diseÑo de un prototipo de gafa inteligente para...
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I
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
DISEÑO DE UN PROTOTIPO DE GAFA INTELIGENTE PARA ASISTENCIA
EN SUPERFICIES PLANAS A PERSONAS NO VIDENTES
CON GEOLOCALIZACIÓN Y MONITOREO
EN TIEMPO REAL
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
AUTOR (ES):
AMORES VERA DAVID MAXIMILIANO
CORONEL URGILES ISRAEL ISAIAS
TUTOR:
ING. JUAN MANUEL CHAW TUTIVEN, M.Sc
GUAYAQUIL – ECUADOR
ABRIL – 2019
II
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS / TRABAJO DE GRADUACIÓN
TÍTULO Y SUBTÍTULO:
Diseño de un prototipo de gafa inteligente para asistencia en superficies planas a personas no videntes con geolocalización y monitoreo en tiempo real
AUTOR:
Amores Vera David Maximiliano Coronel Urgiles Israel Isaías
REVISOR(ES)/TUTOR(ES):
Ing. Eduardo Alvarado Unamuno Ing. Juan Manual Chaw Tutiven
INSTITUCIÓN:
Universidad de Guayaquil
UNIDAD/FACULTAD:
Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas
MAESTRÍA/ESPECIALIDAD:
Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones
GRADO OBTENIDO:
Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones
FECHA DE PUBLICACIÓN:
Abril 2019 No. DE PAGINAS 127
ÁREAS TEMÁTICAS:
Networking y Telecomunicaciones
PALABRAS CLAVES/KEYWORDS:
Arduino, sensores, no vidente, aplicación móvil, geolocalización, app inventor, emergencias.
RESUMEN/ABSTRACT
Las personas con discapacidad visual están sujetas a problemas de movilización sobre todo en sociedades donde la inclusión es muy poco o nada desarrollada, lo que usualmente provoca accidentes ocasionados por obstáculos ubicados en alturas superiores a la cintura, no detectadas por un bastón. El proyecto de titulación tiene como objetivo disminuir las posibilidades de accidentes del no vidente y asistir a sus familiares por medio de un dispositivo que permita la detección de obstáculos usando ultrasonido, brinda la opción de monitorear en tiempo real la ubicación del no vidente ante situaciones de emergencia y permitiendo también el envío de mensajes de estado ya que usa una aplicación basada en la telefonía celular desarrollada en app inventor. Usando la metodología PMI se desarrollaron todas las partes del proyecto y para medir la aceptación del producto a través de encuestas a las personas que asisten al centro educativo de discapacidad visual en la ciudad de Guayaquil. La funcionalidad del dispositivo se verificó mediante pruebas de cumplimiento de las partes del diseño propuesto obteniendo como resultado un prototipo de gafas basadas en tecnología arduino, con sensor ultrasónico que permite la detección temprana de obstáculos, además de geolocalización en tiempo real a través de la aplicación móvil, envió de mensajes de actualización de estados como ayuda y control adicional hacia los familiares del no vidente y envío de mensajes de alerta ante situaciones de emergencia, alcanzando todos los objetivos propuestos del proyecto.
ADJUNTO PDF:
SI
NO
CONTACTO CON AUTOR:
Telefono:
0991407895 0967576042
Email:
[email protected] [email protected]
CONTACTO CON LA
INSTITUCIÓN:
Nombre: AB. JUAN CHAVEZ ATOCHA
Telefono: 2307729
E-mail: [email protected]
X
III
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del trabajo de titulación, “Diseño de un prototipo de gafa
inteligente para asistencia en superficies planas a personas no videntes con
geolocalización y monitoreo en tiempo real” elaborado por el Sr. AMORES VERA
DAVID MAXIMILIANO y el Sr. CORONEL URGILES ISAIAS ISRAEL. Alumnos
no titulados de la Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones de
la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil,
previo a la obtención del Título de Ingeniero en Networking y
Telecomunicaciones, me permito declarar que luego de haber orientado,
estudiado y revisado, la Apruebo en todas sus partes.
Atentamente
ING. JUAN MANUEL CHAW TUTIVEN, M.Sc
TUTOR
IV
DEDICATORIA
Agradezco a Dios por la fortaleza
necesaria para culminar mi carrera
y no dejarme vencer por las
adversidades. A mi pilar
fundamental mi madre querida,
que gracias a su apoyo y cariño
incondicional me ha motivado a
cumplir una meta importante en mi
vida.
A mi querido padre por su
esfuerzo, paciencia y atención
siempre dándome aliento para ser
una mejor persona, humilde y
triunfadora. A mis hermanas por
brindarme su apoyo en todo
momento y ser parte fundamental
en mi vida.
Amores Vera David
V
DEDICATORIA
En primer lugar agradecer a Dios
por ayudado a llegar a este punto
de mi carrera y poder cumplir
cada uno mis objetivos, por
llenarme de sabiduría, fortaleza y
salud para seguir adelante
A mi madre, abuelos, tíos y primos
que son ese apoyo incondicional
quienes a lo largo de mi vida han
visto por mi bienestar, salud y
educación para que yo siga
adelante con mis estudios.
Israel Coronel Urgiles
VI
AGRADECIMIENTO
Agradecido con Dios por
brindarme la oportunidad de
culminar la carrera y cumplir mí
meta.
A mis padres que gracias
a su esfuerzo, educación y
apoyo incondicional me han
dado la fuerza y el valor para
cumplir este objetivo,
Amores Vera David
VII
AGRADECIMIENTO
A Dios por su inmensa bondad y
darnos salud y vida, sin él no
hubiera culminado esta etapa de
mi vida.
A mi madre y abuela por
haberme cuidado, apoyado y
velado por mi bienestar e
inculcado el estudio ante todo.
A mi abuelo por ser la figura de
un padre y enseñarme a valorar
el trabajo desde pequeño, les
quedo eternamente agradecido.
Israel Coronel Urgiles
VIII
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN
_____________________________ Ing. Gustavo Ramírez Aguirre, M.Sc
DECANO DE LA FACULTAD CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FISICAS
_________________________ Ing. Francisco Palacios Ortiz, M.Sc
DIRECTOR CARRERA DE INGENIERÍA EN
NETWORKING Y TELEFOMUNICACIONES
____________________________ Ing. Eduardo Antonio Alvarado Unamuno M.Sc
PROFESOR REVISOR DEL ÁREA TRIBUNAL
__________________________ Ing. Luis Arturo Espín Pazmiño M.Sc PROFESOR REVISOR DEL ÁREA
TRIBUNAL
________________________________ Ing. Juan Manuel Chaw Tutiven M.Sc
PROFESOR TUTOR DEL PROYECTO DE TITULACIÓN
_________________________________ Ab. Juan Chávez Atocha. Esp.
SECRETARIO TITULAR
IX
DECLARACIÓN EXPRESA
“La responsabilidad del
contenido de este Proyecto de
Titulación, me corresponden
exclusivamente; y el patrimonio
intelectual de la misma a la
UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL”
AMORES VERA DAVID MAXIMILIANO
CORONEL URGILES ISAIAS ISRAEL
.
X
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
DISEÑO DE UN PROTOTIPO DE GAFA INTELIGENTE PARA ASISTENCIA
EN SUPERFICIES PLANAS A PERSONAS NO VIDENTES
CON GEOLOCALIZACIÓN Y MONITOREO
EN TIEMPO REAL
Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el título de
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autor: AMORES VERA DAVID MAXIMILIANO
C.I. 0921903803
Autor: CORONEL URGILES ISRAEL ISAIAS
C.I. 0940442908
TUTOR:
ING. JUAN MANUEL CHAW TUTIVEN
Guayaquil, ABRIL de 2019
XI
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo
Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad
de Guayaquil.
CERTIFICO:
Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por los
estudiantes AMORES VERA DAVID MAXIMILIANO y CORONEL URGILES
ISRAEL ISAIAS, como requisito previo para optar por el título de Ingeniero en
de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones cuyo tema es: “DISEÑO
DE UN PROTOTIPO DE GAFA INTELIGENTE PARA ASISTENCIA EN
SUPERFICIES PLANAS A PERSONAS NO VIDENTES CON
GEOLOCALIZACIÓN Y MONITOREO EN TIEMPO REAL”
Considero aprobado el trabajo en su totalidad.
Presentado por:
AMORES VERA DAVID MAXIMILIANO
Cedula de ciudadanía N° 0921903803
CORONEL URGILES ISRAEL ISAIAS
Cedula de ciudadanía N° 0940442908
Tutor:
ING. JUAN MANUEL CHAW TUTIVEN
Guayaquil, ABRIL de 2019
XII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS
Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato
DIGITAL
1. Identificación del Proyecto de Titulación
Nombre Alumno: Amores Vera David Maximiliano
Dirección: Durán Cdla. Abel Gilbert Mz A2 V2
Teléfono: 0991407895 E-mail: [email protected]
Nombre Alumno: Coronel Urgiles Israel Isaías
Dirección: Durán, Panamá (111) y Argentina
Teléfono: 0967576042 E-mail: [email protected]
Facultad: Ciencias Matemáticas y Físicas
Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones
Profesor Guía: Ing. Juan Manuel Chaw Tutiven
Título del Proyecto de Titulación: DISEÑO DE UN PROTOTIPO DE GAFA
INTELIGENTE PARA ASISTENCIA EN SUPERFICIES PLANAS A
PERSONAS NO VIDENTES CON GEOLOCALIZACIÓN Y MONITOREO EN
TIEMPO REAL
Tema del Proyecto de Titulación: Arduino, sensores, no vidente, aplicación
móvil, geolocalización, App inventor, emergencias.
XIII
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de
Titulación
A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil
y a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión
electrónica de este Proyecto de titulación.
Publicación electrónica:
Inmediata Después de 1 año X
______________________ ______________________
Amores Vera David Coronel Urgiles Israel
3. Forma de envío:
El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como
archivo .Doc. O .RTF y .Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden
ser: .gif, .jpg o .TIFF.
DVD-ROM: CD-ROM:
X
XIV
INDICE GENERAL
FICHA DE REGISTRO DE TESIS / TRABAJO DE GRADUACIÓN ..................... II
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR ............................................................ III
DEDICATORIA ................................................................................................... IV
DEDICATORIA .................................................................................................... V
AGRADECIMIENTO ........................................................................................... VI
AGRADECIMIENTO .......................................................................................... VII
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN ....................................................... VIII
DECLARACIÓN EXPRESA ................................................................................ IX
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR ................................................. XI
DIGITAL ............................................................................................................ XII
INDICE GENERAL .......................................................................................... XIV
ABREVIATURAS ............................................................................................ XVII
SIMBOLOGÍA ................................................................................................ XVIII
ÍNDICE DE TABLAS ........................................................................................ XIX
ÍNDICE DE GRÁFICOS .................................................................................... XX
RESUMEN ...................................................................................................... XXII
ABSTRACT ................................................................................................... XXIII
INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 1
CAPÍTULO I ......................................................................................................... 3
EL PROBLEMA ................................................................................................... 3
Ilustración 1: Discapacidad visual por edad den el Ecuador ................................ 3
Ilustración 2: Grados de Discapacidad en la provincia del Guayas ...................... 4
Ilustración 3: Personas laboralmente activas con discapacidad visual ................. 5
Ilustración 5:Eye 21 ............................................................................................. 7
XV
SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS .................................................... 9
Formulación del Problema ................................................................................. 11
Evaluación del Problema ................................................................................... 11
Objetivos ........................................................................................................... 13
Justificación e Importancia ................................................................................. 13
Alcances del proyecto ........................................................................................ 15
CAPÍTULO II ...................................................................................................... 17
MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 17
Antecedentes del estudio ................................................................................... 17
FUNDAMENTACIÓN SOCIAL ........................................................................... 31
“LEY ORGÁNICA DE DISCAPACIDADES” ....................................................... 35
“LEY ORGÁNICA DE EDUCACIÓN SUPERIOR” .............................................. 35
CAPÍTULO III .................................................................................................... 41
PROPUESTA TECNOLÓGICA ......................................................................... 41
ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD............................................................................ 41
Factibilidad operacional ..................................................................................... 42
Factibilidad técnica ............................................................................................ 43
Factibilidad legal ................................................................................................ 61
Factibilidad Económica ...................................................................................... 61
Diagrama de bloques DEL PROTOTIPO DE LAS GAFas .................................. 63
ETAPAS DE LA METODOLOGIA DEL PROYECTO ......................................... 63
Pruebas de validación de funcionamiento .......................................................... 77
CÁPITULO IV .................................................................................................... 81
CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL DISPOSITIVO .......................................... 81
EVALUACIÓN DE CALIDAD DEL PROTOTIPO ................................................ 82
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................... 83
Bibliografía......................................................................................................... 85
XVI
Anexo 1 ............................................................................................................. 91
ANEXO 2 ........................................................................................................... 92
ANEXO 3 ........................................................................................................... 93
ANEXO 4 ......................................................................................................... 117
ANEXO 5 ENCUESTA ..................................................................................... 121
ANEXO 6 ......................................................................................................... 123
XVII
ABREVIATURAS
OMS Organización mundial de la salud
INEC Instituto nacional de estadísticas y censos
Art. Artículo
CONADIS Consejo nacional para la integración de la persona con
discapacidad
WPAN Redes de área personal inalámbrica
Tx Transmisor
Rx Receptor
GPS Sistema de posicionamiento global
SMS Servicio de mensajes cortos
PMI Project manager international
XVIII
SIMBOLOGÍA
v Versión
V Voltaje
Ghz Gigahercio
Mhz Megahercio
GFSK Modulación por desplazamiento de frecuencia gausiana
dBm Decibelio por metro
Mbps Megabit por segundo
Kbps Kilobit por segundo
mA Miliamperio
m Tamaño de la población
e Error de estimación
n Tamaño de la muestra
XIX
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Causas y consecuencias del problema ................................................. 10
Tabla 2 Delimitación del problema ..................................................................... 11
Tabla 3: Causas de Discapacidad Visual ........................................................... 20
Tabla 4 Criterios del diseño del prototipo ........................................................... 43
Tabla 5 Detalles del Sensor Ultrasónico ............................................................ 45
Tabla 6 Características del módulo de bluetooth hc-6 ....................................... 47
Tabla 7 Características del Arduino Nano .......................................................... 47
Tabla 8 Características del módulo tp4056 ........................................................ 49
Tabla 9 Especificaciones del prototipo de gafas .............................................. 55
Tabla 10 Presupuesto del prototipo ................................................................... 62
Tabla 11 Resultados de la pregunta #1 ............................................................. 68
Tabla 12 Resultados de la pregunta #2 ............................................................. 69
Tabla 13 Resultados de la pregunta #3 ............................................................. 70
Tabla 14 Resultados de la pregunta #4 ............................................................. 71
Tabla 15 Resultados de la pregunta #5 ............................................................. 72
Tabla 16 Resultados de la pregunta #6 ............................................................. 73
Tabla 17 Resultados de la pregunta #7 ............................................................. 74
Tabla 18 Resultados de la pregunta #8 ............................................................. 75
Tabla 19 Resultados de la pregunta #9 ............................................................. 76
Tabla 20 Pruebas de detección de obstáculos ................................................... 77
Tabla 21 Pruebas de validación activación de alerta y gps ................................ 79
Tabla 22 Alcances del proyecto ......................................................................... 81
Tabla 23 Evaluación de calidad del prototipo ..................................................... 82
XX
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Ilustración 1: Discapacidad visual por edad den el Ecuador ................................ 3
