DISEÑO DE UN DISPENSADOR DE COMIDA PARA PERROS...
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DISEÑO DE UN DISPENSADOR DE COMIDA PARA PERROS
UTILIZANDO UNA PLACA PROGRAMABLE,
CONTROLADO Y MONITOREADO
EN UNA PLATAFORMA
EN LA NUBE.
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
AUTOR:
JORGE LUIS SÁNCHEZ BENITEZ
TUTOR:
ECO. SILVIA RUATA, MG.
GUAYAQUIL – ECUADOR
DICIEMBRE 2017
II
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACIÓN
TÍTULO Y SUBTÍTULO:
DISEÑO DE UN DISPENSADOR DE COMIDA PARA PERROS UTILIZANDO
UNA PLACA PROGRAMABLE, CONTROLADO Y MONITOREADO EN UNA
PLATAFORMA EN LA NUBE.
AUTOR(ES) (apellidos/nombres): JORGE LUIS SÁNCHEZ BENITEZ
REVISOR(ES)/TUTOR(ES)
(apellidos/nombres): ING NIDIA FABIOLA MEDRANO NUÑEZ/ SILVIA ADRIANA RUATA AVILÉS
INSTITUCIÓN: UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
UNIDAD/FACULTAD: CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
MAESTRÍA/ESPECIALIDAD: INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
GRADO OBTENIDO: INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
FECHA DE PUBLICACIÓN: DICIEMBRE 2017
No. DE PÁGINAS: 103
ÁREAS TEMÁTICAS: DESARROLLO LOCAL Y EMPRENDIMIENTO SOCIO ECONÓMICO
SOSTENIBLE Y SUSTENTABLE.
PALABRAS CLAVES /KEYWORDS:
DISEÑO, PROTOTIPO, PLACA PROGRAMABLE, NUBE, IOT,
DISPENSADOR DE COMIDA
RESUMEN: El presente proyecto de tesis titulado: “Diseño de un dispensador de comida
para perros utilizando una placa programable, controlado y monitoreado en una
plataforma en la nube”, para obtener el título de Ingeniero en Networking y
Telecomunicaciones de la Universidad de Guayaquil, se presenta una idea innovadora
para promover el cuidado y alimentación de las mascotas caninas.
III
Dentro del problema se detalla todas las variables que involucran este caso, también se
evalúa las consecuencias que afectan directamente a los perros (sujetos de estudio).
La mala nutrición y la falta de cuidado en los perros pueden generar distintas
enfermedades como patologías en las articulaciones, obesidad, problemas
cardiovasculares y entre otros males relacionados con la mala alimentación.
En ese momento se generó la necesidad de diseñar el dispensador de comida para perros
remoto, con el fin de promover el uso y trabajo en esta tecnología de bajo costo pudiendo
aportar con distintas soluciones para diversos problemas del medio ambiente y los seres
vivos.
El diseño del prototipo se realizó como una investigación de tipo cualitativa, el estudio
bibliográfico ayudo a definir los alcances y componentes que forman parte de la
estructura del prototipo, además se estudió el comportamiento de un grupo de personas
para evaluar la factibilidad total de la solución planteada.
En el desarrollo del prototipo se empleó un método ágil para solución de proyectos, se
trabajó de manera implícita en la optimización y diseño adaptable del dispositivo,
motivando a la comunidad a participar en las soluciones y proyectos innovadores.
ADJUNTO PDF: X SI NO
CONTACTO CON AUTOR/ES: Teléfono:5101184 E-mail:[email protected]
CONTACTO CON LA
INSTITUCIÓN:
Nombre: Ab. Juan Chávez Atocha, Teléfono: 04-23843915
E-mail: [email protected]
IV
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del trabajo de titulación, “Diseño de un dispensador de comida
para perros utilizando una placa programable, controlado y monitoreado en una
plataforma en la nube. “elaborado por el Sr. JORGE LUIS SÁNCHEZ BENITEZ 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
ECO. SILVIA RUATA, MG
TUTOR
V
A todos los jóvenes innovadores, para que se
motiven a trabajar en proyectos como este y
puedan cambiar la sociedad para bien, ya que la
tecnología es un gran poder que se puede tener
y hay usarlo de la mejor manera.
DEDICATORIA
VI
Agradezco por, sobre todo, a mis padres que me
dieron apoyo y aliento cada día desde el inicio
hasta el final de esta grandiosa carrera.
A mis compañeros, les agradezco su
generosidad y compañerismo, que fue la base
para convertirme en la persona y profesional
que soy en este momento.
A la universidad y sus docentes les agradezco
por darme la oportunidad de participar en este
programa académico que ha sido una de las
mejores experiencias que he tenido.
AGRADECIMIENTO
VII
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN
Ing. Eduardo Santos Baquerizo, M.Sc.
DECANO DE LA FACULTAD
CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
Ing. Harry Luna Aveiga, M.Sc
DIRECTOR CINT
Eco. Silvia Ruata Avilés, M.Sc.
PROFESOR DIRECTOR
DEL PROYECTO DE TITULACIÓN
Ing. Nidia Medrano Núñez, M.Sc.
PROFESOR TUTOR REVISOR
DEL PROYECTO DE TITULACIÓN
Ab. Juan Chávez A.
SECRETARIO
VIII
“La responsabilidad del contenido de este
Proyecto de Titulación, me corresponden
exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la
misma a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL”
JORGE LUIS SÁNCHEZ BENITEZ
DECLARACIÓN EXPRESA
IX
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el título de
INGENIERO en Networking y Telecomunicaciones.
AUTORÍA
Autor: JORGE LUIS SÁNCHEZ BENITEZ
C.C. 0930353339
Tutor:
ECO. SILVIA RUATA, MG.
