a partir de una lista de satélites visibles.
c) SV Position Velocity Acceleration, que calcula la posición y velocidad de los
satélites empleados en la navegación.
47
Información del receptor
El receptor, una vez en funcionamiento, ofrece información sobre el proceso de
observación a través de la pantalla y siguiendo órdenes del teclado. Se suele
disponer de la siguiente información:
•
Información de la versión del software interno.
•
Resultados de la comprobación interna inicial.
•
Tiempo transcurrido desde el encendido hasta la fijación de hora al recibir
el primer satélite.
•
Satélites seleccionados manualmente para trabajar con ellos.
•
Satélites localizados.
•
Satélites en seguimiento.
•
Azimut de cada satélite en seguimiento.
•
Elevación de cada satélite en seguimiento.
•
Número de eventos seguidos registrados de cada satélite en seguimiento.
•
Intensidad de cada señal recibida (relación señal a ruido).
•
Condición de cada satélite en seguimiento.
•
Semana G.P.S., día de la semana y tiempo GMT, tras recibir el primer
satélite.
•
Posición actual (longitud, latitud y altitud).
•
Dirección y velocidad de movimiento (en navegación).
•
Si se ha dado información del punto de destino: distancia al destino,
desviaciones, etc.
•
Diferentes destinos fijados en la memoria.
•
Ruta, si se ha programado pasar sucesivamente por diferentes puntos.
•
Bondad de la geometría de observación.
•
Bondad de la medida que puede hacerse sobre cada satélite.
•
Antigüedad de la información ofrecida.
•
Progreso de la observación: satélites que se pierden y captan y número de
observaciones.
•
Opción de observación elegida.
48
•
Registros meteorológicos introducidos.
•
Nombre del archivo que almacena las observaciones.
•
Estado de la fuente de alimentación.
•
Puertos de comunicación elegidos y protocolo de salida. etc.
2.3.2 VENTAJAS DEL SISTEMA NAVSTAR-GPS
El GPS es el único sistema que en la actualidad se encuentra completamente
constituido con disponibilidad continua y permanente, tanto para uso militar como
para uso civil. El sistema presenta cobertura mundial para aplicaciones marinas,
aéreas, terrestres, espaciales, móviles o fijas en tiempo real.
Al ser el GPS un sistema de navegación en el cual el cálculo de la posición se
realiza a partir de las señales recibidas de los satélites, su uso se simplifica por
cuanto el usuario no necesita transmitir ninguna señal hacia los satélites o
estaciones de control. De esta forma tanto la complejidad como los costos del
equipo se reducen22.
Adicionalmente, el GPS es el único sistema de posicionamiento satelital que
entrega al usuario información precisa de tiempo, con lo cual las aplicaciones del
sistema se multiplican por cuanto este puede ser utilizado como un instrumento
de sincronización para aquellos usos que requieran cierta coordinación temporal.
2.4 CABLE RADIANTE
El cable radiante es una combinación de una línea de transmisión y una antena.
Está constituido por un cable interior sólido llamado núcleo, recubierto de un
aislante de esponja, la misma que está recubierta de una malla de cobre en la
cual existen perforaciones que controlan la cantidad de energía que sale del cable
hacia los dispositivos a los cuales se está transmitiendo la información.
El cable radiante es muy similar al cable coaxial normal en su construcción. La
mayor diferencia está en el conductor externo del cable. Los cables coaxiales
22
Well, D., Guide to GPS Positioning, p.3.12
49
normales utilizan un conductor externo cubierto, el cual es diseñado para
minimizar la fuga de señales de radiofrecuencia. En cambio, el conductor externo
del cable radiante tiene orificios y estos permiten radiar una cantidad de señal de
forma controlada en el ambiente circundante del mismo. La cantidad de señal
que se propaga alrededor del cable es mínima comparada con la cantidad de
señal que sigue viajando a través del cable.
Como se observa en la Figura 2.11 los cables radiantes radian energía en forma
longitudinal, es decir, que la energía es radiada a lo largo del cable y con la
misma intensidad en todas las direcciones.
Por otro lado, este cable recibe señales de radio frecuencia de los diferentes
usuarios y a su vez transmite a los mismos.
La radiación y la atenuación
dependen de las dimensiones de los huecos que tenga el cable.
Figura 2.12 Propagación de la señal en el cable radiante
50
Estos cables son adecuados para cualquier tipo de aplicaciones que requieran un
gran ancho de banda y pueden ser usados para transmisiones simultáneas en
distintos rangos de frecuencia.
El cable radiante es una excelente herramienta para comunicaciones en edificios
donde el potencial para la radio frecuencia es altamente obstruido, en donde se
requiera múltiples servicios como celular, PCS y comunicaciones en seguridad o
emergencia.
2.4.1 TIPOS DE CABLES RADIANTES
En el mercado existen diversos tipos de cables radiantes, entre los más
destacados se tiene:
•
La serie RFX del fabricante Draka NK Cables.
•
RADIAX del fabricante Andrew.
•
AIRCELL del fabricante Trilogy.
•
El cable radiante del fabricante Kaval (Canadá).
•
TENNA-FLEX del fabricante Cablewave System Division.
•
UN-TRAC del fabricante Times Microwave Systems
•
El cable radiante del fabricante ITAS (Francia).
Se van a analizar algunos de los tipos anotados anteriormente:
2.4.1.1 . Cable Radiante RFX23.
La constructora finlandesa Draka NK Cables ha diseñado su serie de cables
radiantes RFX usando el proceso único de aislamiento del cable, en el que se usa
nitrógeno como gas expansor. El alto grado de expansión del dieléctrico de
espuma de polietileno y de las aperturas escrupulosamente maquinadas a lo largo
del conductor externo garantiza una atenuación longitudinal mínima y una pérdida
de acoplamiento también mínima.
23
NK CABLES SPECIFICATIONS, Draka NK Cables, 2005 Finlandia
51
Entre las principales características anotamos:
•
Atenuación y pérdida de acoplamientos bajos.
•
Cubierta disponible libre de halógeno y retardante al fuego.
•
Opción de cable mensajero para fácil instalación.
•
Dieléctrico de polietileno formado en una atmósfera de nitrogeno amigable
al medio ambiente.
•
Capa de polietileno sobre el aislante de espuma para prevenir la entrada
de humedad.
Se puede hacer la cubierta del cable con materiales retardantes de fuego y libres
de halógeno, de acuerdo con los requisitos del cliente. Para mejorar aún más la
capacidad retardante del fuego del cable, está disponible la opción de una barrera
de mica especial entre el conductor exterior y la cubierta exterior.
2.4.1.2. Cable Radiante AIRCELL24.
Los cables radiantes Aircell del fabricante Trilogy permiten brindar a los usuarios
altas expectativas de tener cobertura de radio frecuencia en áreas en las que son
difíciles de alcanzar, por ello este tipo de cables han sido examinados
cuidadosamente para su uso dentro de construcciones y en ambientes externos.
El cable radiante Aircell actúa tanto como una línea de transmisión y como una
antena, proporcionando una señal uniforme y potente en áreas de propagación
restringidas. Posee dos orificios en el conductor exterior que permiten acoplar las
señales de RF a los dispositivos inalámbricos. Debido a la capacidad del ancho
de banda del Aircell, un solo cable radiante puede proveer cobertura a través de
múltiples bandas de frecuencia simultáneamente lo cual los hace muy útiles, ya
que se los utiliza en los sistemas de comunicación de una y dos vías.
24
AIRCELL PLENUM AND PLENUM RADIATING CATALOG, Trilogy Communications, 2004, United
States of America
52
Entre las principales ventajas de este tipo de cable radiante podemos anotar:
•
La capacidad de multibanda.
•
Baja atenuación y pérdida óptima de acoplamiento.
•
Durabilidad superior.
•
Impermeabilidad.
•
Niveles de retardo al fuego.
•
Facilidad de conexión.
•
Facilidad de instalación.
2.4.1.3. Cable Radiante RADIAX25.
El cable RADIAX de Andrew resuelve los problemas de comunicaciones
inalámbricas dentro en ambientes interiores, como minas, túneles, subsuelos,
metros, etc.
Opera dentro de las bandas de frecuencia desde los 500 Khz hasta los 2400 Mhz,
eliminando la necesidad de utilizar cables y antenas individuales para cada
frecuencia requerida.
Estos cables son lo suficientemente flexibles para doblarse alrededor de las
esquinas en cualquier tipo de estructura, principalmente sobre las paredes de
edificios.
El cable RADIAX se ha probado efectivamente en los alrededores de los edificios,
desde la banda angosta de FM (frecuencia modulada) a la digital GSM.
El cable es un sistema de radio frecuencia, que distribuye la señal con una
potencia uniforme en el área a ser cubierta, siendo inmune a interferencias
causadas por antenas aledañas; permitiendo un alcance uniforme.
El sistema de RADIAX también es utilizado para el interior de túneles en los que
se requiere diferentes servicios como celular, emergencias y otros, donde es difícil
el acceso de la señal de radio frecuencia por los métodos convencionales.
25
CATALOG 38, Andrew Corporation, 2005 United States of America.
53
2.4.1.4. Cable Radiante Tenna/Flex.
El cable Tenna/Flex es un cable coaxial radiante, el cual es una combinación
entre una línea de transmisión y una antena. Está constituido de un conductor
central recubierto de un dieléctrico. Hay una cubierta de cobre, la cual tiene
pequeñas perforaciones en toda su superficie, que son las que permiten la
radiación. Este cable radiante es inmune a las interferencias electromagnéticas de
los alrededores.
Las aplicaciones más importantes de este cable son las comunicaciones en
túneles,
subterráneos,
minas,
radio
de dos
vías
y en
edificios
para
comunicaciones personales. Principalmente este cable es utilizado para las
comunicaciones personales dentro de un mismo ambiente como en fábricas,
edificios y otros.
Este cable es utilizado en sistemas de telefonía inalámbrica, proveyendo
cobertura adicional en las áreas donde no existe este servicio, sin la necesidad de
adicionar estaciones base, ahorrando gastos adicionales.
2.5 SELECCIÓN DE LA TECNOLOGÍA APROPIADA
A continuación se realizará un análisis para la selección de la tecnología más
apropiada para el diseño del sistema de estacionamiento rotativo tarifado.
2.5.1 FACTORES PARA ESCOGER LA TECNOLOGÍA
Entre los principales factores que se deben tomar en cuenta para escoger la
tecnología están los siguientes:
•
Factor económico. Es importante que el usuario final no tenga que invertir
un precio alto para entrar al nuevo Sistema Rotativo Tarifado Automático.
54
•
Seguridad. Ofrecer seguridad a los usuarios del nuevo servicio del
SIMERT; tener presente los posibles intentos de fraude y engaño que se
pueden provocar en el sistema.
•
Facilidad de instalación
y mantenimiento. Permitir facilidades de
instalación de todos los equipos; así como el correcto mantenimiento
cuando sea necesario.
A continuación se mencionan algunas particularidades de las diferentes
tecnologías analizadas en este capítulo:
El uso de GPS permite brindar información con respecto a la ubicación del
vehículo en cualquier punto sobre la tierra; ofrece datos como: hora, latitud,
longitud, etc. Sin embargo se necesita que cada vehículo porte obligatoriamente
un módulo receptor GPS y una interfaz inalámbrica que permita enviar los datos
para ser procesados.
Para mayor precisión en la ubicación del vehículo utilizando GPS, se requiere que
el módulo receptor se encuentre fuera del vehículo, existiendo una falla en la
seguridad ya que los delincuentes se podrían sustraer el módulo, dado el costo de
los módulos y demás elementos.
El cable radiante tiene un gran ancho de banda que permite un buen número de
aplicaciones y servicios; sin embargo para que tenga una cobertura adecuada a
nuestras necesidades, deberá ser colocado en el borde de la carretera con el fin
de que logre comunicarse con el otro dispositivo ubicado en el vehículo. Esto
implica que sea necesario dañar el pavimento de toda la zona para poder instalar
el cable radiante a lo largo de los bordes de la calle donde funciona el sistema
Simert; causando importantes gastos y molestias a la implementación del sistema.
