UNIVERSIDAD NACIONALPEDRO RUIZ GALLO

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

Propuesta de tutoría con control de asistencia para alumnos de la escuela de

Ing. De Sistemas de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo

INTEGRANTES

Lambayeque, noviembre del 2015

ÍNDICE

ÍNDICE-----------------------------------------------------------------------------1

DATOS GENERALES------------------------------------------------------------3

1. Objeto de estudio 3

2. Problemática 3

3. Campo 3

4. Formulación del Problema Científico 4

5. Objetivos 45.1. Objetivo General----------------------------------------------------------------------------------------------------------45.2. Objetivos Específicos----------------------------------------------------------------------------------------------------4

MARCO TEÓRICO----------------------------------------------------------------5

1. Terminología 51.1. Sistema----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------51.2. Geolocalización-----------------------------------------------------------------------------------------------------------61.3. Latitud y Longitud--------------------------------------------------------------------------------------------------------6

2. Tecnologías de Geolocalización 72.1. El sistema GPS-------------------------------------------------------------------------------------------------------------7

2.1.1. Visión global del GPS---------------------------------------------------------------------------------------------82.1.2. El Sistema GPS Trimble AVL-------------------------------------------------------------------------------------9Aplicaciones---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------10

2.2. Sistema celular GSM---------------------------------------------------------------------------------------------------10Estandarización de localización en GSM---------------------------------------------------------------------------------11Elementos de localización en la red GSM--------------------------------------------------------------------------------11Tabla comparativa entre GSM y GPS--------------------------------------------------------------------------------------13

2.3. RADAR (Radio Detection And Ranging)----------------------------------------------------------------------------13

3. El perfil del consumidor tecnológico en LatinoAmérica 14Los “instrumentados”------------------------------------------------------------------------------------------------------------14Los “inmersos”---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------14Los “vinculados”-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------14Los “fascinados”-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------14Los “evolucionados”--------------------------------------------------------------------------------------------------------------14

4. BIBLIOGRAFIA 15

VARIABLES---------------------------------------------------------------------16

1

1. Variable Independiente---------------------------------------------------------------------------------------------------162. Variable dependiente-----------------------------------------------------------------------------------------------------16

HIPÓTESIS----------------------------------------------------------------------171. Hipótesis General-----------------------------------------------------------------------------------------------------------172. Hipótesis Específicas-------------------------------------------------------------------------------------------------------17

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Datos Generales

1. Objeto de estudio

Control de asistencia con fines de tutoría para los alumnos.

2. Problemática

Deficiencia de control de asistencia de alumnos a clase.

Carencia de comunicación de asistencia a padres de familia.

Carencia de control de notas a padres de familia.

Carencia de un sistema informático que permita el conocimiento el control de notas y asistencias de los alumnos.

Carencia de tutoría formativa hacia los alumnos.

3. Campo

Escuela de ingeniería de sistemas de la universidad nacional Pedro Ruiz Gallo.

4. Formulación del Problema Científico

¿Cómo gestionar la tutoría con control de asistencia para los alumnos de la escuela de Ingeniería de Sistemas de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo con el uso de tecnología de información?

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5. Objetivos

1.

5.1. Objetivo General

Diseñar y desarrollar un aplicativo que permita llevar el registro de la asistencia de alumnos a la clase, para la universidad nacional “Pedro Ruiz Gallo”.

5.2. Objetivos Específicos

Diseñar un sistema de información de acuerdo a las necesidades de la universidad.

Mejorar el control de información.

Realizar un modelo de datos que garantice la seguridad de la información.

Elaborar módulos donde se pueda registrar y consultar la asistencia a clase.

Generar informes e impresión de la asistencia de estudiantes.

Generar reportes estadísticos del registro de asistencia de los alumnos.

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Marco Teórico

1. Terminología

2.

