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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
DISEÑO DE UN PROTOTIPO PARA GEOLOCALIZACIÓN Y
AUTOMATIZACIÓN VEHICULAR A BAJO COSTO USANDO
HERRAMIENTAS OPEN SOURCE.
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
AUTOR:
CASTRO NARANJO DANIEL JOSÉ
TUTOR:
ING. MARÍA FERNANDA MOLINA MIRANDA, MSC
GUAYAQUIL – ECUADOR
2019

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS
TÍTULO: “DISEÑO DE UN PROTOTIPO PARA GEOLOCALIZACIÓN Y
HERRAMIENTAS OPEN SOURCE.”
REVISORES:
INSTITUCIÓN:
Universidad de
Guayaquil
FACULTAD: Ciencias Matemáticas y
Físicas
CARRERA: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
FECHA DE
PUBLICACIÓN:
N° DE PÁGS.: 123
ÁREA TEMÁTICA: Investigación
PALABRAS CLAVES: Prototipo, Arduino, Geolocalización, Automatización,
Vehículo, Vehicular.
RESUMEN: Este proyecto aborda la temática de proporcionar seguridad a los
vehículos, enfocado a vehículos de clase media baja se propone el diseño de
un prototipo que permita por medio de automatización el control de forma
remota de funcionalidades básicas del vehículo así como el monitoreo del
mismo.
N° DE REGISTRO: N° DE CLASIFICACIÓN:
DIRECCIÓN URL (TESIS EN LA WEB):
ADJUNTO PDF
X
SI NO
CONTACTO CON
AUTOR:
Daniel José Castro
Naranjo
TELÉFONO:
0986714234
E-MAIL:
daniel.castron@ug.edu.ec
CONTACTO DE LA
INSTITUCIÓN:
NOMBRE: Ab. Juan Chávez Atocha.
TELÉFONO: 042307729
E-mail: juan.chaveza@ug.edu.ec

III
APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del trabajo de Titulación, “Diseño de un prototipo para
geolocalización y automatización vehicular a bajo costo usando
herramientas open source” elaborado por el Sr. Castro Naranjo Daniel José,
alumno no titulado 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. MARÍA FERNANDA MOLINA MIRANDA, MSC
TUTORA

IV
DEDICATORIA
Este proyecto de titulación está
dedicado a Dios que brinda vida y
fuerza para realizarlo y perseverancia
para seguir adelante.
Va dedicado para mis padres Moisés
Castro y Celia Naranjo quienes me
han apoyado a lo largo de todo mi
proceso como estudiante, guiándome
a crecer y ser mejor persona.
Castro Naranjo Daniel José

V
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por cada día que
me permite despertar con salud para
seguir adelante con mis metas, a la
Universidad de Guayaquil y a los
profesores y tutores que me han
guiado durante mi instrucción y han
brindado un lugar en el cual
desarrollar mis conocimientos.
Agradezco a mis padres por todo su
apoyo y cuidado, por la dedicación
que me han enseñado a ponerle a
mis metas y ser mi motor para seguir
adelante.

VI
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN
Ing. Gustavo Ramírez Aguirre, M.Sc.
DECANO DE LA FACULTAD
CIENCIAS MATEMATICAS Y
FISICAS
Ing. Francisco Palacios Ortiz, Mgs.
DIRECTOR DE LA CARRERA DE
INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
Ing. Christian Antón Cedeño, M.Sc.
PROFESOR REVISOR DEL ÁREA
TRIBUNAL
Ing. Ma. Fernanda Molina Miranda, Msc
PROFESOR TUTOR DEL PROYECTO
DE TITULACION
Ing. Juan Chaw Tutiven M.Sc.
PROFESOR REVISOR DEL ÁREA
TRIBUNAL
Ab. Juan Chávez Atocha, Esp.
SECRETARIO TITULAR

VII
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”.

VIII
TELECOMUNICACIONES
Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el
título de:
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
AUTOR:
CASTRO NARANJO DANIEL JOSÉ
CI. 0931472815
TUTORA: ING. MARÍA FERNANDA MOLINA, M.SC
Guayaquil, Enero de 2019
AUTOMATIZACIÓN VEHICULAR A BAJO COSTO
USANDO HERRAMIENTAS
OPEN SOURCE.

IX
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 el estudiante CASTRO
NARANJO DANIEL JOSÉ , como requisito previo para optar por el título de
Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones cuyo tema es:
“DISEÑO DE UN PROTOTIPO PARA GEOLOCALIZACIÓN Y
HERRAMIENTAS OPEN SOURCE.”
Considero aprobado el trabajo en su totalidad
Presentado por:
CASTRO NARANO DANIEL JOSÉ C.I: 0931472815
Tutora:
ING. MARÍA FERNANDA MOLINA, M.SC
Guayaquil, Enero de 2019

X
TELECOMUNICACIONES
Autorización para la Publicación de Proyecto de Titulación
en Formato digital
1. Identificación del Proyecto de Titulación:
Nombre del Alumno: Castro Naranjo Daniel José
Dirección: Villa bonita Etapa Mi lote
Teléfono: 0986714234 E-Mail: daniel.castron@ug.edu.ec
Facultad: Ciencias Matemáticas y Físicas
Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Proyecto de titulación al que opta: Ingeniero en Networking y
Telecomunicaciones
Profesor tutor: Ing. María Fernanda Molina, M.sc
Título del proyecto de titulación: Diseño de un prototipo para
geolocalización y automatización vehicular a bajo costo usando
herramientas opensource.
Tema del Proyecto de Titulación: Prototipo, Arduino, Geolocalización,
Automatización, Vehículo, Vehicular.

XI
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: X Después de 1 año:
Firma Alumno:
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.
DVDROM CDROM X

XII
INDICE GENERAL
APROBACIÓN DEL TUTOR ............................................................................... III
DEDICATORIA.....................................................................................................IV
AGRADECIMIENTO .............................................................................................V
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN .........................................................VI
DECLARACIÓN EXPRESA................................................................................VII
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR.................................................IX
Autorización para la Publicación de Proyecto de Titulación en Formato
digital....................................................................................................................X
INDICES DE TABLAS ....................................................................................... XV
INDICE DE GRÁFICOS .................................................................................... XVI
ABREVIATURAS ............................................................................................ XVIII
SIMBOLOGÍA ................................................................................................. XVIII
RESUMEN......................................................................................................... XIX
ABSTRACT........................................................................................................ XX
INTRODUCCIÓN................................................................................................... 1
CAPÍTULO I .......................................................................................................... 3
EL PROBLEMA .................................................................................................... 3
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.................................................................. 3
Ubicación del problema en un contexto........................................................ 3
Situación Conflicto .......................................................................................... 5
Causas y Consecuencias del Problema ........................................................ 6
Delimitación del Problema .............................................................................. 6
Formulación del Problema.............................................................................. 7
Evaluación del Problema ................................................................................ 7
OBJETIVOS ...................................................................................................... 8
Alcances del Problema.................................................................................... 8

XIII
Justificación e Importancia de la Investigación............................................ 8
Metodología del proyecto ............................................................................... 9
CAPÍTULO II ....................................................................................................... 11
MARCO TEÓRICO.............................................................................................. 11
Antecedentes del estudio ................................................................................. 11
Fundamentación teórica ................................................................................... 16
Tecnologías usadas para la comunicación y el monitoreo vehicular....... 16
Tecnología de Geolocalización................................................................. 17
Rastreo Satelital Vehicular ........................................................................ 20
Tecnologías de transmisión y recepción de datos..................................... 21
Tecnología GSM. ........................................................................................ 21
Arquitectura de GSM.................................................................................. 21
Automatización .............................................................................................. 24
Elementos que serán automatizados en el vehículo. ............................. 24
Elementos indispensables para el prototipo de automatización y
monitoreo vehicular................................................................................... 27
Dispositivos usados para la automatización del prototipo.................... 35
Dispositivos necesarios usados para la automatización en ambiente
real............................................................................................................... 38
FUNDAMENTACIÓN LEGAL ............................................................................. 39
Pregunta científica a contestarse .................................................................... 45
Definiciones conceptuales ............................................................................... 46
CAPÍTULO III ...................................................................................................... 48
PROPUESTA TECNOLÓGICA........................................................................... 48
Análisis de factibilidad...................................................................................... 49
Ventajas del prototipo: .................................................................................. 49
Factibilidad Operacional ............................................................................... 49
Factibilidad técnica........................................................................................ 50

XIV
Fase uno. Programación de los controladores........................................... 54
Arduino DUE ............................................................................................... 54
Arduino Mega ............................................................................................. 55
Arduino UNO............................................................................................... 56
Funcionamiento de la aplicación Smartphone........................................ 56
Fase dos. Ensamble físico del prototipo. .................................................... 61
Funcionamiento general del prototipo..................................................... 61
Conexiones detalladas de los circuitos integrados para el prototipo. . 63
Descripción de conexiones del prototipo en un vehículo (ambiente real).
......................................................................................................................... 70
Pruebas de funcionamiento de dispositivos desde el monitor serie........ 74
Factibilidad Legal........................................................................................... 79
Factibilidad Económica................................................................................. 80
Etapas de la metodología del proyecto ....................................................... 82
Entregables del proyecto .............................................................................. 83
Criterios de validación de la propuesta .......................................................... 83
Procesamiento y análisis.................................................................................. 84
CAPITULO IV...................................................................................................... 97
CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO O SERVICIO................... 97
Conclusiones ................................................................................................. 99
Recomendaciones ....................................................................................... 100
BIBLIOGRAFÍA................................................................................................. 101
ANEXOS ........................................................................................................... 104

XV
INDICES DE TABLAS
Tabla 1. Causas y consecuencias del problema................................................... 6
Tabla 2. Tabla de características del Hardware.................................................. 15
Tabla 3. Tabla de características para Software................................................. 15
Tabla 4. Especificaciones de módulo GSM. ....................................................... 32
Tabla 5. Especificaciones de módulo GPS ......................................................... 33
Tabla 6.Dispositivos necesarios para la demostración con prototipo. ................ 52
Tabla 7. Dispositivos necesarios para implementación en ambiente real........... 53
Tabla 8. Software necesario para la implementación del prototipo. ................... 53
Tabla 9. Tabla de dispositivos para el prototipo.................................................. 80
Tabla 10. Dispositivos necesarios para una implementación real. ..................... 81
Tabla 11. Dispositivos necesarios en caso de existir sistema de puertas y alarma
en el vehículo. ..................................................................................................... 82
Tabla 12. Población base.................................................................................... 84
Tabla 13. Edad de la población........................................................................... 85
Tabla 14. Género de la población. ...................................................................... 86
Tabla 15. Población que posee Geolocalizador.................................................. 87
Tabla 16. Razón por la cual la población no posee GPS.................................... 88
Tabla 17. Opinión de la población sobre la seguridad de vehículos con GPS.... 89
Tabla 18. Factibilidad de la automatización. ....................................................... 90
Tabla 19. Factibilidad de interoperabilidad del prototipo..................................... 91
Tabla 20. Factibilidad del prototipo. .................................................................... 92
Tabla 21. Estudio de sistemas similares............................................................. 93
Tabla 22. Opinión de la población sobre la seguridad. ....................................... 94
Tabla 23. Disponibilidad de precio por parte de la población. ............................ 95
Tabla 24. Aceptación del dispositivo por parte de la población .......................... 96
Tabla 25. Tabla de criterios de aceptación del prototipo. ................................... 98