Guayaquil, diciembre del 2017
DISEÑO DE UN DISPENSADOR DE COMIDA PARA PERROS
UTILIZANDO UNA PLACA PROGRAMABLE,
CONTROLADO Y MONITOREADO
EN UNA PLATAFORMA
EN LA NUBE.
X
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 JORGE LUIS
SÁNCHEZ BENITEZ, como requisito previo para optar por el título de Ingeniero en
Networking y Telecomunicaciones cuyo tema es:
DISEÑO DE UN DISPENSADOR DE COMIDA PARA PERROS UTILIZANDO UNA PLACA
PROGRAMABLE, CONTROLADO Y MONITOREADO EN UNA PLATAFORMA EN LA NUBE.
Considero aprobado el trabajo en su totalidad.
Presentado por:
JORGE LUIS SÁNCHEZ BENITEZ Cédula de ciudadanía 0930353339
Tutor: ECO. SILVIA RUATA, MG
Guayaquil, diciembre del 2017
XI
AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato Digital
1. Identificación del Proyecto de Titulación
Título del Proyecto de titulación: Diseño de un dispensador de comida para perros utilizando una placa programable, controlado y monitoreado en una plataforma en la nube.
Tema del Proyecto de Titulación: Diseño, Prototipo, Placa Programable, Nube, IoT, Dispensador de Comida para perros.
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
Nombre Alumno: Jorge Luis Sánchez Benitez
Dirección: Urdenor 1 Mz 110 V2
Teléfono: 5101184 E-mail: [email protected]
Facultad: Ciencias Matemáticas y Físicas
Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones
Profesor guía: Eco. Silvia Ruata, Mg
XII
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
XIII
ÍNDICE GENERAL
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR ....................................................................................... IV
DEDICATORIA ............................................................................................................................ V
AGRADECIMIENTO ................................................................................................................... VI
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN .................................................................................... VII
DECLARACIÓN EXPRESA ......................................................................................................... VIII
AUTORÍA................................................................................................................................... IX
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR............................................................................... X
AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN ....................................................................................... XI
ÍNDICE GENERAL .................................................................................................................... XIII
ABREVIATURAS ...................................................................................................................... XVI
SIMBOLOGÍA ......................................................................................................................... XVII
ÍNDICE DE CUADROS Y TABLAS ............................................................................................ XVIII
ÍNDICE DE GRÁFICOS .............................................................................................................. XIX
RESUMEN ................................................................................................................................ XX
ABSTRACT ............................................................................................................................... XXI
INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................... 1
CAPÍTULO I ................................................................................................................................ 3
Planteamiento del problema ................................................................................................ 3
Ubicación del problema en contexto ................................................................................ 3
Situación conflicto nudos críticos ..................................................................................... 6
Causas y consecuencias del problema .............................................................................. 6
Delimitación del problema ................................................................................................ 7
Formulación del problema ................................................................................................ 8
Evaluación del problema ................................................................................................... 9
Alcances del Problema .................................................................................................... 11
Objetivos de la investigación .............................................................................................. 12
Objetivo general .............................................................................................................. 12
XIV
Objetivos específicos ...................................................................................................... 12
Justificación e Importancia ................................................................................................. 13
CAPÍTULO II ............................................................................................................................. 15
Antecedentes del estudio ................................................................................................... 15
Fundamentación teórica ..................................................................................................... 17
Alimentación canina........................................................................................................ 17
Dispensador de comida ................................................................................................... 17
Placa arduino................................................................................................................... 20
Arduino Uno Rev3 ........................................................................................................... 20
Arduino Ethernet Shield V1............................................................................................. 21
Microcontrolador ............................................................................................................ 22
Servomotor ..................................................................................................................... 24
Sensor hc-sr04 ................................................................................................................. 26
IoT ................................................................................................................................... 26
Ubidots ............................................................................................................................ 28
Fundamentación social ....................................................................................................... 29
Fundamentación legal ......................................................................................................... 31
Constitución del Ecuador ................................................................................................ 31
Ley orgánica de bienestar animal ................................................................................... 32
Decreto 1014 software libre Ecuador ............................................................................. 34
Open Source Hardware & Software ................................................................................ 35
GNU Lesser General public license ................................................................................. 36
Hipótesis ............................................................................................................................. 38
Variables de la investigación ............................................................................................... 38
Variable independiente................................................................................................... 38
Variable dependiente ...................................................................................................... 38
Definiciones conceptuales .................................................................................................. 39
CAPÍTULO III ............................................................................................................................ 42
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN .............................................................................. 42
Diseño de la investigación................................................................................................... 42
XV
Modalidad de la investigación ........................................................................................ 42
Tipo de investigación ...................................................................................................... 42
Población y muestra ........................................................................................................... 43
Instrumentos de recolección de datos ............................................................................... 44
Técnicas ........................................................................................................................... 45
Lectura científica ............................................................................................................. 45
Recolección de información ............................................................................................ 45
Procesamiento y análisis ................................................................................................. 46
Validación de la hipótesis................................................................................................ 50
CAPÍTULO IV ............................................................................................................................ 52
