Sitio Web de Monitoreo y control GPS / GSM / GPRS de medios
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Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua UNAN – León Facultad de Ciencias y Tecnología Departamento de Computación Sitio Web de Monitoreo y control GPS / GSM / GPRS de medios automotores. Tesis para optar al título de Ingeniero en Sistemas de Información Presentado por: Br. María Gabriela Juárez Juárez Br. Christian Eduardo Toval Ruíz Br. Fanor Antonio Rodríguez Mayorga Tutor: Ing. Otón Jossemar Castillo Navas Septiembre 2015. Dedicatorias Dedicatoria Quiero dedicar este trabajo primeramente a Dios por darme la sabiduría necesaria para llevarlo a cabo y permitirme llegar hasta este momento. A mi madre por su infinito amor, cariño y apoyo, a mi padre que sé que desde donde se encuentra siempre está conmigo. A mis hermanos por darme siempre su amor y cariño incondicional. A mis amigos por apoyarme y hacerme sonreír en los momentos difíciles. También a mis profesores de la UNAN, por esta oportunidad, por haber creído en mí, y por toda la ayuda brindada. Y a todas las personas que con su amor, cariño, compresión, conocimiento y apoyo colaboraron de alguna manera para ayudarme en la finalización de este trabajo. María Gabriela Juárez Juárez Dedicatorias Dedicatoria Quiero dedicar en primera instancia la culminación de este trabajo investigativo a Dios Todopoderoso y a la Siempre Virgen María por regalarme vida hasta este instante y proveerme de las capacidades necesarias para culminar con gran alegría y satisfacción esta meta. A mis padres, quienes me regalaron el don maravilloso de la vida y quienes a lo largo de este camino me han acompañado, guiado, alegrado conmigo en mis triunfos y meditar conmigo en mis desaciertos, a ellos toda mi gratitud y en especial agradecerles a ello haberme formado y proveído de los elementos necesarios para ser la persona que soy hoy, se lo debo todo a ellos. A mis hermanas quienes en su inocencia eran esa sonrisa que todos los días me esperaba en casa después de las largas jornadas de estudio en la universidad. A mi abuelito y mi familia quienes hoy se alegran y agradecen a Dios junto conmigo por este gran paso que hoy doy. A mis maestros de la universidad, quienes a lo largo de cinco años compartieron sus conocimientos conmigo y me dotaron de habilidades y destrezas para enfrentarme al mundo laboral que desde hoy se abre en mi vida; a aquellos maestros que me ofrecieron también su amistad, sus horas extras para la comprensión de temas y contenidos difíciles, a ellos mil gracias por regalarme parte de su tiempo; de manera particular a mi tutor, quien nos acompañó no solo en la aventura de la tesis, sino en muchos proyectos desde los primeros años de la carrera, gracias maestro, sus lecciones no las olvidare. A mis amigos y compañeros de clases, de quienes siempre tuve una sonrisa, una palabra de aliento o un llamado de atención cuando las cosas no marchaban bien, a ellos gracias por quedarse en medio de las dificultades. A todas las personas que conocí de una u otra manera en congresos, ferias, viajes, etc. Con quienes compartí conocimientos y experiencias de vida. Finalmente hasta el cielo dedico este trabajo a mi abuelita, ya no estás conmigo físicamente, pero sé que hoy en el cielo sonríes y te alegras conmigo por este logro que hoy alcanzo. A todos mil gracias. Christian Eduardo Toval Ruíz Dedicatorias Dedicatoria Quiero dedicar este trabajo a Dios por darme vida y dejarme estar hasta este momento. A mi madre. A mis amigos por apoyarme y hacerme sonreír en los momentos difíciles. A mis maestros de la Universidad, por el conocimiento compartido y la paciencia para enseñarme. Y a todas las personas que me animaron siempre para la finalización de este trabajo. Fanor Antonio Rodríguez Mayorga Agradecimiento Agradecimiento En primer lugar agradecemos a Dios Todopoderoso por permitirnos finalizar con éxito una de las etapas más importantes de nuestra vida académica. A nuestros padres, hermanos, amigos y demás familiares por todo el apoyo, cariño y compresión incondicional que nos brindaron. A nuestro tutor, Ing. Otón Jossemar Castillo Navas, por sus conocimientos, su tiempo, sus orientaciones, su paciencia y motivación, ya que han sido fundamentales para la finalización de este trabajo. A todo el cuerpo docente del departamento de Computación por todo el conocimiento adquirido a lo largo de nuestra carrera. Finalmente a todos aquellos que se han interesado en nuestro crecimiento personal y profesional. Los autores Índice Índice de Contenido Capítulo I: Introducción…..………………………………………………………. 1 1.1 Antecedentes…………………………………………………………………….. 2 1.2 Planteamiento de la hipótesis………………………………………………….. 4 1.3 Justificación……………………………………………………………………… 5 1.3.1 Originalidad……………………………………………………………. 5 1.3.2 Alcance………………………………………………………………… 6 1.3.3 Producto……………………………………………………………….. 6 1.3.4 Impacto………………………………………………………………… 6 1.4 Objetivos…………………………………………………………………………. 7 1.5 Metodología de trabajo…………………………………………………………. 8 Capítulo II: Marco teórico………………………………………………………… 10 2. Marco teórico…………………………………………………………………….. 11 2.1 Geolocalización………………………………………………………………… 11 2.1.1 Introducción a la geolocalización…………………………………... 11 2.1.2 Donde estamos……………………………………………………… 12 2.1.3 Latitud………………………………………………………………… 13 2.1.4 Longitud……………………………………………………………… 13 2.1.5 Visión global GPS………………………………………………….. 14 2.2 GPS……………………………………………………………………………. 14 2.2.1 Composición de un sistema GPS………………………………… 15 2.2.2 Tipos de receptores GPS…………………………………………. 16 2.2.3 El sistema GPS en la Localización de vehículos……………….. 17 2.3 GSM…………………………………………………………………………… 17 2.3.1 Generalidades……………………………………………………… 17 2.3.2 La arquitectura funcional del sistema GSM…………………….. 18 2.3.3 Frecuencias………………………………………………………... 19 2.3.4 Sistema GSM de Motorola……………………………………….. 19 2.3.4.1 Sistema de estación de base (BSS)………………….. 20 2.3.4.2 Sistema de Operación y Mantenimiento (OSS)……… 20 2.4 GPRS………………………………………………………………………... 20 Índice 2.4.1 Generalidades……………………………………………………… 20 2.4.2 Servicios que ofrece………………………………………………. 22 2.4.3 Arquitectura de la red GPRS…………………………………….. 22 2.4.4 Clases de dispositivos……………………………………………. 23 2.4.4.1 Clase A…………………………………………………… 23 2.4.4.2 Clase B…………………………………………………… 23 2.4.4.3 Clase C…………………………………………………… 23 2.4.5 Calidad de servicio………………………………………………… 23 2.4.6 Características de GPRS…………………………………………. 24 2.5 GPS/GSM/GPRS…………………………………………………………….. 25 2.6 TK-103B……………………………………………………………………….. 26 2.6.1 Uso…………………………………………………………………… 26 Capítulo III Diseño Metodológico……………………………………………. 29 3.1 Materiales utilizados…………………………………………………………. 30 3.1.1 Materiales hardware………………………………………………. 30 3.1.2 Materiales software……………………………………………….. 30 3.1.3 Inversión a considerar……………………………………………. 31 3.2 Metodología de desarrollo software………………………………………. 31 3.3 Etapas del proyecto…………………………………………………………. 32 3.3.1 Etapa I: Exploración del tema……………………………………. 32 3.3.2 Etapa II: Integración de tecnologías…………………………….. 32 3.3.2.1 Búsqueda de materiales……………………………….. 32 3.3.2.2 Configuración e instalación del GPS………………….. 32 3.3.2.3 Creación del sitio web y base de datos………………. 32 3.3.3 Etapa III: Prueba y depuración………………………………….. 33 3.3.4 Etapa IV: Rendimiento y Calidad……………………………….. 33 3.3.5 Etapa V: Redacción del informe final…………………………… 33 Capítulo IV: Desarrollo………………………………………………………… 34 4. Generalidades………………………………………………………………… 35 4.1 Sitio Web…………………………………………………………………….. 35 4.1.1 Características……………………………………………………. . 36 Índice 4.2 HTML…………………………………………………………………………. 38 4.3 CSS…………………………………………………………………………… 41 4.3.1 Características…………………………………………………….. 41 4.4 JavaScript……………………………………………………………………. 41 4.5 PHP…………………………………………………………………………… 44 4.5.1 Ventajas de PHP………………………………………………….. 45 4.5.2 Características…………………………………………………….. 45 4.5.3 Inconvenientes…………………………………………………….. 46 4.6 jQuery…………………………………………………………………………. 47 4.6.1 Características…………………………………………………….. 47 4.7 Google Maps………………………………………………………………… 49 4.8 Base de datos……………………………………………………………….. 51 4.8.1 Clasificación de las bases de datos……………………………. 52 4.8.1.1 Según la vulnerabilidad de la base de datos………… 52 4.8.1.2 Según el contenido……………………………………… 52 4.8.1.3 Según el modelo de administración de datos…......... 53 4.8.2 MySQL……………………………………………………………… 54 4.8.2.1 Características…………………………………………... 55 4.8.2.2 Tipos de compilación…………………………………… 56 4.9 Servidor………………………………………………………………………. 57 4.9.1 Funcionamiento…………………………………………………… 58 4.9.2 Python……………………………………………………………… 59 4.9.3 Características…………………………………………………….. 59 4.10 Cloud Computing…………………………………………………………… 61 4.10.1 Características esenciales……………………………………… 61 4.10.2 Modelos de Cloud Computing………………………………….. 61 4.10.3 LAMP……………………………………………………………… 62 4.10.3.1 Instalación de LAMP………………………………….. 64 Capítulo V: Conclusiones…………………………………………………….. 65 5.1 Conclusiones………………………………………………………………… 66 5.2 Recomendaciones……………………………………………………………. 68 Índice Anexos……………………………………………………………………………… 69 a. Generalidades y configuración del GPS………………………………… 70 b. Manual de uso Nicatracker……………………………………………….. 78 Referencias………………………………………………………………………… 92 Índice Índice de figuras Fig.1 Principios matemáticos de la triangulación…………………..………… 12 Fig. 2 Latitud……………………………………………………………………… 13 Fig. 3 Longitud…………………………………………………………………… 14 Fig. 4 Satélites alrededor de la tierra………………………………………….. 16 Fig. 5 Satélite GPS en órbita…………………………………………………... 16 Fig. 6 GPS TK-103B…………………………………………………………….. 16 Fig. 7 Logotipo para identificar las terminales y sistemas compatibles……. 18 Fig. 8 Vehículo basado en visión gral. Del Sistema de seguimiento web…. 25 Fig. 9 Diagrama de instalación del TK-103B………………………………….. 27 Fig. 10 Elementos principales del sitio………………………………………… 35 Fig. 11 La telaraña de la red…………………………………………………… 36 Fig. 12 Interfaz principal de nuestro sitio web………………………………… 37 Fig. 13 Código básico en HTML……………………………………………….. 38 Fig. 14 Archivo principal de nuestro sitio web………………………………… 40 Fig. 15 Logotipos de HTML 5 y CSS 3………………………………………… 41 Fig. 16 Logotipo oficial de JavaScript…………………………………………. 42 Fig. 17 Código en JavaScript del sitio web…………………………………… 43 Fig. 18 Logotipo oficial de PHP………………………………………………… 44 Fig. 19 Código en PHP del sitio web………………………………………….. 46 Fig. 20 Logotipo oficial de jQuery……………………………………………… 47 Fig. 21 Función inicial en jQuery………………………………………………. 48 Fig. 22 Resultados con jQuery………………………………………………… 48 Fig. 23 Logotipo de Google Maps……………………………………………… 49 Fig. 24 Logotipo de GMAP……………………………………………………... 50 Fig. 25 Fragmento del código para obtener el mapa en el sitio web………. 50 Fig. 26 Funcionamiento de una base de datos………………………………. 51 Fig. 27 Logotipo de MySQL……………………………………………………. 55 Fig. 28 Diagrama de la base de datos el sitio web………………………….. 57 Fig. 29 Logotipo oficial de Python……………………………………………… 60 Fig. 30 Fragmento del código en Python del Servidor………………………. 60 Índice Fig. 31 Cloud Computing………………………………………………………... 62 Fig. 32 LAMP……………………………………………………………………... 63 Fig. 33 Comando de instalación de Apache………………………………….. 64 Fig. 34 Comando de instalación de MySQL…………………………………… 64 Fig. 35 Comando de instalación de PHP………………………………………. 64 Índice Índice de tablas Tabla 1: Frecuencias GSM………………………………………………………….. 19 Tabla 2: Protección y rendimiento del GPRS…………………………………….. 24 Tabla 3: Descripción de materiales hardware……………………………………. 30 Tabla 4: Descripción de materiales software……………………………………... 31 Tabla 5: Descripción de la inversión que se realizó para la investigación……. 31 Tabla 6: Tablas de la base de datos del sitio web………………………………. 