Dado que el cable radiante fue diseñado para facilitar y permitir comunicaciones
vía ondas de radio en túneles subterráneos y sitios de difícil acceso, en donde
dichas ondas no se pueden propagar en forma natural como en la superficie;
55
existe la probabilidad que al instalar el cable radiante en la superficie, cause
interferencia a otros sistemas de comunicación circundantes. Finalmente la
ausencia de equipos apropiados a nuestra aplicación, hacen que la utilización del
cable radiante no sea la opción más apropiada.
Los dispositivos que deberían usar tanto GPS como cable radiante, requieren que
en el vehículo se instalen unos módulos o dispositivos con alimentación; es decir
necesitan conectarse a cierto tipo de batería y deberían estar transmitiendo
continuamente información hacia la red de control de acceso. Este requerimiento
tiene como consecuencia que cada vez que se desgaste la batería o no exista
alimentación, el vehículo no podrá ser detectado por el sistema SIMERT.
Ventajas de RFID
Las dimensiones de los TAGs RFID son pequeñas, y no necesitan baterías para
enviar información hacia los lectores; es decir el TAG funciona únicamente
cuando se encuentra bajo la cobertura de la antena del lector RFID.
Los TAGs RFID almacenan información digital y tienen un código único o serial
que permite diferenciarlos entre si; el uso de estándares evitan que exista
duplicidad en los códigos RFID.
Gracias a los nuevos equipos RFID que existen y al corto tiempo en que se lee un
TAG, se pueden manejar varios TAGs RFID al mismo tiempo, usando un solo
lector (multitag reader); además existen tecnologías RFID de corto y largo
alcance.
El precio de los TAGs es bastante económico en comparación con las otras
tecnologías similares; esto implica que el usuario no tendrá que gastar un alto
precio en la compra de nuevos dispositivos.
Por las razones anotadas se elige a la tecnología RFID como la más apropiada
para el diseño del Sistema Rotativo Tarifado Automático.
56
CAPÍTULO III
DISEÑO DEL SISTEMA TARIFADO AUTOMÁTICO
3.1 INTRODUCCIÓN
En este capítulo se desarrolla el diseño de la red para el parque central de la
cuidad de Loja donde actualmente existe el sistema de estacionamiento rotativo
tarifado SIMERT, usando los principios técnicos de la tecnología seleccionada
como la más apropiada, en el capítulo anterior.
Se diseñará la nueva estructura del sistema tomando como base las
características y el funcionamiento del sistema actual, de tal forma que se pueda
detectar la presencia de un vehículo cuando se encuentre estacionado por más
de cinco minutos.
3.2 PARÁMETROS DEL DISEÑO DEL SISTEMA
Para poder diseñar el sistema localizador de vehículos, es necesario establecer
algunos parámetros importantes de diseño. Lo primero que se va a analizar son
las características físicas del parque central de la ciudad de Loja, con el fin de
obtener datos técnicos para la selección de los equipos a utilizar.
3.2.1 CARACTERÍSTICAS DEL PARQUE CENTRAL DE LA CIUDAD DE LOJA
3.2.1.1 Características Generales
El Parque Central de la Ciudad de Loja, también conocida como Plaza Mayor de
Loja, se encuentra ubicado entre las calles Simón Bolívar, Bernardo Valdivieso,
José Antonio Eguiguren y 10 de Agosto.
57
En su parte central se levanta el monumento en honor al benefactor del colegio
que lleva su nombre, Bernardo Valdivieso. Le rodean las principales
dependencias administrativas: La iglesia Catedral, el edificio del Consejo
Provincial, la Casa Episcopal, El Palacio Municipal, la Casa de la Gobernación, el
Museo del Banco Central y algunas Instituciones bancarias.
En la Fig 3.1 se presenta una fotografía la Plaza Central y la Iglesia Catedral.
Figura 3.1. Vista panorámica de la Parque Central y la Iglesia Catedral de la Cuidad de
Loja
3.2.1.2 Dimensiones Físicas
En las Figuras 3.2 y 3.3 se presentan las dimensiones correspondientes a la zona
centro26; principalmente se anotan las distancias de las calles que rodean el
Parque Central.
26
Información otorgada por el Ilustre Municipio de Loja – Dirección de Planificación
58
Figura 3.2. Dimensiones del Parque Central de Loja 1
59
Figura 3.3. Dimensiones del Parque Central de Loja 2
60
3.2.1.3 Oferta de la zona SIMERT
Las calles que rodean al Parque Central de Loja se encuentran ubicadas en la
zona Simert – Central según la organización de la Unidad de Transito del
Municipio de Loja. El sentido de circulación y la organización de sitios de
estacionamiento se presentan en la siguiente tabla.
Tabla 3.1 Sentido de circulación vehicular y estacionamiento.
Calles
José Antonio Eguiguren
Bernardo Valdivieso
6 de Agosto
Simón Bolívar
Sentido circulación
vehicular
Este a Oeste
Sur a Norte
Oeste a Este
Norte a Sur
Estacionamientos
23
23
23
23
3.3 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA A DISEÑAR
Una vez escogida la tecnología RFID como la más apropiada y analizando la
situación actual del Parque Central de Loja se establecen los principios generales
de diseño del Sistema Rotativo Tarifado.
3.3.1 COMPONENTES DEL SISTEMA
El sistema tarifado automático estará formado por diferentes bloques; cada uno
de los cuales cumple una función específica. En la Figura 3.4 se observa la
arquitectura utilizada.
61
TAGs RFID
Lector
RFID
Com.
Inalámbrica
Servidor
Información vehículo (TAG ID)
Figura 3.4 Esquema del Sistema Rotativo Tarifado a diseñar.
A continuación se analiza en forma general la función de cada componente del
sistema.
Los Tags RFID se colocarán bajo el parabrisas de los vehículos. Su función es
almacenar la ID del vehículo y enviar la información hacia el lector en el momento
de pasar por un punto de control vehicular.
El lector RFID es encargado de leer la información de los Tags cuando los
vehículos pasan por un punto de control vehicular. El lector recibe la ID
correspondiente a los Tags de los vehículos y envía la información hacia la red
inalámbrica.
La función de los equipos de comunicación inalámbrica es enviar de forma rápida,
eficiente y segura la información recibida por parte de los lectores RFID hacia el
servidor donde se procesa la información.
El servidor tiene como objetivo procesar la información recibida por parte de la red
WLAN; ingresar a la base de datos del Simert, autenticar correctamente a los
vehículos que se encuentran circulando por el Parque Central de la Cuidad de
Loja y realizar el proceso de tarifación.
62
3.3.2 REQUERIMIENTOS TAGS RFID
Es el elemento que
proporcionará la identificación del vehículo. Actualmente
existe una gran variedad de TAGS RFID disponibles en el mercado; a
continuación se establecen las características apropiadas acordes a las
necesidades del sistema.
3.3.2.1 Tecnología
Como se analizó en el capítulo anterior, los TAGs RFID pueden clasificarse en
tres categorías: pasivos, semi-pasivos y activos. Se utilizarán TAGS del tipo
pasivo los cuales no necesitan una fuente de poder; su antena interna recibe la
señal de radiofrecuencia enviada por el lector y almacena esta energía en un
capacitor. La etiqueta utiliza esa energía para habilitar su circuito lógico y para
regresar una señal al lector. De esta manera se evita tener que utilizar baterías
adicionales en el vehículo.
3.3.2.2 Material y Dimensiones
Se utilizarán TAGs de material plástico adhesivo semejantes a los sellos que la
Policía Nacional entrega cuando se realiza la matriculación del vehículo. Las
dimensiones del TAG no deben molestar la visibilidad del conductor; por lo que
deberían estar en el orden de unos 5 cm. x 10 cm. aproximadamente.
3.3.2.3 Estándares
Los estándares o normalizaciones permiten obtener una arquitectura abierta que
puede ser implementada por diferentes fabricantes o integradores27.
27
En la sección 2.2.4 se estudian los estándares más conocidos para RFID
63
EPCglobal ha trabajado con un estándar internacional para el uso de RFID, en la
identificación de cualquier artículo, en la cadena de suministro para las compañías
de cualquier tipo de industria, esto es en cualquier lugar del mundo. El consejo
superior de la organización incluye representantes de EAN International, Uniform
Code Council, The Gillette Company, Procter & Gamble, Wal-Mart, HewlettPackard, Johnson & Johnson, Checkpoint Systems y Auto-ID Labs28.
EPC Gen 2 es la abreviatura de “EPCglobal UHF Generation 2”. El estándar Gen
2 de EPCglobal fue aprobado en diciembre de 2004, y es probable que llegue a
formar la espina dorsal de los estándares en etiquetas RFID, de ahora en
adelante.
Se escoge este estándar debido a que permite operar con bajos niveles de
potencia; se obtiene largo alcance en lectura y escritura de TAGs; alta eficiencia
y velocidad en la transferencia de datos.
3.3.2.4 Frecuencia
La especificación EPC Gen 2 define un rango de frecuencia de operación de 860
Mhz. a 960 Mhz. Esta frecuencia se utiliza para cubrir una mayor distancia entre
la etiqueta y el lector (dependiendo del fabricante y de condiciones ambientales);
además de permitir una mayor velocidad de transmisión.
3.3.2.5 Memoria
El TAG debe tener memoria suficiente para almacenar un código único que
permita identificar a cada uno de los vehículos que circulan por el centro de la
cuidad. Se debe evitar que exista duplicidad en el código RFID; es decir no
pueden existir dos TAGs con un mismo código de identificación.
28
ALVARADO, Jorge. SISTEMA DE CONTROL DE ACCESO CON RFID. México, enero 2008, Pag. 35
64
El estándar EPC Gen 2 permite identificar a cada TAG con un código único a nivel
mundial de 96 bits; evitando de esta manera la posibilidad de fraude. En la Figura
3.5 se observa el mapa lógico de la memoria de un TAG que cumple con la norma
EPC Gen 2.
Figura 3.5 Mapa Lógico de Memoria29.
La memoria se divide en cuatro bancos que contienen a su vez diferentes campos
de palabras de memoria. El banco 00 contiene las claves de acceso o muerte
(Access Password or Kill Password) en el caso de ser utilizados. El banco 01
contiene el código EPC que depende de la versión, fabricante, clase de objeto y
número de serie y tiene una longitud de 96 bits; además del protocolo de control
PC y un CRC (Código de Redundancia Cíclica) para el control de errores. El
Banco 10 TID que contiene configuraciones adicionales del TAG. En las
localidades del Banco 11 se permite guardar información adicional por parte del
usuario30. En el Sistema Rotativo Tarifado se utilizará únicamente el código EPC
como identificación del usuario.
29
EPCglobal, Specification for EPC Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Generation-2 UHF RFID.
Pag. 35.
30
En el Anexo C se explica en detalle la función de cada banco.
65
3.3.3 REQUERIMIENTOS LECTOR RFID
El lector RFID deberá estar en la capacidad de leer los TAGS que se encuentran
ubicados en el parabrisas del vehículo. Existen diferentes tipos de lectores RFID
que se diferencian según su forma, tamaño, estructura y tecnología. Es
conveniente que el lector tenga puerto para antenas; es decir que las antenas
estén separadas del equipo lector con el fin de poderlos direccionar y ubicar
adecuadamente.
3.3.3.1 Ubicación
Los equipos deben ubicarse en la Zona Simert Central sin causar molestias a los
usuarios ni dañar el ornato de la Ciudad. Se colocará antenas al ingreso de las
calles que rodean el Parque Central.
Las antenas deberán tener dimensiones adecuadas de tal forma que permita su
instalación en la entrada a las calles que rodean el Parque Central tal como se
observa en la Figura 3.6. La altura de instalación será aproximadamente unos 3
metros dependiendo del modelo escogido y de las facilidades de instalación.