Propuesta tecnológica ........................................................................................................ 52
Análisis de factibilidad .................................................................................................... 52
Factibilidad operacional .................................................................................................. 52
Factibilidad técnica ......................................................................................................... 53
Factibilidad legal ............................................................................................................. 53
Factibilidad económica ................................................................................................... 54
Etapas de la metodología del proyecto .......................................................................... 56
Entregables del proyecto ................................................................................................ 59
Criterios de validación de la propuesta .......................................................................... 67
Criterios de aceptación del producto o servicio ............................................................. 69
Conclusiones y Recomendaciones ...................................................................................... 70
Conclusiones ................................................................................................................... 70
Recomendaciones ........................................................................................................... 71
BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................... 73
ANEXOS ................................................................................................................................... 74
XVI
ABREVIATURAS
CPU Unidad central de procesamiento
IDE Entorno de desarrollo integrado
IOE Internet del todo
IOT Internet de las cosas
LED Diodo emisor de luz
PWM Modulación por ancho de pulsos
RAM Memoria de acceso aleatorio
RISC Computador con conjunto de instrucciones reducidas
ROM Memoria de solo lectura
TCP Protocolo de control de transmisión
USB Bus serie universal
UDP Protocolo de nivel de transporte datagramas
UIT Unión Internacional de Telecomunicaciones
WWW World Wide Web
XVII
SIMBOLOGÍA
e error de estimación
kb/s Kilobytes por segundo
kb kilobytes
mb megabytes
ms milisegundos
m tamaño de la población
n tamaño de la muestra
XVIII
ÍNDICE DE CUADROS Y TABLAS
GRÁFICO 1. Porcentaje de mascotas caninas Latino América .................................................. 3
GRÁFICO 2. Porcentaje de perros con sobrepeso ..................................................................... 5
GRÁFICO 3. Porcentaje de perros enfermos según obesidad ................................................... 5
GRÁFICO 4. Estructura de un dispensador de comida ............................................................ 18
GRÁFICO 5. Estructura arduino UNO ...................................................................................... 21
GRÁFICO 6. Arduino Ethernet Shield V1 ................................................................................. 21
GRÁFICO 7. Chip Wiznet w5100 .............................................................................................. 22
GRÁFICO 8. Microchip ATmega328 ......................................................................................... 23
GRÁFICO 9. Arduino Web Editor ............................................................................................. 24
GRÁFICO 10. Estructura de Servomotor ................................................................................. 25
GRÁFICO 11. Pulso Variable de Servomotor ........................................................................... 26
GRÁFICO 12. Internet del todo CISCO ..................................................................................... 27
GRÁFICO 13. Esquema básico Ubidots.................................................................................... 29
GRÁFICO 14. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.1........................................ 46
GRÁFICO 15. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.2........................................ 47
GRÁFICO 16. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.3........................................ 47
GRÁFICO 17. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.4........................................ 48
GRÁFICO 18. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.5........................................ 48
GRÁFICO 19. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.6........................................ 49
GRÁFICO 20. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.7........................................ 49
GRÁFICO 21. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.8........................................ 50
GRÁFICO 22. Diseño conectividad del prototipo .................................................................... 65
GRAFICO 23. Variables de Funcionamiento ............................................................................ 66
GRÁFICO 24. Alerta tanque de almacenamiento .................................................................... 68
GRÁFICO 25. Dashboard Accionamiento del Dispensador ..................................................... 68
GRÁFICO 26. Dashboard consumo diario ............................................................................... 69
XIX
ÍNDICE DE GRÁFICOS
GRÁFICO 1. Porcentaje de mascotas caninas Latino América .................................................. 3
GRÁFICO 2. Porcentaje de perros con sobrepeso ..................................................................... 5
GRÁFICO 3. Porcentaje de perros enfermos según obesidad ................................................... 5
GRÁFICO 4. Estructura de un dispensador de comida ............................................................ 18
GRÁFICO 5. Estructura arduino UNO ...................................................................................... 21
GRÁFICO 6. Arduino Ethernet Shield V1 ................................................................................. 21
GRÁFICO 7. Chip Wiznet w5100 .............................................................................................. 22
GRÁFICO 8. Microchip ATmega328 ......................................................................................... 23
GRÁFICO 9. Arduino Web Editor ............................................................................................. 24
GRÁFICO 10. Estructura de Servomotor ................................................................................. 25
GRÁFICO 11. Pulso Variable de Servomotor ........................................................................... 26
GRÁFICO 12. Internet del todo CISCO ..................................................................................... 27
GRÁFICO 13. Esquema básico Ubidots.................................................................................... 29
GRÁFICO 14. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.1........................................ 46
GRÁFICO 15. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.2........................................ 47
GRÁFICO 16. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.3........................................ 47
GRÁFICO 17. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.4........................................ 48
GRÁFICO 18. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.5........................................ 48
GRÁFICO 19. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.6........................................ 49
GRÁFICO 20. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.7........................................ 49
GRÁFICO 21. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.8........................................ 50
GRÁFICO 22. Diseño conectividad del prototipo .................................................................... 65
GRAFICO 23. Variables de Funcionamiento ............................................................................ 66
GRÁFICO 24. Alerta tanque de almacenamiento .................................................................... 68
GRÁFICO 25. Dashboard Accionamiento del Dispensador ..................................................... 68
GRÁFICO 26. Dashboard consumo diario ............................................................................... 69
XX
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autor: JORGE LUIS SÁNCHEZ BENITEZ Tutor: ECO. SILVIA RUATA, MG.
RESUMEN
El presente proyecto de titulado: “Diseño de un dispensador de comida para perros
utilizando una placa programable, controlado y monitoreado en una plataforma en la
nube”, para obtener el título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones de la
Universidad de Guayaquil, se presenta una idea innovadora para promover el cuidado
y alimentación de las mascotas caninas. Dentro del problema se pudo detallar todas
las variables que involucran este caso, también evalúa las consecuencias que afectan
directamente a los perros (sujetos de estudio). La mala nutrición y la falta de cuidado
en los perros pueden generar distintas enfermedades como problemas en las
articulaciones, obesidad, alteraciones cardiovasculares y otros males relacionados
con la mala alimentación. En ese momento se generó la necesidad de diseñar el
dispensador de comida para perros remoto, con el fin de promover el uso y trabajo
en la tecnología de bajo costo y evitar diversos problemas con medio ambiente y los
seres vivos. El diseño del prototipo se realizó como una investigación de tipo
cualitativa, el estudio bibliográfico ayudó a definir los alcances y componentes que
forman parte de la estructura del prototipo, además se estudió la necesidad de un
grupo de personas para evaluar la factibilidad de la solución planteada.