1.1. Sistema

Etimológicamente se puede decir que la noción de “sistema” proviene de dos vocablos griegos los cuales son syn e istemi, que traducidos a nuestro idioma quiere decir “reunir en un todo organizado”.

En las definiciones más simples se identifican los sistemas como conjuntos de elementos que actúan de forma conjunta relacionándose entre sí, que mantienen al sistema directa o indirectamente unido de modo más o menos estable, de acuerdo a la finalidad que persiguen.

En general, podemos definir como un Sistema al grupo de partes y objetos que actúan de manera interrelacionada y que forman un todo o que se encuentran bajo la influencia de fuerzas en alguna relación definida. Están dinámicamente relacionados en el tiempo. Algunos autores definen sistema como cualquier conjunto de dispositivos que colaboran en la realización de un fin específico. (INEI)

1.2. Geolocalización

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Según J.M. Ablitas Muro La georreferenciación o geolocalización hace referencia al posicionamiento con el que se define la localización de un objeto espacial (representado mediante punto, vector, área, volumen) en un sistema de coordenadas. Este proceso es utilizado frecuentemente en los sistemas de información geográfica. (Ablitas, 2013).

Según la geógrafa María Evangelina Chávez: La geolocalización hace referencia al posicionamiento con el que se define la localización de un objeto espacial (representado mediante punto, vector, área, volumen) en un sistema de coordenadas y datum determinado. Este proceso es utilizado frecuentemente en los Sistemas de Información Geográfica.

El término geolocalización comprende la conjunción de una serie de tecnologías que tienen como fin la utilización de información vinculada a una localización geográfica del mundo real.

Se pueden distinguir principalmente tres componentes asociados a todo proceso de geolocalización.

Un dispositivo hardware, que actuará como plataforma en la que se desarrollará el proceso de geolocalización.

Un programa software, que ejecutará el proceso de geolocalización según su implementación.

Una conexión a Internet, que actuará como medio de obtención e intercambio de información y, en ocasiones, como sistema de almacenamiento y procesamiento de la misma (según el modelo en “la nube”).

Dada la importancia del proceso de georreferenciación, y debido a que juega un papel importante en la gran mayoría de las aplicaciones de geolocalización, en ocasiones se utilizan ambos términos indistintamente. (Manrique, Borja & Ytalo 2014).

1.3. Latitud y Longitud

Son coordenadas que miden el ángulo entre un punto cualquiera y su referencia (el Ecuador para latitud, el meridiano de Greenwich para la longitud). En la práctica, la combinación de ambos ángulos permite expresar cualquier posición en la superficie de la Tierra. (Manrique, Borja & Ytalo 2014).

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2. Tecnologías de Geolocalización

2.1. El sistema GPS

El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de navegación satelital consistente de una red de 32 satélites orbitando a 20200 km de distancia en el espacio y en seis planos orbitales. Estos satélites se encuentran en constante movimiento girando alrededor de la tierra dos veces en menos de 24 horas, es decir a 11000 km/h. Los satélites del GPS se conocen con el nombre de NAVSTAR.

Los primeros satélites del sistema GPS fueron enviados en febrero de 1978.

Cada satélite pesa cerca de 920 Kg. y mide cerca de 5 m, con 7.2 m2 de área con los paneles solares extendidos.

La potencia de transmisión de cada uno, es de solo 50 watts o menos.

Cada satélite transmite dos señales o portadoras, L1 y L2. Los usuarios civiles usan la frecuencia "L1" de 1575.42 MHz.

La vida útil de los satélites de 7 a 8 años. Constantemente se están construyendo reemplazos y están siendo enviados a órbita. El programa de GPS cuenta con reemplazos hasta el año 2016.