Figura 3.6 Ubicación de antenas.
66
El equipo lector RFID que contiene el transmisor, receptor y demás elementos
electrónicos se ubicará en un lugar seguro y protegido de condiciones adversas
como lluvia, viento, polvo, etc. Una vez escogido el equipo se establecerá la
ubicación definitiva.
3.3.3.2 Rango de Cobertura
Tomando la altura aproximada a la que estará ubicada la antena y según los
planos arquitectónicos, se establece que el rango mínimo necesario para que se
pueda leer el Tag es de 10 metros. Necesitamos antenas direccionales; es decir
de tipo directivas y que emitan o radien energía con un ancho de haz definido por
la construcción de la antena. La radiación de una antena direccional se presenta
en la Figura 3.7
Figura 3.7 Radiación aproximada de una antena direccional.
67
3.3.3.3 Frecuencia y Modulación.
La frecuencia de operación de la antena debe ser la misma que la frecuencia de
operación de los TAGs. (860 Mhz – 960 Mhz).
Como se observa en la Figura 3.8 EPC Global Gen 2 establece que la
comunicación entre el lector y el TAG se realiza por medio de operaciones
básicas. Las operaciones incluyen a su vez comandos; unos de tipo obligatorio,
otros opcionales, propietarios y personalizados.
Figura 3.8 Operaciones básicas entre un lector y un TAG RFID31.
La modulación de las señales que se utilizan en el envío de información son:
DSB-ASK
(Double
Sideband
Amplitud
Shift
Keying)
Modulación
por
desplazamiento de amplitud de doble banda lateral, SSB-ASK (Single Sideband
Amplitud Shift Keying) Modulación por desplazamiento de amplitud de banda
simple
y PR-ASK (Phase Reversal Amplitud Shift Keying) Modulación por
desplazamiento de amplitud de fase reversa 32.
31
EPCglobal, Specification for EPC Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Generation-2 UHF RFID.
Pag. 35. Anexo C
32
EPCglobal, Specification for EPC Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Generation-2 UHF RFID.
Pag. 94. Anexo C
68
3.3.4 REQUERIMIENTOS INTERFAZ DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICA
Para enviar la información recibida por el lector RFID desde el Tag al servidor del
SIMERT de una forma rápida y segura; se instalará un red inalámbrica Wireless
Lan (WLAN) por lo que se requiere que los equipos de comunicación inalámbrica
tanto en los lectores RFID como en las computadoras del servidor Simert deban
cumplir con las siguientes características:
3.3.4.1 Estándar
En la actualidad existen diferentes estándares para la comunicación WLAN. Las
principales características se resumen en la Tabla. 3.2.
Tabla3.2 Características principales estándares WLAN
Estándar
Velocidad
Interface de aire
Ancho de banda de Frecuencia
Máxima
canal
802.11 b
11 Mbps
DSSS
25 Mhz
2.4 Ghz
802.11 a
54 Mbps
OFDM
25 Mhz
5.0 Ghz
802.11 g
54 Mbps
OFDM / DSSS
25 Mhz
2.4 Ghz
Los métodos de modulación se representan con siglas:
DSSS son las siglas de Direct Sequence Spread Spectrum (espectro ensanchado
por secuencia directa) que utiliza 11 chips, que son bits de pequeño tiempo de
duración, para representar 1 bit utilizando la secuencia de Barker (codificación de
estados con transiciones mínimas). Luego se aplica una modulación por
desplazamiento de fase BPSK y DQPSK a 1Mbaudio y transmite 1 o 2 bit por
baudio. Si uno o mas bits corrompen durante la transmisión, el dato original puede
ser recuperado gracias a la redundancia en la transmisión lograda con los chips.33
33
INSUASTI, Jorge. Diseño e implementación de 2 soluciones de seguridad para una red inalámbrica.
Escuela Politécnica Nacional Pag. 16.
69
OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing (multiplexación por división de
frecuencias ortogonales) opera mediante la división de la señal de radio en varias
subportadoras ortogonales que son transmitidas simultáneamente a diferentes
frecuencias al receptor. Esto reduce el crosstalk o interferencia en las
transmisiones.
Se escoge el estándar IEEE 802.11 b o IEEE 802.11 g, ya que son los estándares
más utilizados a nivel mundial y por lo tanto hay gran disponibilidad de equipos
en el mercado.
3.3.4.2 Seguridad
Al momento de instalar y configurar la red WLAN es necesario tomar en cuenta
las seguridades. Dado que los intrusos no requieren conexión física para acceder
a la red, las redes inalámbricas son las más susceptibles a recibir ataques.
Sin la seguridad inalámbrica habilitada y configurada correctamente, los
buscadores de redes inalámbricas podrían enviar datos, interpretar los datos
enviados en la red inalámbrica, tener acceso a los recursos compartidos de la red
inalámbrica, instalar virus, modificar o destruir información confidencial.
A continuación se resumen algunos mecanismos de seguridad en las redes Lan
Inalámbricas.
Cifrado WEP
Para el cifrado de los datos inalámbricos, el estándar 802.11 original definió la
privacidad equivalente por cable (WEP). WEP utiliza una clave compartida y
secreta para cifrar los datos del nodo emisor. El nodo receptor utiliza la misma
clave WEP (40 o 128 bits) para descifrar los datos.
70
Cifrado WPA
Siglas de WPA™ (acceso protegido Wi-Fi) donde el cifrado se realiza mediante
TKIP (Protocolo de integridad de claves temporales), que reemplaza a WEP por
un algoritmo de cifrado más seguro. A diferencia de WEP, TKIP proporciona la
determinación de una única clave de cifrado de uní difusión de inicio para cada
autenticación y el cambio sincronizado de la clave de cifrado de uní difusión para
cada trama.
Cifrado WPA2
En WPA2, el cifrado se realiza mediante AES (estándar de cifrado avanzado), que
también reemplaza a WEP por un algoritmo de cifrado más seguro. Al igual que
TKIP para WPA, AES proporciona la determinación de una clave de cifrado de uní
difusión de inicio exclusiva para cada autenticación, y el cambio sincronizado de
la clave de cifrado de uní difusión para cada trama.
IEEE 802.1X
El estándar IEEE 802.1X exige la autenticación de un nodo de red (servidor de
seguridad) para que pueda comenzar a intercambiar datos con la red. Si se
produce un error en el proceso de autenticación, se niega el intercambio de
tramas con la red.
3.3.4.3 Cobertura
Como se observa de las dimensiones del Parque Central otorgadas por el
Municipio de Loja, la cobertura mínima necesaria para la transmisión de datos
entre dos dispositivos instalados en la zona es de 150 m aproximadamente,
Figura 3.9.
El entorno del enlace inalámbrico es mayormente abierto, es decir no existen
paredes ni obstáculos considerables, por lo que se facilitará la comunicación entre
los dispositivos inalámbricos. La ganancia de las antenas también ayudará a
cubrir al alcance del enlace.
71
Figura 3.9 Cobertura mínima para el enlace WLAN.
3.3.5 SOFTWARE
El software utilizado por el Simert-Loja debe cumplir con las siguientes tareas:
•
Permitir el registro de todos los vehículos que pasan por el sistema tarifado
según el código RFID de cada tag.
•
Registrar la hora de entrada y salida al Parque Central de Loja de cada
vehículo registrado.
•
Determinar el costo a cancelar por cada vehículo, según el tiempo que se
estaciona dentro del sistema tarifado y el tipo de vehículo estacionado.
72
•
Informar sobre el vehículo que se encuentra estacionado más tiempo del
permitido; con el fin de imponer las multas respectivas y si el caso amerita,
ser inmovilizarlo.
•
Datos de identificación y autenticación de los administradores y personas
de servicio al cliente; para permitir el acceso limitado a la información del
sistema.
3.4 CARACTERÍSTICAS DE EQUIPOS
A continuación se listan los equipos encontrados en el mercado que cumplen con
las características descritas anteriormente.
3.4.1 CARACTERÍSTICAS DE EQUIPOS LECTORES RFID
En el mercado existe una gran variedad de soluciones RFID; luego de una
búsqueda con algunos proveedores, se encontraron tres propuestas.
3.4.1.1 Feig Electronic. Inc
La empresa Feig Electronic.Inc ofrece diversos equipos RFID. La solución que se
presenta es el lector OBID i-scan® UHF RFID Reader34, Figura 3.10, cuyas
características principales se presentan en la Tabla 3.3
34
Anexo D. Especificaciones OBID i-scan® UHF RFID Reader Feig Electronic. Inc.
73
Figura 3.10 OBID i-scan® UHF RFID Reader
Tabla 3.3 Características técnicas del lector OBID i-scan® UHF RFID Reader
Color
Negro
Dimensiones (LxWxH)
180 x 320 x 110 mm
Peso
2100 gramos
Alimentación
15 – 24 V DC +/- 15%
Clase de protección
Plástico
Temperatura
Almacenamiento
-25ºC a +85ºC
Operación
-20ºC a +55ºC
Frecuencia de Operación
869,525 Mhz; 865,6 – 867,6 Mhz (EU)
902-928 Mhz (FCC)
Protocolos Soportados
EPC Gen 2; opcional ISO 18000-6-B /-C
Antenas
4 x SMA conector (50 ohm); multiplexor
integrado
Tags data / ID rate
40 kbps – 160 kbps
Interfaces
RS-232
RS-485
Ethernet (TCP/IP)
Indicadores
5 Leds
74
El modelo de antena que esta empresa ofrece es OBID i-scan® UHF RFID
Antena35, (ver Figura 3.11). Las características principales se mencionan en la
Tabla 3. 4
Figura 3.11 OBID i-scan® UHF RFID Antena
Tabla 3.4 Características técnicas OBID i-scan® UHF RFID Antena
Color
Blanco (Plástico)
Peso
1,050 Kg.
Dimensiones (LxWxH)
260 x 260 x 56 mm
Ganancia
9,0 dBic36 a 866 Mhz (EU)
8,7 dBic a 915 Mhz (FCC)
Impedancia
50 ohm
Polarización
circular
Conector
SMA socket
35
36
Anexo D. Especificaciones OBID i-scan® UHF RFID Antena Feig Electronic. Inc
Ganancia de un radiante isotrópico con polarización circular.
75
3.4.1.2 Intermec.Inc
Intermec.Inc provee una gran variedad de equipos para soluciones RFID; el
equipo IF5 Fixed RFID reader37 de la Figura 3.12 es un lector inteligente o “smart
reader” que posee varias interfaces para la conexión con el computador. Tiene
integrado un módulo WI-FI 802.11g para conexiones de red inalámbricas.