En el desarrollo del prototipo se empleó un método ágil para solución de proyectos,
se trabajó de manera implícita en la optimización y diseño adaptable del dispositivo,
motivando a la comunidad a participar en las soluciones y proyectos innovadores.
Palabras Clave: prototipo, placa programable, nube, iot, dispensador de comida.
DISEÑO DE UN DISPENSADOR DE COMIDA PARA PERROS UTILIZANDO UNA PLACA
PROGRAMABLE, CONTROLADO Y MONITOREADO EN UNA PLATAFORMA EN LA NUBE.
XXI
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autor: JORGE LUIS SÁNCHEZ BENITEZ
Tutor: ECO. SILVIA RUATA, MG.
ABSTRACT
The following Project titled: “Design of a dog food dispenser that uses a
programmable board, controlled and monitored on a cloud platform.”, to obtain the
Network and Telecommunications Engineering Diploma in the university of
Guayaquil, it shows you an innovator idea to promote the dogs feeding and care.
Within the problem we could detail all the variables that are involved in this case, we
also evaluate the consequences that directly affect the dogs. Poor nutrition and lack
of care in the dogs can lead to illness such as joint problems, obesity, cardiovascular
disease and other conditions related with nutrition. At that time, we saw the need to
design the remote dog food dispenser, with a view to promoting the use and work in
this low-cost technology to contribute to the solutions of many other problems in the
environment and living things. The prototype design was performed as a qualitative
research the bibliographic documentation helped to define the scope and
components that’s become part of the prototype structure, in addition, the behavior
of a group of people was studied, helping to evaluate the feasibility of the raised
solution. An agile method of project development was used, we also worked implicitly
in the optimization and adaptive design of the device, this helps the community to
become part of the solutions and innovative and projects.
Keywords: prototype, design, cloud, iot, food dispenser.
DISEÑO DE UN DISPENSADOR DE COMIDA PARA PERROS UTILIZANDO UNA PLACA
PROGRAMABLE, CONTROLADO Y MONITOREADO EN UNA PLATAFORMA EN LA NUBE.
1
INTRODUCCIÓN
Internet de las cosas, internet del todo, tecnología en la nube, son términos que se
están volviendo más populares o las personas ya se están familiarizando con estas
tecnologías. Usar y controlar aparatos electrónicos del hogar, dispositivos móviles y
mecanismos tecnológicos por una sola interfaz remotamente, ¿Es el futuro?, ¡pues
el futuro es hoy!
En la actualidad es común que las personas tengan sus ocupaciones, pasen tiempo
fuera del hogar y a su vez tengan responsabilidades con sus familias y seres
queridos. También es frecuente que las comunidades o familias convivan con
mascotas o que simplemente hombres y mujeres busquen una mascota para
compañía.
El presente proyecto consiste en el diseño de un prototipo de un dispensador de
comida para mascotas caninas, controlado y administrado remotamente mediante
una interfaz web en la nube, además nos permite generar y obtener información
con respecto a la alimentación que se está proporcionando diariamente a los perros.
El estudio y diseño de este prototipo va direccionado al uso de las personas con
perros ya que son el tipo de mascota que generalmente se encuentran en los
hogares, además va enfocado a crear conciencia humana y cultura de cuidado
animal para que los dueños de perros que por distintos motivos y ocupaciones
2
diarias no puedan brindar a las mascotas el cuidado, alimentación adecuada y su vez
puedan hacerlo más simple, para aportar al crecimiento adecuado y nutrición de los
perros.
En la parte inicial se encuentra la descripción detallada de los elementos que
comprenden el problema, es decir la formulación y delimitación del estudio para
formar el análisis y solución del caso.
En los capítulos siguientes se especifica los componentes, estructura y metodología
aplicada para el diseño del prototipo, se enmarcan todos los aspectos técnicos
utilizados de manera amplia y descriptiva.
Finalmente se entrega el diseño realizado en este estudio, junto a las
recomendaciones, conclusiones y pruebas para el desarrollo y retroalimentación del
prototipo.
3
CAPÍTULO I
Planteamiento del problema
Ubicación del problema en contexto
La convivencia cercana de animales con humanos lleva posiblemente unos 15000
años, actualmente alrededor de todo el mundo más de la mitad de la población
mundial tiene al menos una mascota en casa, los perros son la mascota más popular
en América Latina. (GFK, 2016)
GRÁFICO 1. Porcentaje de mascotas caninas Latino América
Fuente: GfK survey 2016 http://www.gfk.com/
Elaborado por: Jorge Sánchez Benite
54%
56%
58%
60%
62%
64%
66%
68%
Argentina Mexico Brazil
Serie 1
4
La decisión de tener un perro en casa implica un gran compromiso, como todo ser
vivo necesita de cuidado y atención para que goce de buena salud, dentro de los
cuidados básicos se puede mencionar los siguientes: mantenerlos activos,
hidratarlos, cuidar su alimentación, su estética, suministrarle las vitaminas
necesarias para su crecimiento, entre otros.
La atención y cuidado son factores muy importantes que aportan a la salud de las
mascotas caninas, la falta de tiempo, escasez de recursos, poco o ningún
compromiso, hasta el desconocimiento del tema puede provocar descuido en los
perros, esto genera graves problemas en su salud y malnutrición.
La alimentación también juega un papel fundamental para el crecimiento y cuidado
de los animales, ya que si no se realiza de manera adecuada el perro puede padecer
distintas enfermedades relacionadas con la obesidad y malnutrición, generando
además otros problemas como: artrosis, descalcificación ósea, displasia,
malformaciones en articulaciones, etc.