Ilustración 2: Grados de Discapacidad en la provincia del Guayas ...................... 4
Ilustración 3: Personas laboralmente activas con discapacidad visual ................. 5
Ilustración 4:Dispositivo Handeyes ...................................................................... 6
Ilustración 5:Eye 21 ............................................................................................. 7
Ilustración 6:Necesidades a consecuencia por sufrir discapacidad visual .......... 20
Ilustración 7:Principales técnicas de orientación y movilidad ............................. 21
Ilustración 8:Bastón ........................................................................................... 22
Ilustración 9:Perro Guía ..................................................................................... 23
Ilustración 10:prototipo de gafas ........................................................................ 24
Ilustración 11:Tipos de Arduino .......................................................................... 25
Ilustración 12:Tipos de Arduino .......................................................................... 26
Ilustración 13:DIFERENTES TIPOS DE SENSORES ........................................ 26
Ilustración 14:Arquitectura de Android ............................................................... 27
Ilustración 15:Funcionalidad de una Base de datos ........................................... 28
Ilustración 16:Conectividad de equipos por bluetooth ........................................ 29
Ilustración 17:Zigbee ......................................................................................... 30
Ilustración 18: Ejemplos de ultrasonido .............................................................. 31
Ilustración 19: SENSOR ULTRASÓNICO HC-SR04 .......................................... 44
Ilustración 20:FUNCIONAMIENTO DEL SENSOR HC-SR04 ............................ 45
Ilustración 21:Bluetooth HC-06 .......................................................................... 46
Ilustración 22: PARTES DEL ARDUINO NANO ................................................. 48
Ilustración 23: Módulo TP 4056 ......................................................................... 49
Ilustración 24:Cables a utilizar ........................................................................... 50
Ilustración 25:Smartphone ................................................................................. 51
Ilustración 26:Logo de J2ME.............................................................................. 52
Ilustración 27:LOGO DE APP INVENTOR ......................................................... 53
Ilustración 28:Logo de Firebase ......................................................................... 53
Ilustración 29:Logo de MySql ............................................................................. 54
Ilustración 30:Software Arduino ......................................................................... 55
Ilustración 31:Esquema del hardware del prototipo ............................................ 56
Ilustración 32: Conexión del sensor ultrasónico ................................................. 57
XXI
Ilustración 33: Batería con modulo para recargar............................................... 57
Ilustración 34: Batería con modulo para recargar............................................... 58
Ilustración 35:Conexión del bluetooth ................................................................ 58
Ilustración 36:Utilización del mini protoboard ..................................................... 58
Ilustración 37: Conexiones entre dispositivos .................................................... 59
Ilustración 38:Aplicativo de la persona no vidente.............................................. 59
Ilustración 39:página web para el registro del familiar ........................................ 60
Ilustración 40:Administración del CDPANEL ...................................................... 60
Ilustración 41: Base de datos del Registro del familiar ....................................... 61
Ilustración 42:Diseño del prototipo de gafas ..................................................... 63
Ilustración 43:Funcionamiento del prototipo ....................................................... 64
Ilustración 44:Diagrama del funcionamiento de los aplicativos........................... 65
Ilustración 45:Gráfico de resultados pregunta 1 ................................................. 68
Ilustración 46:Gráfica de resultados Pregunta 2 ................................................ 69
Ilustración 47:Gráfica de resultados Pregunta 3 ................................................ 70
Ilustración 48:Gráfica de resultados pregunta 4 ................................................. 71
Ilustración 49:Gráfica de resultados pregunta 5 ................................................. 72
Ilustración 50:Gráfica de resultados pregunta #6 ............................................... 73
Ilustración 51:Gráfica de resultados pregunta #7 ............................................... 74
Ilustración 52:Gráfica de resultados pregunta #8 ............................................... 75
Ilustración 53:Gráfica de resultados pregunta #9 ............................................... 76
XXII
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FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
DISEÑO DE UN PROTOTIPO DE GAFA INTELIGENTE PARA ASISTENCIA EN SUPERFICIES PLANAS A PERSONAS NO VIDENTES
CON GEOLOCALIZACIÓN Y MONITOREO EN TIEMPO REAL
RESUMEN
Las personas con discapacidad visual están sujetas a problemas de movilización
sobre todo en sociedades donde la inclusión es muy poco o nada desarrollada, lo
que usualmente provoca accidentes ocasionados por obstáculos ubicados en
alturas superiores a la cintura, no detectadas por un bastón. El proyecto de
titulación tiene como objetivo disminuir las posibilidades de accidentes del no
vidente y asistir a sus familiares por medio de un dispositivo que permita la
detección de obstáculos usando ultrasonido, brinda la opción de monitorear en
tiempo real la ubicación del no vidente ante situaciones de emergencia y
permitiendo también el envío de mensajes de estado ya que usa una aplicación
basada en la telefonía celular desarrollada en app inventor. Usando la
metodología PMI se desarrollaron todas las partes del proyecto y para medir la
aceptación del producto a través de encuestas a las personas que asisten al
centro educativo de discapacidad visual en la ciudad de Guayaquil. La
funcionalidad del dispositivo se verificó mediante pruebas de cumplimiento de las
partes del diseño propuesto obteniendo como resultado un prototipo de gafas
basadas en tecnología arduino, con sensor ultrasónico que permite la detección
temprana de obstáculos, además de geolocalización en tiempo real a través de
la aplicación móvil, envió de mensajes de actualización de estados como ayuda y
control adicional hacia los familiares del no vidente y envío de mensajes de
alerta ante situaciones de emergencia, alcanzando todos los objetivos
propuestos del proyecto.
Palabras Claves: Arduino, sensor ultrasónico, no vidente, aplicación móvil,
geolocalización, App inventor, emergencias.
XXIII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
DISEÑO DE UN PROTOTIPO DE GAFA INTELIGENTE PARA ASISTENCIA EN SUPERFICIES PLANAS A PERSONAS NO VIDENTES
CON GEOLOCALIZACIÓN Y MONITOREO EN TIEMPO REAL
ABSTRACT
People with visual disabilities has many troubles during their transit in the city as
well as at interior environments especially in societies where inclusion is less or
not developed at all. This situation usually causes accidents due to obstacles
located in heights above the waist, that the baton is not able to detect. This
project has as objective decrease the possibilities of accident for blind people and
help his relatives using a device that allows obstacles detection using ultrasound,
it has the option to monitoring in real time the location of the blind person under
emergency situations, sends status messages with an application that uses the
mobile network. The project was developed using PMI methodology and to
measure the acceptance of such kind of device, a survey was done among
people that attend the educational center for visual disability at Guayaquil. The
operativity and feasibility of the device was probed running test protocols for all its
parts and functions, giving as result a prototype of glasses with an ultrasound
sensor that allows the early detection of obstacles, in addition to geolocation in
real time, status messages can be notified through mobile network to help
relatives to be in control and monitor the blind person, and also gives the
possibility to send an emergency alert in extreme conditions attaining all the
proposed objectives of the project.
Key words: Arduino, sensor ultrasonic, blind people, mobile application,
geolocation, inventor of the application, emergencies.
1
INTRODUCCIÓN
Las tecnológicas digitales evolucionan de manera acelerada
convirtiéndose en parte integral de nuestras vidas con el objetivo de brindar a
los usuarios experiencias únicas y en la mayor parte para mejorar la calidad de
vida del usuario. De todos los sentidos, la visión constituye uno de los órganos
con mayor importancia en el diario vivir ya que la mayorías de las interacciones
con nuestro entorno así como con la mayoría de los dispositivos electrónicos
necesitan de ella; la falta del órgano de la visión puede constituir un obstáculo
para las personas y su desenvolvimiento dentro de una sociedad donde los
dispositivos electrónicos ya no son meros accesorios sino parte integral de la
sociedad en todas sus partes. El actual proyecto de tesis se enfoca en
desarrollar un prototipo de dispositivo inteligente que brinde asistencia a
personas no videntes frente a obstáculos, como una alternativa al bastón guía,
brindar asistencia al no vidente en su movilización por medio de un sistema de
detección de obstáculos, geolocalización en tiempo real y alertas de
emergencias a familiares.
El proyecto basa su funcionamiento en tecnologías OpenSource para
desarrollar diversas funcionalidades por medio de sensores adaptados en un
dispositivo portátil para comodidad del usuario. El prototipo usa tecnologías de
bajo costo para que sea accesible a personas de bajos recurso, trabaja en
conjunto una aplicación móvil basada en el sistema operativo Android y es
administrada por comandos de voz.
El desarrollo de la tesis se ha dividido en 4 capítulos de la siguiente
forma:
Capítulo I.- En este capítulo se define la situación actual y el problema
que está afectando a las personas con discapacidad visual definiendo la
importancia del desarrollo de esta tesis, identificando sus causas y
consecuencias y se plantean los objetivos a desarrollar.
2
Capítulo II.- Se exponen los antecedentes teniendo en cuenta los
conocimientos adquiridos que pueden ayudar en el análisis del problema
apoyados en una fundamentación teórica para los dispositivos a utilizar
ayudados con referencias bibliográficas.
Capítulo III.- En este capítulo se analiza la factibilidad en los aspectos
económico, operativo, legal y técnico; con la finalidad de estudiar el grado de
aceptación del dispositivo dentro de los grupos de personas no videntes se
hacen encuestas a una muestra de personas con discapacidad visual o los
familiares de estos.
Capítulo IV.- En esta etapa del proyecto se realiza un análisis y se
extraen conclusiones y recomendaciones, tomando en cuenta todos los
aspectos involucrados en el proyecto.
3
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La constitución del Ecuador tiene como uno de sus objetivos brindar
inclusión en la sociedad a las personas con discapacidad considerándolo un
grupo prioritario y promoviendo la inclusión a través de la tecnología el
desarrollo de sus actividades para que se puedan desenvolver con normalidad,
de forma autónoma y con asistencia constante en las entidades públicas. La
industria tecnológica a nivel mundial se encuentra en constante evolución y
dentro del mercado se proponen siempre alternativas enfocadas a personas
que sufren discapacidad de algún tipo, por esta razón se plantea una alternativa
o complemento del bastón guía para las personas no videntes.
Según estadísticas del Consejo Nacional para la Igualdad de
Discapacidades en Ecuador al mes de octubre del 2018, existen 53.329
personas que forman parte del grupo de discapacidad visual con diferentes
grados de pérdida de visión, siendo el 84,47% personas con edad superior a
los 30 años. Ver ilustración 1.
Ilustración 1: Discapacidad visual por edad den el Ecuador
Elaborado por: David Amores – Israel Coronel.
Fuente: Consejo Nacional para la Igualdad de Discapacidades.
0.18% 0.43% 2.1% 2.68%9.45%
50.7%
34.47%
0 a 3 años 4 a 6 años 7 a 12 años 13 a 17 años 18 a 29 años 30 a 65 años Mayores a 65años
Discapacidad Visual por edad en Ecuador
Discapacidad Visual por edad en Ecuador
4
En la provincia del Guayas las estadísticas del CONADIS muestran un
total de 11.918 personas que sufren de discapacidad visual con diferentes
grados de severidad, distribuidas de acuerdo a lo indicado en la ilustración 2:
Ilustración 2: Grados de Discapacidad en la provincia del Guayas
Elaborado por: David Amores – Israel Coronel.
Fuente: Consejo Nacional para la Igualdad de Discapacidades.
Así mismo según estadísticas del (Consejo Nacional para la Igualdad de
Discapacidades., 2018) tal como indica la ilustración 3, se establece que a nivel
país en Ecuador las personas que se encuentran laborando y que sufren esta
discapacidad son 9.513, siendo en la provincia del guayas 2.489 personas
registradas como personas con discapacidad visual laboralmente activas con
un 72% masculino y un 28% femenino que comprenden las edades de 18 a 65
años principalmente.
En la ilustración 3 se muestra que las provincias de Guayas, Pichincha y
Azuay son las de mayor cantidad de personas laboralmente activas obteniendo
un 26.16% en la provincia del Guayas, un 25.35% para la provincia de
Pichincha y el 8.50% para Azuay sumando un 60,01% de este grupo
poblacional.
40%
28%
24%
8%
Grados de Discapacidad en la provincia del Guayas
30%-49%
50%-74%
75%-84%
85%-100%
5
Ilustración 3: Personas laboralmente activas con discapacidad visual
Elaborado por: David Amores – Israel Coronel.
Fuente: Consejo Nacional para la Igualdad de Discapacidades.
El bastón es el dispositivo más utilizado por parte de las personas no
videntes con la finalidad de detectar los obstáculos que se encuentren en su
camino, siendo el más fácil de acceder a través del mercado y su
disponibilidad, sin embargo uno de los problemas es su efectividad para cumplir
el objetivo de evitar golpes por lo que existen otros elementos en el mercado.
Uno de ellos es el perro guía siendo en ecuador la organización que
impulsa este método es la (Escuela de perros guía ecuatorianos, 2019) que
según su sitio web los ofrece sin ningún costo con un tiempo de vida útil de 8 a
10 años, sin embargo los costos por entrenamiento, materiales y personal de
entrenamiento pueden ascender a $10.000 USD. Costos que asumen con aporte
de la beneficencia mediante ayudas económicas mensuales de los diferentes
integrantes de esta institución. Sin embargo la forma para acceder a estos perros
80
9
15
7
16
9
68 1
93
23
6
27
3
22
0
9
24
89
23
4
20
2
31
7
73
9
86
57 12
1
46
24
12
92 16
9
97 2
68
50
PERSONAS CON DISCAPACIDAD VISUAL LABORALMENTE ACTIVAS
6
guía es uno de los principales inconvenientes para obtener este beneficio debido
a que es necesario que sean beneficiaros según la disponibilidad de contar con
el perro guía para la donación.
El avance tecnológico en favor de las personas con discapacidad visual
es considerado positivo debido a que hoy en día la tecnología en general asiste
a las personas en sus actividades diarias convirtiéndose en una herramienta
importante para el desarrollo de las personas con discapacidad visual.
En Ecuador el desarrollo de dispositivos tecnológicos que beneficien a las
personas con discapacidad crece de manera positiva por medio de jóvenes
emprendedores Ecuatorianos poniendo como ejemplo el conocido proyecto
Eyeclip, (Noticias RT en español, 2018) desarrollado a partir del proyecto
HandEyes ganador del primer lugar en el concurso organizado por History
channel “Una idea para cambiar la historia” beneficiando de manera directa a un
grupo de la población.
La publicación del (El Telégrafo, 2016) describe las gafas “HandEyes”
para personas no videntes, la cual basa su funcionamiento en la eco
localización con la finalidad de prevenir accidentes por golpes ocasionados por
obstáculos que no son capaces de detectar con facilidad el bastón tradicional.
En la ilustración 4 se observa “HandEyes”.
Ilustración 4:Dispositivo Handeyes
Fuente: (Diario El Universo, 2018)
7
El dispositivo funciona mediante un sensor que emite ondas ultrasónicas
que mediante un cálculo de tiempo de viaje de onda se puede determinar la
distancia a la que se encuentra el objeto obstáculo, pudiendo detectar objetos a
una distancia desde 15 centímetros hasta 1.5 metros a partir de la persona que
utiliza el dispositivo.
Existe otro dispositivo desarrollado conocido como EYE21 (Eye21, 2019)
cuyo objetivo es detectar obstáculos, reconocer personas, encontrar objetos y
además permitir leer con cuatro modos de funcionamiento, navegación, conexión
social, lectura y reconocimiento. Su principio de funcionamiento se basa en
sonidos acústicos a través de una visión estereoscópica, lo que permitirá al
usuario aprender a localizar los sonidos e interpretarlos de tal manera que le
permita determinar la distancia relativa a la que se encuentra los obstáculos
mediante el sonido. En la ilustración 5 se observa el dispositivo “Eye 21”.
Ilustración 5:Eye 21
Fuente: (Eye21, 2019)
(Espinoza Moncayo & Peña Mendoza, 2015) de la Universidad
Politécnica salesiana con sede en Guayaquil propusieron para su proyecto de
tesis unas gafas electrónicas que detecta los obstáculos por medio de tres
sensores ultrasónicos incorporados en frente y a los lados del no vidente,
desarrollando una interfaz mediante app inventor que reproduce las voces de
8
alerta, además de utilizar módulos XBee, cuenta también con tres botones que
permiten: el primero activa el sensor frontal, el segundo activa los sensores
laterales y el tercero es el botón de auxilio enviando un mensaje de texto al
teléfono del familiar o de la persona que el no vidente desee registrar.