Figura 3.12 IF5 Fixed RFID reader
Las principales características técnicas se resumen en la Tabla 3.5
Tabla 3.5 Características técnicas del lector IF5 fixed RFID Reader
Color
Negro
Dimensiones (LxWxH)
355 x 236 x 95 mm
Peso
2.63 Kg
Alimentación
100 a 240 V, 1.0 a 0.5A, 47 a 60 Hz
Clase de protección
IP53
Temperatura
Almacenamiento
- 40ºC a 70ºC
Operación
- 25ºC a 55ºC
Frecuencia de Operación
37
865-868 MHz, 869 MHz, or 915 MHz
Anexo D. Especificaciones IF5 Fixed RFID reader Intermec. Inc
76
Protocolos Soportados
EPCglobal Class 1 Gen 2
ISO 18000-6B Generation 1
ISO 18000-6B Generation 2
Phillips v1.19
Antenas
Soporte para cuatro antenas
865 – 867 Mhz: SMA
915 Mhz: Reverse SMA
Tags data / ID rate
32-160 Kbps. 70 tags por segundo
Interfaces
RS232
Ethernet 10 BASE T / 100 BASE TX
WLAN ( 802.11 g)
Indicadores
4 Leds
El equipo IF5 fixed RFID Reader tiene soporte para cuatro antenas. Intermec. Inc.
nos ofrece una solución con antenas tipo IA31A Intellitag Enclosed Dipole Array
Directional Antenna38 mostradas en la Figura 3.13. Las características principales
se presentan en la Tabla 3.6
Figura 3.13 Intellitag Enclosed Dipole Array Directional Antenna
38
Anexo D. Especificaciones IA31A Intellitag Enclosed Dipole Array Directional Antenna Intermec. Inc
77
Tabla 3.6 Características técnicas de “Intellitag Enclosed Dipole Array Directional
Antenna”
Color
Blanco
Peso
1,13 Kg
Dimensiones (LxWxH)
269 x 73 x 63 mm
Ganancia
5 dBd39
Impedancia
50 ohm
Polarización
Vertical
Máxima Potencia de entrada
50 Watt
Conector
SMA Reverse Polarity
3.4.1.3. GAORFID.Inc
La empresa GAORFID.Inc ofrece el modelo de lector RFID
Gen 2 Reader
32600440, Figura 3.14, cuyas características principales se presentan en la Tabla
3.7
Figura 3.14 Gen 2 Reader 326004
39
40
(dB o dBd) Ganancia de una antena expresada en decibelios.
Anexo D. Especificaciones RFID es Gen 2 Reader 326004 Gaorfid. Inc
78
Tabla 3.7 Características técnicas del lector Gen 2 Reader 326004
Color
Negro
Material Cubierta
Aluminio
Dimensiones (LxWxH)
300 x 220 x 56 mm
Alimentación
12-24 V DC , 60W, 2.5 A max
Temperatura
Almacenamiento
-40 a + 85 ºC
Operación
-20 a + 55 ºC
Frecuencia de Operación
860 – 960 Mhz
Protocolos Soportados
EPC UHF Gen 2, supports ISO 18000-6B
and Ucode 1.19
Tags data / ID rate
400 tags x segundo
Antenas
4 RP-TNC connections (reverse polarity)
5th RP-TNC for LBT port
Interfaces
RS232, 10/100 Ethernet Digital I/O
Rango Lectura
0–7m
Peso
3 Kg
Indicadores
4 leds
La antena que esta solución anuncia es UHF Antenna for Gen 2 Reader41, ver
Figura 3.15 Las características principales se mencionan en la Tabla 3.8
Figura 3.15 Antenna for Gen 2 Reader
41
Anexo D. Especificaciones UHF Antenna for Gen 2 Reader Gaorfid. Inc
79
Tabla. 3.8 Características técnicas Antenna for Gen 2 Reader
Color
Blanco
Material
Cubierta Aluminio
Peso
2.0 Kg
Dimensiones (LxWxH)
536 x 360 x 26 mm
Ganancia
9 dBic
Impedancia
50 ohm
Polarización
Circular
Conector
2 X Reverse Polarity TNC
3.4.2 CARACTERÍSTICAS DE TAGS RFID
En la actualidad en el mercado existe una gran oferta con relación a TAGS RFID.
Como se explica anteriormente dado que existen estándares internacionales para
la comunicación RFID; se tiene diferentes empresas que ofrecen Tags
independientes de la marca del equipo Lector RFID utilizado. El estándar utilizado
para nuestro sistema es el EPC Global Gen2. El rango de lectura de un Tag
compatible con EPC Global Gen 2 en diferentes medios según la frecuencia
utilizada en diferentes regiones se presenta en la Figura 3.16.
Figura 3. 16 Rango de lectura de un Tag EPC Gen 242
42
http://epsfiles.intermec.com/eps_files/eps_brochure/RFIDTagSelectionGuide_brochure_web.pdf
80
El rango de lectura (aproximadamente 10 m en espacio libre) se ajusta
adecuadamente a nuestras necesidades. A continuación se presenta algunos
modelos de TAGS RFID y sus principales características.
3.4.2.1 Intermec. Inc
El tipo de Tag que Intermec.Inc tiene disponible para el sistema es el EPC INT
TAG mostrado en la Figura 3.17. Las características se presentan en la Tabla 3.9.
Figura 3. 17 Tag EPC INT TAG de Intermec
Tabla. 3.9 Características técnicas EPC INT TAG Gen2
Color
Varios
Dimensiones (LxW)
64 x 66 mm
Frecuencia
866 – 950 Mhz
Tipo
EPC Class 1 Gen 2
81
3.4.2.2 Alien. Inc
El tipo de Tag que la compañía Alien.Inc tiene disponible para el sistema es
ALN954043 mostrado en la Figura 3.18. Las características se presentan en la
Tabla 3.10.
Figura 3. 18 Tag ALN9540
Tabla. 3.10 Características técnicas Tag ALN9540
Color
Varios
Dimensiones (LxW)
118,7 mm x 15,87 mm
Frecuencia
860 – 960 Mhz
Tipo
EPC Class 1 Gen 2
3.4.2.3 UPM. Inc
Esta empresa ofrece el siguiente modelo de tag, Figura 3.19, sus características
se presentan en la Tabla 3.11.
Figura 3.19 UHF Class 1 Gen 2 Tag
43
Anexo D. Especificaciones para ALN9540 Alien. Inc
82
Tabla. 3.11 Características técnicas TAG Gen2
Color
Varios
Dimensiones (LxW)
68 x 68 mm
Frecuencia
866 – 950 Mhz
Tipo
EPC Class 1 Gen 2
3.4.3 CARACTERÍSTICAS DE EQUIPOS DE COMUNICACION INALÁMBRICA
En las soluciones de equipos RFID mostradas anteriormente, se tienen diferentes
tipos de interfaces para la comunicación de los datos recibidos por parte de los
Tags. En el caso de utilizar puertos RS232 y Ethernet se necesita agregar un
módulo WIFI para permitir la transmisión inalámbrica de la información. De la
misma manera se necesita Access Points y tarjetas de red inalámbricas para
diseñar y configurar adecuadamente la red.
A continuación se presentan algunas soluciones de equipos inalámbricos y sus
características principales.
3.4.3.1 Adaptador Wireless: WI232 Serial Wireless Adapter
El equipo WI232 Serial Wireless Adapter44 mostrada en la Figura 3.20 es un
adaptador wireless que permite enviar la información serial recibida por la interfaz
RS232 a través de una red Wireless o ethernet. La información técnica se
presenta en la Tabla 3.12.
44
Anexo D. Especificaciones para WI232. Gridconnect. Inc
83
Figura 3.20 WI232 Serial Wireless Adapter
Las características técnicas las resumimos a continuación.
Tabla 3.12 Características técnicas de WI232 Serial Wireless Adapter
Color
Blanco
Material Cubierta
Plástico
Alimentación
9 V DC
Baudrate
Wireless
Hasta 54 Mbps
Serial
Hasta 921 Kbps
Protocolos Soportados
802.11 b/g WIFI, FCC Certified
Temperatura Operación
-30 a + 65 ºC
Interfaces
9 pin male/female RS232 Serial Cable
Rango Operación
100 metros
Indicadores
802.11b/g / Ethernet Activity, Status
and Power LEDs
3.4.3.2 Tarjeta de Red: DWL-510
La tarjeta de red inalámbrica se utilizará en el servidor central para permitir recibir
y procesar la información por parte de los Tags a través de la red Wireless. El
modelo DWL-510 de la tarjeta de red se presenta en la Figura 3.21 y las
características técnicas en la Tabla 3.13
84
Figura 3.21 Tarjeta de Red DWL-510
Tabla 3.13 Características técnicas Tarjeta de Red DWL-510
Interface
32-bit PCI
Dimensiones (LxWxH)
114.3 x 54 x 8.7 mm
Estándares Wireless
IEEE 802.11 b/g
Velocidad de datos
1 Mbps – 54 Mbps
Rango de frecuencia
2.4 Ghz – 2.462 Ghz
64 o 128 WEP
Seguridad
802.1x
WPA – WiFi Protected Access
Alcance
In-doors
Hasta 100m
Out-doors
Hasta 400m
Antena
Dipolo desmontable, conector SMA
Peso
55 gramos
Temperatura Operación
0ºC a 55ºC
85
3.4.3.2 Access Point: DI-624
El Access Point permitirá organizar todos los dispositivos inalámbricos en una
sola red y configurar las características de operación y seguridad. A continuación
se presenta el access point DI-624 de la marca D`Link en la Figura 3.22 y el
resumen técnico en la Tabla 3.14.
Figura 3.22 Access Point DI-624
Tabla. 3.14 Características técnicas de Access Point DI-624
Interface
WAN : 1 x RJ-45, 100Base-TX
LAN : 4 x RJ-45, 100Base-TX
Dimensiones (LxWxH)
142 x 109 x 31 mm
Estándares
IEEE 802.11g
IEEE 802.11b
IEEE 802.3 Ethernet/ IEEE 802.3u FastEthernet
Velocidad de datos
1 Mbps / 54 Mbps
Rango de frecuencia
2.400 – 2.4835 Ghz
WEP 64/128 bits
Seguridad
802.1 x
WPA de 128 bits
Alcance
In-doors
Hasta 100m
Out-doors
Hasta 400m
86
Antena
Desmontable conector RSMA
Peso
200 g
Temperatura
Almacenamiento
20 ºC a 75ºC
Operación
0ºC a 55ºC
Administración
DHCP Cliente/Servidor, Telnet, http, SNMP
3.4.3.2 Access Point: Cisco Aironet Series 1200 AG
Este equipo ofrece una solución LAN que facilita la configuración e instalación de
redes inalámbricas. La imagen y las características técnicas del equipo se
presentan a continuación.
Figura 3.23 Cisco Aironet 1200
Tabla. 3.15 Características técnicas Cisco Aironet 1200
Interface
Puerta 1x-RJ45
Dimensiones (LxWxH)
183.7 x 166.7 x 42.2 mm
Estándares Wireless
IEEE 802.11 a/b/g
Velocidad de datos
1 Mbps - 54 Mbps
Rango de frecuencia
2.412 – 2.462 Ghz
5.15 to 5.35 Ghz– 5.725 to 5.825 Ghz
WEP 40/128 bits
Seguridad
802.1 x
WPA de 128 bits
87
Alcance
In-doors
Hasta 100m
Out-doors
Hasta 400m
Antena
Dual RP-TNC connectors
Peso
0.783 Kg
Temperatura
Almacenamiento
-40 ºC a 85ºC
Operación
-20ºC a 55ºC
Administración
DHCP Cliente/Servidor, Telnet, http, SNMP
3.5 SELECCIÓN Y UBICACIÓN DE EQUIPOS
Luego de un análisis de las principales características de las ofertas de los
diferentes equipos RFID, se mencionan a continuación algunas particularidades.
Las tres soluciones RFID de lectores presentados anteriormente operan bajo el
estandar EPC Global Gen 2; es decir son compatibles con diferentes marcas y
tipos de TAGS RFID. De la misma manera el peso del equipo varía de 2000 a 3
000 gramos aproximadamente.
La temperatura promedio de la Ciudad de Loja es de 15.4 ºC aproximadamente;
los equipos RFID presentados y los equipos de comunicación inalámbrica como
adaptadores, las tarjetas de red y access points no tienen ningún problema de
operación o almacenamiento a estas temperaturas.
El lector OBID i-scan® UHF RFID de Feig Electronics y el lector Gen 2 Reader
326004 de Gaorfid tienen interfaces RS232 y Ehernet para el envío de
información. Necesariamente deberíamos adquirir un equipo adaptador de RS232
a Wi-fi o Ethernet a Wi-fi para poder configurar e instalar una red inalámbrica lo
que representaría problemas en instalación y protección de los equipos. Las
soluciones RFID presentadas por Feig y Gaorfid necesitan un voltaje DC de hasta
24 V para su funcionamiento, junto con el adaptador RS232 a Wi-Fi que requiere
un voltaje de 9V DC. La utilización de estos equipos requiere la adquisición de
diferentes tipos de transformadores adicionales de voltaje para su instalación en
88
la línea AC 110 a 120 V. Esta característica se presenta ya que estos equipos
están diseñados para ambientes industriales en donde no es difícil encontrar
voltajes DC para instalación de equipos. El Municipio de Loja nos recomienda
utilizar el menor equipo eléctrico posible para evitar afectar la imagen y la
presentación de la cuidad.
