Documento - Universidad de Colima

UNIVERSIDAD DE COLIMA
FACULTAD DE TELEMÁTICA
PLANEACIÓN DEL PROYECTO INTEGRADOR
Programa
Ingeniería en Telemática
Semestre
5 semestre
Fecha de elaboración
8 de Agosto de 2015
Título del
Proyecto
Sistema de monitoreo de datos meteorológicos para el Sistema
Universitario de Protección Civil.
Coordinador del
Proyecto
Dra. María Andrade Aréchiga / M. en C. Omar Álvarez Cárdenas
Objetivo del
Proyecto
Diseñar un sistema de monitoreo de datos meteorológicos para el Sistema
Universitario de Protección Civil, que le permita visualizar y gestionar las
mediciones en tiempo real a través de Internet.
Descripción del Proyecto
Desarrollo e implementación de un sistema embebido que permita la medición de variables
ambientales (humedad, temperatura y luminosidad), el cual será instalado en algunos de los
campus principales de la Universidad de Colima. El sistema tendrá la capacidad de enviar la
información a través de la red de datos para ser concentrada en un servidor principal donde se
almacenará, procesará y visualizará la información de cada uno de los campus que tenga el
sistema de monitoreo. La red de respaldo para el envío de información estará compuesta por
un sistema de transmisión por señales de radio moduladas en frecuencia (FM).
El proyecto deberá sujetarse a un proceso de evaluación de factibilidad económica/financiera
con pertinencia social y minimizando su impacto ambiental.
Los estudiantes habilitarán un sistema embebido de medición de variables ambientales que
serán enviadas por la red TCP/IP institucional a una computadora central que será habilitada
como servidor Web, en ella se almacenarán las mediciones de cada uno de los sistemas. La
información tendrá que ser procesada y analizada para generar gráficas en tiempo real e
histórico para la toma de decisiones por la autoridad del Sistema Universitario de Protección
Civil. Lo anterior será la parte de acceso público a la información, en el área privada se deberá
crear un sistema de gestión donde se debe tener acceso únicamente a los usuarios
autorizados. Esta área del sistema debe controlar la información de las variables ambientales
que integrarán el área pública del sistema, generar alertas y alarmas de acuerdo a los valores
de cada sensor o de la combinación de varios de ellos (se deberá buscar la asesoría de
expertos como el Dr. Galindo), las cuales deberán ser notificadas por email a las personas
indicadas por el administrador del sistema. El sistema de gestión deberá ser escalable para
agregar de forma natural más sensores, así como la administración de ellos.
Además de mostrar en un sitio Web la información proporcionada por los sensores, se deberá
integrar la posición GPS de cada uno de los sistemas instalados para que la visualización tenga
la posibilidad de georreferenciarse en un mapa.
Para la opción alterna de envío de datos por señales de radio, se propone en primera instancia
codificar la información en telegrafía o PSK por ser una de las maneras de emisión de señales
electromagnéticas más robustas en ambientes con alta interferencia o atenuación. Una vez
codificada la información, esta será modulada en frecuencia (FM) para su envío.
Es importante remarcar que durante todo el proceso se debe contar con el apoyo de la gestión
de proyectos para evaluar la factibilidad técnica y económica/financiera (costo vs beneficio) de
implementar el sistema, cuidando su impacto ambiental y además su pertinencia social.
Requerimientos de los Alumnos
Conocimientos
Previos
Actitud para el trabajo
Valores
Manejo de equipos de
medición y pruebas.
Conceptos básicos de
redes
y
su
funcionamiento
así
como de TCP/IP.
Diseño y construcción
de sistemas embebidos.
Conocimientos
de
programación básica y
manejo de base de
datos.
Interpretación
de
modelos matemáticos y
elementos
de
graficación.
Formulación de
Proyectos, fundamentos
básicos sobre los
elementos que integran
un proyecto: Estudio de
Mercado, Estudio
Técnico, Estudio
Económico/Financiero y
Estudio de Impacto
Medioambiental
Análisis de problemas.
Capacidad de trabajo en equipo.
Aplicar los conocimientos en la
práctica.
Capacidad de organizar y planificar
el tiempo
Objetivo General de
Aprendizaje
Al finalizar el semestre el estudiante será capaz de analizar,
gestionar e implementar un sistema básico de medición de variables
físicas con su correcta interpretación y visualización Web.



Objetivos Particulares


Responsabilidad.
Compromiso con los
demás.
Honestidad.
Implementar la técnica de Frecuencia Modulada (FM) en un
transmisor para ser empleado en el transporte inalámbrico de
cualquier tipo de información.
Desarrollar
aplicaciones
Web
que
reflejen
las
recomendaciones establecidas por la W3C (organismo
internacional que norma el desarrollo Web).
Aplicar técnicas y métodos de ingeniería de software para el
desarrollo de sistemas de información.
Aplicar técnicas matemáticas para transformar señales del
dominio del tiempo al dominio de la frecuencia y analizar las
señales electromagnéticas describiendo los métodos de
transmisión.
Planificar y dirigir proyectos de Tecnologías de la Información
y la Comunicación relevantes para una organización en su
contexto, ya sea local, nacional o internacional.