5
GRÁFICO 2. Porcentaje de perros con sobrepeso
Fuente: Advance Veterinary diets Reserch Reports Canine Obesity
Elaborado por: Affinity-Petcare
GRÁFICO 3. Porcentaje de perros enfermos según obesidad
Fuente: Advance Veterinary diets Reserch Reports Canine Obesity
Elaborado por: Affinity-Petcare
6
Situación conflicto nudos críticos
Las personas realizan actividades diariamente, se mantienen ocupados en el trabajo,
en la escuela, forman parte de una rutina que los obliga a salir de casa, estas familias
o individuos que tienen mascotas caninas bajo su custodia, ocupan la mayoría de su
tiempo fuera del hogar, esto hace que las descuidan y no les brindan el debido
cuidado.
También existen casos de personas que simplemente no tienen conocimiento sobre
el cuidado animal, nutren indebidamente a las mascotas otras no las crían de
manera adecuada y tampoco les dan atención debida porque simplemente no
disponen de tiempo o no lo desean.
En muchos casos también se ha visto desconocimiento del cuidado hacia este ser
vivo, no lo alimentan a las horas debidas, el racionamiento de la comida no es el
correcto, vitaminas y vacunas no son proporcionadas y muchas otras cosas que
afectan gravemente a los perros.
Causas y consecuencias del problema
Causas
Poca instrucción o falta de conocimiento respecto a la alimentación y nutrición de
los caninos.
7
Falta de tiempo y descuido de las mascotas caninas por obligaciones diarias y
responsabilidades fuera del hogar.
Insuficiencia de vitaminas y nutrientes necesarios para el crecimiento y buena salud
en los perros.
Consecuencias
Obesidad y malnutrición en los caninos.
Sufrimiento y soledad de los perros.
Enfermedades de distintos tipos por mala alimentación.
Delimitación del problema
La investigación y estudio se limitará a los perros de razas pequeñas ya que además
de ser la mascota más popular en los hogares de nuestro medio, el análisis y diseño
del prototipo de dispensador se realizó de manera práctica para adaptarlo al
alimento correspondiente, considerando también que al ser un prototipo con una
configuración y diseño adaptable servirá para el desarrollo de otras soluciones para
distintos tipos de razas.
Campo:
Salud Animal
8
Área:
Innovación Tecnológica
Aspecto:
Diseño de prototipo
Tema:
Diseño de un dispensador de comida para perros utilizando una placa programable,
controlado y monitoreado en una plataforma en la nube.
Formulación del problema
Una de las responsabilidades básicas para el cuidado de una mascota es la
alimentación, cuando se realiza de manera apropiada aporta significativamente en
el crecimiento y nutrición especialmente en los perros. En la actualidad tanto
hombres como mujeres tienen responsabilidades diarias, que dificultan el cuidado y
dedicación que le pueden a proporcionar a las mascotas para asegurar una
alimentación adecuada. La mala alimentación en los caninos puede generar
problemas de salud y de crecimiento como: problemas respiratorios, obesidad,
hiperparatiroidismo nutricional, patologías cardiovasculares entre otros problemas
de malnutrición. En cuanto a la alimentación de los perros se debe garantizar lo
siguiente: dosificación adecuada de la comida, proveer la comida en horarios
9
regulares, asegurar que los alimentos tengan nutrientes adecuados para el
desarrollo correcto del can.
“Antes de elegir cualquier mascota deben preguntarse si quieren asumir tal
responsabilidad y si son capaces de cumplirla” (Canosa & Minguell, 2002), esta
criatura demanda tiempo y atención, por lo tanto, los criadores deben administrar
los recursos necesarios y cuidados correctos a los perros sin descuidar otras
responsabilidades.
Evaluación del problema
Los aspectos generales de evaluación son:
Claro:
Diseño de un prototipo de dispensador de comida para perros administrado y
controlado remotamente que será de gran ayuda para los usuarios que poseen
mascotas y pasan mucho tiempo fuera de casa así no descuidan la alimentación y
cuidado de dicho animal.
Concreto:
Dispositivo de hardware y software que permite interacción mediante una página
web remotamente.
10
Relevante:
Dirigido al cuidado animal y a la facilidad del usuario para que pueda controlar la
alimentación de la mascota desde cualquier parte mediante el internet y así
optimizar tiempo y recursos.
Factible:
Al ser un prototipo adaptable su desarrollo y reproducción puede cambiar según la
mascota, operatividad del usuario y además podría permitir registro de eventos para
dar un seguimiento y cuidado más exhaustivo de la mascota.
Original:
El diseño de este prototipo está enfocado al uso de tecnología de hardware de bajo
costo, consumo reducido de energía y código abierto. El uso de estos chips permite
una gran variedad de integración con otros componentes electrónicos que pueden
expandir el proyecto y su mejora, además es compatible con las nuevas tecnologías
en la nube lo cual podrá tener una mayor versatilidad en los datos obtenidos.
Contextual:
El prototipo permite el control del dispensador de alimentos remotamente por lo
que no será necesario estar en casa para alimentar a la mascota, además se podrá
controlar las raciones de comida proporcionadas al animal.
11
Alcances del Problema
El prototipo presentado está enfocado a las mascotas caninas de razas pequeñas, a
pesar de que el estudio y la utilidad podrán ser adaptables para las distintas razas de
perros y ciertas mascotas, ya que se ha utilizado componentes genéricos y
tecnología escalable que permitirá el desarrollo e investigación en este prototipo.
El contenedor de comida para perros tiene aproximadamente un máximo de 1000 gr
de almacenamiento eso equivale a cerca de 4 a 6 días de funcionamiento para
dispensar alimento.