XVI
INDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1. Resultados de operación Blindaje II ................................................... 3
Gráfico 2. Diagrama de bloques de un AVL. ..................................................... 12
Gráfico 3. Visibilidad satelital............................................................................. 17
Gráfico 4. Posición y distancia satelital ............................................................. 18
Gráfico 5. Google Maps latitud y longitud.......................................................... 18
Gráfico 6. Triangulación de posición. ............................................................ 19
Gráfico 7. Localización de vehículo automática............................................ 20
Gráfico 8. Elementos de la Arquitectura GSM................................................... 22
Gráfico 9. Tamaños de tarjeta SIM.................................................................... 24
Gráfico 10. Sistema de seguro de puertas. ....................................................... 25
Gráfico 11. Elementos que accionan la alarma del vehículo............................. 26
Gráfico 12. Tipos de luces................................................................................. 27
Gráfico 13. Tipos de Arduino............................................................................. 28
Gráfico 14. Partes del Arduino Uno................................................................... 29
Gráfico 15. Partes del Arduino Mega 2560 ....................................................... 30
Gráfico 16. Arduino DUE. .................................................................................. 31
Gráfico 17. SIM900 GSM GPRS Shield ............................................................. 32
Gráfico 18. Módulo GPS para Arduino .............................................................. 33
Gráfico 19. Batería de gel.................................................................................. 34
Gráfico 20. Panel solar policristalino. ................................................................ 35
Gráfico 21. Cable eléctrico flexible. ................................................................... 35
Gráfico 22. Servomotor. .................................................................................... 36
Gráfico 23. Buzzer (zumbador). ........................................................................ 36
Gráfico 24. Interruptor. ...................................................................................... 37
Gráfico 25. Relé................................................................................................. 37
Gráfico 26. Sistema de alarma. ......................................................................... 38
Gráfico 27. Sistema de seguros de puertas. ..................................................... 39
Gráfico 28. Diagrama de resumido del prototipo............................................... 50
Gráfico 29. Pantalla de seguridad principal....................................................... 57
Gráfico 30. Error en usuario o contraseña. ....................................................... 58
Gráfico 31. Pantalla del menú principal - Vista del usuario final. ...................... 59
Gráfico 32. Ventana GPS. ................................................................................. 60

XVII
Gráfico 33. Diagrama de flujo de datos del prototipo. ....................................... 62
Gráfico 34.Cableado del prototipo.................................................................... 63
Gráfico 35. Conexión entre Arduino Mega y Módulo GSM. .............................. 64
Gráfico 36.Conexión entre Arduino DUE – Modulo GPS. ................................ 65
Gráfico 37.Conexión entre Arduino DUE – Arduino Mega. ............................... 66
Gráfico 38. Conexión entre Arduino Mega y dispositivos de automatización.... 68
Gráfico 39. Arduino UNO función de Alarma..................................................... 70
Gráfico 40. Diagrama para indicador de alerta en el vehículo. ......................... 71
Gráfico 41. Diagrama de sistema de puertas del vehículo................................ 72
Gráfico 42. Diagrama de encendido de faros del vehículo................................ 73
Gráfico 43. Herramienta monitor Serie – Arduino IDE....................................... 75
Gráfico 44. Funcionamiento del módulo GPS – Monitor Serie.......................... 76
Gráfico 45. Recepción de link GPS. .................................................................. 76
Gráfico 46. Funcionamiento del módulo GSM – Monitor Serie. ........................ 77
Gráfico 47. Recepción de comandos módulo GSM –Arduino Serie.................. 78
Gráfico 48. Prueba de recepción de mensajes de alerta. ................................. 79
Gráfico 49. Edad de la población ...................................................................... 85
Gráfico 50. Género de la población................................................................... 86
Gráfico 51. Población que posee Geolocalizador. ............................................ 87
Gráfico 52. Razón por la cual la población no posee GPS. .............................. 88
Gráfico 53. Opinión de la población sobre la seguridad de vehículos GPS. ..... 89
Gráfico 54. Factibilidad de la automatización.................................................... 90
Gráfico 55. Factibilidad de interoperabilidad del prototipo. ............................... 91
Gráfico 56. Factibilidad del prototipo. ................................................................ 92
Gráfico 57. Estudio de sistemas similares......................................................... 93
Gráfico 58. Opinión de la población sobre la seguridad.................................... 94
Gráfico 59. Disponibilidad de precio por parte de la población. ........................ 95
Gráfico 60. Aceptación del dispositivo por parte de la población ...................... 96

XVIII
ABREVIATURAS
AVL Sistema de seguimiento de vehículos.
GPS Sistema de Posicionamiento Global
GSM Sistema global para las comunicaciones móviles
GPRS Servicio general de paquetes vía radio
IOT Internet de las cosas
NSS Network Switching System
BSS Base Station System
Tx Transmisión
Rx Recepción
GND Tierra
SIMBOLOGÍA
Kb Kilobyte
V Voltaje
MHZ Megahercio
mA Miliamperios
S Desviación estándar
e Error
E Espacio Muestral
E(Y) Esperanza matemática de la v.a. y
S Estimador de la desviación estándar
e Exponencial

XIX
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS
Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
AUTOMATIZACIÓN VEHICULAR A BAJO COSTO USANDO HERRAMIENTAS
OPENSOURCE.
Autor: DANIEL JOSÉ CASTRO NARANJO
Revisor: ING. MARÍA FERNANDA MOLINA, M.SC
RESUMEN
El objetivo de este proyecto de titulación es desarrollar un prototipo de un sistema
que permita el monitoreo de un vehículo, así como la automatización para el
control de características básicas del mismo de forma remota, esta idea nace de
la falta de seguridad y las noticias de robos de vehículos ocurridos en el sector
norte de la ciudad de Guayaquil – Ecuador. Se desarrolla el sistema de tal forma
que sus características principales como la automatización y el monitoreo sean
independientes del cerebro y la electricidad del carro.
Se explora por sistemas de monitoreo para conocer sus características y cuáles
darían una mayor factibilidad al proyecto y se analiza qué medidas se podrían
tomar que resulten en una buena seguridad para el automotor.
Este proyecto está ideado como un sistema a bajo costo de manera que se hace
una selección de dispositivos que permitan cumplir con esta expectativa de la
forma más factible haciendo uso de herramientas de software libre.
Palabras Claves: Monitoreo, vehículo, carro, opensource, software libre,
control.

XX
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS
Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
AUTOMATIZACIÓN VEHICULAR A BAJO COSTO USANDO HERRAMIENTAS
OPENSOURCE.
Author: DANIEL JOSÉ CASTRO NARANJO
Advisor: ING. MARÍA FERNANDA MOLINA, M.SC
ABSTRACT
The objective of this project is to develop a prototype of system that allows the
monitoring of vehicles, as well as the automation to control its basic characteristics
remotely, this idea comes from the lack of security and news from Theft of vehicles
occurred in the north of the city of Guayaquil - Ecuador. The system is developed
in way that its main features such as automation and monitoring are independent
of the brain and electricity of the car.
we search by monitoring systems to know their characteristics and which ones
would give a greater feasibility to the project and it is analyzed what measures
could be aproache that result in a good security for the automotive.
This project is designed as a low-cost system so for that is made a selection of
devices that permit the fulfill this expectation in the most feasible way using free
software tools.
Keywords: Monitoring, vehicle, car, opensource, free software, control.

1
INTRODUCCIÓN
En estos tiempos de tan avanzada tecnología la electrónica juega una parte
fundamental en la organización de empresas y hogares puesto que no existe un
lugar en el que no haya por lo menos un aparto electrónico, desde que los
primeros dispositivos electrónicos hicieron su aparición en el mundo, se han
creado un sinnúmero de estos dispositivos para varias funcionalidades e
implementando mejoras tecnológicas.
Hacer más fácil su uso, generar comunicación, mejorar el desempeño, la
seguridad y la calidad de vida del ser humano con casas automatizadas e incluso
partes del cuerpo humano automatizadas; esta revolución tecnológica es algo que
en la actualidad beneficia a todo el mundo.
Dado que la seguridad es uno de los aspectos más importantes en la vida del ser
humano, el uso de dispositivos electrónicos para su mejora se volvió algo
indispensable, es tanta su influencia que en la actualidad existen edificios
inteligentes que a través de electrónica proporcionan a la administración un
monitoreo completo de lo que ocurre en él, de la misma manera existen
tecnologías parecidas para todo tipo de artefactos vehículos motorizados,
teléfonos inteligentes, electrodomésticos, equipos de oficina. Este gran alcance
de la tecnología electrónica se debe a la facilidad que existe para obtener este tipo
de dispositivos electrónicos para todos los usuarios.
Empresas como Arduino han hecho tan grande la producción de placas
electrónicas usadas para la automatización, tan sencillo su uso y adquisición que
esto permite que una gran cantidad de personas ya sea desde una empresa o
personas individuales con algo de conocimiento e imaginación generen distintos
artefactos y automatizaciones haciendo cada vez más productivo el mercado
electrónico de las automatizaciones.
Este proyecto de titulación investiga los problemas delincuenciales que existen en
torno a los vehículos en la ciudad de Guayaquil y toma ventaja de la fácil
adquisición de las tecnologías conocidas como tecnologías de código abierto o

2
“open source” para generar un prototipo de un sistema de automatización y
monitorización que ayude a mejorar la seguridad de los vehículos, de manera que
el dueño del vehículo pueda monitorearlo en todo momento en tiempo real.
La propuesta de este prototipo se compone en 4 capítulos en los cuales se detalla
el proceso investigativo y desarrollo de la propuesta:
 CAPÍTULO I – EL PROBLEMA
 CAPÍTULO II- MARCO TEÓRICO
 CAPÍTULO III – PROPUESTA TECNOLÓGICA
 CAPÍTULO IV – RESULTADOS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

3
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Ubicación del problema en un contexto
Estudios muestran que el Ecuador posee un alto índice de denuncias por robo de
vehículos, en 2014 tuvo lugar una operación conocida como Blindaje II, operación
centrada en países de América del Sur en contra del robo de vehículos efectuado
por personas con herramientas para manipular los dispositivos electrónicos de los
vehículos. La cantidad recuperada de vehículos fue de 1648.
Gráfico 1. Resultados de operación Blindaje II
Elaborado por: Romaira Adriaini
Fuente: (Adriaini, 2015)
El gráfico 1 muestra a Ecuador como el país que más vehículos recuperó durante
dicho operativo, dando evidencia de que a pesar de que existen vehículos con
sistemas de seguridad estos pueden no ser suficientes al momento de detener un
acto delictivo.