Expresar con fluidez en una segunda lengua (inglés), los
resultados del trabajo en equipo dentro del campo de las
Tecnologías de la Información y la Comunicación (CLIL).
Utilizar técnicas de lectura, escritura y expresión oral para la
elaboración de reportes en inglés.
Aplicar técnicas matemáticas para transformar señales del
dominio del tiempo al dominio de la frecuencia.
GENÉRICAS



Capacidad de abstracción, análisis y síntesis.
Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.
Capacidad para identificar, plantear y resolver problemas
ESPECÍFICAS

Competencias
Profesionales
Analiza las diferentes técnicas de modulación aplicadas a la
transmisión de datos por radiofrecuencia y calibra sus
parámetros fundamentales con un analizador de espectros.
 Utiliza las recomendaciones emitidas por la W3C para el
desarrollo de aplicaciones Web estandarizadas a nivel
internacional.
 Aplica el desarrollo de software de comunicaciones, sistemas
de información y distribuidos para la automatización de
procesos y mejora de la competitividad.
 Evalúa la factibilidad, pertinencia social, impacto
medioambiental y la sustentabilidad de un proyecto de
Tecnologías de la Información y la Comunicación.
 Desarrolla habilidades comunicativas en una segunda
lengua.
 Emplea vocabulario técnico en una segunda lengua.
DE EGRESO DEL SEMESTRE
 Aplica las tecnologías de modulación en los sistemas de
comunicaciones.
 Diseña y desarrolla aplicaciones Web que observa las
recomendaciones emitidas por la W3C utilizando un patrón
de diseño de software.
 Analiza y desarrolla sistemas de información aplicando
técnicas de ingeniería de software para la automatización de
procesos y mejora de la competitividad.
 Planifica y dirige proyectos de Tecnologías de la Información
y la Comunicación relevantes para una organización en su
contexto, ya sea local, nacional o internacional.
 Argumenta y debate la información ya sea oral o escrita en
inglés técnico del área Telemática.
 Evalúa y selecciona las técnicas matemáticas para el análisis
de señales en el dominio del tiempo y de la frecuencia
utilizadas en sistemas de comunicación de datos
Preguntas Guía
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

¿El uso del sistema embebido Galileo vendrá a facilitar el proceso de lectura y digitalización
de las variables físicas a analizar?
¿Será el código Morse factible de implementar en Galileo?
¿Es posible emplear otro tipo de codificación en Galileo?
¿La lectura y almacenamiento de información en la base de datos permitirá generar
historiales de los datos recabados?
¿Es deseable contar con esquemas de encriptación para la base de datos?
¿Cuál sería el mejor método para el diseño de la aplicación final del proyecto?
¿Sería factible modelar matemáticamente el sistema de comunicaciones inalámbrico a
emplear?
¿Qué tipos de análisis matemáticos o técnicas podrían ser empleados para obtener
información valiosa de las variables físicas obtenidas?
¿Cómo debería ser la visualización Web para que se logre representar de manera rápida,
sencilla y clara la información a publicar?
¿Qué métodos existen para que se pueda publicar esta información en sitios Web de
acceso público (WeatherUnderground, etc.)
¿Cómo analizar las diferentes variables del proyecto para determinar su factibilidad y
viabilidad: De mercado, técnica, económico/financiera, medioambiental y de
costo/beneficio?
¿Cuáles metodologías existen para gestionar un proyecto de esta naturaleza hasta llegar a
su implementación y posible venta?
¿Cómo debería presentarse este tipo de propuestas tecnológicas en una segunda lengua
Recursos y Materiales
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

Equipo de cómputo.
Sistema operativo Linux o Windows.
Conexión a Internet.
Documentos de consulta y libros.
Proyector de datos.
Guía para la elaboración de un reporte.
Documento guía para utilizar citas bibliográficas en formato APA e IEEE.
Componentes electrónicos diversos.
Microcontroladores, sensores y placas de desarrollo Galileo.
Analizador de espectros.
Programa para diseño de circuitos impresos.
Software para procesamiento de señales (Matlab/Octave).
Criterios de Evaluación
Especificaciones de los criterios, lineamientos y porcentajes para la evaluación del proyecto y
su determinación (valor) para cada una de las unidades de aprendizaje
Comunicaciones Digitales
 Calidad y funcionalidad de la implementación física del proyecto
 Estructura y contenido de reporte del proyecto
 Conocimientos de las diferentes técnicas de modulación
Programación para Web:
 Documento de análisis de requerimientos.
 Diagrama de casos de uso.