57 Introducción Introducción Con el paso del tiempo el mundo se está volviendo más exigente, las personas demandamos en todo momento conocimiento, estamos llenos de todo tipo de información en el ambiente, sean estas económicas, políticas, sociales, etc.; muchas veces no sabemos qué hacer con lo que accedemos, o en el peor de los casos, no somos conscientes del tipo de información al que tenemos acceso, por ello, a medida que la tecnología nos asombra con sus avances, las personas exigimos un grado de seguridad mayor, el poder acceder a mucha información nos hace vulnerables, siempre estamos con el temor que en cualquier momento la información que consideramos valiosas simplemente un día no estén. En la búsqueda de mejorar y de colaborar a crear seguridad en la sociedad, se implementa en la actualidad muchas maneras de sentirse seguro, sea de manera personal, empresarial, o cualquier otra división donde este de por medio uno o un grupo de personas, por ejemplo las empresas queriendo hacer sentir más seguros y satisfechos a sus clientes han implementado el uso del envío a domicilio para la venta y distribución de sus productos a domicilio, sin embargo, detrás de todo está un empresario que se preocupa por aquello en lo que ha invertido, los medios de transporte automotores son ejemplo de esta búsqueda de mejorar ya que nos facilita en gran medida el transportarnos, o bien, el transportar productos ofrecidos por las personas que citamos en el ejemplo arriba detallado. En este contexto y queriendo ofrecer una herramienta tecnológica que dé solución a este problema al que día a día nos enfrentamos es que nace la idea de una Aplicación Web que brinde un espacio de seguridad para nuestros medios automotores, donde el principal aporte es el conocer en tiempo real donde están nuestros medios, sin importar si estos son personales, flotilla de automotores de una micro, pequeña o mediana empresa, o de cualquier otro que quisiera saber dónde está su moto o vehículo. Introducción GPS, o Sistema de Posicionamiento Global es un sistema de navegación basado en satélites y está integrado por 24 de estos, que puestos en órbita por el departamento de defensa de los Estados Unidos alrededor de todo el globo terráqueo, este sería colocado en un vehículo el cual estará siendo rastreado en tiempo real por nuestra Aplicación Web la cual podrá también guardar y poder acceder en otro momento a determinado día guardado en la base de datos para ver la ruta del automotor en el día correspondiente. En el presente trabajo se creara una Aplicación Web utilizando dicha tecnología, una vez listo se realizaran pruebas en cuanto a su funcionamiento en condiciones normales, cabe recalcar que dicho sistema es un prototipo por lo cual la implementación final que se haga en el presente trabajo podrá presentar mejora Capítulo I: Introducción Capítulo I: Introducción 1 Capítulo I: Introducción 1.1 Antecedentes. Por ser Nicaragua, un país donde la implementación tecnológica no tiene la prioridad necesaria como para poder desarrollar tecnología y software que faciliten aún más las labores empresariales, ya sea por diversos motivos figurando como principal el económico, muchas veces el personal humano o las herramientas necesarias, es que se carece de sitios como este que hoy planteamos, sabemos de Empresas de Seguridad como CONDOR Comunicaciones que ofrecen este tipo de servicios. A nivel mundial sabemos de empresas como UBICALO, SeriousGPS solutions entre otras, que ofrecen en México y otras partes del mundo un sitio que garantiza la seguridad de los vehículos otorgando en tiempo real la localización precisa, así como también datos de interés a los usuarios como el gasto de gasolina, control de la velocidad del vehículo, etc. Conocemos de algunas empresas en nuestro país como Centro Toyota Auto Nica quien desde hace 15 años a nivel internacional y 7 años en nuestro país, han empezado a implementar este sistema de rastreo y control en las unidades de que su empresa oferta; también la empresa CONDOR COMUNICACIONES desde hace algunos años ha empezado a brindar como empresa de seguridad este tipo de servicios que se aplican no solo a vehículos, sino también a personas y pertenencias personales, todos ellos con la finalidad de dar esa seguridad deseada a los usuarios, los cuales se sienten respaldados y satisfechos con los resultados que hasta hoy han experimentado. A continuación detallaremos un poco más sobre las empresas que arriba hemos citado: a. Corporativo UBICALO: es una corporacion de origen Mexicano con 9 años de servicio de comercialización de soluciones para la administración de 2 Capítulo I: Introducción flotillas tales como rastreo vehicular, telemetría y monitoreo. Ellos se caracterizan por estar en constate innovación para sus clientes y el costo de ellos anda por los US$ 4,950.00 dólares mexicanos anuales. b. SeriuosGPS Solutions: es una empresa de ingenieros en Sistemas que tiene como meta ser los líderes en rastreo GPS y tecnologías de localización. Su principal satisfacción es la sonrisa del cliente al obtener el control de sus vehículos. En su sitio destaca que en sus mapas muestran puntos de referencia de acuerdo al lugar donde está pasando el medio automotor, la generación de reportes, etc. Sin embargo esto se encuentra disponible solo en los Estados Unidos Mexicanos (México). c. CONDOR Comunicaciones: Cuenta con un completo sistema de rastreo vehicular y personal del país, el cual el permite tener control de su flota vehicular o seres queridos. Localice sus vehículos, flota vehicular, familiares, gestores o vendedores desde donde se encuentre en tiempo real a través de Internet o su celular. Son los pioneros en la utilización GPS en nuestro país con 8 años de experiencia. d. Centro Toyota Auto Nica: en una hermandad con la empresa mexicana Global Track, trae a Nicaragua hace 7 años el servicio de rastreo y localización GPS. No trabajan específicamente con un modelo de GPS, por el contrario ellos se adaptan a la necesidad del usuario y ofrece tres categorías para sus clientes: ENTERPRISE, TRACKER TRACER y RASTREO ENTERPRISE PLUS. Sin embargo no se ha realizado con anterioridad sistemas relacionados con la Geolocalización de medios automotores en nuestra Facultad de Ciencias y Tecnología, tenemos la certeza que ningún estudiante o grupo de ellos, haya desarrollado tesis monográficas relacionadas con este tema, particularmente en el Departamento de Computación de la Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua (UNAN-León) sobre el monitoreo y control GPS/GSM/GPRS de medios automotores. 3 Capítulo I: Introducción 1.2 Planteamiento de la hipótesis. Debido al alto coste que tiene el contratar en una de las empresas que ya brindan el servicio de Rastreo GPS, sea esta nacional o extranjera, aparecen las posibilidades de implementar algunas API de geolocalización que google ofrece de manera gratuita en algunos casos o pagada en un porcentaje favorable, para el poder ser asociados con GPS que se adapten a la necesidad del usuario y que este pueda adquirir en una tienda. Esta es una manera segura de poder de igual modo que las demás empresas, crear una plataforma que ofrezca un servicio de calidad para todos y que brinde las herramientas necesarias para obtener un resultado satisfactorio. Hipótesis 0: Si se implementa el sitio de monitoreo y rastreo GPS/GSM/GPRS en una determinada empresa, institución o de uso doméstico: ¿Qué beneficios traería a ellos la implementación de la tecnología de rastreo en cada una de sus realidades? Hipótesis 1: Si se hace uso correcto del sitio de monitoreo y rastreo GPS/GSM/GPRS para la localización de los medios terrestres de una determinada empresa, institución o para uso doméstico entonces, ¿dichos medios terrestres y trabajadores que los implementarían tendrán un incremento en su seguridad y en la toma de decisiones, en el mantenimiento de sus vehículos, etc.? Hipótesis 2: Si se hace uso correcto del sitio de monitoreo y rastreo GPS/GSM/GPRS para la localización de los medios terrestres de una determinada empresa, institución o para uso doméstico entonces, ¿Cuáles serían las diferencias que la implementación de este sitio generaría respecto aquellos lugares que no lo usaran? 4 Capítulo I: Introducción 1.3 Justificación Con el avance de la tecnología, la mayoría de las personas y empresas tienen la necesidad de estar a la par de dicha tecnología, ya sea por comodidad, seguridad, optimizar al máximo sus recursos o en el mayor de los casos, para brindar un mejor servicio a sus clientes, quien al final de todos, sin clientes no existen las empresas, el dinero se perdería y el sistema económico se vendría al piso. En pro de satisfacer las necesidades de las empresas surge el presente proyecto haciendo posible controlar a los medios de transporte automotriz por medio de tecnologías asociadas como son GPS/GSM/GPRS. De esta forma novedosa en el uso y manejo de herramientas tecnológicas actuales y no quedara rezagada en esta sociedad que cada avanza más en el aspecto tecnológico. El beneficio de la empresa al utilizar el sistema de monitoreo y control, será para brindar un mejor servicio a sus clientes, brindar seguridad a su personal y al mismo tiempo proteger sus bienes, logrando así explotar al máximo de manera segura, los recursos que posee de cara a mejorar el servicio que brinda. 1.3.1 Originalidad Las tecnologías de geolocalización han venido a brindar una mayor seguridad a todas aquellas personas que desean asegurar sus bienes motores, implementando para ello tecnologías como GPS que cada día se actualiza de una manera sorprendente, fusionado con GSM y GPRS los cuales harán de nuestro proyecto, algo sumamente novedoso en nuestro país, ya que pocas empresas brindan al 100% un servicio que implemente estas 3 tecnologías a un precio bastante accesible. 5 Capítulo I: Introducción 1.3.2 Alcance En esta Aplicación Web, todos los usuarios que quieran ser parte de nuestra plataforma tendrán a su disposición los siguientes servicios: a. Conocer la ubicación exacta de los vehículos registrados a un usuario. b. Ofrecer toda la información complementaria al respecto, como son, los registros por fecha de todos los días anteriores de cada uno de los vehículos registrados por un usuario. 1.3.3 Producto El producto final que se presenta será una Aplicación Web donde los usuarios puedan registrar el GPS que adquieran asociado a su vehículo para poder empezar a ser rastreado en tiempo real, el GPS será configurado de manera que envíe a nuestro servidor la trama de datos la cual es interpretada para luego ser mostrada en el sitio web al cual las personas podrán entrar teniendo su propio usuario y contraseña. Entre otras cosas destacan como principales características las siguientes: a. Seguridad: Las sesiones entre usuarios son completamente independientes entre sí. b. Fiabilidad: Los datos son muy certeros y lo que se mostrará será un dato seguro de la ubicación del objeto rastreado. c. Completo: no solo se ofrecerá la ruta del vehículo, sino la posibilidad de poder ver historiales, datos de interés, etc. 1.3.4 Impacto Una vez implementado y de cara al público, esta plataforma estará dirigida no solo a empresas sino también al uso personal o individual, a la protección familiar a un bajo costo de inversión, sería posible desde la empresa o del hogar el poder saber en dónde está el objeto que se rastrea, incluso desde el móvil, bastaría tener acceso a un navegador para poder entrar al sitio. 6 Capítulo I: Introducción 1.4 Objetivos 1.4.1 Objetivo General: - Diseñar e implementar un sitio Web de monitoreo y control de medios automotores implementando las tecnologías GPS/GSM/GPRS. 1.4.2 Objetivos Específicos - Estudiar el uso de las Tecnologías de Control de Geolocalización de GPS/GSM/GPRS. - Implementar en nuestro sitio las API´s de Google relacionadas con la geolocalización. - Utilizar Google Cloud para alojar nuestro servidor Web. - Diseñar una Aplicación Web que facilite el uso y la administración de nuestra plataforma de geolocalización y control. 7 Capítulo I: Introducción 1.5 Metodología de trabajo Enfoque: El enfoque se encuentra orientado a la investigación de tipo aplicada, la cual está dirigida a la comprobación de la hipótesis planteada con anterioridad. Tipo de investigación En el presente trabajo investigativo y dado el objeto de estudio que tenemos por finalidad, implementaremos el tipo de Investigación aplicada, ya que esta nos permite utilizar los conocimientos obtenidos de las investigaciones para ponerlos en práctica, y con ello traer beneficios a la sociedad nicaragüense, la cual necesita en gran medida, mucha implementación del conocimiento informático para mejorar la calidad de vida de la comunidad como tal. Este tipo de investigación está diseñada para resolver problemas prácticos del mundo moderno y al mismo tiempo adquirir conocimientos, está hecha para servir a los demás de tal manera que se vean beneficiados, en gran medida, las personas, grupos y/o empresas que implementen, en este caso particular, nuestro sistema. El objetivo de la investigación aplicada es mejorar la condición humana, en brindar a los usuarios un espacio que logre facilitar un problema que genere en sus espacios laborales, un déficit en cuanto a ganancias, o bien, optimización de recursos. Se centra en el análisis y solución de problemas de la vida social, y real. La investigación aplicada se clasifica como un problema orientado a la investigación y resolución de problemas, donde la necesidad principal a resolver es el inconveniente que como empresarios, encuentran en sus áreas de trabajo, esto de cara a mejorar esencialmente la atención al cliente, quien, sin duda alguna es la persona más importante en el rol empresarial. 8 Capítulo I: Introducción En resumen, el objetivo principal de la investigación aplicada es encontrar soluciones a problemas reales urgentes los cuales benefician a nuestra sociedad. 