• Author / Uploaded
• Norha Canela

Citation preview

DISEÑO DE UNA ALARMA DOMICILIARIA BASADA EN LA COMUNICACIÓN GSM Nora Puerres, Samantha Mesa y Klever Pozo. Universidad Tecina del Norte Ibarra -Ecuador [email protected] [email protected] [email protected]

Abstract— In this project the design of a GSM-based

communication, alarm which has been used sensors which generate signals when activated alerts for any event security vulnerability, these sensors communicate with GSM module and is presented by programming code based on Arduino, will make calls to a cell phone, which will report on some kind of danger that is generated in a home. 1. INTRODUCCIÓN Actualmente existen varios sistemas ya implementados de seguridad, como la Central Integral de Atención Ciudadana, tiene 17 ojos de águila, hay 57 sistemas de alarmas comunitarias en 32 barrios de la ciudad de Ibarra, pero esto ya no es suficiente por lo que también se solicita la colaboración de los ciudadanos. La ciudad se conforma de un numero alto de barrios, en este caso se ha decidido tomar como estudio el barrio Ajavi Grande, este barrio es residencial y está rodeado de locales comerciales como farmacias, peluquerías, locales de comida, entre otros, lo que hace que sea un barrio con alto movimiento y se vea afectado por el transcurso de personas todo el tiempo las cuales no siempre tienen buenas intenciones El proyecto consiste en el diseño de la programación de código para generar una Alarma domiciliaria que permitirá verificar el acceso, no autorizado de personas a dicho espacio, en este caso podría hablarse de un domicilio, basado en la implementación de un sistema inalámbrico por Comunicación GSM (servicio de mensajería corta) el cual cuando surja alguna eventualidad en dentro del domicilio permita comunicarse con alguna entidad de apoyo para evitar el robo esta puede ser la Policía Nacional del Ecuador o el Sistema de Alarmas comunitarias que se encuentran en cada barrio. Puesto que el sistema genera dos llamadas telefónicas a un número previamente guardado, esta alerta la activan los sensores de presencia, magnéticos y de humo. Además se envía

un mensaje de texto el cual informa del hecho sucedido y muestra que sensor se ha activado.

Fig. 1 Diagrama de Bloques de la Alarma GSM

2.

SEGURIDAD DOMICILIARIA

Con la apertura del mercado de Sistemas de Alarmas han surgido diferentes sistemas, sensores y diseños para proporcionar las seguridades necesarias a domicilios. Todos estos sistemas, en el hoy permiten prevenir de diferentes maneras al usuario en caso de que se haya vulnerado la seguridad. “El robo a domicilios sube en estadísticas, seguridad domiciliaria, ¿un problema sin solución?, Según los datos del último Balance de Criminalidad publicado por el Ministerio del Interior, el número de robos con fuerza en domicilios ha sido de 127.380.

un sistema de comunicaciones móviles en un entorno cambiante es bastante complicada. (Martinez, 201) 3.

MARCO DE REFERENCIA

3.1. MARCO TEÓRICO 3.1.1.

PLATAFORMA ARDUINO I

Y

TECNOLOGÍA

DE

La plataforma Arduino es un open-hardware basada en una sencilla placa con entradas y salidas (E/S), analógicas y digitales. El elemento principal el microcontrolador Atmegaxx8, un chip sencillo y de bajo coste que permite el desarrollo de múltiples diseños. Anónimo. (s.f.). Plataforma de Arduino. Además de ser una plataforma para el desarrollo de una variedad de productos destinados a la tecnología electrónica, puede ser compatible con otras plataformas como Linux, Mac Y Windows, se encuentra al alcance de todos los usuarios, dependiendo de sus requerimientos.

Fig. 3 Plataforma de comunicación GSM.

3.1.3.

Módulo de identidad del abonado (SIM)

Distingue entre la identidad del abonado y la del equipo móvil. El SIM está asociado con el abonado, se trata de un chip que el usuario debe introducir en el terminal GSM. El SIM, entre otras, debe contener la siguiente información para la comunicación:     

Número de serie Identificación internacional del abonado móvil (IMSI) Identificación temporal del abonado móvil (TMSI) PIN (Clave corta de desbloqueo) PUK (Clave larga de desbloqueo) (Julio, 211)

Fig. 2 Plataforma Arduino 1

El microcontrolador en la placa Arduino I tiene EEPRO memoria cuyos valores se mantienen cuando el tablero está apagado simulando a un pequeño disco duro. Esta función le permite leer y escribir los bytes. Consta con 32Kb de memoria FLASH para programa, 2Kb de memoria SRAM, 1Kb de Memoria EEPROM utilizada para los datos.