El Lector IF5 Fixed RFID Reader no necesita un adaptador DC externo ya que
funciona con voltaje de 110-120 VAC; además el lector contiene internamente un
adaptador Wi-Fi basado en el estándar 802.11g que permite conectarse
directamente con una red inalámbrica evitando instalar equipos adicionales. La
antena que se utiliza es direccional con polarización vertical permitiendo mayor
eficiencia en la comunicación entre el Lector RFID y el Tag ubicado en el
vehículo. Esta solución está diseñada para la operación outdoor y su cubierta la
protege de los cambios climáticos, polvo, humo, etc.
Finalmente la empresa Intermec.Inc si tiene su proveedor en Ecuador, a
diferencia de las otras dos propuestas; esto permite un fácil acceso al
mantenimiento y servicio técnico y se pueden adquirir rápidamente repuestos, en
el caso de algún daño en el equipo.
Se escoge el equipo Access Point DI-624 ya que trabaja con el estándar 802.11g
y además cuenta con 4 puertos LAN para estar en la capacidad de unirse a la red
interna del Municipio de Loja en el caso de que el sistema necesite ampliarse a
futuro.
3.5.1 EQUIPOS TAGS RFID
Los TAGs son de material adherible, se pueden pegar en el parabrisas y además
se imprimirá el número de placa en el tag (ver Figura 3.24) para evitar duplicidad y
que pueda ser visible por los operarios del Simert (en el caso de que se realice el
control manualmente). Los TAGS RFID se ubicarán en el parabrisas de los
vehículos de tal manera que no afecten la visibilidad del conductor como se
muestra en la Figura 3.25.
89
Figura 3.24 Modelo de TAGS Simert
Figura 3.25 Ubicación de TAGs SIMERT
3.5.2 EQUIPOS LECTORES RFID
El equipo lector IF5 Fixed RFID Reader tiene 4 conectores SMA Reverse Polarity
para la conexión de 4 antenas electrónicamente switcheadas como se observa en
la Figura 3.26. El diseño incluye 4 equipos IF5 Fixed RFID Reader y 16 antenas
tipo IA31A Intellitag Enclosed Dipole Array Directional Antenna de Intermec.
90
Figura 3.26 Conectores para antenas RFID
Las antenas se colocarán en las entradas a las calles que rodean el Parque
Central. Con el fin de diferenciar adecuadamente a los equipos se nombrarán a
los lectores
como L1, L2, L3, L4 y a las antenas como A1, A2, A3, A4
respectivamente.
La distribución completa de las antenas se las presenta en la Figura 3.27.y el
resumen en la Tabla 3.16
Tabla 3.16 Designación de lectores y antenas.
Esquina
10 de Agosto y Simón
Bolívar
Simón Bolívar y José
Antonio Eguiguren
José Antonio Eguiguren y
Bernardo Valdivieso
Bernardo Valdivieso y 10 de
Agosto
Equipo lector
L1
Antenas
A1,A2,A3,A4
L2
A1,A2,A3,A4
L3
A1,A2,A3,A4
L4
A1,A2,A3,A4
Se instalan dos antenas en cada entrada de manera perpendicular con el fin de
evitar que los lóbulos secundarios de las antenas reciban señales de vehículos
que no se encuentran ingresando a la calle; es decir el ID del TAG es válido
siempre y cuando los ID recibidos en ambas antenas sean iguales.
91
En algunos casos donde no es posible asegurar las antenas en las paredes de los
edificios se construirán postes para asegurar las antenas. Los equipos lectores
RFID serán asegurados a una altura mayor a tres metros y con un soporte y caja
protectora para protegerlos de condiciones ambientales adversas.
92
Figura 3.27 Distribución Completa de antenas
93
En las esquinas de las calles Bolívar y 10 de Agosto se instalará el lector L1 y las
antenas L1-A1, L1-A2, L1-A3 y L1-A4 como se observa en la Figura 3.28 y Figura
3.29
Figura 3.28 Diagrama lector L1 y antenas RFID
LECTOR
L1
ANTENA
A1
ANTENA
A4
Figura 3.29 Ubicación de lector L1 y antenas RFID
94
En las esquinas de las calles José Antonio Eguiguren y Bolívar se instalará el
lector L2 y las antenas L2-A1, L2-A2, L2-A3 y L2-A4 como se observa en la Figura
3.30 y Figura 3.31
Figura 3.30 Diagrama de lector L2 y antenas RFID
Figura 3.31 Ubicación de lector L2 y antenas RFID
95
En las esquinas de las calles Bernardo Valdivieso y José Antonio Eguiguren se
instalará el lector L3 y las antenas L3-A1, L3-A2, L3-A3 y L3-A4 como se observa
en las Figuras 3.32 y 3.33.
Figura 3.32 Diagrama de lector L3 y antenas RFID
Figura 3.33 Ubicación de lector L3 y antenas RFID
96
En las equinas de las calles 10 de Agosto y Bernardo Valdivieso se instalará el
lector L4 y las antenas L4-A1, L4-A2, L4-A3 y L4-A4. En las Figuras 3.30 y 3.31
se observa la ubicación aproximada de los equipos RFID.
Figura 3.34 Ubicación de lector y antenas RFID
Figura 3.35 Ubicación de lector y antenas RFID
97
3.5.3 EQUIPOS DE COMUNICACION INALÁMBRICA
Una vez seleccionado el Access Point DI-624 como el más apropiado. Es
necesario establecer su ubicación, de tal manera que brinde una adecuada
cobertura en los sitios donde se instalarán los lectores RFID, que tienen integrada
la interfaz WI-FI.
Hay que tener presente que el throughtput o desempeño en redes inalámbricas
varía entre el 40% y 60% de la velocidad nominal, por lo que en el mejor de los
casos se alcanzaría velocidades de 30 Mbps en el caso de 802.11g; además,
dado que el acceso es compartido, las velocidades de las WLANs se ven
limitadas por el numero de usuarios.
La propagación de las ondas electromagnéticas también se ve afectada por los
materiales que rodean el access point; es decir que los materiales con el que
estén construidos los edificios donde se instala una WLAN (madera, ladrillo,
bloque, roca) afecta considerablemente a su cobertura. De esto se concluye que
en espacios abiertos la cobertura de la red aumenta.
Para realizar el diseño de la Red WLAN es necesario conocer la situación actual
de la Zona Central con respecto al uso del espectro de radio frecuencia, con el fin
de verifican que la red WLAN diseñada no cause interferencias con las redes
inalámbricas existentes en la zona.
Para realizar el site survey o estudio de cobertura, se utiliza el Software “Interpret
Air WLAN survey”45. El equipo portátil utilizado es una ACER ASPIRE 43-15
cuyas características se las presenta en la Tabla 3.17
45
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98
Tabla. 3.17 Características técnicas del computador portátil para el estudio
Modelo
ACER ASPIRE 43-15
Procesador
Intel Celeron processor 540 a 1.86 Ghz
Memoria RAM
1024 MB DDR2
Adaptador de Red
Atheros AR5007EG Wireless Network Adapter
Estándares Wireless
IEEE 802.11 b/g
Velocidad de datos
1 Mbps - 54 Mbps
3.5.3.1 Estudio de cobertura pasivo (Passive Site Survey)
El estudio de cobertura pasivo se realizó el sábado 2 de agosto de 2008. Las
pruebas se iniciaron en las esquinas de las calles 10 de Agosto y Bolívar y luego
en las calles Bolívar, José Antonio Eguiguren, Bernardo Valdivieso y 10 de
Agosto. La trayectoria se presenta en la Figura 3.36
Figura 3.36 Trayectoria estudio de cobertura pasivo
99
Los resultados observados en la pantalla de InterpretAir WLAN Survey, se
presentan en la Figura 3.37
Figura 3.37 Resultados del estudio de cobertura pasivo
En el Anexo E se presentan los niveles de señal de la mayoría de las redes
encontradas en la Zona Central de la Ciudad de Loja.
A continuación en la Tabla 3.18 se resumen las propiedades de las redes
encontradas en la zona.
Tabla. 3.18 Propiedades de las redes encontradas en la zona centro
SSID
MAC
Wireless GA-P
00:08:A1:A0:90:C2
crazys
BANDA
802.11g
CANAL
ENCRIPTACIÓN
11
Desactivada
00:0B:6B:34:EC:EF 802.11b
4
Activada
crazyn
00:0B:6B:34:96:B6
802.11b
9
Activada
crazy1
00:0B:6B:57:10:17
802.11b
5
Activada
crazyall
00:0B:6B:82:77:FD
802.11b
11
Activada
crazyata24
00:0B:6B:83:81:3C
802.11b
3
Activada
100
753694
00:0D:F5:10:2B:97
802.11b
2
Desactivada
Mdcci
00:0D:F5:10:8D:3B
802.11g
11
Activada
Hummer
00:0D:F5:10:91:A5
802.11g
2
Desactivada
centralpark
00:12:0E:51:D7:33
802.11b
7
Activada
amos2
00:12:0E:51:D7:9F
802.11b
11
Activada
barcelona
00:12:0E:52:19:37
802.11b
1
Desactivada
clinica1
00:12:0E:52:5C:E7
802.11b
3
Activada
MELP
00:12:0E:52:5D:E5
802.11g
9
Activada
MSP
00:12:0E:52:82:91
802.11g
3
Activada
cdsn1
00:12:0E:99:D2:F4
802.11g
11
Desactivada
expreso
00:12:OE:99:D4:FA 802.11g
4
Activada
pino24c
00:15:6D:63:54:69
802.11b
1
Activada
mep
00:15:6D:63:5B:82
802.11b
10
Desactivada
MST2
00:15:6D:63:5B:89
802.11b
10
Activada
ventasau
00:15:6D:63:87:93
802.11b
6
Activada
Grand_Victoria 00:19:5B:3B:BA:49
802.11g
5
Desactivada
Pancho
00:19:5B:EC:56:FF
802.11g
1
Activada
SYSDECO
00:1B:11:EE:3C:2A 802.11g
11
Activada
default
00:40:05:5B:4C:8F
802.11b
11
Desactivada
APGPL
00:60:B3:16:5A:02
802.11b
1
Activada
463000
00:60:B3:44:F5:A1
802.11g
1
Activada
ORIENTE
00:80:48:41:AF:B1
802.11b
4
Desactivada
LOJASYS
00:80:C8:38:F6:88
802.11b
1
Desactivada
electrowl
02:0B:6B:83:81:3C
802.11b
3
Activada
crazym
02:15:6D:63:54:69
802.11b
1
Activada
cristorey
02:EF:18:E8:36:4D
802.11b
9
Activada
El access point se ubica en la esquina de las calles José Antonio Eguiguren y
Bolívar, dado que las instalaciones y oficinas principales del Municipio de Loja se
ubican en esa zona, y la distancia máxima hacia los lectores no superan los 150
metros. La posición del access point y la intensidad de señal aproximada se la
101
presenta en la Figura 3.38 usando la herramienta de simulación del software
Interpret Air WLAN survey46
Figura 3.38 Posición y cobertura aproximada del AP-DI624
3.5.3.2 Estudio de cobertura activo (Active Site Survey)
El access point es instalado en las oficinas del Municipio de Loja en la segunda
planta tal como se muestra en la Figura 3.39.
Figura 3.39 Sitio de instalación de access point AP-DI624
46
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102
Se escoge el canal 6 debido a que no ha sido muy utilizado y se usa el SSID
(Identificador de Conjunto de Servicios) SIMERTEPN.