(Guillen Peñarreta & Vizhñay Aguilar, 2016) de la Universidad
Politécnica Salesiana con sede en Cuenca, desarrollaron un prototipo
electrónico que utiliza un sensor MaxSonar que es un sensor de ultrasonido y
permite detectar obstáculos a distancias entre 90 a 120 cm a partir de la
ubicación del no vidente incluyendo una vibración lenta; sin embargo, a
distancias de entre 50 a 90 cm, la vibración aumentará hasta llegar a los 20
cm. Además, permite el reconocimiento de billetes mediante la aplicación móvil
desarrollada para Android y la función de alerta de emergencias mediante
mensajes de textos enviados al familiar.
La discapacidad visual se puede dividir en tres condiciones o grados de
afectación moderada o leve, grave y profunda, mediante esta categorización se
puede establecer las necesidades de incluir elementos como: lentes, bastón,
perro guía o ayuda de una persona vidente, los que son importantes para la
movilidad y aprovechar al máximo el desempeño de la persona. Entre los
principales problemas que se pueden visualizar, en los no videntes, son los
obstáculos que pueden existir durante su movilización ya que el bastón que
usan no es capaz de detectar obstáculos que se encuentren a una altura
superior al nivel de la rodilla o que permita advertir de obstáculos en
movimiento que puedan afectar al no vidente en ciertas ocasiones particulares.
La falta de una asistencia eficaz dificulta el desarrollo normal de sus
actividades principalmente a personas que buscan la inserción en el campo
laboral, académico u otras actividades, pudiendo llegar al punto de causarse
heridas leves o graves además de ser una constante preocupación para los
familiares su estado de salud y ubicación, cuando se movilizan solos.
9
SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS
La movilidad e independencia es una necesidad básica de las personas
para desarrollar sus actividades cotidianas, salud, etc. Sin embargo, en las
personas con discapacidad visual existe un alto grado de riesgo al desarrollar
actividades ya sean laborales, educativas, sociales, lo cual conlleva a
exponerse a los peligros comunes de la calle, pudiendo tener como resultado
accidentes con diferentes grados de severidad.
En ecuador actualmente se implementan políticas y estándares de
construcción en lugares de concurrencia masiva como transporte público, cuyo
objetivo es permitir la inclusión y garantizar la seguridad durante la movilidad de
las personas no videntes
Sin embargo aún existe en este grupo de personas la necesidad de
contar con ayudas que permitan garantizar un desplazamiento seguro,
previniendo golpes, caídas, accidentes lo que a su vez le permita obtener
confianza durante su movilización.
Por lo que el prototipo de este proyecto tiene como finalidad ser un
accesorio de bajo costo con la capacidad de tener un impacto considerable en
la vida de las personas no videntes y familiares haciendo un uso adecuado de
las tecnologías de la información y comunicación, permitiendo mejorar su
calidad de vida demás de ser un dispositivo de prevención.
De esta manera mediante una aplicación móvil basada en sistemas
operativos Android, se ofrece la posibilidad de recibir alertas de emergencia
activadas por el no vidente mediante comandos de voz y permitir conocer su
ubicación en tiempo real.
10
CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA
Tabla 1 Causas y consecuencias del problema
CAUSAS CONSECUENCIAS
Peligros constantes a golpes
ocasionados por obstáculos ubicados a
alturas fuera del alcance de los
diferentes elementos utilizados como el
bastón.
Complicaciones durante la
movilización con constante riesgo a
accidentes debido a los obstáculos.
Falta de incentivo para la investigación y
desarrollo de equipos que promuevan un
desarrollo tecnológico.
Menor diversidad de dispositivos
que permitan alternativas de
adquisición con diferentes costos y
alcances para las personas no
videntes en Ecuador.
No hay un monitoreo en tiempo real de
la ubicación y estados de las personas
no videntes.
Al no contar con un monitoreo a
tiempo completo, aumentan
considerablemente las posibilidades
de ocurrir eventos que conlleven
complicaciones y angustias
inclusive a familiares.
Bajo sentido de ubicación y orientación
durante su movilización independiente.
Susceptibles perderse fácilmente y
a exponerse a grandes riesgos.
Carecer de elementos que ayuden a la
movilización del no vidente.
Las personas no videntes están
limitadas al no saber si su siguiente
movimiento estará obstaculizado
por algún objeto.
Elaborado por: David Amores – Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
11
Delimitación del problema
La problemática se enfoca concretamente en un centro educativo para
personas con discapacidad visual, lo cual nos permitirá conocer sus
necesidades, problemas, además medir la aceptación de un prototipo
tecnológico en la vida de los no videntes.
Tabla 2 Delimitación del problema
Campo: Informática
Área: Informática de Sensores
Aspectos: Sensores de Movimiento
Tema: Diseño del prototipo de una gafa inteligente para asistencia en
superficies planas a personas no videntes con geolocalización y
monitoreo en tiempo real.
Elaborado por: David Amores – Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Siendo las personas con discapacidad visual consideradas como grupo
de atención prioritaria los que sufren una serie de problemas como la perdida de
la independencia en actividades, afectando su vida a nivel social, profesional o
educativa, se plantea la siguiente pregunta:
¿Cuáles serán los beneficios para las personas con discapacidad visual,
al utilizar un dispositivo con sensores, que advierta de obstáculos en su entorno
y posea una aplicación móvil que permita a los familiares su vigilancia y
ubicación en tiempo real?
EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
Basados en el estudio a aplicar se han determinado los siguientes
aspectos con la finalidad obtener una evaluación del problema.
Los aspectos más importantes y considerados para evaluar son:
Delimitado: El prototipo de geolocalización y detección de obstáculos,
se diseñará como un dispositivo que permita cubrir las necesidades básicas de
12
seguridad y movilidad en un centro educativo para personas no videntes de la
ciudad de Guayaquil, utilizando tecnología opensurce para la reducción de
costos y aumento de producción.
Claro: La propuesta consiste en la implementación de un prototipo de
gafas que permitan la detección de obstáculos en conjunto con un aplicativo
móvil para las alertas y geolocalización, lo cual tiene como finalidad ofrecer a
las personas no videntes mayor independencia y la posibilidad de movilizarse
con mayor seguridad, disminuyendo el temor de sufrir accidentes, lo que
conlleva a realizar sus actividades con mayor confianza, mediante un prototipo
tecnológico.
Concreto: Para el desarrollo de este documento se analizara la
problemática e impacto de manera clara, específica y basada en los resultados
de las encuestas realizadas aplicando la metodología de PMI.
Evidente: Nuestra propuesta beneficia a un sector de la población con
cierto grado de discapacidad, mediante el uso de un aparato tecnológico como
complemento al bastón o perro guía.
Original: Se desarrolla un prototipo teniendo como objetivo brindar un
dispositivo tecnológico que sirva para prevención de golpes, además de su
facilidad de uso mediante comandos de voz que se utilizan para la
administración de la aplicación móvil.
Factible: El prototipo que desarrollaremos usa componentes baratos de
alta tecnología y software gratuito para no encarecer costos.
13
OBJETIVOS
Objetivo General
Implementar un prototipo de gafas inteligentes con sensores para
personas con discapacidad visual, que permitan la detección de obstáculos
junto con una aplicación móvil que permita a sus familiares monitorearlos en
tiempo real.
Objetivos Específicos
Realizar un estudio mediante el levantamiento de información a
las personas con discapacidad visual, lo que permitirá conocer
sus necesidades actuales y la problemática
Diseñar el prototipo tecnológico con la finalidad de conocer los
requerimientos necesarios para la ejecución del proyecto.
Analizar y seleccionar los componentes de hardware y software
que se utilizaran para la creación del prototipo.
Evaluar el desempeño e impacto del prototipo implementado,
mediante las pruebas de validación y así demostrar su efectividad
y funcionamiento.
Desarrollar un manual que permita al usuario conocer los
requerimientos para el correcto funcionamiento del dispositivo y
aprovechar al máximo su uso.
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA
Dirigir los avances tecnológicos en beneficio de grupos considerados
vulnerables es necesario para el desarrollo de toda sociedad, que promueva la
inclusión y brindando facilidades a personas con discapacidad con la finalidad
de que puedan desarrollar sus actividades de forma normal en los diferentes
14
ámbitos sociales, laborales, educativos y familiares para su correcta integración
a todos estos campos.
Mediante el desarrollo de este prototipo de gafas inteligentes para
personas con discapacidad visual se busca ofrecer una opción alternativa y
complementaria a las ya existentes en el mercado internacional y nacional,
cuyo problema con el que se enfrentan en el mercado ecuatoriano es el costo
adicional al acceso a los recursos tecnológicos que, en ocasiones acompañado
del desconocimiento, puede ocasionar un grado de complejidad en la
administración de las diferentes funciones de un dispositivo.
Además, las preocupaciones constantes con las que viven los familiares
de estas personas cuando necesitan desplazarse, movilizándose de manera
independiente, exponiéndose a diferentes peligros, golpes y en ocasiones
pueden llegar a desubicarse de su destino, son problemas a los que están
expuestos y a los que se busca encontrar una solución basada en un proceso
de escaneo con ayuda de sensores ubicados en el dispositivo y un dispositivo
de vibración como alerta ante obstáculos ubicados a distancia media que
representen riesgo y de una por voz de alerta cuando el riesgo el alto en
conjunto con el monitoreo de su ubicación en tiempo real utilizando una
aplicación amigable administrada por comandos de voz y alertas al grupo
familiar ante emergencias.
Metodología del Proyecto
El presente trabajo de titulación se lo realizará con la metodología PMI, la cual
consta de las siguientes partes, esta metodología tiene las siguientes partes y
características:
Inicio: En esta fase se definirán los objetivos y los alcances de acuerdo
a las posibilidades económicas y recursos investigativos en campo como
autorizaciones y permisos). En esta fase del proceso se definen todos los
parámetros que se encuentren involucrados a lo largo del proyecto.
15
Planificación: esta fase tiene como finalidad definir las actividades o
tareas encomendadas y la cantidad de recursos asignados a cada fase.
Ejecución: Ejecutar los planes de trabajo establecidos para cada fase
en el avance del prototipo de las gafas.
Supervisión y control: monitorear la ejecución de las tareas y el
correcto funcionamiento de nuestro prototipo de gafas.
Cierre: Evaluaremos el resultado de las fases anteriores y
verificaremos que nuestro prototipo funcione sin ningún problema cumpliendo
los requerimientos planteados.
ALCANCES DEL PROYECTO
El prototipo será capaz de detectar obstáculos ubicados a alturas
superiores de la cintura haciendo uso de un sensor ultrasónico.
Está diseñado para ser utilizado por la persona con discapacidad visual
con deficiencia visual a partir del 60%
Se utilizara un arduino que permitirá el procesamiento de datos e
interacción entre el sensor, vibrador, aplicación móvil para Android
El medio de interconexión entre el hardware y software será mediante un
dispositivo bluetooth.
El prototipo está dividido en tres módulos o partes, que tienen las
siguientes funciones:
Primer módulo: Batería de litio que permitirá una autonomía con carga
de hasta 5 horas y que alimentará todo el circuito.
Segundo módulo: Modulo Arduino cuya función es el procesamiento y
el bluetooth que permitirá la interconexión entre los módulos Arduino -
Android. El módulo Arduino está programado a través de su
plataforma de desarrollo Arduino IDE, el cual permitirá alerta de
obstáculos
Tercer módulo: Aplicaciones móvil para Android mediante la
plataforma app inventor. Se desarrolla dos aplicaciones con funciones
16
distintas así como el modo de operación definida de la siguiente
manera:
o Aplicación para no videntes: Aplicación que permitirá el inicio
de sesión del usuario mediante comandos por voz, así como
recibir las alertas por acercamiento a obstáculos y la
activación de la función de emergencia.
o Aplicación para familiares: El principal objetivo de este módulo
es el monitoreo en tiempo real de la ubicación de la persona
no vidente, el registro de un usuario familiar se realizará
mediante la página web y el inicio de sesión se ejecutara en
la misma aplicación.
Adicionalmente se desarrolló una base de datos en Mysql que permitirá el
almacenamiento de los usuarios y contraseñas, además de la creación
de una base de datos en Firebase que permitirá el monitoreo en tiempo
real del no vidente.
17
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO
Para el desarrollo del presente capítulo se definirá los elementos a
utilizar para la creación del prototipo y se brindara un detalle conceptual de los
diferentes elementos tecnológicos que pueden tener un impacto positivo con el
fin de cumplir con los objetivos del proyecto.
Según la Organización mundial de la Salud (OMS), “en el mundo
existen aproximadamente 1300 millones de personas que sufren de
discapacidad visual con una afectación en la visión ya sea lejana o cercana”.
(Organización Mundial de la Salud, 2018), convirtiéndose en un problema que
afecta la calidad de vida de un gran porcentaje de la población mundial. Por lo
que en la asamblea mundial de la salud número 66, se establece un plan de
acción mundial en salud ocular instando a los estados miembros en uno de
sus puntos “a que apliquen las medidas propuestas en el plan de acción
mundial 2014-2019 sobre salud ocular universal de conformidad con las
prioridades nacionales, en particular el acceso universal y equitativo a los
servicios” (Organización Mundial de la Salud, 2013).
Es por ello por lo que las personas con discapacidad visual deben
acceder a los mismos servicios cumpliendo con sus derechos, basados en una
atención personalizada; es una misión como sociedad y que el país impulsa
como objetivo.
Entre los principales dispositivos utilizados por el grupo de personas
con discapacidad visual en diferente grado de condición constan: El bastón,
siendo el más utilizado por la facilidad de acceso y utilización, el perro guía,
lentes y otros dispositivos.
18
A continuación, detallaremos los conceptos claves enfocados en el
marco teórico de nuestro proyecto.
Agudeza visual
Según (Gutiérrez, 2006, pág. 37) afirma: “consiste en la capacidad de
ver en detalle las cosas que nos rodean, a una determinada distancia. Esta
capacidad depende del funcionamiento normal y coordinado entre ambos ojos y
el cerebro”.
Discapacidad visual
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS, 2001) se afirma que:
“deficiencia o discapacidad es toda pérdida o anormalidad en una estructura a
nivel fisiológico, anatómico o psicológico. En este sentido se puede hablar de
discapacidad visual como la pérdida total o parcial del sentido de la vista”, lo
podemos definir como un déficit en el buen funcionamiento del sentido de la
visión, lo cual es una limitante para el individuo cuando tiene que realizar sus
actividades o durante su movilización.
Ceguera
“La función visual se divide en cuatro niveles: visión normal,
discapacidad visual moderada, discapacidad visual grave, y ceguera. Cuando la
función visual se ve afectada por completo se refiere a ceguera total, y cuando
es discapacidad visual moderada o grave, se habla de baja visión.” (ZURDO
SÁNCHEZ, 2015).
Personas con ceguera total: Se definen como el grupo de personas
que presentan ausencia total de respuesta visual no siendo capaces de
identificar la procedencia de la luz.
Personas con ceguera Parcial: Son aquellas personas que presentan
ausencia parcial del sentido de la vista en diferentes grados de severidad
19
siendo este grupo basados en las estadísticas el más grande a nivel
poblacional.
Grados de la Visión
Según (Collado, 2014) los grados de visión se definen como la cantidad
y calidad de la visión que posee una persona en forma cuantitativa, ofreciendo
la posibilidad de agrupar las personas con discapacidad visual según la
gravedad de su situación.
Tipos de discapacidad Visual
Según (Collado, 2014, pág. 14) los tipos de discapacidad visual nacen
de la necesidad de identificar de manera científica las problemáticas que
causan la perdida de la visión y de cómo impactan o afectan la vida cotidiana
de las personas que lo padecen.