9 Capítulo II: Marco Teórico Capítulo II: Marco Teórico 10 Capítulo II: Marco Teórico 2. Marco Teórico 2.1 Geolocalización 2.1.1 Introducción a la geolocalización Hoy en día nos resulta sumamente fácil el poder ubicarnos en un lugar que no conocemos, las tecnologías poco a poco han ido ayudando al hombre a ubicarse en lugares desconocido, es donde al consultar Google Maps fácilmente sabemos dónde estamos y adonde queremos ir. Sin embargo no siempre ha sido así, muchas personas recordaran que antes era una completa travesía desplazarse de un punto determinado a otro sin tener algo con que guiarse, sin duda esto hoy nos parecería una locura. Debemos tener en cuenta que los pueblos antes eran más cortos y las personas no salían mucho de sus pueblos, es por estos cambios que nacen los sistemas y aparatos de geolocalización, para dar respuesta al hombre aventurero, a la persona que se va a conocer lugares donde sería fácil perderse pero con la ayuda de estos artefactos hoy en día es muy difícil perderse. En tiempos de la edad media las personas utilizaban diversos métodos para encontrar la latitud, con el pasar del tiempo y al llegar al siglo XVIII por fin se resuelve el problema de la longitud, pero todo esto es nulo hoy en día si los situamos frente a los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS). “La georreferenciación o geolocalización hace referencia al posicionamiento con el que se define la localización de un objeto espacial”1 el que se encuentra en un sistema de coordenadas y es frecuentemente utilizado en los Sistemas de Información de Geografía de cualquier país. 1 http://escritoriodocentes.educ.ar/datos/Introduccion_geolocalizacion_google_earth.html 11 Capítulo II: Marco Teórico 2.1.2 Donde Estamos Situados “El principio matemático de la triangulación permite establecer el punto sobre la Tierra sobre el cual estamos situados, este es el principio fundamental que usan los GPS.”2 Para ello será necesario conocer la distancia que nos separa de tres puntos de ubicación donde estamos y trazar tres círculos, cuyos radios (r) corresponden con esas distancias. Asumamos que nosotros estamos en un lugar donde no conocemos, cerca de otro al que llamaremos “A”, cuyo radio es (r); al doble de esa distancia (2r) está situado el punto “B” y al triple de la distancia (3r) el punto “C”. Figura 1. Principio Matemático de la Triangulación 3 Si trazamos sobre un mapa de la zona tres circunferencias, tomando como centro los puntos A, B y C y como valor de sus radios las distancias a escala reducida que nos separa del centro de cada círculo, el punto donde se cortan las circunferencias será el lugar donde nos encontramos situados. Por supuesto, esta explicación sólo constituye una demostración matemática del principio de la triangulación, porque no sería lógico conocer dónde están 2 3 http://www.asifunciona.com/electronica/af_gps/af_gps_4.htm 12 Capítulo II: Marco Teórico situados esos tres puntos de referencia e incluso la distancia que nos separa de ellos y no conocer realmente el punto donde nos encontramos situados. Para poder trabajar el GPS necesita de manera vital conocer dos datos fundamentales que en todo método de ubicación geográfica son necesarios, ellos son la latitud y la longitud. 2.1.3 Latitud: “Es la distancia que existe entre un punto cualquiera y el Ecuador, medida sobre el meridiano que pasa por dicho punto”4, según el hemisferio en que se encuentre puede ser latitud norte o sur. Esta proporciona la localización de un punto en dirección norte-sur tomando en referencia al Ecuador y sus medidas expresas van de los 00 a los 900N del polo norte o los 900S del polo sur. Figura 2: Latitud5 2.1.4 Longitud: “Distancia expresada en grados, entre el meridiano de un punto y otro tomado como referencia en el Ecuador”6. Expresa la distancia angular entre un punto dado de la superficie terrestre y el meridiano que se tome como O 0, actualmente el meridiano de referencia es el meridiano de Greenwich, pero en tiempos pasados 4 http://www.aularagon.org/files/espa/atlas/longlatitud_index.htm http://www.nauticaygps.com.ar/GPS/converter/convertir_coordenadas.php 6 Diccionario de la Real Academia Española de la Lengua 5 13 Capítulo II: Marco Teórico hubo varios meridianos de referencia. Según el hemisferio en que se encuentre la longitud puede ser occidental u oriental y sus medidas expresas van de los 0 0 a los 1800E longitud Este o a los 1800W longitud Oeste. Esta proporciona la localización de un punto de manera este-oeste. [1] Figura 3: Longitud7 2.1.5 Visión Global GPS Desarrollado originariamente por los militares norteamericanos, GPS (Sistema de Posicionamiento Global) fue diseñado para localizar y manejar aviones, buques, vehículos e infanterías. Hoy en día el GPS es disponible para el uso civil. 32 satélites NAVSTAR orbitan actualmente alrededor de la tierra en seis planos orbitales y estos satélites transmiten señales a la tierra que son recibidas por los receptores GPS para determinar la localización de objetos. Recibiendo señales de muchos satélites, los receptores GPS dan una localización extremamente precisa, normalmente a menos de 10 metros de la posición actual, esté donde esté en el mundo. Mientras el costo de la tecnología GPS se reduce debido a su popularidad en la industria marina, y los circuitos integrados están disponibles por varios proveedores que facilitan la implementación y aprovechamiento del GPS combinado con computadoras y tecnología de comunicaciones crean un sistema de gestión potente y económica. 2.2 GPS “El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de satélites usado en la navegación que permite determinar la posición las 24 horas del día, en 7 http://www.nauticaygps.com.ar/GPS/converter/convertir_coordenadas.php 14 Capítulo II: Marco Teórico cualquier lugar del globo y en cualquier condición climatológica”. [2] “GPS proporciona información de posicionamiento y sincronización continua, en cualquier parte del mundo bajo cualquier condición climática” [3] Este sistema permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona, un vehículo o una nave, con una precisión hasta de centímetros, proporciona una dirección disponible nueva, única e instantánea, para cada punto de la superficie del planeta. [4] Los satélites del GPS se conocen con el nombre de NAVSTAR. Como la mayoría de las invenciones tienen su origen “en el universo militar donde Roger L. Easton destaca como el principal diseñador del primer sistema de transmisión” 8. Los primeros satélites del sistema GPS fueron enviados en febrero de 1978. Cada satélite pesa cerca de 920 Kg. y mide cerca de 5 m, con 7.2 m 2 de área con los paneles solares extendidos. La potencia de transmisión de cada uno, es de solo 50 watts o menos. Cada satélite transmite dos señales o portadoras, L1 y L2. Los usuarios civiles usan la frecuencia "L1" de 1575.42 MHz. La vida útil de los satélites de 7 a 8 años. Constantemente se están construyendo reemplazos y están siendo enviados a órbita. El programa de GPS cuenta con reemplazos hasta el año 2016 2.2.1 Composición del Sistema GPS “El GPS es un sistema compuesto de tres partes principales: Satélites, estaciones terrestres y receptores. Los satélites actúan como estrellas en las constelaciones; sabemos dónde se supone que están en un determinado tiempo; las estaciones terrestres usan un radar para asegurarse que están realmente donde decimos; un receptor es el que recibe constantemente las señales de los satélites y pueden están en un automóvil o celular por citar algunos ejemplos”9. 8 9 http://www.canaltotal.com/quien-invento-el-gps/ http://spaceplace.nasa.gov/gps/sp/ 15 Capítulo II: Marco Teórico Por norma general y para mayor exactitud del sistema, dentro del campo visual de cualquier receptor GPS siempre hay por lo menos 8 satélites presentes. Cada uno de esos satélites mide 5 m de largo y pesa 860 kg. La energía eléctrica que requieren para su funcionamiento la adquieren a partir de dos paneles compuestos de celdas solares adosadas a sus costados. 10 Figura 4: Satélites alrededor de la tierra Figura 5: Satélite GPS en órbita 2.2.2 Tipos de Receptores GPS Los receptores GPS detectan, decodifican y procesan las señales que reciben de los satélites para determinar el punto donde se encuentran situados y son de dos tipos: portátiles y fijos. Los portátiles pueden ser tan pequeños como algunos teléfonos celulares o móviles. Los fijos son los que se instalan en automóviles o coches, embarcaciones, aviones, trenes, submarinos o cualquier otro tipo de vehículo. Figura 6: GPS TK-103B utilizado en este trabajo.11 10 http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material121/unidad3/sat_gps.htm http://www.aliexpress.com/item/2PCS-lot-Vehicle-Car-GPS-Tracker-Car-Mini-Tracking-103B-withRemote-Control-GSM-Alarm-SD/1975356348.html 11 16 Capítulo II: Marco Teórico 2.2.3 El Sistema GPS en la localización de vehículos El receptor GPS que se implementa durante este trabajo es un dispositivo que se instala en un vehículo y un equipo administrador en cada unidad de transporte. Informa desde ubicación, hasta nivel de combustible en algunos casos. Se sabe con precisión donde está el vehículo, cuánta gasolina lleva, si la bodega de carga tiene puesto los seguros y qué tiempo de recorrido lleva; además en caso de contar con una flota de vehículos es posible conocer todas las condiciones de operación incluso la velocidad a la que marcha. Pues bien, el sistema GPS introdujo al mercado un dispositivo que controla vía satélite todos los movimientos de tiempos, carga y localización de los vehículos de transportes (autos, camiones, buses, tractores, barcos y otros). El sistema es una pequeña caja negra que se conecta en el vehículo y que transmite al administrador o al dueño, todos los datos del vehículo en tiempo real. Para acceder a la información dada por el GPS es necesario instalar en una PC computador el programa de seguimiento, que le permite al propietario ser el copiloto de cada uno de los vehículos sin importar el número. Por ejemplo, si cumpliendo una ruta interdepartamental el vehículo sufre un daño, el GPS detecta la localización precisa y puede enviar rápidamente servicio técnico al lugar donde está el vehículo de transporte. 2.3 GSM 2.3.1 Generalidades GSM son las siglas de Global System for Mobile communications (Sistema Global para las comunicaciones Móviles), es el sistema de teléfono móvil digital más utilizado y el estándar de facto para teléfonos móviles en Europa. Definido originalmente como estándar Europeo abierto para que una red digital de teléfono móvil soporte voz, datos, mensajes de texto y roaming en varios paises. El GSM es ahora uno de los estándares digitales inalámbricos 2G más 17 Capítulo II: Marco Teórico importantes del mundo. El GSM está presente en más de 160 países y según la asociación GSM, tienen el 70 por ciento del total del mercado móvil digital. 12 Un cliente GSM puede conectarse a través de su teléfono con su computador y enviar y recibir mensajes por correo electrónico, faxes, navegar por Internet, acceder con seguridad a la red informática de una compañía (red local/Intranet), así como utilizar otras funciones digitales de transmisión de datos, incluyendo el servicio de mensajes cortos (SMS) o mensajes de texto. GSM se considera, por su velocidad de transmisión y otras características, un estándar de segunda generación (2G). Su extensión a 3G se denomina UMTS y difiere en su mayor velocidad de transmisión, el uso de una arquitectura de red ligeramente distinta y sobre todo en el empleo de diferentes protocolos de radio (WCDMA). Figura 7: Logotipo para identificar las terminales y sistemas compatibles 13 2.3.2 La arquitectura funcional del sistema GSM La norma GSM únicamente especifica entidades funcionales e interfaces normalizados. Con ello se consigue la utilización de cualquier sistema por cualquier estación móvil, aunque no pertenezcan al mismo suministrador, y la interconexión de equipos de distintos suministradores a través de los interfaces normalizados, evitando influir de forma excesiva sobre los desarrollos particulares de cada uno de los fabricantes de equipos. Vamos a describir en primer lugar las entidades funcionales e interfaces que constituyen el sistema GSM, describiendo su funcionalidad y las relaciones entre ellas. Y por último para poder tener una idea de la estructura física del sistema. 12 13 https://www.masadelante.com/faqs/gsm http://www.gmkfreelogos.com/es-60265-GSM.html 18 Capítulo II: Marco Teórico 2.3.3 Frecuencias Las Bandas de frecuencia GSM son las bandas para telefonía móvil designadas por la Unión Internacional de Telecomunicaciones para la operación de redes GSM. La interfaz de radio de GSM se ha implementado en diferentes bandas de frecuencia. Banda GSM 850 GSM 900 Nombre Canales Downlink (MHz) (MHz) Notas GSM 128 - 824,0 - 869,0 - Usada en 850 251 849,0 894,0 los EE.UU., Sudamérica y Asia. P-GSM 0-124 890,0 - 935,0 - La banda con que nació GSM en 915,0 960,0 Europa y la más extendida E-GSM, extensión de GSM 900 900 E-GSM 974 - 880,0 - 925,0 - 900 1023 890,0 935,0 R-GSM n/a 876,0 - 921,0 - 880,0 925,0 900 GSM1800 Uplink GSM 512 - 1710,0 1805,0 - 1800 885 - 1880,0 GSM ferroviario (GSM-R). 1785,0 GSM1900 GSM 512 - 1850,0 1930,0 - Usada en Norteamérica, 1900 810 - 1990,0 incompatible 1910,0 con GSM-1800 por solapamiento de bandas. Tabla 1: Frecuencias GSM14 2.3.4 Sistema GSM de Motorola Motorola ha diseñado una estructura basada en controladores de estación base de menos capacidad que en el caso de Ericsson y que están colocados cerca de las propias estaciones base. Esta estructura permite dar al sistema una mayor agilidad y más flexibilidad de configuraciones. 14 http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_global_para_las_comunicaciones_móviles 19 Capítulo II: Marco Teórico El transcodificador/adaptador de velocidad está situado o bien cerca de la MSC o bien en el BSC, dependiendo de la configuración del sistema. 2.3.4.1 Sistema de Estación Base (BSS) El sistema de estación base puede tener varias configuraciones. Hay dos tipos básicos de bastidores en el sistema BSS, el llamado BSSC que realiza funciones de BSC y también puede realizar funciones de transcodificación y el llamado BTS que realiza funciones propias pero también puede realizar funciones de BSC e incluso de transcodificador, aunque sea un bastidor propio de BTS. El BSS utiliza solo 6 tipos de tarjetas distintas que realizan todas las funciones propias del mismo. Utiliza dos tipos de combinaciones para el salto de frecuencia. 