Los resultados obtenidos se presentan en la Figura 3.40 y Figura 3.41, donde se
muestra la velocidad de datos y la intensidad de señal respectivamente. Los
resultados adicionales del análisis de cobertura se los presenta en el Anexo E.
Figura 3.40 Niveles de velocidad de datos (Mbps) site survey activo SIMERTEPN
Figura 3.41 Niveles de intensidad de señal (referencial) site survey activo SIMERTEPN
103
Con estos resultados se puede concluir que la ubicación del access point es
adecuada, ya que se tiene niveles altos de señal en el edificio principal del
municipio, donde se encuentra el servidor del Simert y donde se requiere altas
tasas de transmisión de información. De la misma manera todos los lectores RFID
tienen cobertura por parte de la red WIFI-SIMERTEPN.
3.5.4 DIRECCIONAMIENTO IP Y SEGURIDAD INALÁMBRICA
El direccionamiento de los equipos de la red de control de acceso debe ser
ordenado, de tal manera que el administrador de la red tenga facilidades de
operación y mantenimiento. Para este efecto se toma como referencia la dirección
clase C privada 192.168.1.0/24. Una manera de realizar el direccionamiento IP
puede ser el que se muestra en la Tabla 3.19, en donde se asigna un rango de
direcciones IP a cada grupo de lectores ubicados en cada esquina del Parque
Central; seguidamente se asigna otro grupo de direcciones a los dispositivos de
conectividad inalámbrica y finalmente al servidor junto con las computadoras de
servicio al cliente.
Tabla. 3.19 Direccionamiento IP de la red de control de acceso
Dispositivos
Lectores
192.168.1.1
255.255.255.0
L2
192.168.1.2
255.255.255.0
L3
192.168.1.3
255.255.255.0
L4
192.168.1.4
255.255.255.0
192.168.1.10
255.255.255.0
192.168.1.20
255.255.255.0
Servidor Server
PCs para servicio al 192.168.1.21 a
cliente
Máscara de Red
L1
Access Point AP
Hosts
Dirección IP
255.255.255.0
192.168.1.60
En la Figura 3.42 se muestra en forma gráfica el esquema de la Red de Control
de Acceso.
104
Figura 3.42 Direccionamiento IP de la Red de Control de Acceso
105
3.5.4.1 Configuración y Seguridad Inalámbrica en el Access Point
A continuación se presenta el proceso de configuración y seguridad inalámbrica.
En el Access Point DI-624 se ingresa a la configuración usando el Web Browser y
conectando el computador vía cable directo al puerto LAN del equipo AP. Una vez
ingresado como Administrador hacemos se pulsa el botón Wireless tal como se
muestra en la Figura 3.43
Figura 3.43 Configuración del Access Point DI-624
Se cambia el SSID como SIMERTEPN y se selecciona el canal 6. En
Authentication se escoge WPA-PSK, que es el nivel más alto de seguridad
ofrecido y se escribe la contraseña (KEY).
En la herramienta Tools (Ver Figura 3.44 ) se ingresan las claves de administrador
y de usuario para evitar que personas no autorizadas accedan a la configuración y
se deshabilita la administración remota.
106
Figura 3.44 Cambio de passwords en Access Point DI-624
3.5.4.1 Configuración y Seguridad Inalámbrica en el lector RFID
Para configurar la dirección IP en el equipo IF5 Fixed Reader, se debe ingresar a
la configuración del Radio 802.11 g. Se puede configurar el equipo a través del
puerto serial mediante un programa de comunicación como el Hyper Terminal,
aunque se recomienda usar el Web Browser (Internet Explorer 6.0 o superior) a
través del puerto Ethernet. La presentación de la configuración se observa en la
Figura 3.45
107
Figura 3.45 Configuración de dirección IP y máscara de subred de los lectores RFID
Se cambia la IP Address y la IP Subset Mask, dependiendo del lector que se está
configurando. De la misma manera se cambia el SSID por SIMERTEPN para
pertenecer a la misma red inalámbrica SIMERTEPN.
Luego en la pestaña Security se selecciona 802.11g Radio para configurar las
seguridades inalámbricas. En la zona Security Level se escoge WPA-PSK (ver
Figura 3.46) y se escribe la contraseña brindada por el Administrador de la Red.
108
Figura 3.46 Configuración de seguridad en el lector RFID
3.6 FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA
A continuación se explicará el funcionamiento del Sistema Tarifado SIMERT con
el nuevo sistema RFID.
3.6.1. CATEGORÍAS DE VEHÍCULOS
Existen diferentes perfiles en la designación de vehículos que utilizan el nuevo
Sistema Rotativo Tarifado. En la Tabla 3.20 se explica la designación y
descripción de cada categoría.
Tabla 3.20 Designación de tipos de vehículo.
Tipo vehículo
Designación
Normal
Categoría X
Función
Vehículos livianos con usuarios
particulares. Tienen autorización para
ocupar un espacio máximo por un
lapso de tres horas.
109
Cada entidad tiene autorización para
ocupar máximo cuatro espacios.
•
Especial 1
Categoría Y
Especial 2
Categoría Z
Los vehículos que pertenecen
a la Cooperativa de Taxis
Centro.
• Vehículos de uso municipal.
• Vehículos de uso de la
gobernación.
Vehículos
especiales,
tienen
autorización
para
ocupar
ilimitadamente el estacionamiento:
•
•
•
Vehículos de cruz roja.
Vehículos de bomberos
Vehículos de la policía.
3.6.2 ESPACIOS DE ESTACIONAMIENTO
Para facilitar la designación de los puestos de estacionamiento el Municipio de
Loja propone utilizar la siguiente equivalencia, según se muestra en la Tabla 3.21
:
Tabla 3.21 Designación de espacios de estacionamiento.
Calles
10 de Agosto
Simón Bolívar
José Antonio Eguiguren
Bernardo Valdivieso
Sentido circulación
vehicular
Estacionamientos
Oeste a Este
23
Norte a Sur
23
Este a Oeste
23
Sur a Norte
23
Designación
A (1-23)
B (1-23)
C (1-23)
D (1-23)
3.6.3 PERFILES DE USUARIO
Existen dos perfiles de usuario para el uso del nuevo sistema de control:
Administrador y Servicio al Cliente. La función de cada perfil se presenta en la
Tabla 3.23
110
Tabla 3.23 Perfiles de usuario y su función.
Usuario
•
•
•
•
Administrador
•
•
•
•
•
•
Servicio al
Cliente
•
•
Función
Administrar los horarios de funcionamiento del
Sistema Simert.
Cambiar costo de tarifa de uso del Sistema.
Cambiar costo de sanciones a las infracciones.
Ingreso de usuarios tipo taxi (categoría Y) y
especiales (categoría Z) en la base de datos.
Autorizar nuevos ingresos de usuarios normales
(Categoría X) por parte de Servicio al Cliente.
Ingreso de un nuevo equipo lector en el caso de
ampliación del sistema.
Ingreso, edición y eliminación de perfiles de
servicio al cliente.
Presentación de informes económicos.
Ingreso, edición y eliminación de usuarios
normales (Categoría X) previa autorización del
administrador.
Ingreso de nuevos ID de tags para la venta a los
usuarios.
Ingreso de formas de pago por parte de los
usuarios.
Recibe inmediatamente informes de la placa del
vehículo de los usuarios que se excedieron en el
tiempo de estacionamiento con el fin de ser
inmovilizados.
3.6.4 REGISTRO Y TARIFACIÓN
Cada usuario tendrá instalado un TAG-RFID en el parabrisas de su vehículo; al
pasar un vehículo por el puesto de control se registra y se almacena en el equipo
lector RFID (L1, L2, L3 o L4) el código EPC del TAG junto con información de
tiempo (hora, minutos y segundos) de lectura.
Como se dijo en la sección 3.5.2 los códigos EPC son válidos cuando ambas
antenas reciban el mismo código. Por ejemplo para el lector L1 el funcionamiento
del sistema de registro se explicaron en la Figura 3.47 y Figura 3.48
111
Figura 3.47 Ubicación y designación de lectores y antenas
INICIO LECTOR
L1
ANTENA A1
ANTENA A2
ANTENA A3
ANTENA A4
EPC ID A1 (1)
EPC ID A1 (2)
…
EPC ID A1 (X)
EPC ID A2 (1)
EPC ID A2 (2)
…
EPC ID A2 (Y)
EPC ID A3 (1)
EPC ID A3 (2)
…
EPC ID A3 (Z)
EPC ID A4 (1)
EPC ID A4 (2)
…
EPC ID A4 (W)
CUALES EPC ID SON
IGUALES??
NO
SI
SE
DESCARTA
CUALES EPC ID SON
IGUALES??
NO
SI
ALMACENA LA EPC-ID Y LA
HORA DE RECEPCIÓN Y
LUEGO ENVIA RED
SIMERTEPN
Figura 3.48 Esquema de funcionamiento de registro tags ID
112
Esta información viaja a través de la red inalámbrica hacia el servidor ubicado en
las instalaciones de Administración del Simert en el edificio central del Municipio
de Loja.
La información de EPC-ID se registra con el número de placa; nombre, cédula,
mail y teléfono del usuario y la categoría del vehículo.
Cuando el EPC-ID ingresa al servidor se registra su hora de llegada e inicia el
contador de tiempo; el precio se tarifa según la categoría del vehículo. Si el
tiempo de estacionamiento es mayor a tres horas el servidor informa a Servicio al
Cliente para proceder a inmovilizar el vehículo. El funcionamiento del sistema de
tarifación se esquematiza en la Figura 3.49. y un ejemplo de los datos que el
servidor almacena se muestran en la Tabla 3.24
3.6.5 FORMAS DE PAGO
Se utilizan estas dos formas de pago presentadas en la Tabla 3.22
Tabla 3.22 Formas de pago y su función.
Forma de Pago
Prepago
Postpago
Función
El usuario cancelará por adelantado el uso del
servicio al momento de adquirir su TAG RFID en
el Servicio al Cliente. Cuando se agote el saldo de
su cuenta, el usuario podría ser informado a través
de e-mail, sms, o llamada telefónica.
El usuario establece un convenio de pago con el
Municipio; este convenio puede ser a través del
descuento en una cuenta bancaria o cancelar en las
planillas de pago de servicios básicos como agua,
luz, teléfono.
113
Figura 3.49 Esquema de funcionamiento de sistema de tarifación
114
AE234EFDC14256152861AD42
ADEC3571823782873ADCF727
A453726251DAC4267816DCA5
9082635ADCEF265421DEFE24
LBA-005
LBA-134
LBP-1992
LAB-982
X
X
X
Z
Juan Carlos Estrada
Diego Reinoso
Santiago Fuel
Policia 1234
92811175 [email protected]
92736375 [email protected]
97373663 [email protected]
72560320
15/08/2008
17/08/2008
17/08/2008
18/08/2008
08:14:23
09:24:23
07:45:23
15:14:23
08:34:23
10:02:23
10:14:23
18:34:23
00:20:00
00:38:00
02:29:00
03:20:00
TARIFA
TIEMPO USO
HORA SALIDA
HORA ENTRADA
FECHA
MAIL
TELEFONO
USUARIO
CATEGORIA
PLACA
EPC ID
Tabla 3.24 Ejemplo de datos que registra el sistema tarifado.
0,08
0,16
0,62
0,00
115
3.6.6 MIGRACIÓN
Para utilizar en 100 % el nuevo sistema SIMERT, es necesario que la población
conozca sobre el nuevo servicio y de esta forma evitar problemas e
inconvenientes por parte de los usuarios.
Se puede iniciar con un programa de información que incluye a televisión, radio,
periódicos, afiches
y demás medios de comunicación locales. Dado que
actualmente se venden las tarjetas prepago de Simert, se puede imprimir un
manual junto con la tarjeta y facilitar a los usuarios para que conozcan y se
familiaricen con el uso de los TAGs.