Existen dos tipos de discapacidad visual agrupados según las
necesidades:
Influencia de la distancia en la visión: Provocada por la visión
borrosa en las personas a corta distancia.
Influencia en los procesos, orientación y movilidad: Visión borrosa
ante objetos lejanos, Perdida del equilibrio, propensión a caídas, golpes, mala
orientación, puede provocar graves accidentes.
Dentro de las necesidades que se presentan al sufrir de discapacidad
visual, se encuentran las detalladas en la ilustración 6.
20
Ilustración 6:Necesidades a consecuencia por sufrir discapacidad visual
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Vanesa Olivas Collado. Acompañamiento de personas con
discapacidad en actividades programadas (p.:16-17)
Las causas de la discapacidad visual según la (Organización Mundial
de la Salud, 2018) pueden variar de un país a otro y se identifican como se
muestran en la tabla 3:
Tabla 3: Causas de Discapacidad Visual
Elaborado por: David Amores, Israel Coronel.
Fuente: Organización mundial de la salud.
Necesidades en el medio social y
entorno
Necesidades de autonomia
personal
Necesidad de recibir
información a traves de los
medios
Necesidad de inclusión en
ambiente laboral,
educativo y social.
Errores de refracción no corregidos
Cataratas
Degeneración macular relacionada con la edad
Glaucoma
Retinopatía diabética
Opacidad de la córnea
Tracoma.
21
Sin embargo para efectos prácticos las resumiremos en dos grupos,
como lo detalla (Lazo Gaibor, 2016, pág. 23): “este tipo de discapacidad puede
ser congénita o adquirida, la primera es aquella que se presenta desde el
nacimiento del niño o niña o en los primeros años de vida la segunda es aquella
que se origina debido a algún tipo de accidente o lesión que provoca la pérdida
de la visión.”
Principales técnicas de orientación y movilidad
Las técnicas de orientación y movilidad se las conocen a partir de
la necesidad de enseñar a las personas con discapacidad visual
desarrollar sus actividades mediante diferentes métodos que permitan su
inclusión en las actividades diarias a realizar. Mediante la ilustración 7 se
definen las técnicas más utilizadas.
Ilustración 7:Principales técnicas de orientación y movilidad
Elaborado por: David Amores – Israel Coronel
Fuente: (Albertí Boada & Romero Ortega, 2010, pág. 109)
•Un punto de referencia se dice es unindicador que siempre se encontrarádurante su recorrido.
•Por ejemplo: Un olor o un objetoestablecido previamente
Punto de referencia y de
información
•Son técnicas de protección para casosde obstáculos a una altura superior oinferior a la cintura y de frecuencia enlugares interiores.
•Ejemplo: Uso de brazos
Protección personal
•Consiste en la utilizacion del tacto parala ubicacion de obstaculos y puntos dereferencia
Seguimiento del tacto
•Esta técnica requiere la ayuda de unapersona vidente para desplazarse contotal seguridad
Técnica de guia vidente
22
Tipo de ayudas en las personas con discapacidad visual
Dentro de los principales tipos de ayudas para personas con
discapacidad visual tenemos los clásicos: Bastón y perro guía de los cuales
detallamos una breve descripción a continuación:
El Bastón: Es el tipo de ayuda de preferencia para la asistencia de
movilidad y permitir a las personas con discapacidad desplazarse con cierta
independencia sobre superficies. Dentro de las principales funciones del bastón
son las siguientes:
Proteger de golpes, advertir de obstáculos y prevenir accidentes
durante la movilización del usuario, están diseñados para permitir al no vidente
identificar objetos mediante el tacto, debido a vibraciones producidas al
contacto de la punta del bastón con la superficie del objeto, sin embargo eso es
posible con objetos ubicados a nivel del suelo y no significa una ayuda contra
objetos ubicados a alturas superiores al suelo.
Ilustración 8:Bastón
Fuente (Diario El Comercio, 2014)
23
Perro Guía: Este tipo de perros son especialmente entrenados con el fin
de ayudar a las personas con discapacidad visual siendo capaces de reconocer
órdenes y advertir ante un cruce de calle con su detención inmediata, dirigir a
las personas ante objetos sobresaliente además de buscar objetos caídos que
pueden ocasionar problemas.
A pesar de estar entrenados para brindar este tipo de servicio, en
ocasiones existe el riesgo de que el perro se pueda distraer por diversos
factores, lo que conlleva a consecuencias graves al no ser de ayuda para el no
vidente durante la movilización.
Ilustración 9:Perro Guía
Fuente: (DIario La Hora, 2018)
FUNDAMENTACIÓN TEORICA
IMPLEMENTACIÓN DEL DISPOSITIVO
Nuestro proyecto se enfocará en personas con discapacidad visual, las
que cuentan mayormente con un bastón que los ayuda a reducir el riesgo de
golpes, sin embargo no es efectivo en obstáculos a cierta altura; es ahí donde
entra la tecnología la cual; que asistida por sensores, facilitarán la detección de
obstáculos ya que toda la información captada será enviada a un aplicativo que
nos advertirá mediante alertas por voz con la finalidad de evitarlos y prevenir
accidentes.
24
De esta manera nuestro dispositivo tecnológico tiene como objetivo ser
un complemento del bastón durante la movilidad de las personas no videntes,
no se pretende reemplazar el bastón.
Se especifica un esquema de nuestro prototipo de gafas en la siguiente
ilustración 10.
Ilustración 10: Prototipo de gafas
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
ARDUINO
Arduino es una placa microcontroladora que se puede programar desde
un ordenador y es usada para la automatización de procesos que necesitemos
realizar, interactúa con señales digitales y analógicas.
Se puede afirmar que Arduino puede “sentir” el entorno mediante la
recepción de entradas desde una variedad de sensores y puede afectar
a su alrededor mediante el control de luces, motores y otros artefactos.
El microcontrolador de la placa se programa usando el “Arduino
Programming Language” (basado en Wiring) y el “Arduino Development
Environment” (basado en Processing). Los proyectos de Arduino
pueden ser autónomos o se pueden comunicar con software en
PROTOTIPO DE GAFAS
Arduino nano
Sensor Ultrasonico
Bluetooth
Vibración
Aplicación móvil
Comandos por voz
25
ejecución en un ordenador (por ejemplo, con Flash, Processing,
MaxMSP, etc.). (Arduino, https://arduino.cl/que-es-arduino/, s.f.)
En la ilustración 11 se puede observar los tipos de placa de Arduino
que existen.
Ilustración 11:Tipos de Arduino
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: (Enríquez Herrador, 2014)
Los microcontroladores nos rodean en nuestra vida diaria, usan los
sensores para escuchar el mundo físico y los actuadores para interactuar con
el mundo físico. Los microcontroladores leen sobre los sensores y escriben
sobre los actuadores.” (Crespo, 2017)
En la ilustración 12 se puede observar los elementos y ciclos de
trabajo con Arduino.
26
Ilustración 12:Tipos de Arduino
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: (Ruiz, 2016)
SENSOR
“El sensor traduce la información que le llega del exterior en un impulso
eléctrico, normalmente digital (pasa o no pasa corriente), que puede ser
analizado y procesado por la unidad de control del sistema.” (Baque Quimis &
Tomala Cantos, 2018)
Según (Mecafenix, 2017) los equipos sensores permiten medir y transformar
magnitudes físicas o químicas de variables de instrumentación, en magnitudes
eléctricas. Los valores medidos y entregados dependen del sensor como por
ejemplo los sensores de temperatura, luz, distancia, aceleración, inclinación,
desplazamiento, presión, fuerza, etc. Se puede observar en la ilustración 13 los
diferentes tipos de sensores.
Ilustración 13: Diferentes tipos de sensores
.
Elaborado por: Paola Guimerans
Fuente: (Guimerans, 2018)
27
ANDROID
La plataforma Android permite que los fabricantes de dispositivos
compitan e innoven. Los desarrolladores de aplicaciones pueden llegar a
mayores audiencias y construir empresas sólidas. Los consumidores
ahora pueden elegir entre un número sin precedentes de dispositivos a
precios aún más bajos. (Lockheimer, s.f.)
En la ilustración 14 se detalla la arquitectura de Android.
Ilustración 14: Arquitectura de Android
Elaborado por: Ángel Vico
Fuente: (Vico, 2011)
28
Base de Datos
Se puede definir como un colector de información ordenada
específicamente estructurados mediante sus, múltiples parámetros, al cual se le
realizará consultas para de muestre la información almacenada en ella.
Una base de datos es un sistema que permite almacenar información de
manera organizada y darle diferentes propósitos y usos. Los datos
quedan organizados de manera similar a los productos en un almacén o
los libros en una biblioteca, de manera que facilita encontrar y utilizar la
información que necesitamos en cada momento. (Redacción, 2015)
En la ilustración 15 se puede observar la funcionalidad de una base de
datos.
Ilustración 15:Funcionalidad de una Base de datos
Elaborado por: Paulett Renzo
Fuente: (Renzo, 2015)
29
Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN)
Estas redes inalámbricas nos sirven para conectar dispositivos finales
dentro de una zona o radio de cobertura menor a 10 metros, la permite una
conectividad directa varios dispositivos. Se detallarán alguna de las tecnologías
WPAN:
Bluetooth: “Lanzada por Ericsson en 1994. Ofrece una velocidad
máxima de 1 Mbps con un alcance máximo de unos treinta metros. La
tecnología bluetooth, también conocida como IEEE 802.15.1, tiene la ventaja de
tener un bajo consumo de energía, algo que resulta ideal para usarla en
periféricos de pequeño tamaño.” (Carlos, 2018)
Ejemplo de conectividad de equipos por bluetooth se lo puede observar
en la ilustración 16.
Ilustración 16:Conectividad de equipos por bluetooth
Elaborado por: Cesar Delgado.
Fuente: (Delgado , 2015)
ZigBee: “también conocida como IEEE 802.15.4, también se puede
utilizar para conectar dispositivos en forma inalámbrica a un coste muy
bajo y con bajo consumo de energía. Resulta particularmente adecuada
30
porque se integra directamente en pequeños aparatos electrónicos
(como electrodomésticos, sistemas estéreos y juguetes). Zigbee
funciona en la banda de frecuencia de 2,4 GHz y en 16 canales, y puede
alcanzar una velocidad de transferencia de hasta 250 Kbps con un
alcance máximo de unos 100 metros. ” (Carlos, 2018)
Ilustración 17:Zigbee
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: (Ymant, 2016)
Infrarrojo: Fue una tecnología de gran uso en la telefonía celular en la
cual para poder transmitir información los equipos debían están muy
cerca, otra complicación es la que no puede traspasar los objetos
solidos como paredes y su alcance de transmisión y su transferencia era
muy limitada y menor a Bluetooth y ZigBee. Esta tecnología fue
reemplazada por bluetooth en los teléfonos celulares.
Ultrasonido
“Los ultrasonidos son ondas sonoras con una frecuencia superior a
20.000 Hz, que no son percibidas por el oído humano; sin embargo, tienen
muchas aplicaciones en campos como la Medicina, La biología, la Física, la
Química o al industria.” (Paz González, 2015)
31
En la ilustración 18 se puede observar el ejemplo de ultrasonido.
Ilustración 18: Ejemplos de ultrasonido
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: https://transductores.wordpress.com/ultrasonidos-sonar-y-radar/
FUNDAMENTACIÓN SOCIAL
Impulsar nuevas tecnologías para beneficio social y con el objetivo de
mejorar la calidad de vida del ser humano es un objetivo del Plan Nacional del
Buen Vivir, promoviendo y apoyando la innovación científica en beneficio de la
sociedad. Las personas con cualquier tipo de discapacidad pertenecen a
grupos de prioridad nacional según manifiesta la propia constitución de la
República del Ecuador convirtiéndose en una obligación moral y educativa para
los miembros de la educación superior fomentar investigación y desarrollo
científico en beneficio de los grupos vulnerables.
En base a las necesidades actuales de las personas con discapacidad
visual en el Ecuador, en conjunto con sus familiares, se estima que el proyecto
tendrá un impacto social positivo, brindando la opción de un nuevo dispositivo
32
con funcionalidades que permitan la mejor interacción dispositivo - usuario –
aplicación, beneficiando a un gran sector de la sociedad involucrando los
agentes que rodean a la persona no vidente, estimulando la seguridad de
movilización de manera autónoma.
FUNDAMENTACIÓN LEGAL
Nuestro proyecto de tesis se desenvuelve dentro del marco legal vigente descrito
a continuación por los siguientes artículos de la Constitución de la República del
Ecuador.
Constitución de la República del Ecuador
Título I
Elementos Constitutivos del Estado
Art. 3.- Son deberes primordiales del estado:
1.- Garantizar sin discriminación alguna el efectivo goce de los derechos
establecidos en la constitución y en los instrumentos internacionales, en
particular la educación, la salud, la alimentación, la seguridad social y el agua
para sus habitantes.
Título II
Derechos
Capitulo II
Derechos del Buen Vivir
Sección III
Comunicación e información
Art 16.- Todas las personas, en forma individual o colectiva, tienen derecho a:
2.- El acceso universal a las tecnologías de información y comunicación
4.- El acceso y uso de todas las formas de comunicación visual, auditiva,
sensorial y a otras que permitan la inclusión de personas con discapacidad.
33
Art 17.- El estado fomentará la pluralidad y la diversidad en la comunicación, y al
efecto:
1.- Facilitará la creación y el fortalecimiento de medios de comunicación
públicos, privados y comunitarios, así como el acceso universal a las tecnologías
de información y comunicación en especial para las personas y colectividades
que crezcan de dicho acceso o lo tengan de forma limitada.
Capitulo III
Derechos de las personas y grupos de atención prioritaria
Sección Sexta
Personas con Discapacidad
Art 47.- El estado garantizara políticas de prevención de las discapacidades y, de
manera conjunta con la sociedad y la familia, procurara la equiparación de
oportunidades para las personas con discapacidad y su integración social.
Se reconoce a las personas con discapacidad, los derechos a:
2.- La rehabilitación integral y la asistencia permanente, que incluirán las
correspondientes ayudas técnicas.
5.- El trabajo en condiciones de igualdad de oportunidades, que fomente sus
capacidades y potencialidades, a través de políticas que permitan su
incorporación en entidades públicas y privadas.
Art 48.- El estado adoptará a favor de las personas con discapacidad medidas
que aseguren:
1.- La inclusión social, mediante planes y programas estatales y privados
coordinados, que fomenten su participación política, social, cultural, educativa y
económica.
3.- El desarrollo de programas y políticas dirigidas a fomentar su esparcimiento y
descanso.
34
6.- El incentivo y apoyo para proyectos productivos a favor de los familiares de
las personas con discapacidad severa.
Título VII
Régimen del Buen Vivir
Capítulo I
Inclusión y Equidad
Art. 341.- El estado generará las condiciones para la protección integral de sus
habitantes a lo largo de sus vidas, que aseguren los derechos y principios
reconocidos en la Constitución en particular la igualdad en la diversidad y la no
discriminación, y priorizará su acción hacia aquellos grupos que requieran
consideración especial por la persistencia de desigualdades, exclusión,
discriminación o violencia, o en virtud de su condición etaria, de salud o de
discapacidad.
Sección VIII
Ciencia, Tecnología, Innovación y saberes ancestrales
Art. 385.- El sistema nacional de ciencia, tecnología, innovación y saberes
ancestrales, en el marco del respeto al ambiente, la naturaleza, la vida y la
soberanía, tendrá como finalidad:
1.- Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos.
3.- Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción nacional,
eleven la eficiencia y productividad, mejoren la calidad de vida y contribuyan a la
realización del buen vivir.
Art. 387.- Será responsabilidad del estado:
1.- Facilitar e impulsar la incorporación a la sociedad del conocimiento para
alcanzar los objetivos del régimen de desarrollo.
35
2.- Promover la generación y producción de conocimiento, fomentar la
investigación científica y tecnológica, y potenciar los saberes ancestrales, para
así contribuir a la realización del buen vivir, al sumak kawsay.