4
“Una de las desventajas más grandes de esta alarma es que el funcionamiento
de la misma se casa con la necesidad de una tarjeta SIM la cual hace que
tengamos que pagar por el uso de la red celular de cierta compañía, además del
teléfono celular controlador del dispositivo que necesita también una tarjeta SIM,
estos son dos planes tan solo para comunicar el equipo; falta la renta que tendrás
que pagar a las compañías que brindan así mismo el servicio de host de tu
dispositivo, para que puedas entrar desde cualquier lugar a través de la red, la
renta mensual por estas plataformas podría ir desde los $ 10 hasta los $ 100 por
dispositivo, dependiendo las características del equipo así como de su software
de control. Esto representa un pago inicial de $ 50 a $ 500 por adquirir el equipo,
más una renta mensual.” (Autoalarmas, s.f.)
Centrándose en Guayaquil, una ciudad con una población de 2’671.800
habitantes, su afluencia de vehículos supera los 316.000, convirtiendo a los
vehículos en uno de los objetivos principales de la delincuencia y tener seguridad
para sus vehículos se convierte en algo primordial para el usuario, pero con
sistemas que requieren tanto costeo gran parte de los usuarios no contratan el
sistema de seguridad conformándose con un sistema de alarma que en mayoría
de casos no es suficiente.
“Los sujetos llevaron el carro hasta El Recreo, en Durán, para sacarle el
dispositivo GPS que permitía su localización. Su propietario, junto con
uniformados, acudió al sitio por señales que daba el rastreador, pero en menos de
45 minutos del robo los sujetos ya habían desprendido el sistema satelital”. (El
Universo, 2018).
Noticias como estas son muy comunes y demuestran que incluso bajo el accionar
de la policía o un rastreador GPS no siempre se podrá recuperar el vehículo
secuestrado.
“Es bastante molesto salir de algún lugar y no encontrar nuestro auto. Los
sistemas de rastreo tradicionales no previenen que esto suceda y, además, es
muy fácil sustraer los aparatos de seguridad que se ponen en los carros.” (Revista
Lideres, 2017).

5
Todos los sistemas de seguridad que se instalan en los vehículos suelen ir
conectados al cerebro del mismo, para un delincuente saber dónde buscar y
extraerlo no es complicado
La sustracción de sistemas de seguridad es lo primero que un delincuente hace al
momento de secuestrar un auto, y conociendo la localización de este sistema le
resulta aún más sencillo.
La problemática principal con la que se enfrenta este proyecto es la falta de
seguridad que poseen vehículos, al momento en que un delincuente o un tercero
intenta hacer uso indebido del mismo, en muchos casos no existe una seguridad
que impida que el acto indebido se cometa y cuando existe una seguridad se da
el caso de que no es 100% fiable ya que no genera una reacción inmediata para
el usuario o las autoridades, esta falta de reacción inmediata hace que a pesar de
que exista esa seguridad el ilícito se termine cometiendo.
Otro de los puntos a los que cubre este proyecto es el hecho de dar al usuario una
mejor opción de control para sus vehículos, se da el caso en que vehículos de
cooperativas diversas no respetan rutas o se desvían de sus destinos debido a
que no tienen el control adecuado, esto puede denotar en excesivo consumo de
combustible, tiempos retardados de entrega, problemas que con una
implementación tecnológica podrían ser corregidos de manera eficaz
Situación Conflicto
La necesidad de este sistema de geolocalización y automatización se ve reflejada
principalmente en la seguridad del vehículo, ya que son el medio principal de
transporte masivo de objetos y personas, siendo ahí donde radica la necesidad de
mantener un control y monitoreo para su seguridad. El robo y secuestro de
vehículos es uno de los problemas que va contra su seguridad, existiendo valores
que van desde las 13.092 denuncias de robos de vehículos según datos revelados
por el “Ministerio del interior” en el 2017, cifra que aumentó un 9% en 2018, dicho
aumento se debe a que no todos los usuarios de vehículos tienen acceso a un
sistema de control y monitoreo es decir los vehículos no tienen suficiente

6
seguridad como para actuar de manera inmediata contra un atraco, del tipo
secuestro de vehículos.
Causas y Consecuencias del Problema
Tabla 1. Causas y consecuencias del problema.
Causas Consecuencias
Falta de monitoreo en los vehículos
personales de los usuarios.
Poca efectividad en el control de
rutas y movimientos de sus
vehículos.
Ubicación del Geolocalizador de
conocimiento público.
Inseguro por la rápida sustracción
del Geolocalizador.
Falta de monitoreo en los vehículos
empresariales.
Poca efectividad en el control de
rutas y genera gastos excesivos a
la empresa.
Carencia de dispositivos de
monitoreo en vehículos de gama
media.
Facilidad de robos y secuestros de
los vehículos.
Elaborado por: Daniel Castro
Fuente: Proceso de investigación
Delimitación del Problema
Campo: Automatización y monitoreo vehicular.
Área: Calidad y Gestión de proyectos técnicos.
Aspectos: Sistema compuesto de placas Arduino y circuitos integrados que nos
permiten controlar automatizaciones establecidas a un vehículo y su posición por
medio de un software aplicación.
Tema: Diseño de un prototipo para geolocalización y automatización vehicular a
bajo costo usando herramientas open source.

7
Formulación del Problema
¿Mejoraría la seguridad del vehículo al desarrollar e implementar un prototipo que
permita el monitoreo y control de forma remota?
Evaluación del Problema
Delimitado: La carencia de equipos de monitoreo en vehículos de clase media
en la ciudad de Guayaquil.
Claro: La falta de seguridad y control de los vehículos, debido a la carencia de
instalación de un sistema de seguridad y geolocalización o el mal de
funcionamiento del mismo que ya poseen de fábrica.
Evidente: Problemas de monitoreo como cambios de rutas indebidos, falta de
responsabilidad de cooperativas de taxi, uso abusivo de vehículos produce exceso
de consumo de combustible, casos de robo, secuestro y desarmado de vehículos
o costosos sistemas de monitoreo y seguridad.
Relevante: Existen tecnologías para implementar sistemas que aseguren el
cuidado y monitoreo de los vehículos con implementaciones más económicas y
de buena calidad.
Factible: Resultaría en un servicio de buena calidad y menos costoso, reduciendo
los gastos del usuario, siendo más accesible para el usuario común y mejorando
el cuidado de los vehículos.
Identificar productos esperados: Sistema de automatización y geolocalización
que ayude al monitoreo de los vehículos y aplicación que permita controlar por
medio de mensajes las automatizaciones aplicadas.

8
OBJETIVOS
Objetivo general
Diseñar un prototipo para geolocalización y automatización vehicular a bajo costo
usando herramientas opensource.
Objetivos específicos
1.- Establecer los servicios a automatizar para la factibilidad del proyecto.
2.- Definir un sistema de geolocalización eficiente para el monitoreo de posición
vehicular.
3.- Diseñar un software que permita la interacción entre el usuario y el vehículo.
4.- Estimar los costos necesarios para la fabricación del sistema de
geolocalización y automatización vehicular.
Alcances del Problema
Este proyecto propone un sistema que permita al usuario tener un control de la
ubicación de su vehículo en todo momento, constará de un sistema de seguridad
el cual advertirá al usuario a través de mensajes de texto cuando la alarma del
vehículo se haya activado o el vehículo se haya encendido, todo esto será
controlado a través de una aplicación celular que también permitirá accionar las
características básicas del carro como encender y apagar luces, abrir y cerrar
puertas.
Se realizará una descripción detallada del prototipo, funciones, software y
hardware usado, y programación usada para su elaboración.
Justificación e Importancia de la Investigación
Los usuarios de vehículos e incluso empresas como cooperativas de taxis,
mensajería, cooperativas de buses tendrán una opción más económica para llevar
un control de las rutas y movimientos que siguen sus vehículos.
“Los dispositivos de rastreo vehiculares localizan los vehículos mientras están
en el tránsito y vienen incluidos en el vehículo o como unidades separadas. Las
unidades en el cableado regularmente vienen con un "cerebro" que está localizado

9
debajo del tablero, y una pequeña antena externa. Los dispositivos de rastreo
vehicular pueden realizar una amplia variedad de tareas incluyendo dar
direcciones, cortar un motor ahogado, apagar las luces después de que dejas el
auto y monitorear el desempeño general del vehículo.” (Servicol, 2017)
El uso de la tecnología brinda seguridad para su usuario, en el caso de este
proyecto brinda la seguridad al dueño de un vehículo de saber que tiene en control
de lo que ocurre en todo momento.
En la actualidad existen herramientas tecnológicas que pueden ser utilizadas para
generar automatizaciones comparables a las ofrecidas por una empresa
profesional. Las herramientas opensource dan una opción a esta tecnología, el
desarrollo de este proyecto permitirá reducir costos de implementación haciéndolo
más accesible para el usuario.
El uso de este tipo de tecnología deja abierta la gran ventaja de que su desarrollo
es más accesible, es decir, que si se necesita escalar a otro grado de nivel de
seguridad o mejorar el prototipo no habrá problema en hacerlo ya que no existirán
complicaciones con permisos de licencias.
El desarrollo de este proyecto contribuye a mejorar la seguridad del vehículo,
ayuda al usuario a tener un reaccionar más rápido para los incidentes en contra
de sus vehículos, indica por medio de mensajes cuando el auto sea encendido y
envía una notificación al usuario para que este por medio de la aplicación tome
una acción. También por medio del GPS en conjunto con la aplicación permite al
usuario monitorear el vehículo de esta manera siempre que lo solicite conocerá
su ubicación.
Metodología del proyecto
En esta propuesta de titulación se usa un esquema de investigación aplicada y
exploratoria, por medio del cual se indagará en la problemática para así proponer
las soluciones más acertadas en base a conocimientos previamente adquiridos.

10
Para trabajar con este tipo de investigación se usará una metodología aprehensiva
la cual está relacionada al estudio, análisis y comparación de datos y eventos.
Para llevar la gestión de este proyecto de titulación, se hace uso de las 5 fases de
la Dirección de proyectos establecidas por el PMI (Project Management Institute)
en su libro guía PMBOK.
“La dirección de proyectos es la aplicación de conocimientos, habilidades,
herramientas y técnicas a las actividades del proyecto para cumplir con los
requisitos del mismo. Se logra mediante la aplicación e integración adecuadas de
los 47 procesos de la dirección de proyectos, agrupados de manera lógica,
categorizados en cinco Grupos de Procesos.” (Project Management Institute,
2003)
Estos 5 grupos de procesos mencionados por el PMBOK son:
 Inicio: Definición de nuevo proyecto, documentación para obtención de
autorización.
 Planificación: Establecimiento de alcances, objetivos y tiempo en el que
se realizara el proyecto.
 Ejecución: Procesos para realizar el trabajo establecido.
 Monitoreo y Control: Análisis y seguimiento regular del progreso del
proyecto.
 Cierre: Entrega del proyecto y finalización formal de las actividades del
mismo.

11
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
Antecedentes del estudio
Entre los proyectos revisados por investigadores de diversos lugares, se toma en
cuenta aquellos que tienen una similitud o información de vital importancia para lo
que se propone en el presente proyecto. Los proyectos que aportan con bases de
datos claves para este documento son:
1. “INFLUENCIA DE UN SISTEMA DE GEOLOCALIZACIÓN EN EL CONTROL Y
MONITOREO DE VEHÍCULOS CON DISPOSITIVOS GPS EN UNA EMPRESA
LOGÍSTICA”,
Autor: Rubén Ángel Vilca Espinoza
Fuente: Escuela de postgrado Unidad César Vallejo.
“La presente tesis se enmarcó dentro de la línea de investigación sistemas de
inteligencia de negocios y se enfocó en determinar la influencia de un sistema de
geolocalización en el control y monitoreo de vehículos con dispositivos GPS en
una empresa logística” (Vilca, 2017)
Este proyecto demuestra a base de investigación interna de una Empresa, como
un sistema GPS o sistema de monitoreo da mejoras a la seguridad de los
vehículos que son de propiedad interna, los resultados de las tablas de
probabilidades obtenidas indican que:
 Influye en el monitoreo y control de la localización de vehículos, ayudando a
resolver inconveniente de una manera más rápida y efectiva.
 Mejora la ubicación geográfica en tiempo real y la precisión sobre la
información de ubicación referente al vehículo.
 Mejora la identificación del tipo de operaciones que realizan los operarios con
los vehículos, así también ayuda a mejorar la identificación de los viajes
realizados por los operarios.