Finalmente al momento de vender las tarjetas prepago, los operarios del Simert
pueden adjuntar un TAG RFID e ir anotando los datos de los usuarios para luego
ingresar en la base de datos del Municipio.
Este nuevo sistema facilitará el control y mejorará las recaudaciones por parte del
Municipio de Loja.
116
CAPÍTULO IV
CÁLCULO DE COSTOS DEL SISTEMA
4.1 INTRODUCCIÓN
En todo proyecto siempre es conveniente determinar el monto de la inversión.
Estos datos influyen directamente en la toma de decisiones de las personas
involucradas en el costo del proyecto.
Cabe indicar que el objetivo principal para la creación del SIMERT no es
fundamentalmente obtener utilidades; sino devolver a todos los usuarios el
derecho a utilizar la vía pública en forma organizada y ordenada, a través de la
generación de una oferta permanente y continua de espacios libres para
estacionamiento, además de reducir la contaminación ambiental provocada por el
flujo continuo de vehículos. Debido a estas características no se realiza un
análisis económico completo, sino más bien se describen las ventajas
económicas y operativas que pueden conseguirse con la implementación del
proyecto.
En el desarrollo de este análisis, en primer lugar se calculan los costos de
implementación del nuevo Sistema Rotativo Tarifado (SIMERT) con RFID en el
Parque Central de la Cuidad de Loja; de la misma manera se presentan los datos
actuales de ingresos y egresos del Sistema Rotativo Tarifado y los beneficios que
se obtienen utilizando el nuevo sistema.
117
4.2 COSTO DE LOS EQUIPOS
Los costos globales de implementación del proyecto se pueden dividir en los
siguientes parámetros:
•
Costo de los equipos RFID.
•
Costo de los equipos WLAN.
•
Costo de instalación y mantenimiento.
4.2.1 COSTOS DE EQUIPOS RFID
A continuación vamos a describir los costos de los equipos RFID necesarios para
la implementación del proyecto. En primer lugar el número de TAGs RFID mínimo
que se desea adquirir, es tomado del número total de vehículos registrados hasta
la fecha, en la base de datos del Municipio de Loja; actualmente existe un listado
de 5166 vehículos. Para implementar el sistema se podría al menos iniciar con un
número similar de TAGs RFID.
La distribuidora autorizada de equipos Intermec.Inc para Ecuador es la firma
Inveligent.S.A. ubicada en la cuidad de Quito. En la lista de costos la empresa
proveedora también incluye una impresora especial para imprimir los logotipos del
Simert según el diseño presentado en el capítulo anterior. La tabla 4.1 indica el
costo de los equipos.
118
Tabla 4.1 Costos de equipos RFID46
SISTEMA DE ESTACIONAMIENTO ROTATIVO TARIFADO SIMERT
COSTOS DE EQUIPOS RFID
Descripción
P. Unitario ($) Cantidad
Rollo de etiquetas RFID EPC 1410 tags.
P. Total ($)
305,56
4
1222,24
16
2
32
Impresora de tags RFID PM4i
3600
1
3600
Lector RFID IF5 fixed RFID Reader.
2950
4
11800
400
16
6400
250 m. Cable coaxial 50 Ω
0.20
250
50
32 conectores SMA polarity reverse
0.50
16
8
SUBTOTAL
23112,24
IVA 12%
2773.47
(UHF EPC Gen2).
Cinta Ribbon para etiquetas RFID
Incluye cable de poder
Intellitag
Enclosed
Dipole
Array
Directional Antenna
COSTO TOTAL
25885.71
4.2.2 COSTOS DE EQUIPOS WLAN
Como se indicó en el capítulo anterior, el equipo lector RFID IF5 Fixed RFID
Reader tiene integrado un módulo WI-FI para la comunicación inalámbrica; los
equipos WLAN que se deben adquirir corresponde al Access Point DI-624 D´link;
el computador para cumplir funciones de servidor y las tarjetas inalámbricas para
4 computadoras de servicio al cliente que en este momento dispone el Municipio
de Loja.
Actualmente el Sistema Simert cuenta con una base de datos y un software de
control, monitoreo y cobro de multas diseñado por el departamento de Sistemas
del Municipio de Loja. El software puede ser actualizado por el mismo
departamento siguiendo los parámetros de diseño presentado en el capítulo
46
Anexo F. Cotización Inveligent S.A.
119
anterior. Para los costos referenciales de estos equipos, la cotización de la
empresa Econocompu.S.A se presenta en la Tabla 4.2.
Tabla 4.2 Costos de equipos WLAN47
SISTEMA DE ESTACIONAMIENTO ROTATIVO TARIFADO SIMERT
COSTOS DE EQUIPOS WLAN
Descripción
P. Unitario ($) Cantidad
Access Point DI-624 D´link 802.11 b/g
Computador para servidor. Regulador de
P. Total ($)
90
1
90
1500
1
1500
40
5
200
1
3025
SUBTOTAL
4815
IVA 12%
557.80
voltaje, UPS.
Tarjeta de red inalámbrica DWL-520
Actualización software SIMERT-LOJA
con
el
Nuevo
sistema
RFID
y
configuración de red SIMERT-EPN en
lectores y demás equipos WLAN.
COSTO TOTAL
5392.80
4.2.3 COSTOS DE INSTALACIÓN
Para la instalación de los lectores se necesita 4 soportes para ajustarlos en la
posición y ubicación correcta, protegerlos del medio ambiente y asegurarlos
adecuadamente a la pared. De igual manera se requiere la instalación de 8 postes
para asegurar 8 antenas (dentro del parque); ya que las 8 antenas restantes se
aseguran a la pared de los edificios a una altura de unos 3 metros; con el fin de
evitar causar problemas y obstáculos a los transeúntes. Según la información de
Instalaciones “Santa Bárbara” los postes serán construidos con tubo de 2
pulgadas de diametro x 2 mm de espesor y planchas metálicas de 2 mm de
espesor; el material y diseño de los postes permitirá
brindar seguridad y
mimetizar los equipos en lo posible para no dañar el ornato de la Ciudad.
47
Anexo F. Cotización Econocompu..
120
La toma de
alimentación de energía del equipo RFID es la misma que
actualmente tiene los semáforos; el personal de la EERSSA48 es el encargado de
autorizar y facilitar el acceso a la línea AC que circula bajo tierra entre las calles
aledañas.
Tabla 4.3 Costos de instalación49
SISTEMA DE ESTACIONAMIENTO ROTATIVO TARIFADO SIMERT
COSTOS DE INSTALACIÓN
Descripción
P. Unitario ($) Cantidad
P. Total ($)
Construcción e instalación de postes y
60
8
480
30
4
120
30
8
240
125
4
500
SUBTOTAL
1340
IVA 12%
160,8
soportes para equipo lector.
Construcción e instalación soportes para
equipo lector IF5.
Construcción e instalación soportes para
equipo antenas IF5.
Instalación de la energía eléctrica en los
lectores por parte de EERSSA.
COSTO TOTAL
1500,80
En cuanto al mantenimiento de los equipos, la empresa podría contar con un
departamento o personal capacitado para realizar mantenimiento de los equipos y
en caso de no ser de esta forma, las empresas proveedoras de equipos pueden
dar servicio de mantenimiento.
48
49
Empresa Eléctrica Regional del Sur S.A.
Anexo F. Cotización Instalaciones Santa Bárbara S.A.
121
4.2.4 COSTO TOTAL DE IMPLEMENTACION
Finalmente calculamos el valor aproximado total de adquisición e implementación
del Sistema Rotativo Tarifado con tecnología RFID en el Parque Central de la
cuidad de Loja. En la Tabla 4.4 se muestra el costo total.
Tabla 4.4 Costos total de implementación.
SISTEMA DE ESTACIONAMIENTO ROTATIVO TARIFADO SIMERT
COSTOS TOTAL DE IMPLEMENTACIÓN
Descripción
P. Total ($)
Costo de equipos RFID.
25885,71
Costo de equipos y configuración WLAN.
5392,80
Costos de instalación.
1500,80
TOTAL
32779,31
4.3 INGRESOS Y EGRESOS ACTUALES
Los indicadores de operación actuales del Simert se presentan en la Tabla 4.5. En
la Tabla 4.6 se presenta los principales costos de operación y mantenimiento del
sistema. Los datos mostrados son los resultados promedio mensuales del
segundo trimestre del 200850. Los ingresos del sistema provienen por parte de
venta de tarjetas prepago, pago de multas, alquiler de espacios permanentes y
ventas de hora de parquímetros operados por el Municipio.
En promedio el 72% del valor recaudado por concepto de multas Simert provienen
de la zona antigua del Simert siendo el otro 28% proveniente de la zona de
ampliación. En promedio el 84 % de los usuarios del sistema utiliza el espacio de
estacionamiento en un tiempo no mayor a 30 minutos, el 10% en un tiempo no
mayor a 60 minutos y el restante de usuarios en un tiempo que oscila entre 60 y
180 minutos, este último como máximo establecido según la ordenanza de
creación del sistema
50
Unidad Municipal de Transito y Transporte Terrestre – Municipio de Loja
122
Tabla 4.5 Indicadores de Operación de la Zona Simert.
OPERACIÓN ZONA SIMERT-LOJA 2008
Oferta zona antigua SIMERT de horas de estacionamiento/día (lunes-viernes)
Oferta zona antigua SIMERT de horas de estacionamiento/día (sabado)
Oferta zona ampliada SIMERT de horas de estacionamiento/día (lunes-viernes)
Oferta zona ampliada SIMERT de horas de estacionamiento/día (sabado)
Oferta Total SIMERT de horas de estacionamiento/día (lunes-viernes)
Oferta Total SIMERT de horas de estacionamiento/día (sabado)
Días de funcionamiento (lunes - viernes)/mes
Días de funcionamiento (sabados)/mes
Oferta zona antigua SIMERT de horas de estacionamiento/mes
Oferta zona ampliación SIMERT de horas de estacionamiento/mes
Oferta Total SIMERT de horas de estacionamiento/mes
PROMEDIO MENSUAL
11,088.00 (horas / día)
4,032.00 (horas / día)
13,475.00 (horas / día)
4,900.00 (horas / día)
24,563.00 (horas / día)
8,932.00 (horas / día)
22.00 días
4.00 días
260,064.00 (horas/mes)
316,050.00 (horas/mes)
576,114.00 (horas/mes)
Tasa de rotación de 0' a 30'
Tasa de rotación de 31' a 60'
Tasa de rotación de 61' a 90'
Tasa de rotación de 91' a 180'
Tasa de Respeto SIMERT
Tasa de ocupación promedio Zona Antigua
Tasa de ocupación promedio Zona Ampliación
84%
10%
3%
2%
60%
Recaudada
34.41%
20.19%
Real
57.35%
29.60%
123
Tasa de ocupación promedio Total Zona SIMERT
27.07%
Valor ($)
22,762.16
16,230.83
38,992.98
Recaudo por venta de tarjetas Zona Antigua
Recaudo por venta de tarjetas Zona Ampliación
Recaudo Total por venta de tarjetas SIMERT
Recaudo por Multas zona antigua SIMERT
Recaudo por Multas zona ampliación SIMERT
Recaudo por Multas zona Total SIMERT
Recaudo por alquiler de espacios permanentes
10,961.7
4,262.89
15,224.62
Recaudo por venta de horas de parquímetro
Total recaudado/mes ($)
43.48
%
58%
42%
100%
72%
28%
100%
4,392.00
52.75
58,662.35
Tabla 4.6 Costos de operación y mantenimiento Zona Simert
COSTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO ZONA SIMERT-LOJA 2008
Descripción
Costos de servicio
Emisión de tarjetas
Mano de obra directa
Administrador
Inspectores
Controladores
Cantidad
Unidad
40,000
Tarjeta
1
2
57
Costo/unidad
($)
Costo Total/mes ($)
0.05
2,000.00
Persona
562.58
Persona
413.00
Persona
364.00
562.58
826.00
20,748.00
124
Conductores
Recaudadores
Costos indirectos
Mantenimiento de señalización
Combustible y lubricantes
Costos generales del servicio
Depreciación 10 % por año
Reparación y mantenimiento
Gastos Administrativos
Servicios básicos
Suministros
Gastos de Venta
Publicidad
Imprevistos
TOTAL
10
1
Persona
364.00
Persona
415.00
3,640.00
415.00
Global
Global
5,000.00
300.00
Global
Global
1200.00
500.00
Global
Global
50.00
500.00
Global
Global
500.00
500.00
36,741.58
125
La recaudación obtenida en base a la operación del Simert supera los costos de
operación
y
mantenimiento
del
sistema
obteniéndose
un
superhábit
aproximadamente de 21 920.77 dólares mensuales.