Art. 388.- El estado destinará los recursos necesarios para la investigación
científica, el desarrollo tecnológico, la innovación, la formación científica, la
recuperación y desarrollo de saberes ancestrales y la difusión del conocimiento.
Un porcentaje de estos recursos se destinará a financiar proyectos mediante
fondos concursables. Las organizaciones que reciban fondos públicos estarán
sujetas a la rendición de cuentas y al control estatal respectivo.
“LEY ORGÁNICA DE DISCAPACIDADES”
Título I
Principios y disposiciones fundamentales
Capitulo II
Derechos de las personas con discapacidad
Sección Séptima
Art 58.- Accesibilidad.- Se garantiza a las personas con discapacidad la
accesibilidad y utilización de bienes y servicios de la sociedad, eliminando
barreras que impidan o dificulten su normal desenvolvimiento e integración
social. En toda obra pública y privada de acceso público, urbana o rural, deberán
preverse accesos, medios de circulación, información e instalaciones adecuadas
para personas con discapacidad.
“LEY ORGÁNICA DE EDUCACIÓN SUPERIOR”
Título I
Ámbito, objeto fines y principios del sistema de educación superior
Capitulo II
Fines de la Educación Superior
Art. 3.- Fines de la Educación Superior.- La educación superior de carácter
humanista, cultural y científica constituye un derecho de las personas y un bien
36
público social que, de conformidad con la Constitución de la Republica,
responderá al interés público y no estará al servicio de interés individuales y
corporativos.
Art. 8.- Serán fines de la Educación Superior.- La educación superior tendrá los
siguientes fines:
a) Aportar al desarrollo del pensamiento universal, al despliegue de la
producción científica y a la promoción de las transferencias e
innovaciones tecnológicas;
b) Fortalecer en las y los estudiantes un espíritu reflexivo orientado al logro
de la autonomía personal, en un marco de libertad de pensamiento y de
pluralismo ideológico;
c) Contribuir al conocimiento, preservación y enriquecimiento de los saberes
ancestrales y de la cultura nacional;
d) Formar académicos y profesionales responsables, con conciencia ética y
solidaria, capaces de contribuir al desarrollo de las instituciones de la
Republica, a la vigencia del orden democrático, y a estimular la
participación social;
e) Aportar con el cumplimiento de los objetivos del régimen de desarrollo
previsto en la Constitución y en el Plan Nacional de Desarrollo;
f) Fomentar y ejecutar programas de investigación de carácter científico,
tecnológico y pedagógico que coadyuven al mejoramiento y protección
del ambiente y promuevan el desarrollo sustentable nacional;
g) Constituir espacios para el fortalecimiento del Estado Constitucional,
soberano, independiente, unitario, intercultural, plurinacional y laico; y ,
h) Contribuir en el desarrollo local y nacional de manera permanente, a
través del trabajo comunitario o extensión universitaria.
37
Titulo VI
Pertinencia
Capítulo I
Del principio de Pertinencia
Art. 107.- Principio de pertinencia.- El principio de pertinencia consiste en que la
educación superior responda a las expectativas y necesidades de la sociedad, a
la planificación nacional, y al régimen de desarrollo, a la prospectiva de
desarrollo científico, humanístico y tecnológico mundial, y a la investigación y
actividades de vinculación con la sociedad, a la demanda académica, a las
necesidades de desarrollo local, regional y nacional, a la innovación y
diversificación de profesiones y grados académicos, a las tendencias del
mercado ocupacional local, regional y nacional, a las tendencias demográficas
locales, provinciales y regionales; a la vinculación con la estructura productiva
actual y potencial de la provincia y la región, y las políticas nacionales de ciencia
y tecnología.
“CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS
CONOCIMIENTOS CREATIVIDAD E INNOVACIÓN”
Capítulo II
Acceso y soberanía del conocimiento en entornos digitales e informáticos
Art. 39.- Acceso universal, libre y seguro al conocimiento en entornos digitales.-
El acceso al conocimiento libre y seguro en entornos digitales e informáticos,
mediante las tecnologías de la información y comunicaciones desarrolladas en
plataformas compatibles entre sí; así como el despliegue en infraestructura de
telecomunicaciones, el desarrollo de contenidos y aplicaciones digitales y la
apropiación de tecnologías, constituyen un elemento transversal de la economía
social de los conocimientos, la creatividad y la innovación y es indispensable
para lograr la satisfacción de necesidades y el efectivo goce de derechos. El
acceso universal, libre y seguro al conocimiento en entornos digitales es un
derecho de las y los ciudadanos.
38
Capitulo III
De los derechos de autor
Sección II
Objeto
Art. 104.- Obras susceptibles de protección.- La protección reconocida por el
presente Titulo recae sobre las obras literarias, artísticas y científicas, que sean
originales y que puedan reproducirse o divulgarse por cualquier forma o medio
conocido o por conocerse.
Las obras susceptibles de protección comprenden, entre otras, las siguientes:
7.- Proyectos, planos, maquetas y diseños de obras arquitectónicas y de
ingeniería.
12.- Software.
DECRETO EJECUTIVO N° 10014
DEL SOFTWARE LIBRE
Art. 2.- Se entiende por Software Libre, a los programas de computación que se
pueden utilizar y distribuir sin restricción alguna, que permitan su acceso a los
códigos fuentes y que sus aplicaciones puedan ser mejoradas.
Estos programas de computación tienen las siguientes libertades:
Utilización del programa con cualquier propósito de uso común.
Distribución de copias sin restricción alguna.
Estudio y modificación del programa (requisito: código fuente disponible)
Publicación del programa mejorado (Requisitos: código fuente disponible)
Art. 3.- Las entidades de la Administración Publica previa la instalación del
software libre en sus equipos, deberán verificar la existencia de capacidad
técnica que brinde el soporte necesario para el uso de este tipo de software.
39
Art. 4.- Se faculta la utilización de software propietario (no libre) únicamente
cuando no exista una solución de Software Libre que supla las necesidades
requeridas, o cuando esté en riesgo la seguridad nacional, o cuando el
proyecto informático se encuentre en un punto de no retorno.
Para efectos de este decreto se comprende como seguridad nacional, las
garantías para la supervivencia de la colectividad y la defensa de patrimonio
nacional.
Para efectos de este decreto se entiende por un punto de no retorno, cuando
el sistema o proyecto informático se encuentre en cualquiera de estas
condiciones:
Sistemas en producción funcionando satisfactoriamente y que en
un análisis de costo beneficio muestre que no es razonable ni
conveniente una migración a Software Libre.
Proyecto en estado de desarrollo y que un análisis de costo-
beneficio muestre que no es conveniente modificar el proyecto y
utilizar Software Libre.
Periódicamente se evaluaran los sistemas informáticos que utilizan software
propietario con la finalidad de migrarlos a Software Libre.
Ley de Propiedad Intelectual
Sección V
Disposiciones especiales sobre ciertas obras
Párrafo primero
De los programas del ordenador
Art. 28.- Los programas de ordenador se consideran obras literarias y se
protegen como tales. Dicha protección se otorga independientemente de que
hayan sido incorporadas en un ordenador y cualquiera sea la forma en que estén
expresados, ya sea en forma legible por el hombre (código fuente) o en forma
legible por maquina (código objeto), ya sean por programas operativos y
40
programas aplicativos, incluyendo diagramas de flujo, planos, manuales de uso,
y en general, aquellos elementos que conformen la estructura, secuencia y
organización del programa.
Art. 29.- Es titular de un programa de ordenador, el productor, esto es la
persona natural o jurídica que toma la iniciativa y responsabilidad de la
realización de la obra. Se considerara titular, salvo prueba en contrario, a
la persona cuyo nombre conste en la obra o sus copias de la forma
usual.
Dicho titular esta además legitimado para ejercer en nombre propio los
derechos morales sobre la obra, incluyendo la facultad para decidir sobre su
divulgación.
El productor tendrá el derecho exclusivo de realizar, autorizar o prohibir la
realización de modificaciones o versiones sucesivas del programa, y de
programas derivados del mismo.
Las disposiciones del presente artículo podrán ser modificadas mediante
acuerdo entre los autores y el productor
41
CAPÍTULO III
PROPUESTA TECNOLÓGICA
El presente proyecto de titulación tiene como finalidad proponer un
prototipo de gafas inteligentes con sensores ultrasónicos cuyo objetivo es
advertir al usuario, con discapacidad visual, de obstáculos que se encuentren a
una altura superior a la cintura o fuera del alcance de otro tipo de ayudas como
el bastón tradicional, considerando que es el más utilizado al momento de
movilizarse u otro método antes expuesto en el capítulo 1. el objetivo de este
proyecto es crear un producto que se convierta en un complemento de ayuda a
la movilización, en conjunto con una aplicación móvil que permitirá a los
familiares monitorear en tiempo real la ubicación del no vidente; este a su vez y
por medio de un comando de voz, tiene la opción de enviar alertas de
emergencias a su grupo familiar, el mismo que recibirá un mensaje de
emergencia con su geo-ubicación, a través de la misma aplicación móvil y
mensaje de texto.
Para cumplir con la propuesta tecnológica se diseñó el prototipo basado
en tecnología OpenSource, utilizando un Arduino que será programado para
alertar de obstáculos mediante un vibrador, analizando los datos obtenidos por
un sensor ultrasónico a distancias menores de 100 cm, además de contar con el
módulo de Bluetooth que permite la conexión con el teléfono móvil del usuario
brindando las funciones antes expuestas en los alcances del prototipo.
ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD
Como base para el estudio de aceptación, de las personas con
discapacidad visual para el dispositivo tecnológico, se considera un análisis de
las características consideradas en la elaboración del diseño y funcionamiento
del prototipo; estos aspectos a considerar son: factibilidad técnica, factibilidad
económica, factibilidad legal y factibilidad operacional, todos de gran
importancia apoyados mediante encuestas a los grupos de interés, midiendo
42
su impacto tanto en los familiares como en las personas con discapacidad
visual
La elaboración del hardware utilizado para desarrollar el prototipo se
considera factible debido a la facilidad de acceso a los mismos y su bajo costo,
además de ser tecnología OpenSource lo que permite desarrollar códigos de
programación optimizando su uso de manera gratuita mediante Arduino, que es
una tecnología en auge y que permite una gran diversidad de funciones.
El software desarrollado enfocado al sistema operativo Android se
considera factible ya que es un sistema abierto y, al utilizar App Inventor como
IDE de programación, el desarrollo es intuitivo y simple mediante bloques, lo
que permite al desarrollador crear aplicaciones de manera sencilla y con
rapidez, además que es OpenSource lo que no representa costos adicionales.
FACTIBILIDAD OPERACIONAL
El prototipo está diseñado para beneficio de las personas con
discapacidad visual con el objetivo de mejorar la calidad de vida de este grupo
de personas utilizando elementos como el reconocimiento de voz y haciendo
que la interacción aplicación – usuario sea amigable y de fácil uso.
Mediante la encuesta realizada al grupo de personas no videntes o
familiares, se determina la factibilidad operacional a través de los siguientes
incisos:
De la pregunta 4, se obtiene el resultado que el mayor porcentaje de
personas no videntes utiliza el bastón durante su movilización, el mismo que es
de poca ayuda ante objetos de altura superior a la cintura.
De la pregunta 5, 6 y 7, se obtiene que la totalidad de usuarios se
encuentran con la necesidad de contar con un dispositivo que cumpla los
objetivos del actual proyecto.
De la pregunta 9, se analiza que en un gran porcentaje de los
encuestados prefieren costos económicos de un dispositivo que no superen los
$200.
43
Se considera que el prototipo es factible a nivel operacional al cumplir
con los alcances expuestos en el capítulo 1 y además de tener gran aceptación
según indican los resultados de las encuestas realizadas
FACTIBILIDAD TÉCNICA
Los elementos propuestos para la elaboración de las gafas inteligentes
son económicos y se encuentran en el mercado local por lo que se considera
factible el proyecto técnicamente
Cabe recalcar que la utilización de los Smartphone en los hogares es
creciente, razón por la cual se ha incluido su utilización como parte del
dispositivo para generar las alertas de obstáculos, emergencias y monitoreo en
tiempo real.
Mediante la tabla 4, se expondrán los criterios de diseño a seguir para
cumplir con el prototipo
Tabla 4 Criterios del diseño del prototipo
CRITERIOS DE DISEÑO DEL PROTOTIPO
CRITERIO OBJETIVO
Detección de obstáculos Ser capaz de detectar obstáculos con un ángulo de apertura de 15º
Detección de objetos Detectar objetos a una distancia máxima de 100 centímetros
Advertencia de proximidad 1 (Alerta) Se activará una indicación vocal de alerta a partir de los 100 cm hasta los 0 cm del obstáculo
Advertencia de proximidad 2 (Peligro) Se activará una vibración de peligro a partir de 0 hasta los 50cm del obstáculo.
Administración de la aplicación para el no vidente
Administración de la aplicación mediante comandos de voz
Administración de la aplicación para el familiar registrado
Administración a través de usuario y contraseña en la aplicación
Envió de mensajes de estado Activado mediante la agitación del celular y envió de estado por medio del reconocimiento de voz
Envió de mensaje de emergencia Activado mediante la agitación del celular, se envía un SMS al familiar registrado por medio del comando vocal “emergencia”
Geo localización en tiempo real Monitoreo del no vidente mediante la aplicación desarrollada para el familiar mostrando en un mapa su ubicación
Autonomía de funcionamiento Uso de batería de Litio recargable de duración media (5 horas)
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: La investigación
44
Hardware a utilizarse
A continuación, se describen los elementos a utilizar para el desarrollo
del prototipo de gafas inteligentes y aplicación móvil:
Sensor Ultrasónico
En la automatización de cualquier proceso industrial es muy común ver
la implementación de este sensor, la cual abre puertas para poder adaptar
esta tecnología a nuestra vida diaria, la cual dependiendo del caso mejorara
nuestra calidad de vida.
“Los sensores ultrasónicos miden la distancia mediante el uso de ondas
ultrasónicas. El cabezal emite una onda ultrasónica y recibe la onda reflejada
que retorna desde el objeto. Los sensores ultrasónicos miden la distancia al
objeto contando el tiempo entre la emisión y la recepción.” (Keyence, s.f.)
Un sensor de ultra sonidos es un dispositivo para medir distancias. Su
funcionamiento se base en el envío de un pulso de alta frecuencia, no
audible por el ser humano. Este pulso rebota en los objetos cercanos y
es reflejado hacia el sensor, que dispone de un micrófono adecuado
para esa frecuencia. (LLAMAS, 2015)
Ilustración 19: SENSOR ULTRASÓNICO HC-SR04
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: https://www.luisllamas.es/medir-distancia-con-Arduino-y-sensor-de-
ultrasonidos-hc-sr04/
45
El sensor a implementarse tiene un transmisor (Tx) que transmite
pulsos o señales las cuales rebotarán u ocasionará un eco en el obstáculo
generando un eco el cual será captado por el receptor (Rx) del sensor.
Los sensores de ultrasonidos son sensores de baja precisión. La
orientación de la superficie a medir puede provocar que la onda se
refleje, falseando la medición. Además, no resultan adecuados en
entornos con gran número de objetos, dado que el sonido rebota en las
superficies generando ecos y falsas mediciones. Tampoco son
apropiados para el funcionamiento en el exterior y al aire libre.
(LLAMAS, 2015)
Ilustración 20:FUNCIONAMIENTO DEL SENSOR HC-SR04
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente:http://granabot.es/robot-recorre-tuberias-circuito-y-
funcionamiento-sensor-hc-sr04/
Dependiendo del obstáculo que esté dentro de su rango, tendrá
variables que influyen en la medición como temperatura, humedad, presión,
efectos ambientales, el ángulo del obstáculo o la superficie donde esté ubicado,
por lo que estas variables o condiciones harían que nuestro sensor sea más
preciso o falle en su detección.