12
 Aumenta el número de incidente detectados y resueltos.
2. “ANÁLISIS DE REQUISITOS PARA DISPOSITIVOS DE LOCALIZACIÓN
VEHICULAR SEGUROS PARA SISTEMAS DE TRANSPORTE PÚBLICO
TERRESTRE EN COLOMBIA”,
Autor: Santiago Morales
Fuente: Universidad Nacional de Colombia.
“Este artículo presenta un análisis de las necesidades y vulnerabilidades de los
AVL que actualmente funcionan en vehículos de transporte público en Colombia,
y propone unas recomendaciones técnicas que pueden dar solución a los
problemas de seguridad que se presentan.” (Morales S. , 2018)
Este proyecto estudia los sistemas AVL (Localización Automática de Vehículos)
que usa el transporte de Colombia, de esta manera lista una serie de
vulnerabilidades así como también una serie recomendaciones que ayudan a
mejorar la rentabilidad del sistema de monitoreo. También plantea un diseño
sencillo de los componentes que necesita un sistema AVL para funcionar
correctamente como podemos ver en el gráfico 2.
Gráfico 2. Diagrama de bloques de un AVL.
Elaborado por: Santiago Morales
Fuente: (Morales S. , 2018)
Algunas de las recomendaciones concluidas por este autor y tomadas en cuenta
para este proyecto son:
 Información sobre los vehículos terrestres registrados, se necesita que la
información recibida del vehículo sea homogénea y centralizada, para lo
cual es necesario usar un sistema que funcione de manera íntegra.

13
 La información sobre los vehículos debe ser recibida por los
administradores del sistema.
 Es importante que el sistema AVL se mantenga en funcionamiento en todo
momento, de manera que el usuario administrador tenga acceso a su
información cuando él lo requiera.
 Es importante que el prototipo funciones de manera automática, de forma
que facilite la comunicación entre el usuario y el prototipo.
 Los dispositivos electrónicos deben cumplir las normas internacionales de
electricidad para los vehículos.
 El sistema de rastreo y automatización no debe depender de la batería del
vehículo, es necesario que exista un sistema de alimentación propia para
el prototipo.
 Evitar que el hardware del prototipo sea manipulado por terceros ajenos al
vehículo.
 El prototipo debe emitir una alarma al usuario cuando sea incapaz de
obtener la ubicación.
 Debe existir un método de comunicación por medio del cual la información
no pueda ser manipulada por terceros.
 Puertos o interfaces digitales no usadas deben ser bloqueadas.
3. “ANÁLISIS E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE GEOLOCALIZACIÓN,
MONITOREO Y CONTROL DE VEHÍCULOS AUTOMOTRICES BASADO EN
PROTOCOLOS GPS/GSM/GPRS PARA LA CIUDAD DE PUNO”
Autores: Fredy Gonzalo Copari Romero; Fredy Turpo Ticona
Fuente: Universidad Nacional del Altiplano
“Esta tesis describe la implementación de un sistema de geolocalización,
monitoreo y control de vehículos automotrices, cuyo objetivo es el
almacenamiento, procesamiento y la gestión de los datos enviados desde los
dispositivos GPS/GSM/GPRS que se encuentran en los vehículos
automotrices hacia los servidores alojados en la nube, facilitando las consultas
de reportes, historial y monitoreo desde cualquier dispositivo que tenga
conexión a internet.” (Copari, 2015)

14
El proyecto del autor Fredy Copari muestra cómo crear una red de
comunicaciones entre un dispositivo GSM/GPS/GPRS, de manera que la
información de donde está ubicado un vehículo sea visible para el usuario en todo
momento, toda esta información será visualizada a través de una aplicación web.
Este texto permite tomar las pautas de conocimiento sobre conceptos que
permitirán trabajar con los módulos de circuitos integrados usando a favor la
tecnología celular y los sistemas de GPS, y presenta una idea sobre cómo se
pueden ser visualizados los datos de este proyecto.
Todos estos conceptos son explicados en el capítulo 2.
4. DESARROLLO DE SISTEMA DE SEGURIDAD PARA AUTOMÓVILES CON IOT
Y SMARTPHONE.
Autores: Lina María Toquica Ramírez; Michael Leandro Guzmán Ruiz.
Fuente: Universidad Distrital Francisco José De Caldas.
“El presente proyecto de grado pretende desarrollar una aplicación
Smartphone para advertir cualquier irregularidad con la integridad de un automóvil
utilizando el internet de las cosas (IOT).” (Toquica & Guzmán, 2016)
El desarrollo del trabajo bibliográfico de los autores Lina María Toquica Ramírez;
Michael Leandro Guzmán Ruiz se compone de 2 partes, software y hardware. El
software es una aplicación que funcionara en Smartphone, esta aplicación recibirá
y almacenará datos que le serán enviados a través de un conjunto de sensores
embebidos que serían la parte hardware del sistema. Este proyecto no usa los
mismos componentes, pero mantiene una estructura parecida al que se desarrolla
en el presente trabajo bibliográfico, este parentesco ayuda al estudio a determinar
un camino efectivo para su implementación y generar una aplicación con buenos
requisitos, que funcione de forma óptima y genere una buena comunicación entre
el usuario y el prototipo.
De la bibliografía usada como antecedente se debe resaltar las siguientes
características para el sistema propuesto:

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Tabla 2. Tabla de características del Hardware
Características que debería cumplir el hardware.
Tamaño: Por lo general deberá ser reducido, aunque también
es posible que se desee que adopte un formato
estándar: PC-104.
Temperatura: Gran consumo (0ºC hasta 70ºC).
Consumo de energía: En aplicaciones en las que es necesario el empleo
de baterías, se buscará minimizar su consumo.
Robustez mecánica: Existen aplicaciones donde los dispositivos sufren
un alto nivel de vibraciones, golpes bruscos, todos
estos detalles deberán tomarse en cuenta al
momento de seleccionar los equipos a instalarse.
Coste: No es lo mismo diseñar un producto a medida con
pocas unidades que diseñar un producto para el
competitivo mercado del gran consumo. Calibrar el
costo necesario para la fabricación del dispositivo.
Elaborado por: Daniel José Castro Naranjo
Fuente: (Toquica & Guzmán, 2016)
Tabla 3. Tabla de características para Software
Características principales para el software.
1- Trabajo en tiempo real.
2- Optimización máxima de los
recursos disponibles.
3- Sistema de desarrollo específico
para cada familia de
microcontroladores.
4- Programación en ensamblador.
Elaborado por: Daniel José Castro Naranjo
Fuente: (Toquica & Guzmán, 2016)

16
5. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN COCHE TELEDIRIGIDO BASADO EN
LA PLATAFORMA ARDUINO.
Autora: Jennifer Rodríguez Muñoz.
Fuente: Universidad Politécnica de Cartagena.
“El objetivo del proyecto será el desarrollo de la interfaz entre vehículo y
mando de manera que nos permita la libertad de control y ajuste de precisión
y respuesta del movimiento del mismo; dicha interfaz y electrónica de
acondicionamiento será la que se aborde a lo largo del presente proyecto. Se
hará una propuesta de diseño que implementará un microcontrolador de bajo
coste que dote de inteligencia y de posibilidad de control más avanzado al
sistema.” (Muñoz, 2015)
El trabajo bibliográfico de Jennifer Rodríguez Muñoz muestra la
implementación de un coche teledirigido que recibe instrucciones y envía
información por medio de Arduino, Jennifer Rodríguez Muñoz explica en su
trabajo el funcionamiento en modo analógico y digital de los diversos sensores
que se usarán para el resultado final y cuál es su diferencia al momento de ser
implementados.
A pesar, que la implementación de este trabajo bibliográfico no usa los mismos
sensores usados en el proyecto presente, la información recopilada ayuda al
entendimiento de cómo los sensores trabajan y cómo se establecerá una
comunicación serial entre los componentes que conforman la estructura del
proyecto ayudando a conocer la ventajas y desventajas técnicas de los
diversos componentes.
Fundamentación teórica
Tecnologías usadas para la comunicación y el monitoreo vehicular.
Este proyecto hace uso de 2 tecnologías que son las que permiten tener una
comunicación con el vehículo y conocer información necesaria para mantener su
seguridad.
 Tecnología de Geolocalización.
 Tecnología GSM.

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Tecnología de Geolocalización.
Podemos definir 2 tipos de sistemas de localización los cuales son implementados
en la industria vehicular, por triangulación y por rastreo satelital o GPS.
Tecnología GPS (Global Positioning System)
“La tecnología GPS (Global Positioning System) consiste en una constelación
de 24 satélites en órbita que transmiten información precisa de tiempo y posición
(órbita del satélite) a estaciones terrestres.” (Geek Factory, 2017)
Un sistema GPS provee puntos GPS, estos puntos son un conjunto de información
(latitud, longitud, velocidad, tiempo), para que el cálculo de estos datos sea
preciso deben existir al menos 4 satélites detectados por un dispositivo GPS, entre
más satélites estén a la vista del GPS será mejor la precisión de los datos.
Gráfico 3. Visibilidad satelital
Elaborado por: GeekFactory
Fuente: https://www.geekfactory.mx/tutoriales/tutoriales-arduino/shield-o-
módulo-gps-con-arduino/
Un software o dispositivo necesita conocer la posición de los 4 satélites y la
distancia a la que se encuentran para poder calcular su posición en la tierra. La
posición de los satélites es calculada desde la información orbital recibida de los

18
satélites o internet. La distancia de los satélites es medida por el software GPS o
dispositivo GPS receptor.
Gráfico 4. Posición y distancia satelital
Elaborado por: Dan Doberstein
Fuente: (Doberstein, 2011)
Sistema de coordenadas geográficas
Los dispositivos GPS nos proporcionan su ubicación a través del sistema de
coordenadas de latitud y longitud.
Gráfico 5. Google Maps latitud y longitud.
Fuente: https://www.google.com/maps

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Los sistemas GPS para vehículos en la actualidad son tecnologías muy
demandadas cuyo funcionamiento puede ser muy sencillo o muy complejo
estructuralmente.
Podemos definir 2 tipos de sistemas de localización vehicular, por triangulación y
por rastreo satelital o GPS enfocando en el uso de los dispositivos GPS.
“La tecnología GPS, según Álvaro Maceda, ingeniero de sistemas del
Viceministerio de Seguridad Ciudadana, permite rastrear la ubicación de un
teléfono móvil vía satelital e internet y determinar su posición en un mapa. La
triangulación, en cambio, permite conocer las coordenadas de ubicación gracias
a las antenas que hay en la ciudad y que registran esa información.” (Bolivia
Informa , 2012)
Geolocalización por triangulación.
Existe una segunda manera de conocer la posición exacta de un dispositivo esta
segunda opción es conocida como triangulación. Este sistema consiste en:
1. Un dispositivo envía una señal de su posición.
2. La señal es captada por la antena o antenas más cercanas.
3. La información sobre esta señal es transmitida al proveedor de telefonía.
4. La información es puesta a disposición de quien lo requiera.
Gráfico 6. Triangulación de posición.
Elaborado por: Micaela Villa
Fuente: http://noticiasdesdebolivia.blogspot.com/2012/02/triangulacion-y-gps-
ayudan-resolver-4.html