Para determinar la posición el receptor GPS, compara la hora a la que la señal fue transmitida desde un satélite con la hora a la que la recibió el receptor esta diferencia de tiempo le dice al receptor GPS qué tan lejos está ese satélite en particular, si se adiciona las medidas de la distancia de algunos satélites, se puede triangular la posición. Con un mínimo de tres o más satélites el receptor GPS se puede determinar la posición: latitud / longitud. A lo que se le llama posición fija 2D. Con cuatro o más satélites un receptor GPS puede determinar una posición 3D que incluye latitud, longitud y altura elipsoidal. Con sólo verificar continuamente su posición, un receptor GPS también puede proveer con precisión; velocidad y dirección de viaje (conocida también como "ground speed" y "ground track"). (Herrera, 2011)

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2.1.1. Visión global del GPS

Según Eduardo Huerta, Aldo Mangiaterra y Gustavo Noguera en su libro “GPS Posicionamiento Satelital” el GPS es un sistema que tiene como objetivo la determinación de las coordenadas espaciales de puntos respecto de un sistema de referencia mundial. Los puntos pueden estar ubicados en cualquier lugar del planeta, pueden permanecer estáticos o en movimiento y las observaciones pueden realizarse en cualquier momento del día.

Desarrollado originariamente por los militares norteamericanos, GPS (Sistema de Posicionamiento Global) fue diseñado para localizar y manejar aviones, buques, vehículos e infanterías. Hoy en día el GPS es disponible para el uso civil. 32 satélites NAVSTAR orbitan actualmente alrededor de la tierra en seis planos orbitales y estos satélites transmiten señales a la tierra que son recibidas por los receptores GPS para determinar la localización de objetos. Recibiendo señales de muchos satélites, los receptores GPS dan una localización extremamente precisa, normalmente a menos de 10 metros de la posición actual, esté donde esté en el mundo. Mientras el costo de la tecnología GPS se reduce debido a su popularidad en la industria marina, y los circuitos integrados están disponibles por varios proveedores que facilitan la implementación y aprovechamiento del GPS combinado con computadoras y tecnología de comunicaciones crean un sistema de gestión de flota potente y económica.(Herrera, 2011)

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Figura 1 Constelación de satélites NAVSTAR

2.1.2. El Sistema GPS Trimble AVL

TRIMBLE AVL es la compañía líder en el mundo en localización de vehículos por medio de un sistema GPS. El receptor GPS es un componente integral de los sistemas automáticos de la localización del vehículo (AVL). Los sistemas de Trimble AVL proveen para a los operadores de servicio de transporte públicos para su seguridad: por ejemplo se sabe exactamente donde está cada vehículo, el patrullero, automóvil o la ambulancia en cualquier momento dado. Con esta información, las estaciones de control envían el vehículo más cercano a una escena de la emergencia, disminuyendo los tiempos de reacción para las llamadas de emergencia.

El subsistema de Trimble GPS/AVL Proporciona una solución integral para poner sistemas móviles para la posición requerida. Combina comunicaciones por radio y tecnologías del GPS para permitir a las agencias públicas de seguridad disminuir tiempos de reacción de la llamada de emergencia y mejorar eficacia operacional. La unidad móvil envía datos de la localización del GPS a la estación base en un centro de control que muestra localizaciones en tiempo real en una visualización de la correspondiente base. Los operadores del envío dan las instrucciones de la respuesta de la emergencia al vehículo más cercano que entonces se visualizan en la terminal móvil.

Componentes del Sistema AVL La localización automática del vehículo (AVL) es una tecnología usada para seguir los vehículos (móviles activos). Cada unidad móvil tiene un receptor GPS que señala la posición y la envía a la estación de control, esto permite que se vigile la flota entera y maneje los móviles activos.Existen por lo menos 8 a 9 satélites de los 32 satélites de la constelación NAVSTAR-GPS que se mueven en órbita elípticas alrededor del móvil proveído con GPS. En cada vehículo se necesita un receptor GPS, para rastrear los satélites y calcular su ubicación. Pero las unidades móviles de Trimble GPS hacen realmente mucho más que eso. (Rey, 2010)

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En conjunto ellos: Reciben las señales de los satélites GPS.

Hacen los ajustes para el diferencial GPS y/o cómputo muerto.