Tabla 5 Detalles del Sensor Ultrasónico
Características Detalles
Dimensiones de Circuito 43 x 20 x 15mm
Tensión de alimentación 5 Vcc
Frecuencia de trabajo 40 KHz
46
Rango máximo 4.0 m
Rango mínimo 2.0cm
Duración mínima del pulso de disparo
(nivel TTL)
10 μS.
Duración del pulso eco de salida
(nivel TTL)
100-25000 μS
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: (Espinoza Moncayo & Peña Mendoza, 2015)
Función del sensor ultrasónico Hc-Sr04
El sensor ultrasónico tiene como función detectar los obstáculos
mediante ultrasonido.
Criterio de selección del sensor ultrasónico
Se escogió este sensor ultrasónico por su bajo costo en el mercado y
por su rango máximo de distancia para calcular los obstáculos.
Modelo Bluetooth HC-06
Dispositivo que puede implementarse en diversos tipos de proyectos,
para lograr establecer conexiones seguras inalámbrica y fácil de utilizar, el
dispositivo viene configurado por defecto como modo esclavo, tiene incorporado
un “LED” lo cual indicará la conectividad y emparejamiento entre cualquier
dispositivo y nuestro módulo de Bluetooth.
Ilustración 21:Bluetooth HC-06
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: https://articulo.mercadolibre.cl/MLC-436013272-modulo-bluetooth-hc-
05-pic-Arduino-raspberry-hc05-_JM
47
Tabla 6 Características del módulo de bluetooth hc-6
Protocolo Bluetooth v1.1 / 2.0. Frecuencia banda ISM de 2,4 GHz
Modulación GFSK Potencia de transmisión Menos de 4dBm, Clase 2. Sensibilidad Menos de -84dBm en el 0,1% BER
Ratio asíncronos. 2.1Mbps (Max) / 160 kbps Síncrono 1Mbps / 1Mbps.
Perfiles de la ayuda Puerto serie Bluetooth. Fuente de alimentación + 3.3VDC 50mA (soporta de 3.3 a 6V) Temperatura de trabajo -5 ° C a 45 ° C.
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: https://tienda.bricogeek.com/modulos-bluetooth/800-modulo-bluetooth-
hc-05.html
Función módulo bluetooth hc-06
El módulo de bluetooth tiene como función establecer comunicación y
transmitir información entre el celular y el Arduino, sensor ultrasónico, por medio
de ondas de radio.
Criterio de selección módulo bluetooth
Se escogió este módulo de bluetooth por su bajo costo.
Arduino Nano
“El Arduino Nano es una pequeña, pero poderosa tarjeta basada en
el ATmega328. Posee las mismas funcionalidades que un Arduino UNO, solo
que en un tamaño reducido. Para programarla solo se necesita de un cable Mini
USB.” (Arduino, ARDUINO.cl, s.f.)
Tabla 7 Características del Arduino Nano
Características Arduino Nano
Microcontrolador ATmega168 ATmega328P
Voltaje de operación 5 V
Voltaje de alimentación 7-9 V
Frecuencia de operación 16 MHz
Entradas/salidas analógicas 8/0
Entradas/salidas digitales 14/14
PWM 6
EEPROM (kB) 0.512 0
48
SRAM (kB) 1 2
Flash (kB) 16 32
Puerto de programación y alimentación principal
Mini USB
UART 1
Dimensiones (en cm) 4.5 x 1.8
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: https://330ohms.com/blogs/blog/114183172-Arduino-mini-micro-y-
nano-que-tan-diferentes-son
En la siguiente ilustración 22 se puede observar las partes del Arduino
nano.
Ilustración 22: PARTES DEL ARDUINO NANO
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: (Arduino, ARDUINO.cl, s.f.)
49
Función del Arduino Nano
El Arduino nano tiene como función ejecutar la programación de los
códigos para el procesamiento de la información recogida por el del sensor
ultrasónico y emitir la información necesaria hacia la aplicación y comunicación
con el dispositivo móvil.
Criterio de selección del Arduino Nano
Se escogió este microcontrolador por su bajo costo y por su tamaño,
ya que al ser pequeño puede introducirse en espacios pequeños y fácil
manipulación.
Módulo TP 4056
Es un módulo pequeño, el cual nos permitirá cargar nuestra batería de
litio, viene integrada con una circuitería de protección, la que tendrá como
función proteger la batería ante cualquier problema de sobretensión.
En la siguiente ilustración 23 se puede observar el módulo tp 4056.
Ilustración 23: Módulo TP 4056
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: https://moviltronics.com.co/baterias-cargadores/149-modulo-cargador-
tp4056.html
Tabla 8 Características del módulo tp4056
Características módulo tp4056
Voltaje de entrada 4.5~5.5V
Máxima corriente de salida 1A
Indicador Rojo cuando está cargando; Verde carga completa.
Interfaz de entrada Micro USB
Tamaño 25mm*19mm
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel
Fuente: http://www.techmake.com/00548.html
50
Función del Módulo TP 4056
El módulo tp 4056 tiene como finalidad suministrar de en energía a la
batería de litio para que nuestros dispositivos puedan funcionar correctamente,
dado que si no llega suficiente voltaje a los módulos de bluetooth o sensor
ultrasónico los mismos no pueden funcionar correctamente.
Criterio de selección del Módulo TP 4056
Se escogió este módulo por su bajo costo y su pequeño tamaño.
Cables pines Hembra y Macho
Estos cables nos permitirán la interconexión entre cada uno de los
circuitos que necesitaremos que se comuniquen y lograremos eso mediante la
conexión con estos cables, lo cual nos facilitará en cualquier proyecto ya que no
debemos pelar los cables o soldar los mismos, y podemos realizar nuestro
proyecto de manera rápida.
Ilustración 24:Cables a utilizar
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: https://www.carrod.mx/products/juego-de-10-cables-jumpers-macho-
hembra-7-varios-colores
Función de pines Hembra y Macho
Esto pines sirve como medio de conexión y comunicación entre cada
módulo de nuestro prototipo,
Smartphone
“En términos generales un Smartphone es un celular con un robusto
sistema operativo, aplicaciones y conexión a internet.” (Lozano, 2018)
51
Lo que hace inteligente a un teléfono es la capacidad de llevar a cabo
otras funciones además de realizar llamadas telefónicas y enviar
mensajes. Muchas de estas características tales como enviar y recibir
correos o editar documentos de office, antes sólo las habrías llevado a
cabo utilizando una computadora. (Lozano, 2018)
“La comunicación telefónica es posible gracias a la interconexión entre
centrales móviles y públicas. Según las bandas o frecuencias en las que opera el
móvil, podrá funcionar en una parte u otra del mundo.” (Espinoza Moncayo &
Peña Mendoza, 2015)
En la siguiente ilustración 25 se puede observar un Smartphone.
Ilustración 25:Smartphone
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: (Lozano, 2018)
Función del Smartphone
Es el dispositivo en el cual están las aplicaciones desarrolladas y el que nos
ayuda a recibir los mensajes con las coordenadas de la ubicación de la persona
no vidente hacia el familiar.
Software
Todo el software utilizado para la creación del dispositivo es de tipo
OpenSource, el mismo puede ser descargado desde la web.
52
J2ME (Java 2 Micro Edition)
“También conocido como JAVA ME, es la versión de Java orientada a
los dispositivos móviles que ofrece un entorno flexible al momento de ejecutarse.
Estos dispositivos pueden ser: teléfonos móviles, TDT, reproductores Blu-ray,
dispositivos multimedia, impresoras, entre otros.” (Baque Quimis & Tomala
Cantos, 2018)
Ilustración 26:Logo de J2ME
Elaborado por: Java-Oracle
Fuente: WordPress.com
Función J2ME (Java 2 Micro Edition)
Es el lenguaje de programación que se utilizó para poder desarrollar la
aplicación del no vidente y la aplicación del familiar.
App inventor
“App inventor es una herramienta creada por Google Labs en el 2013
basada en la nube, es decir que puede crear aplicaciones directamente desde
un navegador web que están destinadas al sistema operativo Android.” (Baque
Quimis & Tomala Cantos, 2018)
En la siguiente ilustración 27 se puede observar el logo de app inventor.
53
Ilustración 27:Logo de app inventor
Elaborado por: APP inventor
Fuente: appinventor.mit.edu
Función del App inventor
Es la herramienta de desarrollo que se trabaja en la nube para poder
crear las aplicaciones del no vidente y el familiar, generando los dos apk para
que funciones en los dos dispositivos móviles.
Firebase
Es una plataforma que utiliza la infraestructura de Google y que permite
el desarrollo de aplicaciones web y aplicaciones móviles. El desarrollo de
las App minimiza el tiempo de optimización, cuenta con almacenamiento
en la nube y configuraciones forma remota. (Baque Quimis & Tomala
Cantos, 2018)
En la siguiente ilustración 28 se puede observar el logo de firebase.
Ilustración 28: Logo de Firebase
Elaborado por: Firebase
Fuente: firebase.google.com
54
Función de Firebase
Firebase nos sirve para que nuestra aplicación móvil pueda trabajar con
datos en tiempo real en la nube como base de datos de geo localización, para la
ubicación de la persona no vidente.
MySQL
MySQL es un sistema de gestión de base de datos relacional (RDBMS)
de código abierto, basado en lenguaje de consulta estructurado
(SQL).MySQL se ejecuta en prácticamente todas las plataformas,
incluyendo Linux, UNIX y Windows. A pesar de que se puede utilizar en
una amplia gama de aplicaciones, MySQL se asocia más con las
aplicaciones basadas en la web y la publicación en línea y es un
componente importante de una pila empresarial de código abierto
llamado LAMP. LAMP es una plataforma de desarrollo web que utiliza
Linux como sistema operativo, Apache como servidor web, MySQL
como sistema de gestión de base de datos relacional y PHP como
lenguaje de programación orientado a objetos (a veces, Perl o Python se
utiliza en lugar de PHP). (Rouse, 2015)
En la siguiente ilustración 29 se puede observar el logo de MySql.
Ilustración 29: Logo de MySql
Elaborado por: MySQL
Fuente: https://fireosoft.com.co/blogs/que-es-y-para-que-sirve-mysql/
55
Función de Mysql
Mysql tiene como función almacenar los datos registrados en la página
web del familiar, donde se llena los campos que establecerán la relación con los
datos registrados en la aplicación móvil del no vidente.
Software Arduino
El software de código abierto Arduino (IDE) facilita escribir código y
cargarlo en la pizarra. Se ejecuta en Windows, Mac OS X y Linux. El
entorno está escrito en Java y se basa en Procesamiento y otro software
de código abierto. (Arduino, arduino, s.f)
Ilustración 30:Software Arduino
Fuente: Datos de la investigación Elaborado por: Arduino
Función del Software Arduino
Es la herramienta IDE la cual nos permitió escribir el código en el
microcontrolador Arduino nano.
Tabla 9 Especificaciones del prototipo de gafas
Prototipo de gafas Especificaciones
Batería recargable 3.7 voltios
Bluetooth V.2
Arduino Nano
56
Gafas Si
Sensor ultrasónico Hc-Sr04
Módulo de carga TP 4056
Vibrador Si
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: La investigación
En la ilustración 31 se detalla el esquema del hardware del prototipo.
Ilustración 31:Esquema del hardware del prototipo
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
Para realizar las pruebas de verificación y el buen funcionamiento, se
utilizó un mini protoboard que permitió establecer las conexiones físicas entre los
módulos bluetooth, el Arduino nano y nuestro Smartphone, así como también la
conexión entre el sensor ultrasónico y el Arduino nano.
En la ilustración 32 se puede observar la conexión del sensor
ultrasónico hc-sr04.
57
Ilustración 32: Conexión del sensor ultrasónico
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
Batería con un módulo para poder recargarla y evitar desechar la pila
cuando se quede sin energía.
Ilustración 33: Batería con modulo para recargar
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
Se conecta un vibrador que será el que alerte cuando haya un obstáculo
cerca de la persona no vidente
58
Ilustración 34: Batería con modulo para recargar
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
En la ilustración 35 se observa la conexión del bluetooth para establecer conectividad con el dispositivo móvil.
Ilustración 35:Conexión del bluetooth
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
Ilustración 36:Utilización del mini protoboard
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
59
Luego de realizar las debidas pruebas y comprobar el funcionamiento del
prototipo, se procedió a desmontar el hardware del mini protoboard y se realizó
las conexiones entre cada uno de los componentes para armar el prototipo como
se puede ver en la ilustración 37.
Ilustración 37: Conexiones entre dispositivos
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
Especificaciones del aplicativo
El aplicativo de la persona no vidente tiene 2 opciones las cuales se
programaron para que funcione de la siguiente manera: si agitamos el
Smartphone nos hablará y nos pedirá elegir la opción.
Ilustración 38:Aplicativo de la persona no vidente
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
60
Utilizamos una página web que para el prototipo lo alojamos en un
hosting, donde se realiza el registro del familiar que establecerá la relación entre
la persona no vidente y el familiar.
Ilustración 39:página web para el registro del familiar
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
Ilustración 40:Administración del CDPANEL
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
En la ilustración 41 se puede observar el diseño de la base de datos que
se realizó para el registro del familiar en la página web que se desarrolló.
61
Ilustración 41: Base de datos del Registro del familiar
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
FACTIBILIDAD LEGAL
Para el desarrollo del prototipo se tomó en consideración la ley vigente en
la Constitución de la República del Ecuador, de igual manera se encuentra
respaldado por la Ley Orgánica de Educación superior, Ley Orgánica de
Discapacidades y el Código Orgánico De La Economía Social De Los
Conocimientos Creatividad E Innovación, siendo un proyecto que no interfiere en
las leyes y reglamentos vigentes en el estado Ecuatoriano, además se aplicaron
medidas de seguridad de la información con la finalidad de mantener en
confidencialidad los datos de los usuarios mediante un alojamiento web
previniendo posibles ataques y afectación a la disponibilidad del servicio.
Por lo tanto, el prototipo se adapta las leyes vigentes ya descritas en el
Capítulo II del proyecto en curso. Concluyendo que no existe afectación e
inconvenientes a terceras personas inmersas en el funcionamiento del
dispositivo.
FACTIBILIDAD ECONÓMICA
El prototipo está diseñado con tecnologías open source y hardware de
bajo costo, con la finalidad de ser un dispositivo de fácil acceso al alcance
económico de los familiares de personas con discapacidad visual presentándose
como una alternativa tecnológica.
62
En la tabla 10 se detallarán los valores de cada componente (hardware –
software - técnico) que se utilizaron en el prototipo.
Tabla 10 Presupuesto del prototipo
Cantidad Detalle Precio unitario Precio total
1 Arduino nano
Atmega 328p $8,94 $8,94
1 Modulo
Bluetooth Hc-
06
$6,35 $6,35
1 Sensor
ultrasónico HC-
SR04
$3,50 $3,50
1 Módulo
MPU6050 $4,00 $4,00
1 Cargador de
batería por
USB
$3,50 $3,50
1 Batería 3.7v $8,00 $8,00
1 Alojamiento
web (anual) $38,50 $38,50
Total $72.79 $72.79
1 Recursos
humanos(6
horas)
$100 $100
1 Materiales
extras $20 $20
TOTAL 120 120
Elaboración: David Amores – Israel Coronel
Fuente: Datos de la Investigación
63
DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROTOTIPO DE LAS
GAFAS
En la ilustración 42 se detalla el diagrama de bloques de nuestro
prototipo.
Ilustración 42:Diagrama de bloques del prototipo de gafas
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
ETAPAS DE LA METODOLOGIA DEL PROYECTO
“El Project Management Institute (PMI) es una de las asociaciones
profesionales de miembros más grandes del mundo que cuenta con medio millón
de miembros e individuos titulares de sus certificaciones en 180 países.” (PMI,
2018)
Como se especificó al comienzo de este proyecto, se realizará con las
fases de PMI (Project Management Institute), a continuación, se detallará las
fases realizadas:
FASES DEL PMI
FASE DE INICIO: En la primera etapa se especifica la realización y su posterior
entrega del anteproyecto, con el propósito de definir una problemática y dar una
resolución como se especifica en el capítulo 1 de este proyecto de titulación.