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Rastreo Satelital Vehicular
“Los sistemas Localización Automática de Vehículos en la actualidad son muy
demandados. Es una aplicación que aprovecha la información que se tiene en el
receptor GPS de un vehículo y la transmite a un centro de control donde se
encuentra instalada una computadora que posee un GIS -Sistema de Información
Geográfica”. (Martinez, 2012).
El sistema de rastreo satelital enfocado a los vehículos es conocido como AVL
(automatic vehicle location), este sistema es una de las tantas facetas del rastreo
satelital, usa de un sistema GPS satelital y móvil, una red de comunicaciones y
mapas AVL.
La gráfica 7 muestra la interacción de un AVL y la red celular. El sistema GPS
usado por un AVL sigue una serie de coordenadas, que determina la posición del
vehículo por medio de la latitud y la longitud provista de la señal de 4 satélites en
alineación, esta información es vista por el móvil GPS y es enviada por medio de
la red celular a un software de monitoreo.
Gráfico 7. Localización de vehículo automática.
Elaborado por: Servicol
Fuente: http://www.servicolsistemas.com/trackid.php

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Tecnologías de transmisión y recepción de datos
Tecnología GSM.
La tecnología GSM es un sistema celular de segunda generación que permite a
los dispositivos móviles la comunicación de voz, enviar y recibir mensajes,
correos, conectarse a internet, esto a través del servicio proporcionado por una
empresa operadora.
La tecnología GSM trabaja con 8 canales digitales multiplexados, usando el
primero como señalización y los otro 7 para la comunicación por voz este sistema
de telefonía celular ha pasado por un proceso de avance tecnológico, mejorando
la capacidad de comunicación y el compartir de datos multimedia, es decir
mejorando su velocidad.
Arquitectura de GSM
La arquitectura de la red GSM está compuesta de cuatro conjuntos de elementos,
como se indica en el gráfico 8, cada conjunto de elemento es una unificación de
dispositivos que a través de diversos procesos permiten la comunicación por voz
y datos por medio del uso de dispositivos móviles.
Dichos elementos o secciones que componen esta red se los conoce como:
 Sistema de Conmutación (NSS, Network Switching System)
 Sistema de Estaciones Base (BSS, Base Station System)
 Red central GPRS
 Dispositivos Móviles

22
Gráfico 8. Elementos de la Arquitectura GSM.
Elaborado por: Wikipedia.
Fuente:https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_global_para_las_comunicaciones_
m%C3%B3viles
Sistema de Conmutación (NSS, Network Switching System)
Esta parte del sistema es la encargada de que las llamadas sean conectadas de
manera correcta con su destinatario, si un dispositivo móvil realiza una llamada,
el sistema de conmutación recibe una petición enviada desde la PSTN
(Public Switched Telephone Network) con información sobre el dispositivo, en
base a estos datos este sistema de conmutación encaminara la llamada después
de hacer una evaluación sobre las bases de datos y el destinatario para conocer
su estado.
Sistema de Estaciones Base (BSS, Base Station System)
Esta sección del sistema es la responsable de que todas las radio estaciones
funcionen de manera correcta, garantizando así que cada uno de los dispositivos
móviles tengan cobertura y atención en la red.

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Este sistema está compuesto de BTS (Base Transceiver Stations) o estación base
de transceptores, cada una de estas estaciones emite señales de radio para los
móviles que se encuentran en las cercanías.
Red central GPRS
Esta sección de la arquitectura es una mejora que se aplica a la arquitectura
original del GSM, permitiendo el uso de múltiples intervalos de tiempo por parte
de los usuarios generando un aumento en la velocidad de transmisión.
GSM en una tecnología de segunda generación al sumarse esta mejora la
generación de GSM pasó a ser nombrada como generación 2.5.
Dispositivos Móviles
Son los dispositivos que usan los usuarios para compartir datos y comunicarse a
través de la red celular, estos dispositivos constan de una tarjeta SIM (subscriber
identity module) que permite su registro a la red GSM.
Tarjeta SIM:
(Subscriber Identity Module o Modulo de identidad de suscriptor), es una tarjeta
usada por los dispositivos móviles los cuales tiene acceso a ella al introducirla
dentro de un chip, sirve para almacenar información que identifica a un suscriptor
afiliado a un servicio.
Existen 4 tamaños diferentes de tarjetas SIM:
 SIM (1FF – First Form Factor): 85,6 × 53,98 × 0,76 mm)
 mini-SIM (2FF – Second Form Factor): 25 × 15 × 0,76 mm
 micro-SIM (3FF – Third Form Factor): 15 × 12 × 0,76 mm
 nano-SIM (4FF – Fourth Form Factor): 12,3 × 8,8 × 0,67 mm

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Gráfico 9. Tamaños de tarjeta SIM.
Elaborado por: ComputerHoy
Fuente: https://computerhoy.com/noticias/moviles/que-son-tarjetas-sim-como-
funcionan-11741
Automatización
Elementos que serán automatizados en el vehículo.
La automatización consiste en transferir las tareas que realiza una persona, a la
tecnología. En la automatización se pueden identificar elementos que ejecutan las
operaciones deseadas, es decir las que mueven el trabajo y se pueden identificar
elementos que serán los que contengan las indicaciones de cómo debe realizarce
el trabajo, es decir elementos programables.
Para la automatización vehicular que se realiza en este proyecto se toma en
cuenta un el sistema de seguro de las puertas, el sistema de luces y el sistema de
alarmas y la comunicación que estos sistemas tendrán con un hardware
programable y un aplicativo celular.
Sistema de puertas del vehículo. Los sistemas de cerradura eléctrica constan
de un pequeño motor eléctrico, este dispositivo rota moviendo una serie de
engranes que se conectan a un rack esto genera un movimiento lineal hacia arriba
y hacia abajo que impulsa el cerrojo, en la gráfica 10 se puede observar un
sistema de bloqueo de puertas.

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Gráfico 10. Sistema de seguro de puertas.
Elaborado por: Dani meganeboy.
Fuente: http://www.aficionadosalamecanica.net/cierre-centralizado.htm
Sistema de alarma del vehículo: Generalmente las alarmas son sistemas que
ya están incluidos en el vehículo, su funcionamiento puede ser accionado por la
diversa información que obtiene del entorno a través de un conjunto de sensores
como son:
 Sensores de choque.
 Sensores de presión.
 Sensores de movimiento e inclinación.
 Y sensores de seguridad conectados en las puertas y ventanas del carro.
Una alarma es un objeto cuyo propósito es brindar una seguridad extra a los
vehículos, tratando así de evitar que sean robados.
En la gráfica 10 podemos observar todos los equipos que están conectados al
cerebro de la alarma y si en algún caso uno de ellos se acciona envía una señal
que hará sonar la alarma.

26
Gráfico 11. Elementos que accionan la alarma del vehículo.
/
Elaborado por: Aficionados a la mecánica
Fuente:http://www.aficionadosalamecanica.com/Alarma%20en%20el%20automo
vil.pdf
Todos los sistemas de alarma en la actualidad constan con un transmisor usado
como llavero del vehículo, este envía instrucciones al cerebro de la alarma, el cual
la activará o desactivará de acuerdo a lo que se requiera.
Sistema de luces del Vehículo: Las luces de un vehículo tienen un amplio
sistema de funciones, que son accionados con los mandos del vehículo, cada luz
representa una actividad específica que será identificada por los demás
conductores ayudando a evitar de esta manera accidentes de tránsito. Véase el
sistema de luces en el gráfico 12.

27
Gráfico 12. Tipos de luces.
Elaborado por: RODES
Fuente: https://www.ro-des.com/mecanica/sistema-alumbrado-del-coche-que-es/
El sistema de luces depende completamente de la batería del vehículo, aunque
las luces son accionadas por el conductor desde un interruptor en la cabina,
habitualmente cuando la alarma es accionada las luces delanteras también se
encienden como una medida de seguridad extra.
Elementos indispensables para el prototipo de automatización y
monitoreo vehicular.
Para la fabricación del prototipo de simulación o la implementación en ambiente
real, hay dispositivos que son indispensables, ya que estos funcionan como
procesadores de datos y comunicación.
Estos dispositivos se describen a continuación:

28
Arduino: Es una propuesta de circuitos integrados electrónicos de código abierto,
en el cual se pueden conectar dispositivos que bajo una sencilla programación
pueden crear un prototipo interactivo.
Existen diversos tipos de placas Arduino, en la gráfico 13 podemos ver algunos
de los principales:
Gráfico 13. Tipos de Arduino
Fuente: https://store.arduino.cc/usa/arduino-DUE
Arduino Uno: Es una placa que se basa en un microcontrolador ATmega328.
Puede ser alimentado por medio del computador o a través una fuente de poder,
para poder programarlo y trabajarlo es necesario tener instalado el Arduino IDE
en un ordenador y conectarlo a través de un cable USB.
Arduino Uno Arduino Mega Arduino DUE

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Gráfico 14. Partes del Arduino Uno.
Elaborado por: osusume-energy
Fuente: http://osusume-energy.biz/20180709064722_sketch-arduino-que-es/
Características del Arduino uno:
 Microcontrolador: ATmega328
 Voltaje Operativo: 5v
 Voltaje de Entrada (Recomendado): 7 – 12 v
 Pines de Entradas/Salidas Digital: 14
 Pines de Entradas Análogas: 6
 Memoria Flash: 32 KB
 SRAM: 2 KB
 EEPROM: 1 KB
 Velocidad del Reloj: 16 MHZ.
Arduino Mega 2560: Es una placa que se basa en un microcontrolador
ATmega2560. Puede ser alimentado por medio del computador o a través una
fuente de poder, para poder programarlo y trabajarlo es necesario tener instalado
el Arduino IDE en un ordenador y conectarlo a través de un cable USB.