2.3.4.2 Sistema de Operación y mantenimiento (OSS) El sistema de Operación y mantenimiento se realiza localmente en los BSS y centralmente en el Centro de Operación y Mantenimiento (OMC). En el BSS se emplean unas 3/4 partes del SW a la operación y el Mantenimiento. Las conexiones entre el BSC y BTS se realizan mediante RS232. Se generan estadísticas, alarmas, etc. Debido a los pocos tipos de tarjetas diferentes que existen los repuestos son reducidos. El OMC centraliza la Operación y Mantenimiento. Utiliza interfaces estándares sistema UNIX y base de datos INFORMIX. El interfaz hombre máquina es fácil con el X-Windows 2.4 GPRS 2.4.1 Generalidades General Packet Radio Service (GPRS) o servicio general de paquetes vía radio creado en la década de los 80 es una extensión del Sistema Global para Comunicaciones Móviles (Global System for Mobile Communications o GSM) para la transmisión de datos “mediante la commutación de paquetes, que es integrable 20 Capítulo II: Marco Teórico con las estructuras actuales de las redes GSM pero que ofrece mayores ventajas en relación a esta” [5] Dado que es un estándar de telefonía de segunda generación que permite una transición hacia la tercera generación (3G), el estándar GPRS por lo general se clasifica como 2.5G. “El principal valor frente a la tecnología GSM es que puede utilizar a la vez diversos canales (banda ancha) y la trasmisión por paquetes. Es algo asi como el protocolo TCP/IP de la tecnología móvil”15 “GPRS se desarrolla sobre la plataforma GSM y en IP”16 para permitir la transferencia de datos del paquete con una tasa de datos teóricos de alrededor de 171,2 Kbits/s (hasta 114 Kbits/s en la práctica). Gracias a su modo de transferencia en paquetes, las transmisiones de datos sólo usan la red cuando es necesario. Por lo tanto, el estándar GPRS permite que el usuario reciba facturas por volumen de datos en lugar de la duración de la conexión, lo que significa especialmente que el usuario puede permanecer conectado sin costo adicional. La transferencia de datos de GPRS se cobra por volumen de información transmitida (en kilo o megabytes), mientras que la comunicación de datos a través de conmutación de circuitos tradicionales se factura por minuto de tiempo de conexión, independientemente de si el usuario utiliza toda la capacidad del canal o está en un estado de inactividad. Por este motivo, se considera más adecuada la conexión conmutada para servicios como la voz que requieren un ancho de banda constante durante la transmisión, mientras que los servicios de paquetes como GPRS se orientan al tráfico de datos. La tecnología GPRS como bien lo indica su nombre es un servicio (Service) orientado a radio enlaces (Radio) que da mejor rendimiento a la conmutación de paquetes (Packet) en dichos radio enlaces. 15 16 E. F. Gómez, Conocimientos y Aplicaciones tecnológicas para la dirección comercial, pág. 42. http://tecnologiahechapalabra.com/tecnologia/glosario_tecnico/articulo.asp?i=786 21 Capítulo II: Marco Teórico 2.4.2 Servicios que ofrece La tecnología GPRS mejora y actualiza a GSM con los servicios siguientes: Servicio de mensajes multimedia (MMS) Mensajería instantánea Aplicaciones en red para dispositivos a través del protocolo WAP Servicios P2P utilizando el protocolo IP Servicio de mensajes cortos (SMS) Posibilidad de utilizar el dispositivo como módem USB La tecnología GPRS se puede utilizar para servicios como el acceso mediante el Protocolo de Aplicaciones Inalámbrico (WAP), el servicio de mensajes cortos (SMS) y multimedia (MMS), acceso a Internet y correo electrónico. “GPRS es el habilitador indispensable para siempre en los datos de conexión para aplicaciones como la navegación web y Push-to-Talk sobre Celular”.17 2.4.3 Arquitectura de la red GPRS La integración de GPRS a una arquitectura GSM requiere que se añadan nuevos nodos de red denominados GSN (nodos de soporte GPRS) ubicados en una red de transporte: El router SGSN (Nodo de soporte de servicio GPRS) gestiona las direcciones de las terminales de la celda y proporciona la transferencia de la interfaz de paquetes con la pasarela GGSN. La pasarela GGSN (Nodo de soporte de pasarela GPRS) se conecta con otras redes de datos (Internet). En particular, GGSN debe proporcionar una dirección IP a las terminales móviles durante toda la conexión. 17 http://www.etsi.org/technologies-clusters/technologies/mobile/gprs 22 Capítulo II: Marco Teórico 2.4.4 Clases de dispositivos Existen tres clases de dispositivos móviles teniendo en cuenta la posibilidad de usar servicios GSM y GPRS simultáneamente: 2.4.4.1 Clase A Estos dispositivos pueden utilizar simultáneamente servicios GPRS y GSM. 2.4.4.2 Clase B Sólo pueden estar conectados a uno de los dos servicios en cada momento. Mientras se utiliza un servicio GSM (llamadas de voz o SMS), se suspende el servicio GPRS, que se reinicia automáticamente cuando finaliza el servicio GSM. La mayoría de los teléfonos móviles son de este tipo. 2.4.4.3 Clase C Se conectan alternativamente a uno u otro servicio. El cambio entre GSM y GPRS debe realizarse de forma manual. 2.4.5 Calidad de Servicio GPRS integra el concepto de calidad de servicio (abreviado QoS), que representa la capacidad de adaptar el servicio a las necesidades de una aplicación. Los criterios de calidad de servicio son los siguientes: Prioridad Confiabilidad GPRS define dos clases de confiabilidad: Demora Rendimiento El estándar GPRS especifica 4 esquemas de codificación, llamados CS-1, CS-2, CS-3 y CS-4. Cada uno define el nivel de protección de los paquetes contra interferencias para poder degradar la señal según la distancia entre las terminales 23 Capítulo II: Marco Teórico móviles y las estaciones base. Cuanto mayor sea la protección, menor será el rendimiento: Esquema de codificación Rendimiento Protección CS-1 9,05 Kbit/s Normal (señalización) CS-2 13,4 Kbit/s Ligeramente menor CS-3 15,6 Kbit/s Reducida CS-4 21,4 Kbit/s Sin error de conexión Tabla 2: Protección y rendimiento de GPRS18 2.4.6 Características de GPRS Como hemos ido detallando el sistema GSM no se adaptaba del todo bien a la transmisión de datos. Vamos a ver ahora las características de GPRS: a. Velocidad de transferencia de hasta 144 Kbps. b. Conexión permanente. Tiempo de establecimiento de conexión inferior al segundo. c. Pago por cantidad de información transmitida, no por tiempo de conexión.19 En la práctica aquí le planteamos algunos ejemplos de los tamaños de información que descargaríamos bajo la tecnología GPRS: Envío de un e-mail de 5 líneas de texto con un anexo (documento tipo de Word de 4 páginas), consumiría alrededor de 95 kbytes. Acceder a un buscador, buscar un término (ej. viajes) y recibir una pantalla de respuesta podría ocupar 100 kbytes aproximadamente. 18 19 http://www.teleco.com.br/es/tutoriais/es_tutorialgprs/pagina_4.asp http://www.ecured.cu/index.php/GPRS 24 Capítulo II: Marco Teórico Recibir una hoja de cálculo (documento tipo Excel de 5 hojas), consumiría aproximadamente 250 kbytes. Bajarse una presentación (documento tipo PowerPoint de 20 diapositivas y con fotos) equivale a unos 1.000 kbytes. Envío de una trama de datos de un GPS es un archivo de formato txt que equivale a unos 1500 bits y se regulariza el intervalo en el que se desea que lleguen los datos. 2.5 GPS/GSM/GPRS El sistema de seguimiento de vehículos utiliza el módulo GPS para obtener coordenadas geográficas a intervalos de tiempo regulares según el servidor al que está enviando los datos lo tiene determinado, también este envía datos extras que dependen de la calidad del dispositivo. El módulo GSM/GPRS se utiliza para transmitir y actualizar la ubicación del vehículo a una base de datos a través de una conexión TCP/IP previamente configurada por SMS en el dispositivo al inicio de su funcionamiento, como es la IP y Puerto de conexión al servidor alojado en la Google Cloud y otra serie de procedimientos previos para lograr el control del GPS. [6] Figura 8: Vehículo basado visión general del sistema de seguimiento de Web 20 20 Dr. Khalifa A. Salim, Design and Implementation of Web-Based GPS/GPRS Vehicle Tracking System, Diciembre 2013. 25 Capítulo II: Marco Teórico 2.6 TK-103 B “Funciona bajo un sistema basado en las redes GSM/GPRS y los satélites GPS”21 y con ello poder controlar y localizar posibles objetos que estén fuera de nuestro alcance visual por medio de SMS o GPRS. [7] Este artefacto electrónico nos ofrece muchas herramientas más allá de generar las coordenadas que nos ayudan a localizar al rastreado en cuestión, las cuales son: - Activación de alarma - Sonido remoto - Exceso de velocidad - Alerta de Movimiento - Geo-valla Perfectamente puede ser aplicado a: Alquiler de vehículo o control de flota de autos, protección de bienes, personas, etc. 2.6.1 Uso Lo primero que debemos reconocer son los elementos que posee el rastreador, una vez identificado todo procedemos a insertar de manera adecuada la tarjeta SIM. Para someter la prueba debemos instalarlo en un vehículo el cual sugerimos siempre se realice por profesionales para evitar imperfecciones en su tarea a efectuar. 21 Manual de uso del GPS Tracker TK-103 B 26 Capítulo II: Marco Teórico Figura 9. Diagrama de instalación del TK 103 B22 Una vez que el GPS está instalado en el vehículo sobre el cual se hará el rastreo, se procede a configurar vía SMS el trabajo que va realizar el rastreador: 1. Se envía “begin+password” en un SMS al número que está asociado al GPS y debe responder a nuestro celular con un mensaje que diga begin ok. 2. Se debe autorizar el/los usuarios a los cuales llegará la trama de datos, con el comando “admin+password+espacio+numerodecelularautorizado” y esto garantiza que los datos lleguen a ese número así como también únicamente el número autorizado podría agregar otros números claves. Si no existiera un número autorizado, el GPS enviará a la persona que llame al número de celular asociado, la trama de datos; el que se autorice un número controla que a nadie más se le envíen los datos y asi hacerlo seguro. 3. Para controlar cada cuanto tiempo deseamos que nos lleguen los datos, lo establecemos con el comando “fix030s***n+password”; en este caso se está indicando que envíe por intervalos de 30 segundos. 22 Manual de usuario del TK 103 B 27 Capítulo II: Marco Teórico De este modo es la codificación básica para que el dispositivo este funcional, existen muchas herramientas que se pueden configurar, todo se hace por la vía SMS y es sumamente sencillo realizar la configuración que más se adapte a nuestra realidad (en los anexos adjuntamos el manual completo). 28 Capítulo III: Diseño Metodológico Capítulo III: Diseño Metodológico 29 Capítulo III: Diseño Metodológico En esta sección enumeraremos y explicaremos los diferentes materiales utilizados para la implementación de nuestra investigación y describiremos las etapas en las cuales se desarrolló nuestro trabajo. 3.1 Materiales Utilizados 3.1.1 Hardware Los materiales hardware que implementamos en nuestra investigación fueron los siguientes: Material Descripción Costo Aproximado Es el componente físico que se conecta GPS/GSM/GPRS al motor de vehículo y que permite el US$ 110.00 envío de los datos al servidor para poder obtener la posición del mismo. Tabla 3: Descripción de materiales hardware 3.1.2 Software Los softwares de los cuales nos auxiliamos para poder llevar a cabo nuestro trabajo son: Software Descripción Software 1. WampServer que utilizamos al inicio de esta investigación para alojar nuestro Sitio Web de manera local y poder conectarnos a él sin uso de internet. (Usado para las pruebas iniciales) Software que permitió la creación de nuestra base de datos 2. MySql WorkBech y todas las herramientas y utilidades necesarias para la manipulación de ella como la inserción, actualización y eliminación de registros de la base de datos. 30 Capítulo III: Diseño Metodológico Software que nos permitió la edición de los archivos 3. Notepad ++ en formato .html, .css, .js, .php. 4. Adobe Dreamweaver Software que nos permitió la edición de los archivos en formato .html, .css, .js, .php. Software para la creación y edición de imágenes 5. Adobe Ilustrador vectoriales. 6. Adobe Photoshop Software para la edición de imágenes digitales. Tabla 4: Descripción de materiales Software 3.1.3 Inversión a Considerar Material Descripción Costo Aproximado Nombre común de la página, el cual es colocado en cualquier navegador y Dominio nos re direcciona a nuestro Sitio Web, en este caso es: www.nica- US$ 15.00 (Costo Anual) tracker.com Es el espacio que ocupa nuestro Alojamiento del Servidor servidor en la nube de google, esto va en dependencia de las especificaciones que se desea tener US$ 35.00 (Costo Mensual) en la máquina virtual. Plan de datos necesarios que debe Internet Móvil tener activado el número asociado al US$ 27.00 GPS para garantizar el envío de datos (Costo Mensual) hacia el servidor. Tabla 5: Descripción de la inversión que se realizó para la investigación 3.2 Metodología de desarrollo Software 31 Capítulo III: Diseño Metodológico Nuestro Trabajo investigativo está basado en el Modelo de desarrollo software en Espiral, ya que nos permite incrementar poco a poco nuestro sitio desde el iniciar por la idea a desarrollar y poder crear una versión prototipo hasta alcanzar su máxima expresión al momento de culminar 3.3 Etapas del proyecto Para dar cumplimiento a cada uno de nuestro objetivos dividimos nuestro trabajo en etapas y son las siguientes: 3.3.1 Etapa I: Exploración del tema Es esta etapa nos dedicamos a investigar en libros, páginas web, y otros medios que teníamos al alcance, así como también, el analizar otros softwares de otros países en cuanto a su forma de trabajo. 