Micro controlador
Bloque de aplicaciones android
- Aplicación del familiar - Aplicación del no vidente
Bloque de hardware
- Sensor ultrasónico hc-sr04 - Bluetooth hc-06
- Módulo tp 4056
- Vibrador
- Batería de litio.
Bloque de software
-App Inventor -Firebase -MySQL -Arduino
64
FASE DE PLANIFICACIÓN: En esta segunda fase se definió la parte
investigativa del proyecto de titulación para poder realizar el diseño de nuestro
prototipo. Se consideró para la parte de análisis y recolección de la información,
el realizar encuestas y el desarrollo del prototipo tal como se describe en el
cronograma de ejecución mostrado en el anexo 1.
En esta fase se elaboró un esquema del proceso a realizarse según su
funcionamiento, como se puede observar en la siguiente ilustración 43.
Ilustración 43:Funcionamiento del prototipo
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
FASE DE EJECUCION: En esta tercera fase se procedió a configurar
los dispositivos que necesitaremos para el funcionamiento de nuestro
prototipo, las actividades que fueron realizadas son:
- Configurar el hardware (Arduino Nano) mediante el software de
Arduino, bluetooth y sensor.
- Desarrollar el aplicativo móvil para las 2 personas involucrados (persona
no vidente y el familiar) y la página web donde se registrará el familiar
para poder monitorear a la persona no vidente.
-Alquiler de hosting para poder alojar la página web que registrará al
familiar y establecerá esa relación a nivel de aplicativos.
-Realizar el Prototipo con los dispositivos Arduino Nano, módulo de
bluetooth, módulo de sensor ultrasónico, módulo TP 4056, gafas, caja
donde se alojará toda la circuitería.
65
En la ilustración 44 se puede observar el diagrama de funcionamiento de
los aplicativos móviles y web.
Ilustración 44:Diagrama del funcionamiento de los aplicativos
Elaborado por: David Amores - Israel Coronel.
Fuente: Datos de la Investigación
Del gráfico anterior se puede determinar que toda la información
receptada como los registros e inicios de sesión, se asocian a la página web
donde el familiar se registra y se vincula con la cuenta de la persona no vidente;
después de que se registre el familiar, este puede acceder al aplicativo para
proceder a monitorear a la persona no vidente y saber la ubicación exacta del
mismo y así poder localizar a la persona de manera más rápida y si llega a
sucederle algún accidente, la persona no vidente puede alertar mediante un
mensaje de texto, a su familiar enviando su ubicación exacta.
FASE DE MONITOREO Y CONTROL: En esta fase se realizó las
pruebas pertinentes para comprobar el correcto funcionamiento de
nuestro prototipo, el monitoreo se los realizó en cada una de las pruebas
para poder identificar si existen fallas a nivel de hardware o software en el
7. El familiar será notificado mediante un mensaje de texto que es enviado desde el celular
de la persona no vidente.
6.-la persona no vidente puede alertar sobre una emergencia, mediante un comando de voz a su
familiar
5.- monitorear a la persona no vidente en
tiempo real.
4.- ambas personas se logran conectar y validar sus registros según la
base de datos
3. autenticación para el familiar mediante la
aplicación móvil.
2..-autenticación para
la persona no vidente
mediante la
aplicación móvil.
1.-emparejamiento de los
dispositivos (celular y
arduino).
66
prototipo. Dentro de esta fase de control se realizaron las pruebas de
validación detalladas en el capítulo 4 de este documento.
FASE DE CIERRE: En esta fase se finalizó con lo especificado en
nuestro proyecto de titulación, y se procede a dar los entregables del
proyecto.
ENTREGABLES DEL PROYECTO
Código fuente de Arduino
Código fuente de app inventor
Preguntas de la encuesta
Manual del usuario
CRITERIOS DE VALIDACIÓN DEL PROTOTIPO
Para evaluar la aceptación del prototipo se realizará la recolección de
datos basados en encuestas que se efectuarán a las personas que asisten a un
centro educativo para personas con discapacidad visual, a los no videntes o
familiares. A través los resultados podremos conocer el grado de aceptación
para el uso de tecnologías en beneficio de personas no videntes, además de
respaldar la propuesta en el presente proyecto de titulación.
Población y muestra
Población
Para efectos de recolección de datos se realizarán encuestas a las
personas no videntes o familiares que asisten a una escuela municipal de
discapacidades para no videntes ubicada en la ciudad de Guayaquil, donde
actualmente asisten 53 personas con discapacidad visual mayores a 15 años.
67
Instrumentos para la recolección de datos
Investigación tipo encuesta
“El propósito de la investigación tipo encuesta es describir las
características específicas de un amplio grupo de personas, objetos o
instituciones, mediante la utilización de diferentes técnicas de recogida de datos
en un grupo reducido” (Mediano, 2014, pág. 49)
La encuesta tiene como finalidad conocer el grado de aceptación que
puede llegar a tener un prototipo tecnológico en beneficio de las personas con
discapacidad visual, por lo cual se elaborarán 9 preguntas con diferentes
opciones (se adjunta el formato en el ANEXO 1) dirigidas a un total de 53
personas.
Observación
Mediante la observación se realiza un análisis de aceptación del prototipo
dentro del grupo poblacional encuestado, se validó la necesidad de contar con
un dispositivo con las funciones específicas del prototipo
Procesamiento y análisis
Análisis de resultados
El proceso de análisis de las preguntas en la encuesta se realizó en
función de conocer la problemática y las necesidades del grupo de personas con
discapacidad visual, cuyo objetivo es verificar las causas y consecuencias
descritas en el capítulo 1, así como la factibilidad del proyecto de titulación
permitiendo conocer además el grado de aceptación del mismo.
68
MUCHA59%
POCA26%
NUNCA15%
PREGUNTA # 1
Pregunta 1:
¿Con que frecuencia usted o su familiar se moviliza de forma independiente?
Tabla 11 Resultados de la pregunta #1
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
MUCHA 31 58%
POCA 14 26%
NUNCA 8 15%
TOTAL 53 100%
Fuente: Encuesta de la investigación
Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Ilustración 45:Gráfico de resultados pregunta 1
Fuente: Encuesta de la investigación
Elaborado por: David Amores, Israel coronel Interpretación:
En base a los resultados se analiza la frecuencia de movilidad autónoma
en las personas con discapacidad visual, obteniendo que el 58% de los
encuestados lo hace frecuentemente, un 26% lo realiza de forma regular y el
15% nunca se moviliza solo.
69
Pregunta 2
¿Considera que usted o su familiar está expuesto a riesgos durante su
movilización?
Tabla 12 Resultados de la pregunta #2
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
SI 53 100%
NO 0 0%
TOTAL 53 100%
Fuente: Encuesta de la investigación Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Ilustración 46:Gráfica de resultados Pregunta 2
Fuente: Encuesta de la investigación
Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Interpretación:
En los datos obtenidos de esta pregunta, se verifica que el 100% de los
encuestados están conscientes del riesgo al que se exponen durante su
movilización independiente, lo cual permite constatar que existe una
problemática a nivel de riesgos.
SI100%
NO0%
PREGUNTA # 2
70
Pregunta 3
¿Cuál es su nivel de preocupación ante los riesgos que está expuesto una
persona con discapacidad visual cuando se moviliza solo?
Tabla 13 Resultados de la pregunta #3
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
ALTA 31 58%
MEDIA 19 36%
BAJA 3 6%
TOTAL 53 100%
Fuente: Encuesta de la investigación Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Ilustración 47:Gráfica de resultados Pregunta 3
Fuente: Encuesta de la investigación Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Interpretación:
En base a los datos mostrados, se obtiene que un 58% de encuestados
se muestra con un nivel de preocupación alto ante los diferentes riesgos a los
que se exponen constantemente las personas con discapacidad visual, un 36%
de los encuestados afirman tener una preocupación de nivel medio, lo que
quiere decir que intentan sobrellevar las limitantes propias de la discapacidad
buscando minimizar los miedos de movilizarse con autonomía, y por último un
6% que afirma no tener ninguna preocupación para desarrollar sus actividades
de forma independiente
ALTA58%
MEDIA36%
BAJA6%
PREGUNTA # 3
71
Pregunta 4
¿De qué manera usted o su familiar detecta los obstáculos durante la
movilización autónoma?
Tabla 14 Resultados de la pregunta #4
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
BASTÓN 29 55%
MANOS 7 13%
PERRO GUIA 4 8%
PERSONA VIDENTE 13 24%
TOTAL 53 100%
Fuente: Encuesta de la investigación
Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Ilustración 48:Gráfica de resultados pregunta 4
Fuente: Encuesta de la investigación Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Interpretación:
Mediante los resultados de esta pregunta, se obtiene que un 55% de los
encuestados utiliza el bastón como instrumento principal de asistencia durante
su movilización con el objetivo de detectar los obstáculos, un 24% utiliza la
ayuda de una persona vidente, además un 13% se logra desenvolver de forma
autónoma mediante el uso de las manos, lo cual según indicaron utilizan este
método en lugares que son conocidos con referencias de ubicación y un 8 %
desarrolla sus actividades con ayuda de un perro guía.
BASTÓN55%
MANOS13%
PERRO GUIA8%
PERSONA
GUIA24%
PREGUNTA # 4
72
Pregunta 5
¿Considera usted la necesidad de disponer un dispositivo que alerte de la
proximidad de obstáculos a alturas superiores a la cintura para los no videntes?
Tabla 15 Resultados de la pregunta #5
Fuente: Encuesta de la investigación Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Ilustración 49:Gráfica de resultados pregunta 5
Fuente: Encuesta de la investigación Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Interpretación:
En base a esta pregunta se determina que un 100% de las personas
encuestadas están de acuerdo con el desarrollo de tecnologías que permitan
detectar obstáculos en alturas superiores a la cintura, debido a los golpes que se
exponen provocados por obstáculos ubicados a esa altura.
Resulta evidente la aprobación por parte de los encuestados apoyando
firmemente el desarrollo de tecnologías que buscar brindar seguridad a la
persona con discapacidad visual.
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
SI 53 100%
NO 0 0%
TOTAL 53 100%
SI100%
NO0%
PREGUNTA # 5
73
Pregunta 6
¿Considera positivo el uso de un dispositivo tecnológico que asista a las
personas en su movilidad y localización en tiempo real?
Tabla 16 Resultados de la pregunta #6
Fuente: Encuesta de la investigación Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Ilustración 50:Gráfica de resultados pregunta #6
Fuente: Encuesta de la investigación Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Interpretación:
Mediante los datos obtenidos se obtiene como resultado de esta pregunta
que el 100% cree necesario el desarrollo de tecnologías que permitan un
monitoreo de ubicación en tiempo real, en lo cual se busca brindar como
beneficio para la tranquilidad de los usuarios.
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
SI 53 100%
NO 0 0%
TOTAL 53 100%
SI100%
NO0%
PREGUNTA # 6
74
Pregunta 7
¿Considera positiva la opción de que la persona con discapacidad visual pueda
alertar a sus familiares por medio de comandos de voz situaciones de
emergencia?
Tabla 17 Resultados de la pregunta #7
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
SI 53 100%
NO 0 0%
TOTAL 53 100%
Fuente: Encuesta de la investigación
Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Ilustración 51:Gráfica de resultados pregunta #7
Fuente: Encuesta de la investigación Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Interpretación:
En las personas encuestadas se obtiene que el 100% aprueba y
considera positivo el desarrollo de una alerta para situaciones de emergencias
en las que se puede llegar a encontrar la persona con discapacidad durante su
movilización además de aprobar la activación de este servicio mediante
comandos de voz.
SI100%
NO0%
PREGUNTA # 7
75
Pregunta 8
¿Considera necesaria este tipo de ayuda tecnológica enfocada a grupos de
personas con discapacidad visual?
Tabla 18 Resultados de la pregunta #8
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
SI 53 100%
NO 0 0%
TOTAL 53 100%
Fuente: Encuesta de la investigación Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Ilustración 52:Gráfica de resultados pregunta #8
Fuente: Encuesta de la investigación Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Interpretación:
En base a esta pregunta se concluye que el 100% de los encuestados
considera necesario el desarrollo de dispositivos tecnológicos enfocados en
mejorar la calidad de vida de las personas con discapacidad visual, obteniendo
una aprobación contundente por parte de los beneficiarios.
SI100%
NO0%
PREGUNTA # 8
76
Pregunta 9
¿Qué rango de precio usted estaría dispuesto a pagar por un dispositivo de esta
naturaleza?
Tabla 19 Resultados de la pregunta #9
DETALLE CANTIDAD PORCENTAJE
150-200 37 70%
200-250 9 17%
250-300 4 7%
No es relevante
3 6%
TOTAL 53 87%
Fuente: Encuesta de la investigación
Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Ilustración 53:Gráfica de resultados pregunta #9
Fuente: Encuesta de la investigación Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Interpretación:
En base a los datos analizados se busca determinar la importancia del
valor económico del proyecto, obteniendo que el 70% de los encuestados
prefiere un rango de precio entre 150-200 dólares americanos, cifras que según
manifiestan están acorde a sus capacidades económicas, además se obtiene un
17% dispuesto a pagar entre 200-250 y un 7% una cifra superior a los 250
dólares, sin embargo un 6% considera que el precio no es relevante al momento
de decidir la compra de un dispositivo de esta naturaleza.
70%
17%7% 6%
0%
20%
40%
60%
80%
150-200 200-250 250-300 No es relevante
150-200 200-250 250-300 No es relevante
77
PRUEBAS DE VALIDACIÓN DE FUNCIONAMIENTO
En esta sección se detallaran cada una de las pruebas de funcionamiento
del prototipo con la finalidad de validad el funcionamiento y el cumplimiento de
los alcances de este proyecto.
Prueba de detección de obstáculos, objetos y advertencias de proximidad
Para el análisis de validación de esta característica que tiene como
objetivo verificar el funcionamiento del sensor ultrasónico y su máximo alcance
de acuerdo con las características del sensor, es importante recalcar que se
puede obtener datos precisos hasta con una apertura visual de 15°; además,
mediante la programación desarrollada para el Arduino nano, se estableció la
detección de objetos a distancias menores a 100cm proponiendo los siguientes
escenarios:
Tabla 20 Pruebas de detección de obstáculos
Escenario Situación Resultado de la prueba
SI/NO CUMPLE
Escenario 1: La persona no vidente se encuentra a 100 cm de un obstáculo ubicado a la altura del rostro con dirección frontal.
La aplicación emite alerta por voz advirtiendo del obstáculo.
Si cumple
Escenario 2: La persona no vidente se encuentra a 100 cm de un obstáculo ubicado con dirección diagonal derecha a la altura del rostro.
La aplicación emite alerta por voz.
Si cumple
Escenario 3: La persona no vidente se encuentra a 45 cm de un obstáculo bajo las condiciones del escenario 1.
La aplicación emite alerta por voz .
el motor de vibración ubicado en el dispositivo se activa.
Si cumple
Escenario 4: La persona no vidente se encuentra a 5 cm de un obstáculo ubicado a su izquierda y derecha.
No se emite alerta por estar fuera del ángulo de apertura.
Si cumple
78
Escenario 5: La persona no vidente se encuentra a 100 cm de un obstáculo ubicado a su izquierda y derecha.
La aplicación emite alerta por voz.
el motor de vibración ubicado en el dispositivo se activa cuando se aproxima al obstáculo, si está dentro de los 15º de apertura.
Si cumple
Escenario 6: La persona no vidente se encuentra a más de 100 cm de un obstáculo con dirección frontal.
La aplicación muestra la distancia, pero no se emite ninguna alerta.