Fig. 4 Imagen de la memoria SIM.

3.1.4. 3.1.2.

Tecnología GSM.

Se define la red GSM (Sistema Global para las Comunicaciones Móviles) como aquel servicio portador constituido por todos los medios de transmisión y conmutación necesarios que permiten enlazar a voluntad dos equipos terminales móviles mediante un canal digital que se establece específicamente para la comunicación y que desaparece una vez que se ha completado la misma. La transmisión de voz sobre las interfaces de radio de

Comandos AT

Los comandos AT son instrucciones codificadas que conforman un lenguaje de comunicación entre el hombre y un terminal. La finalidad de los comandos AT es la comunicación con módems, la telefonía móvil GSM también ha adoptado este lenguaje para poder comunicarse con sus terminales. De esta forma, todos los teléfonos móviles GSM poseen un juego de comandos AT específico que sirve de interfaz para configurar y proporcionar instrucciones a los terminales, permiten acciones tales como realizar llamadas de datos o de voz, leer y escribir en la agenda

de contactos y enviar SMS, además de otras opciones en la configuración del terminal. (Redroban, 2012) Este tipo de comandos ya se encuentran predeterminados por defecto y por ende dependen del tipo de módulo GSM que se esté utilizando es decir, la versión. Verificando su hoja de datos se podrá definir los comandos para la comunicación GSM y una plataforma de Código. 3.1.5.

Módulo GSM.

Los módulos UMTS (3G) y GSM/GPRS permiten conectar tanto estaciones fijas como dispositivos móviles para la monitoreo y posicionamiento .a una instalación centralizada de supervisión y control. Con los nuevos productos industriales para tecnologías de Internet de banda ancha, ahora también es posible transferir datos masivos o imágenes. UMTS es el sistema más adecuado para vigilancia y seguridad en tiempo real.

Fig. 6 Sensor de Movimiento PIR.

3.1.7.

Sensor Magnético.

Los sensores magnéticos están destinados a monitorizar la posición de puertas deslizantes, pivotantes, y desmontables de seguridad. Son baratos y fiables estos sensores constan de dos partes - un contacto que está instalado en el / marco de la ventana de la puerta y un imán de Activación que se monta en la puerta. La magnética se mantiene en no-alarma posición de contacto cuando la puerta / ventana se mantiene cerrada. Estos están instalados en una puerta o ventana de tal manera que la apertura de la puerta o ventana hace que el imán a alejarse de él interruptor de contacto que activa la alarma. Fig. 5 Módulo de comunicación GSM.

3.1.6.

Sensor Infrarrojo.

Este es un sistema que funciona cuando detecta algún movimiento dentro de su rango de vista o funcionamiento, este a su vez cuando percibe el más mínimo movimiento activa al tiempo el encendido del bombillo. El funcionamiento se basa en emitir una ráfaga de señales luminosas infrarrojas desde Diodo emisor hasta uno receptor, las cuales cuando un objeto pasa y corta la señal, el dispositivo manda la señal al micro-controlador y activa el sistema de iluminación.

Fig. 7. Sensor magnético.

3.1.8.

Sensor de Humo.

Un detector de humo es una alarma que detecta la presencia de humo en el aire y emite una señal acústica avisando del peligro de incendio. Atendiendo al método de detección que usan pueden ser de varios tipos: Detectores iónicos: Utilizados para la detección de gases y humos de combustión que no son visibles a simple vista. Detectores ópticos: Detectan los humos visibles mediante la absorción o difusión de la luz.

de estado en 0L cero lógico que muestra el cambio, para la emisión de la señal de alerta. Funcionamiento:

Fig. 8. Sensor de humo.

4.

El sistema de alarma usa interruptores del tipo abierto-cerrado como los relés Reed, las cintas de metales conductores adheridas a los vidrios (las que se abren cuando los vidrios se rompen) y los sensores de vibración, para detectar cuando las ventanas o puertas son abiertas o vibran. Cuando la puerta está cerrada, el imán montado en ella se coloca junto al relé colocado en el marco y lo cierra, si la puerta se mueve el imán se separa, el relé se abre, y hace funcionar la alarma.