3.3.2 Etapa II: Integración de tecnologías 3.3.2.1 Búsqueda de materiales Compramos el GPS en línea fuera del país ya que en Nicaragua no está a la venta el modelo que implementamos, y procedimos a crear las cuentas necesarias para los alojamientos de la página web, la base de datos, y el dominio en internet. 3.3.2.2 Configuración e instalación del GPS Se hizo la configuración necesaria para que el GPS funcionara de acuerdo a nuestras necesidades, teniendo para ello que habilitarle paquetería de internet y de SMS y una vez hecho todo el procedimiento, se hizo la instalación del aparato en el motor del vehículo a rastrear. 3.3.2.3 Creación del sitio web y la base de datos 32 Capítulo III: Diseño Metodológico Se diseñó y programo todo lo relacionado al sitio web, tanto en el perfil administrativo como el en perfil usuario, también se creó la base de datos la cual recibiría los datos enviados por el GPS. 3.3.3 Etapa III: Prueba y Depuración Una vez que todo estaba listo, se empezaron hacer las pruebas, corrección de errores hasta que consideramos que quedaba en una condición satisfactoria y entendible. 3.3.4 Etapa IV: Rendimiento y Calidad El servicio fue sometido al análisis de nosotros y del tutor, para evitar posibles fallos, ambigüedades y otros factores que pudieran colapsar el sitio web. 3.3.5 Etapa V: Redacción del informe final Redacción y organización del documento final, en el cual se explica cada una de las etapas del proyecto y la forma en que solucionamos cada tarea planteada. 33 Capítulo IV: Desarrollo Capítulo IV: Desarrollo 34 Capítulo IV: Desarrollo 4. Generalidades Para el desarrollo del sistema de rastreo por GPS/GPRS/GSM se identifican cuatro elementos principales para su organización: a. El equipo de rastreo (GPS), el cual nos permite obtener la posición del vehículo en cuestión. b. El sitio web, donde se accede para registrar y visualizar la posición de los vehículos registrados por el usuario. c. La base de datos, donde se guarda la información de los usuarios, los vehículos y las coordenadas de los vehículos, así como el registro de accesos a la plataforma web. d. El servidor, en el cual estará corriendo la plataforma web, la base de datos, además de encargarse de la captura de datos provenientes de los GPS. Figura 10: Elementos principales del sitio 4.1 Sitio web “Un Sitio Web es un conjunto de páginas Web que guardan una correlación entre sí, pertenecientes dentro de un dominio Web específico, que es 35 Capítulo IV: Desarrollo frecuentemente conocido como World Wide Web”23 y que es accedido a ella a través de navegadores web que permiten utilizar el protocolo HTTP. Una página web o página electrónica puede definirse también como un documento o información electrónica capaz de contener texto, sonido, vídeo, programas, enlaces, imágenes, y muchas otras cosas. Para el desarrollo del sitio web utilizamos varias tecnologías como HTML5, CSS3, JavaScript, PHP, Google Maps, JQuery. [8] Figura 11: La telaraña de la red24 Las páginas web pueden estar almacenadas en un equipo local o en un servidor web remoto. El servidor web puede restringir el acceso únicamente a redes privadas, por ejemplo, en una intranet corporativa, o puede publicar las páginas en la World Wide Web. 4.1.1 Características a. Una página web está compuesta principalmente por información (sólo texto y/o módulos multimedia) así como por hiperenlaces; además puede contener o asociar hoja de estilo, datos de estilo para especificar cómo debe visualizarse, y también aplicaciones interactividad. www.nfl.com 23 24 http://www.mastermagazine.info/termino/15383.php http://elemprendimiento.bligoo.cl 36 embebidas para así permitir Capítulo IV: Desarrollo b. Las páginas web son escritas en un lenguaje de marcado que provee la capacidad de manejar e insertar hiperenlaces, generalmente HTML. El contenido de la página puede ser predeterminado (página web estática) o generado al momento de visualizarla o solicitarla a un servidor web (página web dinámica). Las páginas dinámicas que se generan al momento de la visualización, se especifican a través de algún lenguaje interpretado, generalmente JavaScript, y la aplicación encargada de visualizar el contenido es la que realmente debe generarlo. Las páginas dinámicas que se generan, al ser solicitadas, son creadas por una aplicación en el servidor web que alberga las mismas. c. Respecto a la estructura de las páginas web, algunos organismos, en especial el World Wide Web Consortium (W3C), suelen establecer directivas con la intención de normalizar el diseño, y para así facilitar y simplificar la visualización e interpretación del contenido. Figura 12: Interfaz principal de nuestro sitio web. 37 Capítulo IV: Desarrollo 4.2 HTML Siglas de HyperText Markup Language («lenguaje de marcas de hipertexto»), hace referencia al lenguaje de marcado para la elaboración de páginas web. Es un estándar que sirve de referencia para la elaboración de páginas web en sus diferentes versiones, define una estructura básica y un código (denominado código HTML) para la definición de contenido de una página web, como texto, imágenes, videos, entre otros. [9] Es un estándar a cargo de la W3C, organización dedicada a la estandarización de casi todas las tecnologías ligadas a la web, sobre todo en lo referente a su escritura e interpretación. Se considera el lenguaje web más importante siendo su invención crucial en la aparición, desarrollo y expansión de la World Wide Web. Es el estándar que se ha impuesto en la visualización de páginas web y es el que todos los navegadores actuales han adoptado. El lenguaje HTML basa su filosofía de desarrollo en la referenciación. Para añadir un elemento externo a la página (imagen, vídeo, script, entre otros.), este no se incrusta directamente en el código de la página, sino que se hace una referencia a la ubicación de dicho elemento mediante texto. De este modo, la página web contiene sólo texto mientras que recae en el navegador web (interpretador del código) la tarea de unir todos los elementos y visualizar la página final. Figura 13: código básico en HTML25 25 http://mx.depositphotos.com/4774401/stock-photo-html-programming-code.html 38 Capítulo IV: Desarrollo Sin embargo, a lo largo de sus diferentes versiones, se han incorporado y suprimido diversas características, con el fin de hacerlo más eficiente y facilitar el desarrollo de páginas web compatibles con distintos navegadores y plataformas (PC de escritorio, portátiles, teléfonos inteligentes, tabletas, etc.). No obstante, para interpretar correctamente una nueva versión de HTML, los desarrolladores de navegadores web deben incorporar estos cambios y el usuario debe ser capaz de usar la nueva versión del navegador con los cambios incorporados. Normalmente los cambios son aplicados mediante parches de actualización automática (Firefox, Chrome) u ofreciendo una nueva versión del navegador con todos los cambios incorporados, en un sitio web de descarga oficial (Internet Explorer). Por lo que un navegador desactualizado no será capaz de interpretar correctamente una página web escrita en una versión de HTML superior a la que pueda interpretar, lo que obliga muchas veces a los desarrolladores a aplicar técnicas y cambios que permitan corregir problemas de visualización e incluso de interpretación de código HTML. Así mismo, las páginas escritas en una versión anterior de HTML deberían ser actualizadas o reescritas, lo que no siempre se cumple. Es por ello que ciertos navegadores aún mantienen la capacidad de interpretar páginas web de versiones HTML anteriores. Por estas razones, aún existen diferencias entre distintos navegadores y versiones al interpretar una misma página web. [10] HTML5 es una combinación de nuevas etiquetas de markup (lenguaje) HTML, propiedades CSS3, JavaScript y algunas tecnologías complementarias de apoyo, pero que técnicamente son independientes de la propia especificación HTML5. [11] 39 Capítulo IV: Desarrollo La familia HTML5 incluye las nuevas etiquetas y tecnologías como: CSS3, Geolocalización, Almacenamiento Web (Web Storage), Web Workers y Web Sockets26 Todas ellas suponen una actualización de gran potencia al conjunto de herramientas ya existente, y con ellas se pueden crear páginas web más sofisticadas y útiles. Donde se nos permite la validación de entrada de datos, crear formularios más agradables para el usuario para la toma de información. Con HTML5 podemos dar vida a nuestros sitios web convirtiéndolos en sitos más dinámicos e interactivos. Figura 14: Archivo principal en HTML del sitio web. 26 García Rodríguez, Javier, Guía completa de HTML5 y CSS3. 40 Capítulo IV: Desarrollo 4.3 CSS3 “A pesar de que cada navegador garantiza estilos por defecto para cada uno de los elementos HTML, no necesariamente estos satisfacen el criterio del diseñador”.27 CSS [12] u hojas de estilo en cascada (en inglés Cascading Style Sheets) es un lenguaje usado para definir la presentación de un documento estructurado escrito en HTML. El W3C (World Wide Web Consortium) es el encargado de formular la especificación de las hojas de estilo que servirán de estándar para los agentes de usuario o navegadores.28 4.3.1 Características a. Nivel de diseño basado en interfaces. b. Nuevos estilos para los contenedores. c. Controla la opacidad y color del contenido HTML. d. Soporte de medidas queries. e. Otras.29 Figura 15: Logotipos de HTML5 y CSS330 4.4 JavaScript JavaScript es un lenguaje de programación que se utiliza principalmente para crear páginas web dinámicas. Se utiliza principalmente del lado del cliente (es decir, 27 Gauchat, Juan diego, El gran libro de HTML5, CSS3 y Javascript http://www.etnassoft.com/biblioteca/guia-completa-de-css3/ 29 http://activ.com.mx/fundamentos-de-css3/ 30 http://www.netakademija.hr/proizvod/htmlcss/ 28 41 Capítulo IV: Desarrollo se ejecuta en nuestro ordenador, no en el servidor) permitiendo crear efectos atractivos y dinámicos en las páginas web. Los navegadores modernos interpretan el código JavaScript integrado en las páginas web. JavaScript nació con la necesidad de permitir a los autores de sitio web crear páginas que permitan intercambiar con los usuarios, ya que se necesitaba crear webs de mayor complejidad. El HTML solo permitía crear páginas estáticas donde se podía mostrar textos con estilos, pero se necesitaba interactuar con los usuarios.31 En los años de 1990, Netscape creo Livescript; las primeras versiones de este lenguaje fueron principalmente dedicadas a pequeños grupos de diseñadores Web que no necesitaban utilizar un compilador, o sin ninguna experiencia en la programación orientada a objetos. [13] Figura 16: Logotipo oficial de JavaScript32 A medida que estuvieron disponibles nuevas versiones de este lenguaje incluían nuevos componentes que dan gran potencial al lenguaje, pero 31 32 http://librosweb.es/libro/javascript/capitulo_1/posibilidades_y_limitaciones.html http://www.javatpoint.com/javascript-tutorial 42 Capítulo IV: Desarrollo lamentablemente esta versión solo funcionaba en la última versión del Navegador en aquel momento. Entre los diferentes servicios que se encuentran realizados con JavaScript en Internet se encuentran: Correo, Chat, Buscadores de Información, Reloj, Contadores de visitas, Fechas, Calculadoras, Validadores de formularios, Detectores de navegadores e idiomas. JavaScript es soportado por la mayoría de los navegadores como Internet Explorer, Netscape, Opera, Mozilla Firefox, entre otros. Con el surgimiento de lenguajes como PHP del lado del servidor y JavaScript del lado del cliente, surgió Ajax en acrónimo de (Asynchronous JavaScript And XML). El mismo es una técnica para crear aplicaciones web interactivas. Figura 17: Código en JavaScript del sitio web 43 Capítulo IV: Desarrollo 4.5 PHP PHP es un lenguaje de programación de uso general de código del lado del servidor que es incluido en una página HTML y que originalmente diseñado para el desarrollo web de contenido dinámico33. Fue uno de los primeros lenguajes de programación del lado del servidor que se podían incorporar directamente en el documento HTML en lugar de llamar a un archivo externo que procese los datos. El código es interpretado por un servidor web con un módulo de procesador de PHP que genera la página Web resultante. PHP ha evolucionado por lo que ahora incluye también una interfaz de línea de comandos que puede ser usada en aplicaciones gráficas independientes. Puede ser usado en la mayoría de los servidores web al igual que en casi todos los sistemas operativos y plataformas sin ningún costo. [14] PHP se considera uno de los lenguajes más flexibles, potentes y de alto rendimiento conocidos hasta el día de hoy, lo que ha atraído el interés de múltiples sitios con gran demanda de tráfico, como Facebook, para optar por el mismo como tecnología de servidor. Fue creado originalmente por Rasmus Lerdorf en 1995. Actualmente el lenguaje sigue siendo desarrollado con nuevas funciones por el grupo PHP. Este lenguaje forma parte del software libre publicado bajo la licencia PHP, que es incompatible con la Licencia Pública General de GNU debido a las restricciones del uso del término PHP.34 Figura 18: Logotipo oficial de PHP35 33 Heurtel,Olivier, PHP 5.5 Desarrollar un sitio web dinámico e interáctivo. http://www.desarrolloweb.com/articulos/436.php 35 http://php.net/manual/es/imagick.examples-1.php 34 44 Capítulo IV: Desarrollo 4.5.1 Ventajas de PHP 536 El 13 de julio de 2004, fue lanzado PHP 5, utilizando el motor Zend Engine 2.0 (o Zend Engine 2). Incluyendo todas las ventajas que provee el nuevo Zend Engine como: a. Mejor soporte para la programación orientada a objetos, que en versiones anteriores era extremadamente rudimentario. b. Mejoras de rendimiento. c. Mejor soporte para MySQL con extensión completamente reescrita. d. Mejor soporte a XML (XPath, DOM, etc.). e. Soporte nativo para SQLite. f. Soporte integrado para SOAP. g. Iteradores de datos. h. Manejo de excepciones. i. Mejoras con la implementación con Oracle. 