Diseño de la interfaz de usuario (pantallas)
Creación de la base de datos (esquema entidad relación).
Desarrollo de la aplicación Web para almacenar, procesar y visualizar información
proporcionada por los sensores, envió de notificaciones por email y la generación de
gráficas.
Manual del usuario.
Documentación técnica.
Presentación de la aplicación ante todos los profesores.
Parcial
Fecha
Unidad de
Aprendizaje
1ra
10 Ago
18 Sep
Comunicaciones Implementar el SO en la plataforma
Digitales
Galileo
10%
2da
18 Sep
30 Oct
Comunicaciones Prototipo de lectura, codificación y envío
Digitales
de datos meteorológicos
30%
Criterios y lineamientos
Entrega física del prototipo final.
3ra
30 Oct
Comunicaciones
Digitales
Reporte PDF.
Valor
50%
25%
Presentación del PI.
25%
1ra
10 Ago
18 Sep
Inglés
Entrega de un abstract en inglés sobre el
proyecto a desarrollar
10%
2da
18 Sep
30 Oct
Inglés
Entrega de un abstract en inglés sobre el
avance del proyecto.
10%
Entrega de un abstract en inglés sobre el
proyecto terminado.
10%
Presentación del proyecto totalmente en
inglés, en forma oral.
40%
3ra
30 Oct
Inglés
1ra
18 Sep
Ingeniería de
software
Documento de requerimientos
20%
2da
30 Oct
Ingeniería de
software
Diseño en UML
20%
3ra
4 Dic
Ingeniería de
software
Reporte técnico, plan del administrador y
presentación del PI.
20%
1ra.
2da
10 Ago
18 Sep
18 Sep
30 Oct
Programación
para Web
Programación
para Web
Documento de análisis de requerimientos
(Definir el tipo de datos recibidos y
procesados por la aplicación Web).
20%
Diagrama de casos de uso.
Desarrollo de la interface de usuario que
será utilizada para presentar los datos.
20%
Diseño de la base de datos (Esquema
entidad relación)
30 Oct
27 Nov
3ra
Programación
para Web
Desarrollo completo de la aplicación.
Manual del usuario.
Documentación técnica.
20%
Presentación del PI.
1ra
04 Sep
2da
Evaluación de
Proyectos
17 Oct
3ra
30 Nov
2da
23 Oct
3ra
4 Dic
Evaluación de
Proyectos
Evaluación de
Proyectos
Primer entregable del PI
25%
Presentación del primer entregable PI
25%
Segundo entregable del PI
25%
Presentación del segundo entregable PI
25%
Presentación del PI.
25%
Documento final del PI en formato PDF.
25%
Documento con la descripción de las
técnicas matemáticas para el análisis de
las señales.
Reporte analítico de las señales en el
Análisis de
dominio de la frecuencia y del espectro
señales
radioeléctrico para la transmisión de datos
en el sistema de comunicación
Calendarización de Actividades
Análisis de
señales
20%
20%
Fecha
Responsable
Participantes
Actividad
20
Ago
Dra. María A
M. en C. Omar
Todos los
profesores y
alumnos
Presentación a los alumnos del
proyecto integrador por parte de los
profesores
1 Oct
Dra. María A
M. en C. Omar
Profesores
responsables
y Alumnos
coordinadore
s de cada
grupo
Análisis de avances del proyecto
integrador
1 Dic
Dra. María A
M. en C. Omar
Todos los
profesores y
alumnos
Presentación final del proyecto
integrador por parte de los alumnos
Presentación final del proyecto
Descripción detallada de la mecánica que se seguirá para la presentación del proyecto
integrador, tiempos, materiales, rubricas (adjuntar documentos)




Se realizará una presentación ejecutiva del proyecto integrador ante profesores del
semestre e invitados.
Los equipos deberán presentarse con ropa formal.
El orden de presentación será por sorteo.
Todos los equipos deberán llegar a la hora indicada, permaneciendo al interior del aula
hasta terminar todas las presentaciones.




La totalidad de la presentación (oral y escrita) de los equipos será en inglés.
Al finalizar cada presentación, todos los profesores presentes deberán expresar su
punto de vista de lo expuesto por cada equipo y responder la rúbrica proporcionada por
el catedrático a cargo de Evaluación de Proyectos (se anexa documento).
Los responsable del Sistema Universitario de Protección Civil seleccionarán de las
proyectos presentados, cuál de ellos resuelve adecuadamente la problemática
abordada. Una vez seleccionado, los integrantes de ese equipo serán los responsables
de coordinar al resto de los grupos para implementar físicamente la propuesta ganadora
en 3 Campus de la Universidad de Colima.
Al finalizar la exposición se solicitará a un representante de cada grupo su opinión sobre
la experiencia del trabajo realizado en el semestre.
Participantes
Unidad de
Aprendizaje
Análisis de
señales
Comunicaciones
Digitales
Comunicaciones
Digitales
Evaluación de
Proyectos
Ingeniería de
Software
Inglés
Inglés
Programación
para Web
Programación
para Web
Grupos
Nombre del profesor
5 A/B/G
María Andrade Aréchiga
5 A/B
Omar Álvarez Cárdenas
5G
Ismael Amezcua Valdovinos
5 A/B/G
Joaquín Carrillo Hidalgo
5 A/B
5G
Gerardo Emmanuel
Cárdenas Villa
Abel Ramos Madrigal
Julia Karina Avalos Díaz
5 A/B
José Nabor Ramírez Morfín
5G
Audel Sánchez Mendoza
5 A/B/G
Firma