El dispensador tiene una capacidad de 50gr por servida, además incluye un sensor
que permite determinar cuando el nivel de comida está por debajo del límite
establecido, enviando una alerta vía correo electrónico notificando al cuidador que
debe proveer el dispensador con más comida para perro.
Como prerrequisito se necesitará una conexión a internet mediante cable ethernet
para el dispositivo, si bien es cierto las placas arduino de bajo costo algunas
permiten conexión Wifi GSM entre otras tecnologías inalámbricas por lo que se
puede adaptar alguna de estas placas para el desarrollo.
Los equipos móviles y portátiles con conexión a internet podrán ingresar a la
plataforma y controlar el dispositivo mediante una página web, se podrá realizar la
12
activación del dispensador, se podrá llevar un reporte diario de servidas, cantidad
total de alimento dispensado y cantidad de alimento en el depósito.
Existen guías de alimentación según las razas y el tipo o marca de alimento, según la
medida del dispensador se pueden calcular cuantas servidas serían convenientes
para utilizar con las mascotas.
Objetivos de la investigación
Objetivo general
Diseñar un prototipo dispensador de comida para perros controlado y administrado,
mediante una aplicación web remota para facilitar el cuidado de los perros,
proporcionándoles su comida en un horario y ración adecuada, contribuyendo en su
crecimiento y nutrición.
Objetivos específicos
Controlar la alimentación de los perros mediante una plataforma en la nube que
permite registrar la cantidad de alimento proporcionado en tiempo real.
Facilitar el cuidado de las mascotas caninas para crear las responsabilidades sobre la
nutrición.
Optimizar tiempos de cuidado de los perros para productividad en otras tareas.
13
Justificación e Importancia
La idea principal del proyecto es tomar conciencia en el cuidado del mejor amigo del
hombre, enfocándose en su alimentación y nutrición, además se intenta involucrar a
todas las personas que se interesan por la tecnología del Internet de las cosas.
El problema de no estar en casa y olvidar alimentar a las mascotas ya es cosa del
pasado con un solo clic se puede controlar la alimentación de los caninos, ahorrar
tiempo y dinero.
La operatividad es bastante práctica, la interfaz controladora (página web) y
dashboard gráfico permiten una administración ágil y visualización de información
de manera eficiente.
Es interesante encontrar en la comunidad una inmensa cantidad de proyectos de
esta magnitud que impactan a las personas y promueven el desarrollo en este tipo
de tecnologías, además en la sociedad se está obteniendo poco a poco los
componentes que permiten la creación de estos proyectos, las personas aportan
significativamente a las nuevas soluciones y trabajan con elementos de bajo costo y
código abierto que ayuda a todos incursionar en el mundo tecnológico.
Así mismo con este proyecto se pretende motivar a los estudiantes e innovadores,
que se animen a incursionar en esta ciencia, aprendan, aporten y compartan sus
14
ideas para que la comunidad siga creciendo y puedan desarrollar más proyectos
útiles.
El prototipo facilita el control de alimentación a los perros, permite una reducción
de gastos por cuidado, racionamiento de la comida proporcionada (control de
alimento comprado), minimiza los tiempos de cuidado y lo más importante permite
que las mascotas crezcan totalmente saludables.
15
CAPÍTULO II
Antecedentes del estudio
Uso de las plataformas LEGO y Arduino en la enseñanza de la programación
promueve el uso de los sistemas de código abierto para desarrollo de distintos
proyectos de utilidad diaria y profesional. En este apartado se analiza distintas
técnicas para el estudio y enseñanza de estas herramientas, se evalúa los resultados
satisfactorios del empleo de estas técnicas y se concluye que dentro de la enseñanza
en las áreas de ingeniería y ciencia se puede promover el uso y desarrollo de estas
tecnologías. (JENUI, 2014)
Distintos estudios y análisis para solucionar inconvenientes con alimentación manual
a cargo de dueños o encargados de animales aportaron a realizar este estudio, como
el Dispensador automático móvil de alimento balanceado para peces de Albán
Galárraga, Michael José, Sanunga Pulgar, Christian Hernán ya que en estos estudios
se plantea la idea de resolver un problema casual así eliminar la interacción directa y
frecuente con aparatos mecánicos o eléctricos, en este caso dispensadores de
comida. (Galarraga & Pulgar, 2015)
En la investigación sobre el Internet de los objetos empleando arduino para la
gestión eléctrica domiciliaria, nos muestra la importancia del uso de plataformas
16
basadas en el internet de las cosas. Los usos de los aparatos eléctricos dentro del
hogar cambiaran con el tiempo y las nuevas tecnologías que se desarrollan en la
nube no solo facilitarán las actividades en los hogares, sino que también permitirán
realizar monitoreo de dispositivos, optimización recursos y mejorar la seguridad de
las residencias. (E., P., & T., 2014)
Frecuencia de hipertensión arterial sistémica en perros con sobrepeso u obesidad y
sus patologías asociadas el estudio realizado por “Pérez Sánchez, Alicia Pamela,
Universidad Autónoma del Estado de México”, ayuda a identificar de manera más
amplia ciertos aspectos que están inmersos en el planteamiento del problema, ya
que la obesidad, y otras patologías provocadas por una mala alimentación de los
caninos genera el problema principal y mediante esta hipótesis se intenta diseñar
una solución. (Sánchez & Pamela, 2014)
En un artículo sobre Metodologías para determinar la digestibilidad de los alimentos
utilizados en la alimentación canina desarrollado y estudiado el 2012 en Colombia,
pretenden investigar uno de los campos más estudiados en la medicina veterinaria
como lo es la nutrición, la importancia de conocer la calidad de alimentos
balanceados y la nutrición como tal de los caninos aporta significativamente al
proyecto ya que para el desarrollo del prototipo se está pensando en el beneficio de
la mascota canina. (Carmona, Carmona, & Solarte, 2012)
17
Fundamentación teórica
Alimentación canina
La alimentación de los perros varía desde muchos aspectos donde sea analizada,
según las razas (pequeñas, medianas, grandes y gigantes), edades o crecimiento,
peso, actividad física y el tipo de comida.