30
Gráfico 15. Partes del Arduino Mega 2560
Elaborado por: Antony García González
Fuente: http://panamahitek.com/arduino-mega-caracteristicas-capacidades-y-
donde-conseguirlo-en-panama/
Características del Arduino Mega 2560:
 Microcontrolador: ATmega2560
 Voltaje Operativo: 5V
 Voltaje de Entrada: 7-12V
 Voltaje de Entrada (límites): 6-20V
 Pines digitales de Entrada/Salida: 54 (de los cuales 15 proveen salida
PWM)
 Pines análogos de entrada: 16
 Corriente DC por cada Pin Entrada/Salida: 40 mA
 Corriente DC entregada en el Pin 3.3V: 50 mA
 Memoria Flash: 256 KB
 SRAM: 8KB
 EEPROM: 4KB
 Clock Speed: 16 MHz

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Arduino DUE: Es una placa que se basa en un microcontrolador de 32 bits
CortexM3 ARM. Puede ser alimentado por medio del computador o a través una
fuente de poder, para poder programarlo y trabajarlo es necesario tener instalado
el Arduino IDE en su versión 1.5.0 en un ordenador o descargar la librería
necesaria para la placa y conectarlo a través de un cable USB.
Gráfico 16. Arduino DUE.
Elaborado por: Miki.pro
Fuente: https://www.miki.pro/arduino-DUE.php
Características del Arduino DUE:
 Microcontrolador: AT91SAM3X8E.
 Voltaje de operación: 3.3V.
 Voltaje recomendado de entrada (pin Vin): 7-12V.
 Pines de entrada y salida digitales: 54 pines.
 Pines de entrada análogos: 12.
 Pines de salida análogos: 2.
 Corriente de salida total en los pines I/O: 130mA.
 Corriente DC máxima en el pin de 3.3V: 800mA.
 Corriente DC máxima en el pin de 5V: 800mA.
 Memoria Flash: 512 KB toda disponible para aplicaciones del usuario.
 SRAM: 96 KB (en dos bancos de: 64KB y 32KB).
 Velocidad de reloj: 84 MHz

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Módulo SIM GSM 900: Es una tarjeta de comunicación inalámbrica que permite
la conexión a la red celular por medio de una SIM card perteneciente a una
operadora de telefonía, usa el módulo SIM 900 y es controlado por el uso de
comandos AT.
Gráfico 17. SIM900 GSM GPRS Shield
Elaborado por: Kuongshun Elec.
Fuente:https://es.aliexpress.com/item/GSM-GPRS-SIM900-Module-Expansion-
Board-Shield-With-Antenna-For-Arduino-Mega/32657345447.html
Tabla 4. Especificaciones de módulo GSM.
Especificaciones
Conexión Puerto Serial
Bandas 850,900,1800,1900 Mhz
Consumo 1.5 mA
Estación GPRS Clase B
Fuente: https://www.ibertronica.es/módulo-gsm-gprs-para-arduino.html
Comandos AT: Son un grupo de instrucciones en código que conforman un
lenguaje de comunicación que usa la tecnología móvil GSM para comunicarse con
sus terminales. Todos los teléfonos GSM poseen un conjunto de comando AT que
les permiten establecer una comunicación entre terminales y así realizar llamada,
envió de mensajes, y muchas diversas opciones de configuración.
Módulo GPS6MV2: Dispositivo desarrollado por U-Blox, pueden ser controlados
por medio de una placa Arduino, consta de una antena la cual por medio del

33
posicionamiento satelital permitirá conocer la localización del artefacto en el que
esté instalado. Este dispositivo como su nombre lo indica se basa en la tecnología
GPS (Global Position System).
Gráfico 18. Módulo GPS para Arduino
Elaborado: Naylampmechatronics
Fuente: https://naylampmechatronics.com/blog/18_Tutorial-M%C3%B3dulo-
GPS-con-Arduino.html
Tabla 5. Especificaciones de módulo GPS
Especificaciones
Interfaces para
comunicación
SPI, DDC
Consumo 37 mA
Alimentación 2.7 – 5 V
Precisión 2.5 m
Elaborado: Daniel Castro
Fuente: https://naylampmechatronics.com/blog/18_Tutorial-M%C3%B3dulo-
GPS-con-Arduino.html
Batería de gel: Posee un gran número de ciclo de carga y descarga, al ser hecha
de electrolito de gel tiene mayor tiempo de vida, para el caso del proyecto de
titulación propuesto es necesaria una batería de 5 V.
Características de la batería de gel:
 Recomendadas para instalaciones solares aisladas.
 Soportan descargas más profundas.

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 Fuerte resistencia contra vibraciones.
 Fuerte resistencia a elevadas temperaturas.
 Tasa de autodescarga mínima.
 Libres de mantenimiento.
Gráfico 19. Batería de gel.
Fuente: http://www.starmillenium.com.ar/bateria-gel-recargable-volt-amper-p-
348.html
Panel solar policristalino: Dispositivo que aprovecha la energía solar para
generar energía eléctrica. Está compuesto de una gran cantidad de celdas
fotovoltaicas, estas transforman la radiación solar en electricidad.
Características del panel solar policristalino:
 Mayor resistencia al sobrecalentamiento.
 Absorben el calor a mayor velocidad.
 No necesitan mantenimiento.

35
Gráfico 20. Panel solar policristalino.
Fuente: https://webosolar.com/store/es/panel-solar-12-24-volts/901-modulo-
solar-policristalino-solarland-5-watt-6-volt.html
Cable eléctrico flexible: Elemento que conduce electricidad, el cable eléctrico
flexible es el más común encontrado para instalaciones eléctricas. Se compone
de muchos alambres finos que le permiten moldearse con facilidad.
Gráfico 21. Cable eléctrico flexible.
Fuente: https://masvoltaje.com/blog/tipos-de-cables-electricos-que-existen-n12
Dispositivos usados para la automatización del prototipo.
Se designa estos dispositivos para demostrar la funcionalidad del prototipo antes
de llevarlo a un ambiente real.
A continuación se describen los dispositivos para la automatización en prototipo.
Servomotor: Es un dispositivo que está diseñado para moverse una cantidad de
grados en un tiempo determinado, esto en base al uso que el usuario desee darle,
es decir que en un servomotor es posible controlar la cantidad de vueltas que dará
y la posición en la que quedará.

36
Gráfico 22. Servomotor.
Fuente: https://articulo.mercadolibre.com.mx/MLM-562116609-micro-servo-
motor-tower-pro-mg90s-2k-engranes-metalicos-_JM?quantity=1
Buzzer: Es un dispositivo electrónico que produce zumbidos o sonidos de alerta,
puede ser conectado a un circuito integrado y de acuerdo a la programación que
se inserte se lograran distintos tonos de sonido de forma seguida o intermitente.
Gráfico 23. Buzzer (zumbador).
Fuente: https://squishycircuits.com/products/piezoelectric-buzzer

37
Interruptor: Es un dispositivo que permite interrumpir o permitir el flujo de
corriente eléctrica.
Gráfico 24. Interruptor.
Fuente: http://ipowereléctronics.com/botones-interruptores/1627-switch-
interruptor-balancin-4-patas-2p-2t-20a-125v-rojo.html
Relé: Es un dispositivo electromagnético que funciona como un interruptor,
permitiendo abrir y cerrar un circuito, de esta manera se puede activar el
funcionamiento de un circuito a través del accionar de otro.
Gráfico 25. Relé
Fuente: https://www.proyectoelectronico.com/componentes/conectar-relévador-
automotriz.html

38
Dispositivos necesarios usados para la automatización en ambiente real.
Para una implementación en un ambiente real es necesario conectar la parte
principal del circuito a los componentes del vehículo si es que estos ya existen o
hacer la instalación de los mismos. Los dispositivos que intervienen en el sistema
de seguridad en una implementación real son:
Sistema de alarmas: Es un dispositivo de seguridad para el vehículo provisto de
varios sensores el cuál se conecta a las luces del vehículo y en caso de estar
instalado al sistema de seguridad de las puertas del vehículo. Éste produce un
sonido a forma de alarma y al mismo tiempo enciende las luces de forma
intermitente, esto indica que algo ha ocurrido al vehículo.
Gráfico 26. Sistema de alarma.
Fuente: https://www.systronicscr.com/catalogo/?id=34&pt=1
Bloqueo de puertas para vehículo: Es un sistema de equipo de cerraduras
eléctricas que puede venir previamente en el vehículo o puede instalarse de ser
necesario, este se activa abriendo o cerrando los seguros de las 4 puertas del
vehículo cuando el chofer activa o desactiva el de su puerta. Suele ser instalado
de forma conjunta con la alarma para abrir o cerrar cuando la alarma sea activada
o desactivada.

39
Gráfico 27. Sistema de seguros de puertas.
Fuente: https://sopuracing.es.tl/SISTEMA-DE-CIERRE-CENTRALIZADO.htm
FUNDAMENTACIÓN LEGAL
En consideración de la Constitución de la República del Ecuador 2015
TITULO I
Disposiciones Generales
CÁPITULO I
Consideraciones Preliminares
Art. 1.- Objetivo
“Esta Ley tiene por objeto desarrollar, el régimen general de
telecomunicaciones y del espectro radioeléctrico como sectores estratégicos del
Estado que comprende las potestades de administración, regulación, control y
gestión en todo el territorio nacional, bajo los principios y derechos
constitucionalmente establecidos...” (Ley Orgánica de Telecomunicaciones, 2015)
Art. 2.- Ámbito
“La presente Ley se aplicará a todas las actividades de establecimiento,
instalación y explotación de redes, uso y explotación del espectro radioeléctrico,
servicios de telecomunicaciones y a todas aquellas personas naturales o jurídicas
que realicen tales actividades a fin de garantizar el cumplimiento de los derechos
y deberes de los prestadores de servicios y usuarios…” (Ley Orgánica de
Telecomunicaciones, 2015)

40
Art. 5 Definición de Telecomunicaciones
“Se entiende por telecomunicaciones toda transmisión, emisión o recepción de
signos, señales, textos, vídeo, imágenes, sonidos o informaciones de cualquier
naturaleza, por sistemas alámbricos, ópticos o inalámbricos, inventados o por
inventarse. La presente definición no tiene carácter taxativo, en consecuencia,
quedarán incluidos en la misma, cualquier medio, modalidad o tipo de transmisión
derivada de la innovación tecnológica…” (Ley Orgánica de Telecomunicaciones,
2015).
TÍTULO II
REDES Y PRESTACIÓN DE SERVICIOS DE TELECOMUNICACIONES
CAPÍTULO I
Establecimiento y explotación de redes
Artículo 9.- Redes de telecomunicaciones.
“Se entiende por redes de telecomunicaciones a los sistemas y demás recursos
que permiten la transmisión, emisión y recepción de voz, vídeo, datos o cualquier
tipo de señales, mediante medios físicos o inalámbricos, con independencia del
contenido o información cursada…” (Ley Orgánica de Telecomunicaciones, 2015)
De acuerdo con su utilización las redes de telecomunicaciones se clasifican en:
a) Redes Públicas de Telecomunicaciones
b) Redes Privadas de Telecomunicaciones
Artículo 12.- Convergencia.
“El Estado impulsará el establecimiento y explotación de redes y la prestación
de servicios de telecomunicaciones que promuevan la convergencia de servicios,
de conformidad con el interés público y lo dispuesto en la presente Ley y sus
reglamentos. La Agencia de Regulación y Control de las Telecomunicaciones
emitirá reglamentos y normas que permitan la prestación de diversos servicios
sobre una misma red e impulsen de manera efectiva la convergencia de servicios
y favorezcan el desarrollo tecnológico del país, bajo el principio de neutralidad
tecnológica.” (Ley Orgánica de Telecomunicaciones, 2015)