DISEÑO DE LA ALRMA GSM 4.1.3 Detector de humo

4.1.1.

Sensor de Movimiento PIR.

(Sensor infrarrojo pasivo) El LC-100-PI este tipo de sensor presenta un tipo de señales inteligentes para la detección fiable, inmunidad contra mascotas de hasta 55 libras (25 kg) y un diseño pequeño de tamaño. Funcionamiento: Básicamente mide el cambio de los niveles de radiación infrarroja que se emiten por los objetos que en ese momento se encuentran alrededor del sensor. La respuesta del sensor al movimiento va a ser el cambio del esta lógico de un pin, en este caso con “0L” Para la cobertura del sensor lo hace con un método de los lentes de fresnel, donde abarca un ángulo de cobertura de aproximadamente de 85° (grados), y un radio de expansión de la señal infrarroja de aproximadamente 12 metros.

Es una herramienta que sirve para detectar la presencia de humo en el aire y emite una señal acústica avisando del peligro de incendio. Existen varios tipos: -Detectores iónicos: Estos detectan gases y humos de combustión que no son visibles a simple vista. - Detectores ópticos: Estos si detectan humos visibles mediante la absorción o difusión de la luz. Funcionamiento: Detector óptico/fotoeléctrico Pueden ser de dos tipos, según detecten el humo por oscurecimiento o por dispersión del aire en un espacio. De rayo infrarrojo: están compuestos por un dispositivo emisor y otro receptor. Cuando se oscurece el espacio entre ellos debido al humo, solo una fracción de la luz emitida alcanza al receptor, provocando que la señal eléctrica producida por éste sea más débil y se active la alarma. Para la realización de este proyecto sea realizado la configuración de cada sensor de tal forma que cuando envíe un 0L (cero lógico) se active el sensor, en este caso utiliza una configuración básica con un transistor, cuando este transistor se encuentra en corte y saturación entonces se envía la señal y el sensor se activa.

Fig. 9. Vista superior de la zona de detección del sensorFuente: http://www.optex.net/br/es/sec/product/motion_detector/hx_40ram/index.html

4.1.2.

Sensores Magnéticos

Un sensor magnético es un dispositivo que responde a un estímulo externo en este caso una fuerza, que se emite por un campo magnético generando un cambio en una señal de salida. Este cambio de la señal de salida acoplado a un circuito eléctrico adecuado se usa para realizar el censado de la variable

Fig. 10. Sensor de humo funcionamiento Fuente: http://www.profesormolina.com.ar/tutoriales/trans_bipolar.htm

4.1.3.

Diseño de la Comunicación Serial

Se ha desarrollado la configuración del módulo GSM el ZTE mobile TLD ME3000_v2, mediante la comunicación serial en base a conversión max 232. 5.

Funcionamiento.

5.1.1.

Sensor magnético.

Cuando el sensor magnético se activa, procede a realizar 2 llamadas al número que se encuentra ya grabado en el código.

Fig. 13 .llamada de alerta sensor infrarrojo activado.

Si la llamada no es con contestada para mayor seguridad y que no se pierda la conexión se envía un mensaje de aviso, en el cual se informa cual sensor fue vulnerado o activado.

Fig. 11 .llamada de alerta sensor magnético activado.

Si la llamada no es con contestada para mayor seguridad y que no se pierda la conexión se envía un mensaje de aviso, en el cual se informa cual sensor fue vulnerado o activado.

Fig. 14 .Mensaje de alerta sensor infrarrojo activado.

5.1.3.

Sensor de Humo

Cuando el sensor humo se activa, procede a realizar 2 llamadas al número que se encuentra ya grabado en el código. Se debe tomar en cuenta que este sensor al activarse emitirá una alarma sonora que puede ser escuchada a más de 5 metros de distancia advirtiendo que existe presencia de humo en el hogar y posiblemente un incendio y sólo de desactivar manualmente.

Fig. 12 .Mensaje de alerta sensor magnético activado.

5.1.2.

Sensor Infrarrojo

Cuando el sensor infrarrojo se activa, procede a realizar 2 llamadas al número que se encuentra ya grabado en el código. Cuando existan mascotas no se activara puesto que este no censa un peso menor de 25Kg Fig. 15 .llamada de alerta sensor humo activado.