Es muy importante que el perro reciba los nutrientes necesarios desde su
crecimiento hasta su vida adulta por esta razón las grandes empresas que
desarrollan las fórmulas de alimento para perros incluyen dentro de sus productos
las especificaciones de las raciones a considerar para el canino, de esta manera
ayudan al cuidador que pueda evaluar cuanta comida necesita su mascota para que
no afecte su salud.
CUADRO No.1 Alimentación de caninos por peso y actividad (Diario)
Peso del Canino (kg)
Actividad
Baja Normal Alta
10 138 g 159 g 181 g
11 148 g 171 g 194 g
12 158 g 183 g 208 g
14 177 g 205 g 233 g
16 196 g 227 g 258 g
Fuente: Royal Canin Elaborado por: Jorge Sánchez B.
Dispensador de comida
El dispensador de comida para mascotas es un dispositivo que permite alojar
alimento en un tanque de almacenamiento o tolva, para luego ser trasladado
18
mediante un mecanismo dosificador a un recipiente para ser consumido,
permitiendo el control de raciones y conservación del alimento.
GRÁFICO 4. Estructura de un dispensador de comida
Fuente: https://machinelements.wordpress.com Elaborado por: Jorge Sánchez B.
19
CUADRO No.2 Comparativo de dispensadores del mercado
Producto Marca / Modelo
Tipo Capacidad Automático Control Remoto
Ración Controlada
Tipo de alimento
Petking Comedero. Bebedero.
2 kg.
No. No. No. Seco. Húmedo.
Mvpower Comedero. Bebedero.
5.5 l. Sí. No. 100 g. Seco.
Anself Comedero. Bebedero.
4.5 l. Sí. 10 mts. 15 g. Seco
HoneyGuaridan A25
Comedero. 1.5kg. Sí. No. 4-400 g. Seco.
Fuente: mascotamoda.com, amazon.com. Elaborado por: Jorge Sánchez Benitez
20
Placa arduino
Existe una comunidad completa de programadores, aficionados, emprendedores,
todo tipo de personas interesadas en proyectos con computadoras, que se dedican a
diseñar proyectos o soluciones con los productos de arduino.
Al ser una plataforma de código abierto permite que los participantes interactúen y
compartan sus ideas para la comunidad de esta manera se aporta con la innovación
y se promueve el uso de dicha plataforma.
ArduinoBoards son placas electrónicas de código abierto basada en fácil uso de
hardware y software, que permiten activar un motor, encender un led, enviar datos
a internet, entre otras tareas más complejas. Se puede enviar las instrucciones al
microcontrolador que se encuentra en la placa mediante el uso del lenguaje de
programación arduino basado en Wiring y el software de arduino (IDE) basado en
processing. (arduino.cc, 2017)
Arduino Uno Rev3
La placa arduino viene equipada con un puerto de comunicación serial USB para
permitir la compatibilidad con el computador, además utiliza un procesador
ATmega328 que es un microcontrolador de 8-bit basado en AVR (arquitectura RISC
mejorada), que ejecuta poderosas instrucciones en un solo ciclo de reloj. Este
21
dispositivo fue diseñado para optimizar el consumo de energía vs la velocidad de
procesamiento.
GRÁFICO 5. Estructura arduino UNO
Fuente: arduino.cc Elaborado por: arduino.cc
Arduino Ethernet Shield V1
GRÁFICO 6. Arduino Ethernet Shield V1
Fuente: arduino.cc https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShieldV1 Elaborado por: arduino.cc
Es una placa montable de arduino que permite a las placas Arduino Uno y Arduino
Mega conectarse a internet mediante un puerto rj45. Esta placa utiliza el chip
22
ethernet Wiznet W5100, que provee conexión a la red IP mediante protocolos como
UDP y TCP, además soporta más de 4 conexiones por socket simultáneamente.
El chip Wiznet W5100 está diseñado para facilitar la implementación de la
conectividad a internet sin la necesidad de un sistema operativo.
GRÁFICO 7. Chip Wiznet w5100
Fuente: http://www.wiznet.io/product-item/w5100/ Elaborado por: wiznet.io
Microcontrolador
Los microcontroladores están inmersos en distintos dispositivos que se puede
encontrar en el medio, dispositivos electrónicos que cumplen una función específica
sin necesidad de interactuar con las personas como una computadora, se
encuentran en los autos, en un juguete, una impresora y otros dispositivos de
utilidad variada.
Según (Gilliland, 1999) “llamamos a estos dispositivos microcontroladores, Micro
porque son pequeños y controladores porque controlan maquinas o incluso otros
controladores”.
23
Un microcontrolador es un chip de computadora, que posee la funcionalidad
completa de un computador personal, como la CPU, memoria RAM, memoria ROM,
pero no se emplea para la interacción directa con los humanos sino más bien son
diseñadas para aplicaciones de control de máquinas. (Iovine, 2000)
GRÁFICO 8. Microchip ATmega328
Fuente: http://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATmega328 Elaborado por: microchip.com
Para este proyecto se utilizaron 2 placas mencionadas anteriormente (Arduino Uno
& Arduino Ethernet shield), para el desarrollo de software se utiliza la plataforma
virtual “Arduino web editor” que permite trabajar con proyectos almacenados en la
nube, así se cargan los programas a la placa, que posee los procesos que permiten
controlar los actuadores.