41
Artículo 35.- Servicios de Telecomunicaciones.
“Los prestadores de estos servicios están habilitados para la instalación de
redes e infraestructura necesaria en la que se soportará la prestación de servicios
a sus usuarios. Las redes se operarán bajo el principio de regularidad,
convergencia y neutralidad tecnológica…” (Ley Orgánica de Telecomunicaciones,
2015).
Artículo 76.- Medidas técnicas de seguridad e invulnerabilidad”.
“Las y los prestadores de servicios ya sean que usen red propia o la de un
tercero, deberán adoptar las medidas técnicas y de gestión adecuadas para
preservar la seguridad de sus servicios y la invulnerabilidad de la red y garantizar
el secreto de las comunicaciones y de la información transmitida por sus redes.
Dichas medidas garantizarán un nivel de seguridad adecuado al riesgo
existente…” (Ley Orgánica de Telecomunicaciones, 2015)
Artículo 77.- Interceptaciones”.
“Únicamente se podrán realizar interceptaciones cuando exista orden expresa
de la o el Juez competente, en el marco de una investigación de un delito o por
razones de seguridad pública y del Estado, de conformidad con lo que establece
la ley y siguiendo el debido proceso.” (Ley Orgánica de Telecomunicaciones,
2015)
Capítulo Quinto
Sectores Estratégicos, servicios y empresas públicas
Art. 315.-
“El Estado constituirá empresas públicas para la gestión de sectores
estratégicos, la prestación de servicios públicos, el aprovechamiento sustentable
de recursos naturales o de bienes públicos y el desarrollo de otras actividades
económicas.” (Ley Orgánica de Telecomunicaciones, 2015)

42
Sección Octava
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, las culturas y la
soberanía, tendrá como finalidad…” (Ley Orgánica de Telecomunicaciones, 2015)
REGLAMENTO GENERAL A LA LEY ORGANICA
DETELECOMUNICACIONES
Art. 3.- Definiciones.-
“Para la aplicación del presente Reglamento General, además de las
contenidas en la Ley y en las definiciones dadas por la Unión Internacional de
Telecomunicaciones UIT, se considerarán las siguientes definiciones:
Tecnologías de la información y comunicación - TIC.- Son un conjunto de
servicios, redes y plataformas integradas que permiten el acceso o generación
de datos a través del procesamiento, almacenamiento, análisis y presentación
de la información…” (Reglamento General a la Ley Orgánica de
Telecomunicaciones., 2016)
Art. 30.-
“Obligaciones para diseño, despliegue y tendido de redes públicas de
telecomunicaciones.-Los prestadores de servicios, al diseñar e instalar redes
públicas de telecomunicaciones, observarán lo previsto en la LOT…” (Reglamento
General a la Ley Orgánica de Telecomunicaciones., 2016)
Art. 118.-
“Confidencialidad.- Los prestadores de servicios de telecomunicaciones
mantendrán el secreto de la información cursada y no podrán interceptarla,
interferirla, divulgarla, publicarla o utilizar su contenido…” (Reglamento General
a la Ley Orgánica de Telecomunicaciones., 2016)

43
Reglamento Técnico Ecuatoriano RTE INEN 034
Artículo 1: ¨Elementos mínimos de seguridad en vehículos automotores¨
“4.16 Cerraduras con sistema de bloqueo de apertura interior. Todo vehículo
automotor liviano que disponga de puertas posteriores laterales, debe tener en las
mismas un sistema de bloqueo de apertura interior independiente del sistema de
seguridad convencional, para prevenir las aperturas involuntarias de las puertas.”
(Reglamento técnico Ecuatoriano, 2010)
“4.16 Sistemas de Posicionamiento Global (GPS). Serán obligatorios en los
vehículos que determine la autoridad competente y deben cumplir con los
requisitos establecidos en las Normas Técnicas Ecuatorianas NTE INEN vigentes.
Es un sistema global de navegación por satélite que permite determinas en todo
el mundo la posición de un objeto, una persona, un vehículo o una nave.”
(Reglamento técnico Ecuatoriano, 2010)
REGLAMENTO DE RESPONSABILIDADES POR USO DEVEHICULOS
OFICIALES
“Art. 17.- Seguros de los vehículos y patrocinio.- Los vehículos
pertenecientes a entidades públicas serán asegurados contra accidentes,
robos, riesgos contra terceros. Las pólizas serán contratadas con compañías
nacionales, en las condiciones más adecuadas para la institución y de
conformidad con lo que disponen las leyes y reglamentos pertinentes.”
(Reglamento de Responsabilidades por Uso de Vehiculos Oficiales, 2012)
REGLAMENTO GENERAL PARA LA APLICACIÓN DE LA LEY ORGÁNICA DE
TRANSPORTE TERRESTRE, TRÁNSITO Y SEGURIDAD VIAL
“Art. 55.- Los vehículos de transporte terrestre de sustancias tóxicas y
peligrosas no pueden circular por carriles centrales cuando la carga:
Sin contar con un dispositivo localizador de vehículo, equipos o sistemas de
control de proyección para impedir el robo del vehículo o de su carga, y de que

44
estos funcionen correctamente en cualquier momento, tratándose de
mercancías peligrosas de alto riesgo.” (Reglamento General para la Aplicación
de la Ley Orgánica de Transporte Terrestre, Tránsito y Seguridad Vial, 2008)
CÓDIGO ORGÁNICO DE ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS,
CREATIVIDAD E INNOVACIÓN.
Apartado Segundo De las tecnologías libres y formatos abiertos.
Artículo 142.-Tecnologías libres
“Se entiende por tecnologías libres al software de código abierto, los
estándares abiertos, los contenidos libres y el hardware libre. Los tres primeros
son considerados como Tecnologías Digitales Libres.” (Código Orgánico de
Economía Social de los Conocimientos, Creatividad e Innovación., 2016)
Se entiende por software de código abierto al software en cuya licencia el titular
garantiza al usuario el acceso al código fuente y lo faculta a usar dicho software
con cualquier propósito. Especialmente otorga a los usuarios, entre otras, las
siguientes libertades esenciales:
 La libertad de ejecutar el software para cualquier propósito;
 La libertad de estudiar cómo funciona el software, y modificarlo para
adaptarlo a cualquier necesidad. El acceso al código fuente es una
condición imprescindible para ello;
 La libertad de redistribuir copias; y,
 La libertad de distribuir copias de sus versiones modificadas a terceros.
Se entiende por código fuente, al conjunto de instrucciones escritas en algún
lenguaje de programación, diseñadas con el ﬁ n de ser leídas y transformadas por
alguna herramienta de software en lenguaje de máquina o instrucciones
ejecutables en la máquina.
Los estándares abiertos son formas de manejo y almacenamiento de los datos en
los que se conoce su estructura y se permite su modificación y acceso no
imponiéndose ninguna restricción para su uso. Los datos almacenados en
formatos de estándares abiertos no requieren de software propietario para ser
utilizados. Estos formatos estándares podrían o no ser aprobados por una entidad
internacional de certificación de estándares.

45
Contenido Libre es el acceso a toda la información asociada al software,
incluyendo documentación y demás elementos técnicos diseñados para la entrega
necesarios para realizar la configuración, instalación y operación del programa,
mismos que deberán presentarse en estándares abiertos.
Se entiende por hardware libre a los diseños de bienes o materiales y demás
documentación para la configuración y su respectiva puesto en funcionamiento,
otorgan a los usuarios las siguientes libertades otorgan a los usuarios las
siguientes libertades: (Código Orgánico de Economía Social de los
Conocimientos, Creatividad e Innovación., 2016)
 La libertad de estudiar dichas especiaciones, y modificarlas para
adaptarlas a cualquier necesidad;
 La libertad de redistribuir copias de dichas especiaciones; y
 La libertad de distribuir copias de sus versiones modificadas a terceros.
 El Estado en la adquisición de bienes o servicios incluidos los de
consultoría de tecnologías digitales, preferirá la adquisición de tecnologías
digitales libres. Para el caso de adquisición de software se observará el
orden de prelación previsto en este código.
Pregunta científica a contestarse
¿El sistema de monitoreo y automatización vehicular propuesto en este proyecto
brinda una solución a los problemas de seguridad a los que se ven expuestos los
vehículos en la ciudad?
El sistema propuesto proporciona un monitoreo remoto del vehículo, teniendo
como finalidad que el usuario se entere de lo que le ocurre a su vehículo al
momento que un evento extraño se suscite, apresurando de esa manera la acción
del usuario para impedir cualquier acto delictivo contra su vehículo, esto se hace
posible gracias a un circuito que trabaja de forma conjunta con sensores
instalados en el vehículo, así se alerta al usuario cuando algo ocurra a través de
un mensaje de texto que será enviado a su Smartphone, de igual manera el
usuario tiene la opción de conocer la ubicación del vehículo a través de una

46
aplicación por medio de la cual se podrá contralará algunas acciones básicas del
vehículo.
Definiciones conceptuales
Automatización: Se conoce así al proceso que permite que las máquinas realicen
un número predeterminado de operaciones ordenadas, a través del uso de
dispositivos y sistemas que facilitan el control de diferentes variables del proceso,
limitando a su vez la intervención humana. (Kalpakjian, 2002)
Geolocalización: Es un concepto que hace referencia a la situación que ocupa
un objeto en el espacio y que se mide en coordenadas de latitud (x), longitud (y) y
altura (z). (Béltran López, 2012)
Monitoreo: Un ejercicio destinado a identificar de manera sistemática la calidad
del desempeño de un sistema, subsistema o proceso a efecto de introducir los
ajustes o cambios pertinentes y oportunos para el logro de sus resultados y
efectos en el entorno. (Valle & Rivera)
Vehículo: Medio que permite el traslado de personas, animales o cosas de un
lugar a otro.
Telecomunicaciones: Toda transmisión, emisión o recepción de signos, señales,
escritos, imágenes, sonido o información de cualquier naturaleza por hilo,
radioelectricidad, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos. (Morales &
Lázaro, 2003)
Tecnología: Es una agrupación de conocimientos que ayudan al ser humano a
interactuar de manera más cómoda con la naturaleza o su trabajo.
Sensor: Es un dispositivo que proporciona una respuesta frente a estímulos o
señales físicas o químicas.

47
Módulo: Es un elemento con función propia diseñado para actuar de distintas
maneras con otros elementos y generar un proceso más grande.
GPS: Es un sistema que permite conocer la ubicación de un objeto con gran
precisión.
GSM: Es un sistema para las comunicaciones móviles permite la transmisión de
datos.
Arduino: Es una plataforma de código abierto que está basada en hardware y
software, permite crear dispositivos de funciones variada bajo la unión de distintas
tecnologías.
Microcontroladores: Es un circuito integrado digital programable.

48
CAPÍTULO III
PROPUESTA TECNOLÓGICA
La propuesta tecnológica de este proyecto busca una mejorara en la seguridad y
el monitoreo de los vehículos de gama media.
Este proyecto se compone en tres secciones:
1- La primera parte trata sobre la geolocalización, se usan circuitos integrados
programables que permiten conocer la ubicación del vehículo.
2- La segunda parte trata sobre la automatización del vehículo mediante el uso
de circuitos integrados programables, esta automatización abarca aspectos
sencillos del vehículo tales como:
 Automatización de puertas para control de forma remota.
 Automatización de luces para control de forma remota.
 Automatización de modo “alarma”, en este estado el vehículo envía
una notificación al teléfono celular al momento que alguien
encienda el vehículo o active un sensor.
3- La tercera sección del proyecto trata sobre la comunicación que el usuario
tendrá con el vehículo, para esto está diseñada una aplicación para
Smartphone que permite al usuario interactuar rápidamente con el vehículo,
esto se realiza a través de un sensor GSM el cual permite el intercambio de
mensajes de texto.