4.5.2 Características37 a. Orientado al desarrollo de aplicaciones web dinámicas con acceso a información almacenada en una base de datos. b. Es considerado un lenguaje fácil de aprender, ya que en su desarrollo se simplificaron distintas especificaciones, como es el caso de la definición de las variables primitivas, ejemplo que se hace evidente en el uso de php arrays. c. El código fuente escrito en PHP es invisible al navegador web y al cliente, ya que es el servidor el que se encarga de ejecutar el código y enviar su resultado HTML al navegador. Esto hace que la programación en PHP sea segura y confiable. d. Capacidad de conexión con la mayoría de los motores de base de datos que se utilizan en la actualidad, destaca su conectividad con MySQL y PostgreSQL. 36 37 http://www.maestrosdelweb.com/php4y5/ http://php.net/manual/es/features.php 45 Capítulo IV: Desarrollo e. Capacidad de expandir su potencial utilizando módulos (llamados ext's o extensiones). 4.5.3 Inconvenientes [15] a. Como es un lenguaje que se interpreta en ejecución, para ciertos usos puede resultar un inconveniente que el código fuente no pueda ser ocultado. La ofuscación es una técnica que puede dificultar la lectura del código pero no necesariamente impide que el código sea examinado. b. Debido a que es un lenguaje interpretado, un script en PHP suele funcionar considerablemente más lento que su equivalente en un lenguaje de bajo nivel, sin embargo este inconveniente se puede minimizar con técnicas de caché tanto en archivos como en memoria. c. En las versiones previas a la 7, las variables no son tipificadas, lo cual dificulta a los diferentes IDEs ofrecer asistencias para el tipificado del código, aunque esto no es realmente un inconveniente del lenguaje en sí. Esto es solventado por algunos IDEs añadiendo un comentario con el tipo a la declaración de la variable. Figura 19: Código en PHP del sitio web 46 Capítulo IV: Desarrollo 4.6 jQuery JQuery es una biblioteca de JavaScript, creada inicialmente por John Resig, que permite simplificar la manera de interactuar con los documentos HTML, manipular el árbol DOM, manejar eventos, desarrollar animaciones y agregar interacción con la técnica AJAX a páginas web. Fue presentada el 14 de enero de 2006 en el BarCamp NYC. jQuery es la biblioteca de JavaScript más utilizada. [16] JQuery es software libre y de código abierto, posee un doble licenciamiento bajo la Licencia MIT y la Licencia Pública General de GNU v2, permitiendo su uso en proyectos libres y privados. JQuery, al igual que otras bibliotecas, ofrece una serie de funcionalidades basadas en JavaScript que de otra manera requerirían de mucho más código, es decir, con las funciones propias de esta biblioteca se logran grandes resultados en menos tiempo y espacio. Figura 20: Logotipo oficial de jQuery38 4.6.1 Características a. Selección de elementos DOM. b. Interactividad y modificaciones del árbol DOM, incluyendo soporte para CSS 1-3 y un plugin básico de XPath. 38 http://tutorialwebfacil.com/index.php/2015/05/30/ocultar-y-mostrar-un-elemento-html-usandojquery/ 47 Capítulo IV: Desarrollo c. Eventos. d. Manipulación de la hoja de estilos CSS. e. Efectos y animaciones. f. Animaciones personalizadas. g. AJAX. h. Soporta extensiones. i. Utilidades varias como obtener información del navegador, operar con objetos y vectores, funciones para rutinas comunes, etc. j. Compatible con los navegadores Mozilla Firefox 2.0+, Internet Explorer 6+, Safari 3+, Opera 10.6+ y Google Chrome 8+. Comúnmente antes de realizar cualquier acción en el documento con jQuery(), debemos percatarnos de que el documento esté listo. Para ello usamos $(document).ready(); Figura 21: Función inicial en jQuery jQuery UI es una biblioteca de componentes para el framework jQuery que le añaden un conjunto de plug-ins, widgets y efectos visuales para la creación de aplicaciones web. Cada componente o módulo se desarrolla de acuerdo a la filosofía de jQuery (find something, manipulate it: encuentra algo, manipúlalo). Figura 22: Resultados con jQuery 48 Capítulo IV: Desarrollo 4.7 Google Maps Google Maps es un servidor de aplicaciones de mapas en la web que pertenece a Google. Ofrece imágenes de mapas desplazables, así como fotografías por satélite del mundo e incluso la ruta entre diferentes ubicaciones o imágenes a pie de calle Google Street View. Desde el 6 de octubre de 2005, Google Maps es parte de Google Local.39 Figura 23: Logotipo de Google Maps40 Como en las aplicaciones web de Google, se usan un gran número de archivos JavaScript para crear Google Maps. Como el usuario puede mover el mapa, la visualización del mismo se baja desde el servidor. Cuando un usuario busca un negocio, la ubicación es marcada por un indicador en forma de pin, el cual es una imagen PNG transparente sobre el mapa. Para lograr la conectividad sin sincronía con el servidor, Google aplicó el uso de AJAX dentro de esta aplicación. Es una aplicación para el desarrollo de mapas. Unos días más tarde Google fue el buscador de internet más famoso 39 http://www.googlemaps.es/?page_id=3 http://eco-nomicas.com.ar/9659-google-maps-incorpora-informacion-sobre-colectivos-de-largadistancia 40 49 Capítulo IV: Desarrollo GMAP3 es una API que nos permite trabajar con Google Maps para la creación de mapas, geolocalización, creación de puntos y creación de rutas de una forma más rápida y fácil que al utilizar la API v3 de Google Maps por defecto. GMAP3 está elaborada en JQuery, por lo que presenta una mayor facilidad de codificación. Utilizar la geolocalización con GMAP3 es más factible ya que indiferentemente del navegador este siempre será el mismo código lo que nos permite una estandarización en el código. Figura 24: logotipo de gmap41 Figura 25: Fragmento del código para obtener el mapa en el sitio web 41 http://cihaniriboy.net 50 Capítulo IV: Desarrollo 4.8 Base de datos Una base de datos “es un conjunto estructurado de datos que representan entidades y sus interrelaciones. La representación será única e integrada, a pesar de que debe permitir utilizaciones varias y simultáneas”42. También puede llamarse así a los bancos de información que contienen datos relativos a diversas temáticas y categorizados de distinta manera, pero que comparten entre sí algún tipo de vínculo o relación que busca ordenarlos y clasificarlos en conjunto. [17] En este sentido; una biblioteca puede considerarse una base de datos compuesta en su mayoría por documentos y textos impresos en papel e indexados para su consulta. Actualmente, y debido al desarrollo tecnológico de campos como la informática y la electrónica, la mayoría de las bases de datos están en formato digital, siendo este un componente electrónico, y por ende se ha desarrollado y se ofrece un amplio rango de soluciones al problema del almacenamiento de datos. Existen programas denominados sistemas gestores de bases de datos que no es más que “un sistema software que permite la definición de bases de datos, así como la elección de estructuras de datos necesarios para el almacenamiento y búsqueda de los datos, ya sea de forma interactiva o a través de un lenguaje de programación”.43 Las propiedades de estos DBMS, así como su utilización y administración, se estudian dentro del ámbito de la informática. [18] Figura 26: Funcionamiento de una base de datos 44 42 Camps Paré, Rafael, Introducción a las bases de datos, pág. 7. http://www.ecured.cu/index.php/Sistema_Gestor_de_Base_de_Datos 44 http://azucenamarez.blogspot.com/2014/04/las-bases-de-datos-y-los-sistemas-de.html 43 51 Capítulo IV: Desarrollo Las bases de datos pueden clasificarse de varias maneras, de acuerdo al contexto que se esté manejando, la utilidad de las mismas o las necesidades que satisfagan. 4.8.1 Clasificación de las bases de datos 4.8.1.1 - Según la variabilidad de la base de datos Bases de datos estáticas: Son bases de datos únicamente de lectura, utilizadas primordialmente para almacenar datos históricos que posteriormente se pueden utilizar para estudiar el comportamiento de un conjunto de datos a través del tiempo, realizar proyecciones, tomar decisiones y realizar análisis de datos para inteligencia empresarial. - Bases de datos dinámicas: Son bases de datos donde la información almacenada se modifica con el tiempo, permitiendo operaciones como actualización, borrado y edición de datos, además de las operaciones fundamentales de consulta. Un ejemplo, puede ser la base de datos utilizada en un sistema de información de un supermercado. 4.8.1.2 - Según el contenido Bases de datos bibliográficas. Sólo contienen un subrogante (representante) de la fuente primaria, que permite localizarla. Un registro típico de una base de datos bibliográfica contiene información sobre el autor, fecha de publicación, editorial, título, edición, de una determinada publicación, etc. Puede contener un resumen o extracto de la publicación original, pero nunca el texto completo, porque si no, estaríamos en presencia de una base de datos a texto completo. Como su nombre lo indica, el contenido son cifras o números. Por ejemplo, una colección de resultados de análisis de laboratorio, entre otras. 52 Capítulo IV: Desarrollo - Bases de datos de texto completo. Almacenan las fuentes primarias, como por ejemplo, todo el contenido de todas las ediciones de una colección de revistas científicas. 4.8.1.3 - Según el modelo de administración de datos Bases de datos jerárquicas: En este modelo los datos se organizan en forma de árbol invertido, en donde un nodo padre de información puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres es llamado raíz, y a los nodos que no tienen hijos se los conoce como hojas. - Base de datos de red: Éste es un modelo ligeramente distinto del jerárquico; su diferencia fundamental es la modificación del concepto de nodo: se permite que un mismo nodo tenga varios padres. - Bases de datos transaccionales: Son bases de datos cuyo único fin es el envío y recepción de datos a grandes velocidades, estas bases son muy poco comunes y están dirigidas por lo general al entorno de análisis de calidad, datos de producción e industrial, es importante entender que su fin único es recolectar y recuperar los datos a la mayor velocidad posible, por lo tanto la redundancia y duplicación de información no es un problema como con las demás bases de datos, por lo general para poderlas aprovechar al máximo permiten algún tipo de conectividad a bases de datos relacionales. - Bases de datos relacionales: Éste es el modelo utilizado en la actualidad para representar problemas reales y administrar datos dinámicamente. Tras ser postulados sus fundamentos en 1970 por Edgar Frank Codd, de los laboratorios IBM en San José (California), no tardó en consolidarse como un nuevo paradigma en los modelos de base de datos. “Los datos de una base de datos relacional se almacenan en tablas lógicamente relacionadas entre sí utilizando campos claves comunes. A su vez, cada tabla dispone de datos 53 Capítulo IV: Desarrollo en filas y columnas45”. Estas relaciones podrían considerarse en forma lógica como conjuntos de datos llamados "tuplas". Pese a que ésta es la teoría de las bases de datos relacionales creadas por Codd, la mayoría de las veces se conceptualiza de una manera más fácil de imaginar. Esto es pensando en cada relación como si fuese una tabla que está compuesta por registros (las filas de una tabla), que representarían las tuplas, y campos (las columnas de una tabla). [19] - Bases de datos multidimensionales: Son bases de datos ideadas para desarrollar aplicaciones muy concretas, como creación de Cubos OLAP. Básicamente no se diferencian demasiado de las bases de datos relacionales (una tabla en una base de datos relacional podría serlo también en una base de datos multidimensional), la diferencia está más bien a nivel conceptual; en las bases de datos multidimensionales los campos o atributos de una tabla pueden ser de dos tipos, o bien representan dimensiones de la tabla, o bien representan métricas que se desean aprender. 