Si la llamada no es con contestada para mayor seguridad y que no se pierda la conexión se envía un

mensaje de aviso, en el cual se informa cual sensor fue vulnerado o activado.

necesidades de cada familia las cuales fueron parte fundamental de los objetivos para realizar mejoras con este proyecto.

7.

REFERENCIAS

[1]. Anónimo. (s.f.). Plataforma de Arduino. [2]. E.léctronica, R. y. (s.f.). [2]. Martinez, J. C. (201). Evolución de la Tecnología celular. TLATENOAMI, 5. Fig. 15 .Mensaje de alerta sensor de humo activado.

[3]. Matio95. (2012). Robotica y Electronica. 1. [4]. Redroban, D. V. (2012). Tccnología Gsm aplicada a la Automatización. Obtenido de http://www.monografias.com/trabajos93/tecnologia-gsmaplicada-automatizacion-traves-micro-controladores/tecnologiagsm-aplicada-automatizacion-traves-micro-controladores.shtml

6.

CONCLUSIONES



Con la realización de este proyecto se puede brindar una mejora en la tecnología de los sistemas de alarma que usualmente encontramos en los domicilios, siendo más fáciles de instalar y usar ya que genera alarmas reales.



La Alarma GSM permite concentrar las señales de los dispositivos de alarma y a su vez que permita alertar vía celular en caso que dichos sensores se activen. Además envía mensajes al celular para mayor seguridad.



Con el funcionamiento de esta alarma se puede decir que es de gran ayuda en la solución de los problemas de seguridad domiciliaria, puesto que al realizar llamadas en tiempo real, el usuario podrá comunicarse con ayuda pertinente cuando necesite verificar que está sucediendo en su hogar.



El proyecto está enfocado a la manera real y puede ser implementado en cualquier domicilio si así lo requiere.



Una alarma domiciliaria basada en la tecnología GSM, tiene beneficios en comparación con otros mecanismos de seguridad, ya que no importa el lugar donde se encuentre el usuario siempre recibirá el mensaje de alerta. Este mecanismo de seguridad ayuda a disminuir el índice de robos en los hogares. La implementación de esta alarma es menos costosa que las que se encuentran actualmente en el mercado. Realizar encuestas ayuda a comprender la situación actual de un lugar y sirvió para determinar las

  

[5]. Arduino. (2014). Arduino. Obtenido de http://arduino.cc/es/Tutorial/LiquidCrystal [6]. BLIOGRAPHY Anónimo. (s.f.). Plataforma de Arduino. Obtenido de http://platea.pntic.mec.es/~mhidalgo/documentos/02_PlataformaArduino.pd Arduino, Java y Raspberry. (s.f.). Panama Hitek. Obtenido de http://panamahitek.com/guardando-datos-en-arduino-utilizando-la-memoriaeeprom/ [7]. BLIOGRAPHY Matio95. (2012). Robotica y Electronica. 1. Obtenido de http://matio95.blogspot.com/2012/06/arduino-uno.html [8]. BLIOGRAPHY Martinez, J. C. (201). Evolución de la Tecnología celular. TLATENOAMI, 5. Obtenido de http://www.eumed.net/rev/tlatemoani/07/rhck.html

8.

Biografía.

Nora A Puerres, Nació el 23 de Agosto de 1987, El Angel Carchi,estudios de primaria Escuela “Santa Mariana de Jesus” estudios secuandiros Colegio Nacional el angel, donde obtuvo su título de Bachiller en la especialización de Físico Matemático actualmente cursa el noveno semstre de Ingenieria en Electronica de Redes de Comunicación en la Universidad Tecnica del Norte.

Samantha M Mesa. Nacida en Ibarra, el 26 de Septiembre de 1991. Realizo sus estudios secundarios en el “Colegio Nacional Ibarra” y en la Unidad Educativa “Teodoro Gómez de la Torre”, donde obtuvo su título de Bachiller en la especialización de Físico Matemático, posteriormente ingreso a la Universidad Técnica del Norte, optando por la carrera de Electrónica y Redes de Información que en la actualidad cursa en novenos semestre de Ingeniería en Electrónica y Redes de Comunicación.

Klever R Pozo. Nacido en El Angel, el 02 de Enero de 1990. Realizo sus estudios secundarios en el “Colegio Nacional El Angel” donde obtuvo su título de Bachiller en la especialización de Físico Matemático, posteriormente ingreso a la Universidad Técnica del Norte, optando por la carrera de Electrónica y Redes de Información que en la actualidad cursa el octavo nivel.