Comunicación con la estación de control. Usa comunicaciones incorporadas o interconexión con una radio modem externo.

Datos de registro.

Recibe el tiempo preciso (de los relojes atómicos que usan los satélites)

Calculan su posición, velocidad, y altitud.

Aplicaciones

Respecto al campo de aplicación de los GPS existen múltiples tales como: en los sistemas de posicionamiento, en los sistemas de ayuda en la navegación, en la modelización del espacio atmosférico y terrestre o en aplicaciones que requieran de alta precisión en la medida del tiempo. En el campo civil, en donde se enfoca la presente investigación es en la utilización de Sistemas de Alarma automática, ya que existen sistemas de este tipo conectados a sensores dotados de un receptor GPS para supervisión del transporte, debido a que la generación de una alarma permite la rápida asistencia del vehículo. (La Rosa y Bazalar, 2012)

2.2. Sistema celular GSM

GSM es el acrónimo de “Global System for Mobile Communication”. Este sistema de comunicación se basa en enlaces de radio para permitir un acceso digital a la red telefónica por medio de terminales móviles. En la actualidad, es posible gracias a la adhesión de algunos elementos. El objetivo de un sistema de comunicaciones móviles es proporcionar la capacidad de establecer un canal de comunicación a usuarios cuya posición es desconocida, o bien que se encuentran en movimiento. (Giraldo, 2006)

Estandarización de localización en GSM

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GSM ha sido estandarizado por el organismo de estandarización europeo ETSI respecto al sistema, a los nuevos nodos de red, mecanismos necesarios para el tratamiento de la información de localización dentro y fuera de la red, para con ello poder permitir la prestación de servicios de localización.

ETSI define tres escenarios para los sistemas de localización:

Localización terminada en móvil, donde un cliente de localización inicia el proceso de localización al solicitar al núcleo de la red la posición de un usuario móvil.

Localización originada en móvil, en donde el cliente de localización que se encuentra residente en el propio terminal móvil que solicita su localización.

Localización originada en red, en donde el núcleo de la red es quien decide realizar la localización ante la detección de un determinado evento, o puede realizarse también por una llamada de emergencia. ((La Rosa y Bazalar, 2012)

Elementos de localización en la red GSM

El sistema de localización estandarizado por el ETSI añade cuatro nodos específicos a los ya disponibles para la localización.

• LMU: en las redes GSM las estaciones base no se encuentran sincronizadas entre sí y para poder aplicar el método de la triangulación es necesaria incorporar una unidad de medida que brinde solución a este problema de desincronización.

Este nodo es parte de la red radio y cumple el papel de sensar las emisiones de radio de los terminales móviles. Realiza medidas de señal de un móvil determinado y transmite el resultado al SMLC del que depende. Entonces el SMLC podrá realizar las triangulaciones y de esta forma localizar el móvil, debido a que recibe información de las LMUs de las cuales conoce su ubicación geográfica. Esta información recibida también incluye datos respecto al mantenimiento, prestaciones, capacidades, fallos, etc.

La precisión del sistemas dependerá de la densidad de la red de LMUs, y esta densidad puede variar desde una LMU cada cinco estaciones base hasta una cada dos, esto hace que el costo no sea despreciable. Existen LMUs de dos tipos: tipo A (incorporado a una unidad independiente) y B (incorporado a la estructura de red).

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• SMLC (Serving Mobile Location Center): Controlador de las LMUs y las Estaciones Bases Controladoras BSCs respecto a las mediciones realizadas a las señales que provienen de los móviles. El SMLC interactúa con las BSC directamente o mediante la MSC que la controla. La interacción con las LMUs y el terminal móvil se realiza a través de la BSC.