4.8.2 MySQL MySQL es un sistema de gestión de bases de datos relacional, multihilo y multiusuario con más de seis millones de instalaciones.46 “SQL es el lenguaje estándar para interactuar con bases de datos relacionales y es soportado prácticamente por todos los sistemas administradores de bases de datos actuales”47. Las unidades básicas en este lenguaje son las tablas que están formadas por filas y columnas. [20] 45 Ceballos, Francisco Javier, Enciclopedia de Visual C#, pág. 379 http://www.alegsa.com.ar/Dic/mysql.php 47 Ceballos, Francisco Javier, Enciclopedia de Visual C#, pág. 380 46 54 Capítulo IV: Desarrollo Hoy en día es uno de los más importantes a nivel mundial en cuando al diseño y programación de bases de datos de tipo relacional. Este programa se usa como servidor a través del cual pueden conectarse múltiples usuarios y utilizarlos al mismo tiempo.48 Sea cual sea el entorno en el que va a utilizar MySQL, es importante monitorizar de antemano el rendimiento para detectar y corregir errores tanto de SQL como de programación. Figura 27: Logotipo de MySQL49 4.8.2.1 Características50 Inicialmente, MySQL carecía de elementos considerados esenciales en las bases de datos relacionales, tales como integridad referencial y transacciones. A pesar de ello, atrajo a los desarrolladores de páginas web con contenido dinámico, justamente por su simplicidad. [21] Poco a poco los elementos de los que carecía MySQL están siendo incorporados tanto por desarrollos internos, como por desarrolladores de software libre. Entre las se puede destacar: - Amplio subconjunto del lenguaje SQL. Algunas extensiones son incluidas igualmente. - Disponibilidad en gran cantidad de plataformas y sistemas. - Posibilidad de selección de mecanismos de almacenamiento. - Transacciones y claves foráneas. 48 http://www.definicionabc.com/tecnologia/mysql.php http://www.mysql.com 50 http://mysql.stu.edu.tw/doc/refman/5.0/es/features.html 49 55 Capítulo IV: Desarrollo - Conectividad segura. - Replicación. - Búsqueda, indexación de campos de texto. 4.8.2.2 Tipos de Compilación a. Estándar: Los binarios estándares de MySQL son los recomendados para la mayoría de los usuarios, e incluyen el motor de almacenamiento InnoDB. b. Max (No se trata de MaxDB, que es una cooperación con SAP): Los binarios incluyen características adicionales que no han sido lo bastante probadas o que normalmente no son necesarias. c. MySQL-Debug: Son binarios que han sido compilados con información de depuración extra. Para el desarrollo del sistema se consideró que era necesaria la información del GPS, los datos del vehículo y a que GPS está vinculado. También es necesario guardar información adicionan de cada usuario. Se necesitaba guardar las posiciones por cada GPS asociado a un vehículo, además de también guardar la sesión de inicio de cada usuario, tanto de los usuarios finales como la del administrador del sito y esto nos llevó a deducir cinco tablas. Tabla Descripción GPS Guarda la información del IMEI (identificador único del GPS) y el número de teléfono asociado. Vehículo Guarda toda la información básica del automotor a como es: Chasís, número de placa, etc. Posición Registra todas las posiciones enviadas por el GPS. Cuenta Guarda la información de todos los usuarios del Sitio Web. 56 Capítulo IV: Desarrollo Registro Guarda la sesión de cada una de las cuentas. Tabla 6: Tablas de la base de datos del Sitio Web. Figura 28: diagrama de la base de Datos del Sitio Web 4.9 Servidor “Un servidor web es un programa que gestiona cualquier aplicación en el lado del servidor realizando conexiones bidireccionales y/o unidireccionales y síncronas o asíncronas con el cliente generando una respuesta en cualquier lenguaje o aplicación en el lado del cliente”. El código recibido por el cliente suele ser compilado y ejecutado por un Navegador Web. Para la transmisión de todos estos datos se utiliza algún protocolo. Generalmente se utiliza el protocolo HTTP para estas comunicaciones, perteneciente a la capa de aplicación del Modelo OSI. El término también se emplea para referirse al ordenador que ejecuta el programa. 51 [22] 51 http://www.ecured.cu/index.php/Servidor_Web 57 Capítulo IV: Desarrollo Funcionamiento La Web funciona siguiendo el Modelo cliente-servidor. Un Servidor se encarga de prestar el servicio, y un cliente que es quien recibe dicho servicio. En la manera de describir la forma de trabajo entre los clientes y los ordenadores se define: Cliente: Es el ordenador que pide información a otro, mediante la aplicación de un programa llamado cliente. Este contacta con el servidor y Da formato a la petición de la información y da formato a la respuesta. Servidor: Es el ordenador que ofrece la información mediante la aplicación de un programa llamado servidor que: Recibe la información y la procesa y responde enviando la petición al cliente. [23] El servidor Web se ejecuta en un ordenador manteniéndose a la espera de peticiones por parte de un cliente (un navegador Web) y que responde a estas peticiones, mediante una Página Web que se exhibirá en el navegador o mostrando el respectivo mensaje si se detectó algún error. Además de la transferencia de código HTML, los servidores Web pueden entregar aplicaciones Web. Éstas son bloques de código que se ejecutan cuando se realizan ciertas peticiones o respuestas. Se distinguen entre: - Aplicaciones en el lado del cliente: el cliente Web es el encargado de ejecutarlas en la máquina del usuario. Son las aplicaciones tipo Java "applets" o JavaScript. El servidor proporciona el código de las aplicaciones al cliente y éste las ejecuta mediante el navegador Web. Por tanto, es necesario que el cliente disponga de un navegador con capacidad para ejecutar aplicaciones (también llamadas Scripts). Generalmente, los navegadores permiten ejecutar aplicaciones escritas en lenguaje JavaScript y Java, aunque pueden añadirse más lenguajes mediante el uso de pluggins. 58 Capítulo IV: Desarrollo - Aplicaciones en el lado del servidor: el servidor Web ejecuta la aplicación; ésta, una vez ejecutada, genera código HTML; el servidor envía al cliente este código recién creado por medio del protocolo HTTP.52 En nuestro caso en nuestro servidor estará un programa escrito en Python, el cual ha sido creado con la finalidad de procesar las operaciones que se realicen sobre el Sitio. 4.9.1 Python Python es un lenguaje de programación desarrollado como proyecto de código abierto y es administrado por la empresa Python software. Se trata de un lenguaje de programación multi-paradigma, ya que soporta orientación a objetos, programación imperativa y, en menor medida, programación funcional. Es un lenguaje interpretado, usa tipado dinámico y es multiplataforma. [24] 4.9.1.1 - Características Su lenguaje es interpretado y es multiplataforma: no se necesita una compilación del código para su funcionamiento ya que posee un intérprete que se encarga de ello y gracias a ello es posible que se pueda ejecutar el mismo código en múltiples plataformas. - Interacción con el intérprete directamente desde la consola: durante su instalación viene junto con ello una terminal que es la que ejecuta las acciones a realizar. 52 http://www.jtech.ua.es/j2ee/2003-2004/abierto-j2ee-2003-2004/sa/sesion1-apuntes.htm 59 Capítulo IV: Desarrollo - Simplicidad en su lenguaje: código fácil de leer. [25] Figura 29: Logotipo oficial de Python53 Para obtener los datos provenientes del GPS y posteriormente guardarlo en la base de datos fue necesario crear un archivo en Python para la captura de datos, la decodificación de la misma, y el formateo de la trama para ser guardad en la base de datos, el cual detallaremos poco a poco. Figura 30: fragmento del código en Phyton del servidor 53 https://www.python.org/community/logos/ 60 Capítulo IV: Desarrollo 4.10 Cloud Computing El termino cloud computing hace referencia a una conexión tecnológica y un modelo de negocios, en la cual se prestan multiples servicios como el almacenamiento de información, comunicación entre ordenadores, provision de sevicios o metodologías de desarrollo de aplicaciones, todo esto radicado en la red.54 [26] 4.10.1 Características esenciales a. Autoservicio bajo demanda: el usuario debe poder, de forma unilateral, proveerse de recursos informáticos. b. Acceso amplio a la red: todos los servicios deben poder ser accesibles desde mecanismos estándares y desde plataformas heterogéneas. c. Asignación común de recursos: los recursos deben estar a la disposición de los usuarios siguiendo un modelo de multipropiedad, asignándoles y reasignándoles dispositivos físicos o lógicos de acuerdo a la demanda. d. Rápida elasticidad: los recursos deben poder aumentar o disminuir su capacidad de acuerdo a la necesidad de cada usuario. e. Servicio medible: deben ser capaces de controlar y optimizar sus recursos dotándose de capacidades para medir su rendimiento y debe ser reportado de manera transparente tanto al proveedor como al consumidor del sitio. 4.10.2 Modelos de Cloud Computing - SAAS – Software como Servicio: Permite correr aplicaciones compartidas existentes vía internet. - PASS – Plataforma como Servicio, Permite crear sus propias aplicaciones en la nube usando específicamente los frameworks, herramientas y lenguajes provistos por el proveedor (Eje. Apex, Delug Script). 54 http://www.ticbeat.com/cloud/que-es-cloud-computing-definicion-concepto-para-neofitos/ 61 Capítulo IV: Desarrollo - IASS – Infraestructura como Servicio, Permite correr cualquier a aplicación desarrollada en el hardware en la nube que ellos escojan. Software como Servicio Modelo de distribución de software donde una empresa sirve el mantenimiento, soporte y operación que usará el cliente durante el tiempo que haya contratado el servicio. El cliente usará el sistema alojado por esa empresa, la cual mantendrá la información del cliente en sus sistemas y proveerá los recursos necesarios para explotar esa información. Ejemplo Google Apps Figura 31: Cloud Computing55 De los diferentes proveedores para almacenamiento en la nube se decidió utilizar google, en el cual se creó una maquina con sistema operativo Debian en el cual estarán alojados todos los archivos del sitio web, también el archivo en Python y el gestor de base de datos en este caso MySQL, dada esta simplicidad de elementos creamos un sistema LAMP. 4.10.3 LAMP LAMP es el acrónimo usado para describir un sistema de infraestructura de internet que usa un conjunto de tecnologías y proporcionan una plataforma ideal 55 http://www.zetasoftware.com/2015/02/que-es-cloud-computing/ 62 Capítulo IV: Desarrollo para empresas y usuarios que puedan desarrollar56 y usa las siguientes herramientas: - Linux, el sistema operativo. - Apache, el servidor web. - MySQL/MariaDB, el gestor de bases de datos. - Perl, PHP, o Python, los lenguajes de programación. La combinación de estas tecnologías es usada principalmente para definir la infraestructura de un servidor web, utilizando un paradigma de programación para el desarrollo. Figura 32: LAMP57 A pesar de que el origen de estos programas de código abierto no ha sido específicamente diseñado para trabajar entre sí, la combinación se popularizó debido a su bajo coste de adquisición y ubicuidad de sus componentes (ya que vienen pre-instalados en la mayoría de las distribuciones linux). Cuando son combinados, representan un conjunto de soluciones que soportan servidores de aplicaciones. Ampliamente promocionado por el editor de la editorial O'Reilly, Dale Dougherty, a sugerencia de David Axmark y Monty Widenius desarrolladores de 56 57 http://www.euskadinnova.net/es/enpresa-digitala/agenda/gestiona-servidor-con-lamp/9693.aspx http://fedora14redes.blogspot.com 63 Capítulo IV: Desarrollo MySQL, la influencia de la editorial O'Reilly en el mundo del software libre hizo que el término se popularizara rápidamente en todo el mundo. 4.10.3.1 Instalación LAMP Para lograr obtener LAMP procedimos a realizar los siguientes pasos: a. Una vez instalado el Sistema Operativo Debian, procedimos a instalar Apache cuyo paquete se llama apache2, y nos servirá para funcionar como servidor web. [27] Figura 33: Comandos de la instalación de Apache b. Seguidamente se instala MySQL, quien será nuestro gestor de bases de datos. Figura 34: Comando de instalación de MySQL c. Finalmente se instala PHP Figura 35: Comando de instalación de PHP Después de la instalación y configuración correcta de LAMP, lo que queda es el DNS. 64 Capítulo V: Conclusiones Capítulo V: Conclusiones 65 Capítulo V: Conclusiones 5.1 Conclusiones Al llegar al final nuestro trabajo investigativo concluimos que el uso de medios de rastreo como lo es un GPS y en particular el TK-103b (GPS/GSM/GPRS) encaminada a una plataforma desarrollada por nosotros, puede presentar resultados óptimos y competentes como los de sitios de prestigio y destacada participación en la rama. También descubrimos la gran importancia que tienen las API´s de google, particularmente las relacionadas con la geolocalización, las cuales nos permiten ubicar sobre un mapa todo aquello que obtenemos del GPS y que ha sido guardado en nuestra base de datos. Y en gran medida todo el trabajo que hay por debajo de la interfaz que hoy logramos presentar, toda la programación aprendida en ramas poco exploradas o en algunos prácticamente nula ha sido gratificante en cuanto al resultado obtenido pero más aún al conocimiento que se ha ganado a lo largo de este trabajo. El Cloud Computing y en particular Google Cloud ha sido provechoso para nuestra investigación ya que nos permite tener los mismos resultados que con un servidor físico, pero todo se realiza de manera virtual, es completamente adaptable a la necesidad de las personas y al uso que quieren darle; también cabe señalar que brinda los mecanismos necesarios de seguridad para no sentir temor alguno. Los sitios web que logran implementar todas estas tecnologías novedosas, brindan a los usuarios una herramienta poderosa que les ayude a satisfacer una determinada necesidad, en este caso logramos diseñar un sitio de rastreo de medios automotores que brindan a la persona que tenga una cuenta en él, la tranquilidad de conocer tanto en un historial como en tiempo real, la ubicación exacta de su vehículo así como utilizar las demás herramientas que brinda el sitio web. Esperamos sea para el departamento de Computación, la Facultad de Ciencias y Tecnología, la Universidad y la Sociedad Nicaragüense una arma a 66 Capítulo V: Conclusiones considerar en cuanto a sus necesidades de rastreo y seguridad en sus vehículos, recordándoles siempre que, este sitio web es adaptable a cada una de sus necesidades. Finalmente a las empresas de Seguridad Nicaragüenses que aun no se aventuran en el mundo de los sistemas de rastreo, el invertir en cada una de las cosas que nos han permitido a nosotros alcanzar hoy un sitio web que brinde a un usuario que contrate una cuenta en este, el poder tener la confianza y seguridad que lo que observa es realmente lo que ha sucedido. 