Si cumple
Fuente: Datos de la investigación
Elaborado por: David Amores, Israel coronel
Pruebas de validación para la Geo localización y envío de mensajes de
textos
Para el análisis de esta característica del dispositivo se debe tener en
cuenta que la alerta de emergencia tiene dos funciones que son: mostrar el
estado del no vidente al mismo tiempo que se muestra mediante un mapa su
ubicación y además activar mediante un comando de voz especifico el envío de
mensajes de texto con coordenadas de ubicación al teléfono registrado del
familiar.
Bajo estas condiciones se procede a realizar las pruebas en base a los
siguientes escenarios:
:
79
Tabla 21 Pruebas de validación activación de alerta y gps
Escenario Situación Resultado de la prueba SI/NO CUMPLE
Escenario 1: El no vidente realiza un movimiento leve del teléfono
Se activa el reconocimiento de voz
el no vidente dice una frase corta informando su estado
La aplicación muestra al familiar registrado, el estado enviado
Si cumple
Escenario 2: El no vidente realiza un movimiento leve del teléfono
Se activa el reconocimiento de voz
el no vidente dice “emergencia”
Le llega un SMS al número del familiar registrado
Si cumple
Escenario 3: Se realiza un movimiento brusco
No se activa el reconocimiento de voz
Si cumple
Escenario 4: EL no vidente está en un lugar con el teléfono prendido, activada la función de geolocalización
El familiar accede a la aplicación
La pantalla muestra la ubicación del no vidente
Si cumple
Fuente: Datos de la investigación
Elaborado por: David Amores, Israel coronel
ANÁLISIS PROBLEMÁTICA
Basados en los resultados de la encuesta se puede determinar la
problemática con los datos obtenidos que demuestran lo siguiente:
Un 84% de personas con discapacidad visual en algún momento
desarrollan una movilización independiente (Tal como se expone en la pregunta
1), lo cual es un porcentaje alto considerando los diferentes riesgos a los que se
exponen al desarrollar sus actividades diarias.
En los resultados de la pregunta 2 se obtiene el 100% de los
encuestados están conscientes de la existencia de riesgos durante su
movilización, alcanzando este factor un nivel de preocupación alto y medio
según lo verificado en la pregunta 3, que intentan sobrellevar, utilizando métodos
tradicionales para detectar obstáculos con la finalidad de tener cierto grado de
seguridad para desarrollar sus actividades con regularidad, sin embargo los
80
golpes, caídas y accidentes pueden dejar huellas psicológicas que causen el
miedo a moverse solo.
Por lo cual existe una necesidad comprobada entre las personas con
discapacidad visual de contar con un dispositivo tecnológico que les brinde la
seguridad al movilizarse (tal como se demuestra en la pregunta 5), además de
otros beneficios para así desenvolverse de manera autónoma en sus
actividades.
81
CÁPITULO IV
CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL DISPOSITIVO
Para el análisis de los criterios de aceptación del dispositivo, se define
como prioridad se cumpla con los alcances y objetivos expuestos en el capítulo 1
así como las especificaciones técnicas en el capítulo 3. Los niveles de
cumplimiento así como los resultados obtenidos están expresados en la tabla 22.
Tabla 22 Alcances del proyecto
Descripción Resultado Porcentaje de cumplimiento
Monitoreo en tiempo real
Si cumple. Mediante geolocalización de forma automática
100%
Alerta de emergencias mediante SMS
Si cumple. Mediante reconocimiento vocal, envío y recepción de mensajes de texto con información de ubicación
100%
Seguridad Física durante movilización
Si cumple. Detección de obstáculos a distancias menores a 100 cm, dentro de un ángulo de 15º
100%
Envió de mensajes de estado
Si cumple. Reconocimiento vocal, envío y recepción de mensajes de estado en la aplicación
100%
Autonomía de batería
Si cumple. Mediante una batería de litio recargable de duración de 5 horas
100%
Bajo costo Si cumple. Elementos utilizados para el desarrollo del prototipo y software open source con ide de programación gratuitos
100%
Administración de dispositivo
Si cumple. Por reconocimiento vocal y acceso directo a la aplicación, mediante user y password
100%
Fuente: Datos de la investigación
Elaborado por: David Amores, Israel coronel
82
EVALUACIÓN DE CALIDAD DEL PROTOTIPO
Tabla 23 Evaluación de calidad del prototipo
Evaluación Resultado SI/NO CUMPLE
Sensor ultrasónico (ángulo) Ángulo de apertura
para la medición de
obstáculos es de 15 º.
Si cumple
Sensor ultrasónico
(Distancia)
0 – 100 cm. Si cumple
Tiempo autónomo de batería
de litio
5 horas. Si cumple
Facilidad de uso de la
aplicación móvil de la
persona no vidente
Si
Si cumple
Facilidad de uso de la
aplicación móvil del familiar
Si Si cumple
Fuente: Datos de la investigación Elaborado por: David Amores, Israel coronel
83
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
Como resultado del análisis de la problemática y de los requerimientos de
las personas y familiares del no vidente, se desarrolló un dispositivo que
permite la detección de obstáculos y la geolocalización en tiempo real por
parte de los familiares y que puede enviar mensajes de estado y alerta
como ayuda adicional al uso del bastón.
El prototipo usa tecnología de bajo costo y software libre por lo que está
al alcance de las personas de bajos recursos, cumpliendo con el objetivo
propuesto de ser un dispositivo de ayuda y de beneficio social, sin
embargo, debe contar con saldo en el dispositivo móvil para el envío de
mensajes al familiar y la geolocalización.
EL sistema ayuda a los familiares de los no videntes mediante el
monitoreo y geolocalización en tiempo real sobre un mapa, tiene
seguridad al usar un user y password para acceso a la aplicación y envía
mensajes SMS de alerta ante emergencias y es usado por el no vidente
mediante comandos de voz.
Una limitante del prototipo es la necesidad de contar con internet para
acceder a la aplicación móvil y usar el módulo de geolocalización y envío
de mensajes de estado y alerta; sin embargo, el dispositivo funciona de
forma autónoma para la detección de obstáculos enviando mensajes de
advertencia audibles al no vidente, tenga acceso o no al internet.
El dispositivo no reemplaza al bastón, es un complemento que aumenta
la capacidad de la persona no vidente en la detección de obstáculos y
dentro de su misma área de funcionamiento, durante una movilización
frontal
84
RECOMENDACIONES
Dentro de las recomendaciones y consideraciones de uso del dispositivo se
detallan los siguientes puntos:
Se debe tener en cuenta el manual de usuario para evitar errores en la
aplicación, entre ellos activar el GPS, Bluetooth y los datos móviles para
tener acceso a todos los beneficios del sistema y saldo en la cuenta móvil
para el envío de mensajes y geolocalización.
El prototipo solo permite la detección de obstáculos con ángulo de
apertura de 15º, dato que se debe tener en cuenta para ubicar los
posibles riesgos durante una movilización no frontal (hacia los lados)
Se recomienda la posibilidad de añadir nuevas funciones como registrar
la actividad del no vidente en una base de datos, para posterior análisis
de lugares frecuentes u otras estadísticas para su seguimiento y control.
Se recomienda la posibilidad de desarrollar una interface tipo WEB para
él familiar para el monitoreo de la persona no vidente e incluso se podría
enviar mensajes audibles al no vidente, a través de la misma aplicación y
añadir nuevos sensores con la finalidad de detectar obstáculos fuera del
rango de alcance actual del prototipo
85
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91
ANEXOS
ANEXO 1
92
ANEXO 2
Código fuente Arduino
#include <NewPing.h> //Aqui se configuran los pines donde debemos conectar el sensor/ #define TRIGGER_PIN 4 #define ECHO_PIN 6 #define MAX_DISTANCE 200 //Crear el objeto de la clase NewPing/ NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); void setup() { pinMode(5, OUTPUT); } void loop() { // Esperar 1 segundo entre mediciones delay(100); // Obtener medicion de tiempo de viaje del sonido y guardar en variable uS int uS = sonar.ping_median(); // Imprimir la distancia medida a la consola serial //Serial.print("Distancia: "); // Calcular la distancia con base en una constante Serial.print(uS / US_ROUNDTRIP_CM); Serial.print("|"); Serial.print(x); Serial.print("|"); Serial.print(y); Serial.print("\n"); // Fin de línea. Importante. delay(300); //Serial.println("cm"); digitalWrite(5,LOW); if((uS / US_ROUNDTRIP_CM)<40 && (uS / US_ROUNDTRIP_CM)>0 ){ digitalWrite(5,5); delay(10); } }
93
ANEXO 3
SOFTWARE APP INVENTOR
Aplicación de no vidente
Pantalla de bienvenida
94
Código
95
Página de inicio de sesión
96
Código
97
98
99
Página Registrarse
100
Código
101
102
103
Página principal
104
Código
105
106
107
108
109
110
Aplicación del familiar
Pantalla de bienvenida
Código
Login
111
Código
112
Recuperar cuenta
Código
113
Monitoreo
Código
114
115
116
117
ANEXO 4
Código Pagina Web
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="utf-8"> <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"> <title>Monitoreo Para Persona no Videntes</title> <!-- Favicon --> <link rel="icon" href="images/favicon.png" type="image/x-icon" /> <!-- Bootstrap CSS --> <link href="css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet"> <!-- Animate CSS --> <link href="vendors/animate/ animate.css" rel="stylesheet"> <!-- Icon CSS--> <link rel="stylesheet" href="vendors/font-awesome/css/font-awesome.min.css"> <!-- Camera Slider ----- --> <link rel="stylesheet" href="vendors/camera-slider/camera.css"> <!-- Owlcarousel CSS--> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="vendors/owl_carousel/owl.carousel.css" media="all"> <!--Theme Styles CSS--> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="scss/style.css" media="all" /> <!-- WARNING: Respond.js doesn't work if you view the page via file:// --> <!--[if lt IE 9]> <script src="js/html5shiv.min.js"></script> <script src="js/respond.min.js"></script> <![endif]--> <script> </script> </head> <body > <!-- Preloader --> <div class="preloader"></div> <!-- Header_Area -->
118
<nav class="navbar navbar-default header_aera" id="main_navbar"> <div class="container"> </div> <!-- /.container --> </nav> <!-- End Header_Area --> <!-- Banner area --> <section class="banner_area" data-stellar-background-ratio="0.5"> <h2>GEOLOCALIZACIÓN SATELITAL</h2> </section> <!-- End Banner area --> <style type="text/css"> .corredor { width: 80%; position: relative; top: 20px; left: 0px; border-radius: 50%; } </style> <!-- All contact Info --> <section id="section-1" class="all_contact_info"> <div class="container"> <div class="row contact_row"> <div class="col-sm-6 contact_info"> <h2>REGISTRO DE MONITOREO </h2> <p>En Ecuador existen 274 000 personas no videntes, según cifras del Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC). Sin embargo, el acceso a dispositivos y a herramientas que les permitan una mejor adaptación e inclusión en la cotidianidad es limitado..</p> <img class="corredor" src="images/caminando.gif"> </div> <div class="col-sm-6 contact_info send_message"> <h2> FAMILIAR</h2> <form class="form-inline contact_box" action="tabla_registra_o.php" method="post"> <input type="text" name="usuario" id="usuario" label="usuario" class="form-control input_box" placeholder="Usuario *"> <input type="text" name="clave" id="clave" label="clave" class="form-control input_box" placeholder="Clave *"> <input type="text" name="nombre" id="nombre" label="nombre" class="form-control input_box" placeholder="Nombre y apellido"> <input
119
type="text" name="apellido" id="apellido" label="apellido" class="form-control input_box" placeholder="Nombre del Familiar"> <input type="text" name="telefono" id="telefono" label="telefono" class="form-control input_box" placeholder="telefono"> <!--<label for="sexo">Sexo</label> <select class="form-control" name="sexo"> <option>Masculino</option> <option>Femenino</option></select> <label for="sexo"> Carrera</label> <select class="form-control" name="evento"> <option>iroman</option><option>expreso</option><br> <option>4K</option></select><br><br><br>--> <button type="submit" class="btn btn-default">REGISTRAR</button> </form> </div> </div> </div> </section> <!-- End All contact Info --> <!-- Footer Area --> <!-- End Footer Area --> <!-- jQuery JS --> <script src="js/jquery-1.12.0.min.js"></script> <!-- Bootstrap JS --> <script src="js/bootstrap.min.js"></script> <!-- Animate JS --> <script src="vendors/animate/wow.min.js"></script> <!-- Camera Slider --> <script src="vendors/camera-slider/jquery.easing.1.3.js"></script> <script src="vendors/camera-slider/camera.min.js"></script> <!-- Isotope JS --> <script src="vendors/isotope/imagesloaded.pkgd.min.js"></script> <script src="vendors/isotope/isotope.pkgd.min.js"></script> <!-- Progress JS --> <script src="vendors/Counter-Up/jquery.counterup.min.js"></script> <script src="vendors/Counter-Up/waypoints.min.js"></script> <!-- Owlcarousel JS --> <script src="vendors/owl_carousel/owl.carousel.min.js"></script> <!-- Stellar JS -->
120
<script src="vendors/stellar/jquery.stellar.js"></script> <!-- Map JS --> <!-- <script src="https://maps.googleapis.com/maps/api/js"></script> <script src="vendors/map/topbuilder_map.min.js"></script>--> <!-- Theme JS --> <script src="js/theme.js"></script> </body> </html>
121
ANEXO 5 ENCUESTA
Encuesta dirigida a las personas no videntes o familiares para determinar
el grado de aceptación del dispositivo tecnológico de detección de
obstáculos y localización en tiempo real
¿Con que frecuencia usted o su familiar se moviliza de forma independiente?
Mucha
Poca
Nunca
¿Considera que usted o su familiar está expuesto a riesgos durante su
movilización?
Si
No
¿Cuál es su nivel de preocupación ante los riesgos que está expuesto una
persona con discapacidad visual cuando se moviliza solo?
Alta
Media
Baja
¿De qué manera usted o su familiar detecta los obstáculos durante la
movilización autónoma?
Bastón
Manos
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
122
Perro guía
Asistencia de persona vidente
¿Considera usted la necesidad de disponer un dispositivo que alerte de la
proximidad de obstáculos a alturas superiores a la cintura para los no videntes?
Si
No
¿Considera positivo el uso de un dispositivo tecnológico que asista a las
personas en su movilidad y localización en tiempo real?
Si
No
¿Considera positiva la opción de que la persona con discapacidad visual pueda
alertar a sus familiares por medio de comandos de voz situaciones de
emergencia?
Si
No
¿Considera necesaria este tipo de ayuda tecnológica enfocada a grupos de
personas con discapacidad visual?
Si
No
¿Qué rango de precio usted estaría dispuesto a pagar por un dispositivo de esta
naturaleza?
150-200
200-250
250-300
No es relevante
123
ANEXO 6
Manual de Usuario
Manual de aplicación del no vidente
En primer lugar se debe tener activado los datos móviles, gps y bluetooth para
el funcionamiento de la aplicación
Al abrir la aplicación, en la pantalla principal consta de 2 opciones: Registrar y
Conectar.
124
Registrar: registraremos nuestra cuenta con los datos requeridos por la
aplicación.
Conectar: accederemos a la aplicación de llenando los campos con los datos registrados.
125
Ejecución del aplicativo móvil, donde nos alertará cuando el sensor ultrasónico
detecte un obstáculo.
Aplicación del familiar
- Consta de un solo botón que sirve para conectarnos a la aplicación
126
- Ingresamos los datos en los campos para poder monitorear a la persona no
vidente.
-Al iniciar sesión con los datos correctos podemos ver a la persona no vidente en
la aplicación móvil y en la parte superior de la pantalla nos mostrará si el no
vidente envía un mensaje de alerta
Registro del Familiar Mediante la Página Web
127
En esta pagina web al llenar los campos es la que nos permite asociar la cuenta
del familiar con el no vidente.