Sus principales funciones son: la Gestión de la movilidad de las LMUs (registra estado y posición), difunde la información de asistencia remota a E-OTD y A-GPS, Coordina y selecciona los recursos del radio 45 necesarios para realizar localizaciones en función a la calidad de servicio y capacidades de la red, calcula la posición del móvil en función de la información que obtiene, difusión de diferentes tipos de informaciones (prestaciones, mantenimiento, capacidad, fallos, etc.), entre otras.

• GMLC (Gateway Mobile Location center): Este nodo se encarga de actuar como la interfaz entre el cliente externo y la red móvil a fin de ofrecer los servicios en localización. Se encuentra agrupado aquí todas las funciones relacionadas a la intelección del cliente externo solicitante de la información de localización. Realiza funciones de control de acceso, para ello hace uso de unas listas negras de clientes no permitidos y otras con los usuarios móviles que podrán ser localizados por clientes externos.

Las principales funciones son las de control del proceso de localización, control del acceso de los clientes de los servicios de localización, tarificación del servicio, transformación entre el sistema de coordenadas dado por la red y el deseado por el usuario, otorgar información de mantenimiento, capacidad, fallos, entre otras.

• CBC (Cell Broadcast Center): La función de este nodo es la de difundir la información de soporte a los sistemas de localización tal como A-GPS en el modo broadcast o unicast. El costo de este nodo es elevado, es por ello no es muy utilizado por los operadores, normalmente se opera en modo unicast. (La Rosa y Bazalar, 2012)

Tabla comparativa entre GSM y GPS

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La siguiente tabla ha sido elaborada teniendo en cuenta las principales características de estas tecnologías, con la finalidad de determinar cuál de ellas será conveniente a utilizar en el presente proyecto.

GSM/GPRS GPS

Las medidas de potenciarecibidas a través de Estaciones Base Satélites

Disponibilidad decobertura a nivel nacional(sobre todo en entornos

rurales)Limitada Completa

Cobertura en ciertos escenarios como áreas

urbanas densas o también en interior de edificios o túneles.

Mejor que GPS Limitada

Flexibilidad y calidad de servicio. Muy buena Muy Buena

Costos Es económica Tendencia a decrecer

Precisión Inferior a GPS Entre 10 metros y milímetros

2.3. RADAR (Radio Detection And Ranging)

El radar (término derivado del acrónimo ingles Radio Detection And Ranging, “detección y medición de distancias por radio”) es un sistema electrónico que permite detectar objetos y determinar su distancia. El principio de funcionamientos de este sistema es la transmisión de una determinada señal de Radiofrecuencia que incide en un objeto llamado “blanco”, el cual refleja la señal en varias direcciones, una porción de esta señal “eco” es captada por un receptor, que puede ser la misma antena de transmisión, la cual se encarga de filtrar la señal de un cierto ruido “clutter”, amplificarla y procesarla para obtener la información del “blanco”.

Al medir el tiempo entre la señal transmitida y la recibida, así como por la posición de la antena, en la elevación y azimut, se puede determinar la posición del “blanco”.

3. El perfil del consumidor tecnológico en LatinoAmérica

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Los “instrumentados”

Consumidores que utilizan las tecnologías para agilizar sus tareas cotidianas, facilitar su vida, pero no las idolatran ni dependen de ellas para definir su personalidad. En estos casos, el buen precio es un factor importante en el equipo que adquiere este tipo de consumidor.

Los “inmersos”

Personas que tienen parte de su identidad definida a partir de la tecnología, en particular en lo referido a la forma en la que establecen vínculos e intereses comunes con otras personas. Prácticamente usan las herramientas digitales para relacionarse con otros.

Los “vinculados”

La tecnología es fundamental para poner en práctica los proyectos de vida de estos consumidores. Las máquinas o herramientas digitales son como una extensión de su cuerpo porque potencian sus capacidades humanas. Los “vinculados” saben que ni todos los equipos son hechos iguales, por eso, comprar una computadora de una marca confiable es una manera de disminuir los aburrimientos y estar seguro de una buena compra.