49
Análisis de factibilidad
Toda la propuesta tecnológica desarrollada en el prototipo brinda al usuario
herramientas que le dan seguridad a su vehículo.
Ventajas del prototipo:
- Permite localizar el lugar donde se encuentra el vehículo.
- Funciona como una alarma de dos vías, es decir, que advierte al usuario
cuando algo ocurre al vehículo para que este tenga un rápido accionar.
- Permite al usuario controlar acciones básicas del vehículo de forma remota.
- Su costo de implementación es bajo gracias al uso de herramientas
opensource.
- Dispositivos no requieren de grandes cantidades de voltaje o amperaje para
funcionar.
- Hardware de resistencia alta.
- Alimentación eléctrica independiente a la batería del vehículo.
El éxito del prototipo es mejorar la seguridad para los vehículos de gama media
contra incidentes delictivos.
Factibilidad Operacional
Este proyecto es efectuado como una medida de seguridad a bajo costo contra el
índice delincuencial que sufren los vehículos de gama media en la ciudad de
Guayaquil, ofreciendo un sistema confiable y controlado de manera remota. Al
estar conectado a la red de telefonía exista la capacidad de comunicarse con el
prototipo a kilómetros de distancia.
Se implementa una aplicación para Smartphone la cual facilita la interacción entre
el usuario y el prototipo, de esta forma el usuario con solo presionar un botón en
su Smartphone recibirá información de la posición del vehículo, y podrá enviar
instrucciones al sistema.

50
Factibilidad técnica
El prototipo se compone de una gran variedad de dispositivos electrónicos estos
dispositivos pueden agrupar de acuerdo a su función en 5 conjuntos, véase el
gráfico 28.
Gráfico 28. Diagrama de resumido del prototipo.
Fuente: Proceso de Investigación.
A continuación, se detalla de manera general la función de los conjuntos de
dispositivos que componen el prototipo.
Fuente de poder.- En este caso una batería independiente de la que posee el
vehículo que será recargada por un panel solar. La función de dicha batería será
alimentar de energía a todos los componentes que permiten funcionar al prototipo,

51
es decir la batería se postra como el elemento más importante ya que sin este no
funcionan los dispositivos de seguridad y automatización.
Controladores.- Se refiere a los dispositivos que sirven como concentración de
datos, los controladores recibirán y enviarán instrucciones al usuario o a los
sensores que automatizan el vehículo dependiendo de los datos que reciban
desde la aplicación celular, para esto se hace uso del Módulo GSM y comandos
AT. Este proyecto usa los circuitos programables Arduino como controladores,
estos dispositivos tendrán almacenada la programación correcta en sus memorias
para que los diversos módulos instalados funcionen de manera correcta.
Actuadores.- Se refiere a los módulos que ejecutan una acción en el vehículo
gracias a una señal pre programada en un controlador o envían datos a al usuario
del vehículo para que este ejecute una acción. Por medio de pulsos eléctricos los
actuadores ejecutan acciones en el vehículo.
E/S analógicas y digitales.- Se refiere a las conexiones necesarias para que los
dispositivos que componen el proyecto funcionen enviando datos o instrucciones
unos con otros, esto abarca el cableado que permite la comunicación y el paso de
corriente entre los dispositivos que componen el proyecto y las señales recibidas
y enviadas a través del módulo GSM.
Software aplicativo.- Trata de una aplicación desarrollada para Smartphone que
permite al usuario enviar instrucciones a su vehículo de forma remota, dichas
instrucciones harán que el auto ejecute una acción, de igual manera a través de
esta aplicación permitirá visualizar al usuario en donde se encuentra su vehículo.
La comunicación entre el usuario y la aplicación a través del prototipo se realiza a
través de la red celular. Esta aplicación puede ser instalada en cualquier
Smartphone.
Cada uno de los procesos descritos en el diagrama de bloques posee dispositivos
que dan funcionalidad al proyecto, dichos dispositivos tienen las características de
ser “opensource”, es decir que no se necesita la adquisición de licencia para poder

52
usarlos y la adquisición del hardware es algo que se encuentra disponible dentro
de nuestro país.
Es necesario que los componentes que van a trabajar en nuestro vehículo tengan
la característica de tener una durabilidad media – alta.
En la tabla 6 se enlistan los equipos necesarios para la construcción e
implementación del prototipo.
Tabla 6.Dispositivos necesarios para la demostración con prototipo.
Dispositivo Modelo
Voltaje
operativo
Cantidad
Arduino MEGA 2560 5V 1
Arduino UNO 5V 1
Arduino DUE 3.3V 1
Módulo
GSM/GPRS SIM900 3.1 – 4.8V 1
Módulo GPS
GY-
GPS6MV2 3.3 V 1
Servomotor SG90 5V 4
Interruptor KCDI 5V 2
Buzzer RVFM 5V – 12V 1
Luces Led Común 2V – 2.2V 4
Relé 1 entrada 5V 1
Jumper ---------------- --------------
30
(Paquete)
Batería ---------------- 5 V 1
Fuente: Proceso de investigación.

53
La tabla 7 enlista los dispositivos que son necesarios para una implementación
en un vehículo real.
Tabla 7. Dispositivos necesarios para implementación en ambiente real.
Dispositivo Modelo
Voltaje
operativo
Cantidad
Arduino MEGA 2560 5V 1
Arduino UNO 5V 1
Arduino DUE 3.3V 1
Módulo
GSM/GPRS SIM900 3.1 - 4.8V 1
Módulo GPS
GY-
GPS6MV2 3.3 V 1
Batería
Acido plomo
sellada 6V 1
Cable UTP ---------------- ------------- 3 metros
Cable eléctrico
flexible Calibre 10 12 V 7 metros
La tabla 8 enlista el software necesario para el funcionamiento del prototipo.
Tabla 8. Software necesario para la implementación del prototipo.
Software Descripción
Arduino IDE
Necesario para la programación de las placas
integradas Arduino.
AppyBuilder
Necesario para la programación de la
aplicación para Smartphone.
Fuente: Proceso de investigación

54
El desarrollo del prototipo se dio mediante el uso de los dispositivos y los
aplicativos enlistados anteriormente, este desarrollo se compone de 2 fases.
Fase uno. Programación de los controladores.
En la primera fase de desarrollo del prototipo se usa el aplicativo Arduino IDE para
insertar código en los controladores (tarjetas Arduino):
Arduino DUE
Este código se compone de la programación necesaria para que funcione el
módulo GSM y el modulo GPS al mismo tiempo establece una conexión serial con
el Arduino Mega para enviar los comandos de automatización.
GSM: Configurado en el serial 1 del Arduino DUE. Los códigos establecidos para
el módulo GSM son aquellos que ponen a este módulo en modo escucha, para
enviar y recibir mensajes.
Comandos AT usados para módulo GSM:
AT+CMGF=1r ---------------Configura el modo texto para enviar o recibir
mensajes.
AT+CNMI=2, 2, 0, 0,0r -------------Configura el módulo para que muestre los
SMS recibidos por comunicación serial.
GPS: Configurado en el serial 2 del Arduino DUE. Los códigos establecidos para
el modulo GPS, nos permiten filtrar una serie de datos enviados por el modulo y
de esta manera tomar solo la posición (latitud y longitud). Una vez establecidas
estas variables el Arduino devolverá un Link como el siguiente:
http://maps.google.com/maps?q=Latitud,Longitud
El cual será abierto por la aplicación instalada en un Smartphone.
Arduino Mega: El Arduino DUE establece la conexión a través del serial 3 para
comunicarse con la mega y de esta manera enviarle los comandos establecidos

55
enviados por el usuario desde la aplicación, para que el Arduino mega ejecute la
función correcta a la automatización.
Pin 2: Cuando el modo alarma es activado, se pone en modo de espera de pulsos
eléctricos. Si recibe alguno de estos pulsos envía un mensaje al usuario indicando
que el vehículo está en peligro. Este mensaje lo envía cuando la alarma es
accionada por algún motivo.
Pin 3: Cuando el modo alarma es activado, se pone en modo de espera de pulsos
eléctricos. Si recibe alguno de estos pulsos envía un mensaje al usuario indicando
que el vehículo ha sido encendido. Este mensaje lo envía cuando el vehículo es
encendido por cualquier método.
Arduino Mega
Este código mantiene la programación necesaria para el accionar de las puertas
y las luces del vehículo de forma remota. Se configura en los pines digitales.
Pin 8. Puerta 1
Pin 9. Puerta 2
Pin 11. Puerta 3
Pin 12. Puerta 4
A esto se añade una sección de programación la cual accionara las 4 puertas para
que estas abran de manera conjunta.
En un ambiente real para el funcionamiento de las puertas se requiere el uso de
un relé de 4 entradas, esto para enviar la señal desde el prototipo para que abra
la puerta, tomando voltaje desde la batería del auto ya que los bloqueos de puertas
trabajan a 12 V.
Pin 10: se establece la señal que encenderá los faros del vehículo, en una
implementación real este pin es conectado al relé que controla el encendido de
los faros de esta manera al recibir un pulso desde el prototipo encenderá las luces,
sin perder la conectividad con la cabina del chofer.

56
El Arduino Mega tiene configurada la conexión serial 1 hacia el Arduino DUE, de
esta manera recibe los comandos que le indican que acción ejecutar.
Arduino UNO
El Arduino uno es accionado a través de un relé desde el Arduino mega, este
Arduino es usado como receptor principal de las señales de la alarma. Al activar
el modo alarma este Arduino se enciende mientras tanto permanece apagado, una
vez encendido los pines 9 y 10 se pondrán en modo de entrada esperando una
señal emitida desde el módulo de la alarma.
Pin 9: Recibe un pulso eléctrico si el vehiculó ha sido encendido y lo envía al pin
3 del Arduino DUE el cual al recibir esta señal enviara el mensaje correspondiente
al Smartphone del usuario.
Pin 10: Recibe un pulso eléctrico si la alarman dispara una alerta y lo envía al pin
2 del Arduino DUE el cual al recibir esta señal enviara el mensaje correspondiente
al Smartphone del usuario.
Para revisar la programación de los microcontroladores y sus componentes revise
el Anexo 2 de este proyecto.
Funcionamiento de la aplicación Smartphone.
La aplicación es desarrollada en la plataforma online de código abierto
AppyBuilder. Se presenta la aplicación como el diseño de un vehículo con botones
por los cuales el usuario puede interactuar con las funciones automatizadas en el
prototipo. Véase la programación de la aplicación en el Anexo 3.
El objetivo de diseñar esta aplicación es que el usuario tenga facilidad para poder
interactuar con el sistema de manera rápida e inequívoca, que todo se resuma a
presionar un botón para activar una funcionalidad.

57
La aplicación se compone de 3 pantallas mostradas al usuario final, cada pantalla
con su respectiva programación trabajando de forma interna.
Las pantallas de la aplicación para Smartphone son:
Pantalla de seguridad principal: Podemos observar la pantalla de seguridad
principal en el gráfico 29, esta pantalla será tomada como la primera seguridad
para acceder a las funciones del prototipo, usa dos cuadros de texto en los cuales
el usuario puede escribir lo que él decidió definir como usuario y contraseña.
Una vez ingresado los datos son leídos por la programación interna de la
aplicación para así dar acceso al usuario a la pantalla principal
Gráfico 29. Pantalla de seguridad principal.
Se usa programación en bloque debido a la estética profesional que brinda a las
aplicaciones y por la agilidad de desarrollo que proporciona.

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