67 Capítulo V: Conclusiones 5.2 Recomendaciones Crear una APP para Smartphone, sean estos de sistema operativo Android, IOS, Windows Phone, con la cual el usuario pueda interactuar con el sitio web desde su dispositivo móvil. Alojar en la medida que la demanda del sitio web vaya creciendo, todos los archivos en varios servidores para balancear la cargar y evitar los colapsos del sitio web. 68 Anexos Anexos 69 Anexos a. Generalidades y configuración del GPS El equipo de rastreo (GPS) Existen una amplia gama de GPS, pero para la realización de este proyecto se utiliza el Xexun TK 103-2. Este localizador para vehículos TK103-2 es un dispositivo que permite rastrear ya sea personas, objetos o vehículos por medio de señales de GPS. Esto significa que permite enviar unas coordenadas exactamente de donde está ubicado esa persona, objeto o vehículo en un mapa, para que el localizador haga esto, es necesario tener insertada una tarjeta SIM de un celular aparte. El TK103-2 tiene las siguientes características: - Puedes rastrear Vehículos, como Carros, Motos, Camionetas o Camiones, y programar acciones como limitar un área geográfica, parar el motor del 70 Anexos vehículo en caso de robo, funciones espías en su vehículo, avisar SOS en caso de robo, secuestro o accidente, y mucho más. - Este es un dispositivo de tamaño pequeño que puede instalarse en lugares escondidos dentro de su vehículo (si requiere de instalación). - Para su funcionamiento requiere insertar una SIM (chip) de cualquier compañía de celulares. - No requiere contratar planes ni cuotas, solo necesita que recargues saldo. - Se conecta a la energía del vehículo para mantenerse operando por sí solo. - Cuenta con batería interna de reserva que le servirá hasta 6 horas, aun si los cables del auto han sido cortados. El TK103-2 tiene las siguientes funciones: Localización vía GPS/GSM Monitoreo en Tiempo Real Permite apagar el motor en caso de robo vía SMS Aviso de Exceso de Velocidad Programable Audio en vivo, Micrófono espía Monitoreo por medio de Google Maps Batería Interna de Reserva Configuración de localizador por mensaje sin necesidad de PC o Internet Especificaciones del Localizador TK 103-2 - Dimensiones: 8.5 x 6.3 x 2.5 cm - Peso: 160g - Red: GSM/GPRS/GPS - Banda: 850/1800/1900Mhz o 900/1800/1900Mhz o 850/900/1800/1900 - GPS Chip: Chip SIRF3 - Módulo de GSM/GPRS: Simcom300 o Simcom340 - Sensibilidad del GPS: -159dBm - Precisión del GPS: 15m 71 Anexos - Tiempo al primer arreglo: Estado frio 45s - Estado tibio: 35s - Estado caliente: 1s - Voltaje: 10V-36V - Batería: Batería reemplazable cargable del Li-ion de 3.7V 1500mAh - Espera o standby: 48 horas - Temperatura de almacenamiento: -40°C a +85°C - Temperatura de operación: -20°C a +55°C - Humedad: 5%--el 95% sin condensación Instalación Es recomendable que un técnico certificado en electrónica o electricidad proceda a su instalación en el vehículo, dado a la sensibilidad del dispositivo este puede ser dañado por una mala manipulación del mismo. 72 Anexos Configuración Para la configuración del dispositivo se realiza por SMS, en donde son enviados los parámetros de configuración del equipo. Para iniciar y empezar a programar el equipo es importante conocer que la clave para las programaciones es por defecto 123456. - Iniciar el dispositivo Enviarle un SMS begin+contraseña ejemplo begin123456 al equipo, le responderá "Begin OK" e inicializar toda la programación y ajustes del equipo. - Revisar el estado del dispositivo 73 Anexos Enviarle un SMS check+contraseña al equipo, le responderá con varias descripciones del estado de la: Alimentación, Batería, GPS, ACC, Puerta y Señal GSM. Ejemplo: Enviarle un SMS check123456 al dispositivo de seguimiento en el vehículo, le responderá de esta forma. Potencia: ON Batería: ALTA GPS: OK ACC: Off Puerta: Off GSM Señal: Normal Si la contraseña es equivocada, recibirá un SMS "user, password fail! - Obtener el IMEI del dispositivo Enviarle un SMS imei+contraseña al equipo, le responderá con la palabra “IMEI: mas 15 dígitos”. - Establecer la zona horaria Enviarle un SMS time+espacio+zone+contraseña+espacio+8 al equipo, le responderá "time OK " Nota: 8 es correspondiente a la zona horaria Ejemplo: time zone123456 -6 - Establecer APN (Nombre de punto de acceso) Enviarle un SMS apn+contraseña+espacio+APN, si se tiene éxito en la instalación, el gestor devolverá el mensaje "APN OK” Ejemplo: apn123456 ba.mx 74 Anexos - Establecer la IP del servidor Enviarle un SMS adminip+contraseña+espacio+77.74.50.78+espacio+20157 Ejemplo: adminip123456 77.74.50.78 20157 El equipo le devolverá “adminip OK” - Establecer el intervalo de rastreo Enviarle un SMS fix060s***n+contraseña al equipo, la respuesta será de un SMS cada 60 segundos, minutos u hora de acuerdo a su elección de forma continua. - Establecer el modo por internet Enviarle un SMS gprs+contraseña al equipo, le responderá "GPRS OK", y cambia al modo "GPRS". Esto para trabajarlo por la web ósea por internet. Cuidados e instrucciones para extender la vida útil del equipo - Mantenga la unidad seca. Cualquier líquido, es decir, la lluvia, la humedad, pueden destruir o dañar los circuitos internos. - No utilice ni guarde la unidad en lugares polvorientos. - No ponga la unidad en sitios muy cerrados que caliente. - Manéjelo con cuidado. No colocarlo en sitos que vibre o sacudones violentos. - Limpie la unidad con un paño seco. No limpie con productos químicos ni detergentes. - No pinte la unidad, esto puede causar algunos daños entre las partes. - No desmontar o montar de nuevo la unidad. - Por favor, lea las instrucciones cuidadosamente antes de la instalación y funcionamiento. 75 Anexos Fallas y soluciones Soluciones de Fallas. - Antes de iniciar compruebe el cableado de alimentación que este en el lugar correcto. - Error de llamada Compruebe que la antena GSM esté conectada. Compruebe que la tarjeta SIM esté bien colocada en su lugar. Compruebe si es normal el Voltaje fuente de alimentación. - Si no cuelga al llamar la unidad, revise si el número de cual llama está autorizado. Si persiste la falla, recete el aparato. - Si los dígitos de latitud y longitud están en cero, compruebe si la antena GPS está bien conectada y en buena posición hacia el exterior. 76 Anexos 77 Anexos b. Manual de uso Nicatracker En este documento se describirá de manera clara y concisa como utilizar el sistema de monitoreo y control Nicatracker para su correcto funcionamiento. Es de mucha importancia consultar este manual antes y/o durante la utilización del servicio, ya que lo guiará paso a paso en el manejo de las funciones en él. Con el fin de facilitar la comprensión del manual, se incluye gráficos explicativos. Objetivo del Manual El objetivo primordial de éste Manual es ayudar y guiar al usuario a utilizar el Nicatracker de manera correcta; y comprende: Guía para acceder y utilizar el sitio web de Nicatracker. Conocer cómo utilizar el sistema, mediante una descripción detallada e ilustrada de las opciones que este comprende. Orientado A Este manual está dirigido a los Usuarios Finales y Administradores del servicio. 78 Anexos Inicio de Sesión 1. Para iniciar el uso del Servicio Nicatracker se debe acceder a la siguiente dirección: www.nica-tracker.tk 2. A continuación dar clic en la opción del menú Login. 3. Se deberá ingresar el usuario y la contraseña y dar clic en el botón acceder. 79 Anexos A continuación se mostrará un mensaje el cual indica que los datos ingresados son los correctos , se debe dar clic en el botón ok para acceder a la interfaz del servicio. Interfaz Nivel Usuario NicaTracker La interfaz es la que se presenta en la imagen siguiente teniendo tres opciones básicas: GPS Vehículos Cerrar Sesión 80 Anexos Nivel de Usuario GPS: Esta opción permite el ingreso de un equipo GPS. Ingreso de un equipo GPS 1. Dar click en la opción GPS a continuación se mostrará el formulario siguiente. 81 Anexos 2. Ingresar el número de teléfono y dar clic en el botón Nuevo del formulario. 3. Se mostrará un nuevo formulario llamado Nuevo GPS , en el cual se deberá ingresar el número de teléfono y el número de IMEI asociado al gps , después de hacerlo dar clic en el botón guardar. 4. Una vez realizados los pasos anteriores podremos observar un formulario que contendrá el número de IMEI y de teléfono del GPS, de igual manera se presentan dos alternativas: Editar: permite modificar los datos del GPS. 82 Anexos Borrar: permite eliminar un registro de GPS. Vehículos: esta opción permite editar los vehículos asociados a un GPS. Ingreso de un nuevo vehículo 1. Dar click en la opción Vehículo a continuación se mostrará el formulario siguiente. 2. Ingresar el número de matrícula y dar clic en el botón Nuevo del formulario. 83 Anexos 3. A continuación se visualizará un formulario en el cual se debe ingresar los datos siguientes: Matrícula Marca Modelo Año GPS (se selecciona uno de los GPS ingresados anteriormente. Es necesario ingresar los datos del GPS primero.) 84 Anexos Después de ingresar la información requerida cliquear en el botón Guardar del formulario. 85 Anexos 4. Posteriormente se visualizara un formulario que muestra los datos ingresados. Como se puede observar en la imagen se presentan las alternativas siguientes: Editar: permite modificar los datos de un vehículo ingresado. Borrar: permite eliminar un registro de vehículo. Detalle: muestra la información asociada de un vehículo. Posición: permite visualizar por pantalla la posición de un vehículo. Conocer la posición de un Vehículo 86 Anexos 1. Para conocer la posición de un vehículo se deberá ingresar a la opción Vehículos y a continuación dar clic en la opción Posición. 2. Posteriormente se mostrará la siguiente interfaz. 3. Se deberá elegir la opción de posición que se desea conocer: Posición Actual: muestra la posición actual del vehículo. Posición por Fecha: muestra la posición en una fecha determinada. Posición Actual: se mostrará la posición del vehículo al momento de hacer la consulta, el icono que se muestra en el mapa representa al vehículo si se quiere conocer la hora y la velocidad se debe pasar el mouse sobre este. 87 Anexos Posición por Fecha: permite conocer la posición del vehículo en una fecha determinada, de acuerdo a un intervalo de tiempo. 1. Se deberá dar clic en el icono del calendario y seleccionar la fecha en el calendario de la cual se desea conocer la posición. 2. Seleccionar el intervalo de tiempo del cual se desea conocer la posición. 88 Anexos A continuación se podrán visualizar las posiciones correspondientes a ese intervalo en el mapa. Cerrar Sesión Para cerrar sesión se debe dar clic en el icono de la llave que se muestra en la interfaz. Nivel administrador Se deberá realizar el mismo procedimiento de inicio de sesión que utiliza el nivel usuario al ingresar se visualizara la interfaz siguiente. Administración de Usuarios Para proceder a la administración de los usuarios se debe cliquear en la opción Administración de Usuarios al hacerlo se muestra el formulario siguiente. 89 Anexos Las opciones que presenta el formulario Usuarios son las siguientes: Editar: permite modificar los datos de un usuario. Borrar: permite eliminar el registro de un usuario. Detalle: permite visualizar la información. Password: permite modificar la contraseña de usuario. Crear un Usuario 1. Se debe acceder a la opción Administrador de Usuarios, a continuación se escribirá el nombre del usuario y se dará clic al botón Nuevo. 90 Anexos 2. Se mostrara un formulario , el cual se deberá rellenar con la información correspondiente , se debe seleccionar el tipo de usuario el cual tiene dos alternativas: Administrador: usuario que tendrá funciones de administrador. Usuario final: cliente que hará uso del servicio Nicatracker. Después de ingresar los datos cliquear en el botón Guardar del formulario. Cerrar Sesión Para cerrar sesión se debe dar clic en el icono de la llave que se muestra en la interfaz. Para más información accede al sitio web: www.nica-tracker.tk 91 Referencias Referencias [1] G. M. D. /. E. I. Soto, «Sistemas de Información Geográfica,» Universidad Autónoma del Estado de México, México, 1992. [2] L. Lethan, GPS Made Easy, Barcelona: Editorial Paidotribo, 2001. [3] A. El-Rabbany, The Global Position System, Massachusetts, Estados Unidos de América: Artech House , 2002. [4] D. E. Cortes Caisachana, «Implementación de un módulo de entrenamiento de señales GPS.,» Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. 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