Para analizar los beneficios que se obtendrán utilizando el SIMERT-RFID se
calcula un estimado de ingresos solo al Parque Central. Para esto se toma los
datos correspondientes a la zona Simert Antigua que consta de 1008 espacios y
calculamos los ingresos por 80 espacios que corresponden al Parque Central. Los
resultados se muestran en la Tabla 4.7
Tabla 4.7 Ingresos aproximados en el Parque CentralZona Simert.
INGRESO SIMERT PARQUE CENTRAL
Tasa de respeto (60%)
Recaudo por venta de tarjetas Zona Antigua
Recaudo por Multas zona antigua SIMERT
PROMEDIO
MENSUAL ($)
Valor
22,762.16
10,961.73
Total recaudado/mes
Número de estacionamientos operativos Zona Antigua
Número de estacionamientos Parque Central
Ingreso por estacionamiento
Ingreso promedio Parque Central
33723.73
1008
80
33,45
2676
Se aproximan los costos de operación utilizando los datos de toda la zona
SIMERT; debido a que tanto los operarios, como el administrador, inspectores,
publicidad trabajan en toda la ciudad. En la tabla 4.8 se presenta el total tomando
en cuenta los 80 espacios que corresponden al Parque Central.
126
Tabla 4.8 Costos aproximados Parque Central Zona Simert.
OPERACIÓN PARQUE CENTRAL
Costo de operación Total Zona Simert
Número de estacionamientos operativos Total Zona Simert
Número de estacionamientos Parque Central
Costo por estacionamiento
Costo mantenimiento promedio Parque Central
Valor ($)
36741
2233
80
16,45
1316
Con estas aproximaciones el superhábit aproximado mensual sólo de la zona
central es de 1360 dólares ($ 2676 – $ 1316).
4.3.1 VENTAJAS DEL SISTEMA SIMERT-RFID
En la actualidad la tasa de respeto alcanzada es del 60% debido a que el control
lo realizan los operarios manualmente mediante muestreo; es decir que algunos
vehículos no llegan a ser controlados ni registrados cuando entran al sistema. De
igual manera otros usuarios no ponen la hora correcta en las tarjetas Simert con
el fin de pagar por un menor tiempo de uso.
Una de las ventajas con la implementación del nuevo sistema es que todo el
registro, control y la tarifación de vehículos es automático y transparente para los
usuarios. De esta manera se espera que la tasa de respeto del Simert alcance
aproximadamente el 90%; ya que pueden existir problemas por vehículos nuevos
que no se encuentren registrados o por fallas de energía. Se calcula el nuevo
ingreso mensual aproximado.
Ingreso mensual aproximado =
$ 2676
* 90% = $ 4014
60%
127
Con la experiencia adquirida en la implementación de nuevos proyectos en la
ciudad de Loja por parte del Municipio; como son el manejo organizado de
desechos sólidos y el sistema integrado de transportación urbana (SITU), se
recomienda que el nuevo sistema SIMERT-RFID trabaje simultáneamente con el
actual sistema por un plazo aceptable (de seis meses a un año) mientras los
usuarios se acostumbran y adquieren experiencia en el uso del nuevo servicio.
Poco a poco cuando el SIMERT-RFID se vaya popularizando ya no se tendrá que
invertir en emisión de tarjetas prepago; debido a que los usuarios que adquieren
los tags RFID no necesitan volver a comprar periódicamente tarjetas prepago y de
la misma forma el número de personas que realizan el registro de vehículos
(controladores) bajaría considerablemente.
En la Figura. 4.1 se observa que el nuevo sistema SIMERT con RFID permite
aumentar los ingresos y con el tiempo reducirá los gastos de operación. El Art. 22
de la Ordenanza Municipal del Simert dice: “Los valores recaudados por el
servicio se destinarán única y exclusivamente para el mejoramiento del tránsito en
la ciudad de Loja”, con esta base actualmente se invierte en el mejoramiento de la
señalización de la zona Simert y la señalización de otros puntos importantes de la
ciudad con el apoyo de la policía municipal. El incremento en los ingresos puede
financiar la paulatina implementación del Sistema en toda la ciudad.
128
SISTEMA MUNICIPAL ESTACIONAMIENTO TARIFADO SIMERT DATOS MENSUALES
4500
4000
3500
DOLARES
3000
2500
INGRESOS
COSTOS
2000
1500
1000
500
0
SIMERT ACTUAL
SIMERT RFID
Figura 4.1 Datos mensuales ingresos y egresos SIMERT con RFID.
129
CAPÍTULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 CONCLUSIONES
Al finalizar el presente proyecto se puede concluir:
•
El análisis de la situación actual de los sistemas rotativos tarifados es un
proceso fundamental en el desarrollo de la nueva solución tecnológica; de
esta forma se logró conocer los principales problemas, debilidades y
necesidades que actualmente presentan los sistemas rotativos tarifados a
nivel nacional y especialmente el Sistema Municipal de Estacionamiento
Rotativo Tarifado (SIMERT) de la cuidad de Loja.
•
Durante el desarrollo del proyecto se presentaron diversos caminos o
soluciones técnicas que tuvieron que ser analizados cuidadosamente con
el fin de optimizar los recursos humanos, tecnológicos y de infraestructura;
el análisis teórico de las principales tecnologías afines permite tener el
conocimiento suficiente para escoger la tecnología que mejor se acopla a
los
requerimientos
y
necesidades
de
los
actuales
sistemas
de
estacionamiento tarifado. En general el uso de nuevas tecnologías de
información y comunicación (TIC) permiten mejorar e innovar los servicios
al cliente; incrementando la confiabilidad y comodidad por parte de los
usuarios.
•
Actualmente el mundo digital en el que vivimos ha evolucionado a niveles
en los que la información es muy valiosa. El empleo de algoritmos de
encriptación y protocolos adecuados de seguridad han convertido a los
sistemas de comunicación en seguros y confiables. Al utilizar el nuevo
diseño SIMERT con la tecnología RFID se facilita considerablemente los
procesos de optimización, control y fiscalización de todo el sistema.
130
•
RFID es una tecnología que presenta atractivas ventajas en relación con
otras tecnologías de identificación; aunque existen retos y limitantes
propias de RFID en donde todavía hay mucho por investigar, como es caso
de lectura en líquidos o metales. Muchas empresas y gobiernos están
buscando aumentar la eficiencia de sus operaciones y reducir costos a
través de esta tecnología. El potencial de RFID se encuentra en: la
capacidad de poder leer etiquetas a distancia y sin necesidad de línea de
vista, la capacidad de lectura/escritura de los tags y el poder identificar a
elementos como únicos. La eclosión de la tecnología RFID y la caída de
precios facilitan que poco a poco esten surgiendo nuevas áreas de
aplicación para esta tecnología;
se espera que en un principio RFID
complemente a otras tecnologías, y que en un futuro tal vez reemplace
algunas tecnologías de auto identificación.
•
Los sistemas WLAN basados en el estándar 802.11g han demostrado ser
sistemas viables y eficaces para el soporte de comunicaciones avanzadas
de información, permitiendo la transmisión integrada de voz, datos y video.
Hay que tener en cuenta que a pesar de que el estándar especifica varias
características bastante optimistas; tal como la velocidad de transmisión o
distancia alcanzada, en la práctica estas características se ven limitadas y
no se cumplen estrictamente. El estudio detallado de cobertura permitió
garantizar los requerimientos mínimos de intensidad de señal y velocidad
de transmisión según la aplicación que se utiliza.
•
La ventaja de usar WI-FI como medio de transporte de la información
proveniente de los lectores RFID es que existe una gran facilidad de
incrementar el número de estaciones en la red; además de que los
esquemas de verificación de errores propias de estos estándares de
comunicación permiten que en caso de existir colisiones o errores en la
transmisión, las diferentes capas hacen que la retransmisión y verificación
de datos sea imperceptible al usuario final. De igual forma los algoritmos de
seguridad permiten la protección del sistema en determinados entornos
que no sean de uso común sino privativo como es el caso del SIMERT.
131
5.2 RECOMENDACIONES
•
Se pueden crear diferentes aplicaciones alrededor del sistema presentado
en el presente proyecto; por ejemplo utilizando las ventajas de
identificación vehicular que presentan los lectores RFID seleccionados; es
decir el puerto serial, ethernet y de control que se encuentran libres para
integrar el sistema de control de señalización de los semáforos según el
nivel de tráfico existente en ese momento; de la misma manera se puede
identificar y registrar si un vehículo se pasó una luz roja o no respeto una
señal de pare en la misma zona donde se encuentra funcionando el
SIMERT.
•
Para ampliar el servicio de control y tarifación automática que ofrece RFID
a toda la cuidad de Loja es necesario tomar en cuenta los problemas de
cobertura que presenta el estándar 802.11g; hay que realizar un completo
estudio de cobertura para establecer el número mínimo y ubicación
adecuada de los access points. Una solución a futuro podría ser utilizar
equipos de comunicación inalámbrica con tecnología WIMAX que tiene un
alcance
mucho
mayor
(aproximadamente
50Km),
no
necesita
obligatoriamente línea de vista y con una capacidad para transmitir datos a
una tasa de hasta 75Mbps. Lamentablemente en la actualidad el alto costo
de estos equipos dificultan la adquisición y utilización de esta tecnología.
•
Posteriores proyectos pueden ser desarrollados tomando como base el
diseño del Sistema Rotativo Tarifado SIMERT usando la tecnología RFID.
Por ejemplo el Municipio de Loja ya esta ejecutando el Sistema Integrado
de Transportación Urbana (SITU) en donde los buses urbanos se integran
a una sola red de recorrido a similitud del sistema Trolebus. La tecnología
RFID
puede
ser
utilizada
de
manera
similar
aprovechando
sus
potencialidades para registrar la hora de entrada y salida de los buses en
cada estación de pasajeros a lo largo de toda la cuidad.
132
•
La modernización del SIMERT posiblemente cause dificultad y molestia a
los usuarios en general; se recomienda realizar campañas publicitarias de
información y comunicación de la nueva tecnología y establecer un período
de tiempo donde ambos sistemas funcionen simultáneamente antes de
entrar 100 % a utilizar el nuevo sistema.
•
Una aplicación tecnológica tiene resultados positivos cuando se da una
operación
y mantenimiento adecuados. Es indispensable la correcta
instalación y protección de los equipos y sus conexiones; la capacitación
de todo el personal que utilizará esta nueva tecnología, y realizar controles
de mantenimiento periódicos; de tal forma que garanticen el correcto
funcionamiento de los equipos y todo el sistema en general.
133
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136
ANEXOS
137
ANEXO A: ORDENANZA MUNICIPAL DE CREACIÓN DEL
SIMERT
138
ANEXO B: PLANO DE LA CUIDAD DE LOJA
139
ANEXO C: EPCglobal, Specification for EPC Radio-Frequency
Identity Protocols Class-1 Generation-2
140
ANEXO D: EQUIPOS
141
ANEXO E: SITE SURVEY PASIVO Y ACTIVO
142
ANEXO F: COTIZACIONES