Los “fascinados”

Les gusta tener siempre lo más moderno. Para ellos, lo último en “gadgets” tecnológicos son íconos de la modernidad y consumir esas novedades los ayudan a destacarse.

Los “evolucionados”

Para estos individuos, el universo de la tecnología es su hábitat. Se trata de los niños y adolescentes que ya nacieron adaptados y están creciendo en un mundo digital y son los primeros que reciben el impacto de los cambios tecnológicos en su relación con el entorno (Publicado por Intel Latinoamérica en Intel Latinoamérica Newsroom).

3.

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4. BIBLIOGRAFIA

Ablitas, J. M., Lorente, P. G., Goienetxe, A., Istúriz, A., Biurrun, J., Casadamón, L., &

Pascual, M. (2013, Abril). Nuevo sistema de geolocalización en Navarra

para disminuir los tiempos de respuesta en aviso urgente en zonas de

montaña y de gran dispersión. In Anales del Sistema Sanitario de Navarra

(Vol. 36, No. 1, pp. 47-55).

Giraldo, J. G. & Palacios Ochoa, J. (2006). Sistema de localización y consulta de

servicios por celular haciendo uso de la tecnología inalámbrica. Universidad

Nacional Mayor de San Marcos. Programa Cybertesis PERÚ.

Herrera Rosado, R. F. (2011). GPS aplicado a la ubicación de vehículos de transporte

terrestre y sus alternativas en su gestión. Universidad Nacional de

Ingeniería. Programa Cybertesis PERÚ.

Instituto Nacional de Estadística e Infórmatica. ¿Qué es la Teoría General de

Sistemas?. Lima

La Rosa Victoria, K. F., & Montes Bazalar, L. (2012). Diseño de sistema integral de

seguridad vehicular: Seguridad pasiva, seguridad activa y socorro

inmediato para conductores y pasajeros de vehículos automotores.

Pontificia Universidad Católica del Perú.

Manrique Oporto, M. E., Borja, M. & Ytalo, E. (2014). Desarrollo de un sistema

móvil/web de georreferenciación para la difusión de ubicaciones de locales

comerciales aplicando geosocialización. Instituto de Investigación de la

Facultad de Ingeniería de Sistemas e Informática

Rey, J. R. (2010). El sistema de posicionamiento global-GPS.

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Variables

1. Variable Independiente

Sistema de Geolocalización de las Líneas de Transporte Público.

2. Variable dependiente

Comodidad y facilidad del acceso de información y ubicación de los vehículos.

VARIABLES DEFINICIÓN CONCEPTUAL DEFINICIÓN OPERACIONAL

Sistema de Geolocalización

de las Líneas de Transporte

Público.

Es un software que nos permitirá ver la ubicación del transporte público e información de las Rutas.

Nivel de confiabilidad de la Geolocalización de Transporte Público

Comodidad y facilidad del

acceso de información y

ubicación de los vehículos.

Esta tecnología será gran apoyo para las personas que cotidianamente se trasladan mediante el transporte público

Contar con una base de datos con las rutas de los vehículos y aplicar una encuesta a la población para medir la eficiencia de esta tecnología.

Compatibilidad con la

tecnología móvil.

El Software pueda funcionar en un dispositivo móvil.

Revisión del software en el dispositivo móvil.

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Hipótesis

1. Hipótesis General

El Sistema de Geolocalización de las Líneas de Transporte Público será compatible con la tecnología móvil para la comodidad y facilidad del acceso de la Información y sobre las Rutas y ubicación de los vehículos a la Población de Chiclayo, José Leonardo Ortiz y La Victoria.

2. Hipótesis Específicas

H1: El Sistema de Geolocalización de las Líneas de Transporte Público logrará la comodidad y facilidad en el acceso de información y ubicación de los vehículos de la población de Chiclayo, José Leonardo Ortiz y La Victoria.

H2: El Sistema de Geolocalización de Las Líneas de Transporte Público alcanzará la compatibilidad con la tecnología móvil.

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