24
GRÁFICO 9. Arduino Web Editor
Fuente: create.arduino.cc Elaborado por: create.arduino.cc
Servomotor
Según (Kosow, 1993), “Un servomotor (también llamado servo) es un dispositivo
similar a un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ubicarse en
cualquier posición dentro de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha
posición”.
Desde hace mucho tiempo los servomotores han sido utilizados para distintas
aplicaciones, vienen en tamaños reducidos, pero como muchos beneficios de
eficiencia de energía. Estas características permiten utilizarlos para operar vehículos
de juguete, robots, aviones de control remoto entre otros.
25
La estructura del servo está compuesta internamente por una unidad de motor, un
eje regulable, el motor es controlado con una señal eléctrica que determina la
cantidad de movimiento del eje y este a su mismo está equipado con un engranaje.
GRÁFICO 10. Estructura de Servomotor
Fuente: panamahitek.com Elaborado por: panamahitek.com
Los servos se controlan enviando un impulso eléctrico de anchura variable, o
modulación de ancho de pulso (PWM), este impulso enviado al motor determina la
posición del eje, y en base a la duración del impulso enviado a través del cable de
control, el rotor girará a la posición deseada. El servo motor espera ver un pulso
cada 20 milisegundos (ms) y la longitud del pulso determinará hasta qué punto el
motor gira.
26
GRÁFICO 11. Pulso Variable de Servomotor
Fuente: http://www.societyofrobots.com Elaborado por: Society of Robots
Sensor hc-sr04
Sensor Ultrasonido que provee funciones de medición de 2cm a 400cm sin contacto,
los módulos incluyen trasmisores ultrasonidos, receptores y un control del circuito.
El principio básico de un sensor ultrasonido es el siguiente:
Usa un módulo de IO para disparo de la señal más alta que es de 10us.
El módulo envía 8 40kHz y detecta donde proviene la señal de retorno.
Prueba de distancia= Nivel más alto de tiempo* velocidad del sonido
IoT
La UIT (Telecomunicaciones, 2012), define al Internet de las cosas como una
“infraestructura mundial para la sociedad de la información que propicia la
prestación de servicios avanzados mediante la interconexión de objetos (físicos y
27
virtuales) gracias a la interoperabilidad de tecnologías de la información y la
comunicación presentes y futuras.”
El internet de las cosas es una idea que incluye todo tipo de objeto físico, virtual o
entidad que pueda ser identificable en una red, accesible y que tenga la habilidad
para transmitir datos en tiempo real sin necesidad de interacción humana,
automatización de comunicaciones también puede ser considerado en este
concepto.
Cisco Systems 2013 define otro concepto adicional que aún se encuentra en proceso
de estudio, “Internet del todo” una idea que incluye al internet de las cosas, es una
red de conexión de personas, procesos, datos y cosas. El beneficio del internet del
todo compone el impacto de las personas, procesos, datos, cosas y su valor
incrementando al ver la necesidad de que el “todo” este en línea.
GRÁFICO 12. Internet del todo CISCO
Fuente: Cisco Sytems Elaborado por: Cisco Sytems
28
Dentro de estos conceptos para que las comunicaciones surjan efecto son
necesarios distintos tipos de tecnologías que participan simultáneamente y
comparten la red convergente.
Ubidots
Es una plataforma basada en la nube que permite a fabricantes, ingenieros,
emprendedores, y personas interesadas por la tecnología crear aplicaciones para
Internet de las cosas. Posee soluciones de servicios de almacenamiento en la nube y
análisis de sensores de datos en tiempo real para empresas y aficionados a las
computadoras que se interesen por desarrollar todo tipo de proyectos con el
internet de las cosas.
Los beneficios más importantes de los que usan esta plataforma según Ubidots son:
Incrementa la productividad: Se mide el rendimiento de los procesos y
variables que participan en proyectos para que puedan ser eficientes.
Protección de activos: Estado y localización de dispositivos.
Predicción de fallos en productos: Reduce el costo de mantenimiento con la
identificación de posibles fallos en procesos antes de que sucedan.
Incrementa la satisfacción del cliente: los datos que se manejan generan una
retroalimentación entre los desarrolladores y los usuarios para incrementar
la satisfacción de los clientes.
29
Nuevos modelos de negocios: La variedad de estos sistemas embebidos
generan una innumerable cantidad de posibilidades como servicios.
GRÁFICO 13. Esquema básico Ubidots
Fuente: https://www.survivingwithandroid.com Elaborado por: https://www.survivingwithandroid.com
Fundamentación social
El perro en el hogar, además de ser una compañía para el hombre puede aportar de
manera significativa en muchos aspectos, los dueños de perros son menos
propensos a sufrir depresión incluso las personas diagnosticadas con depresión
clínica pueden salir de un episodio depresivo de manera más eficaz que con la
medicación.
30
Estudios realizados en distintos centros terapéuticos señalan que la intervención de
animales de compañía beneficia en casos de autismo y procesos educativos en los
niños.
La convivencia con las mascotas promueve la salud, creando inmunidad a ciertas
enfermedades y problemas futuros.
El cuidado de los perros es un tema muy importante en la sociedad, se debe tener
una conciencia y cultura humana para el cuidado de estos seres vivos, promover
todo tipo de herramientas y soluciones que beneficien de mejor manera a los
compañeros caninos, ya sea en su salud, crecimiento, alimentación, atención y
cuidado, así como estos grandiosos seres ayudan en las vidas de las personas.
La motivación de los jóvenes y emprendedores no solamente está enfocada en
proyectos empresariales, ideas de negocio y proyectos que les generen dinero, hay
muchos entusiastas que cuya idea principal es resolver problemas sociales,
medioambientales o incursionar en proyectos de tecnología.
La tecnología de bajo costo y el software libre aportan de manera valiosa al
desarrollo de grandes proyectos y estudios, se han creado comunidades que se
fortalecen cada vez más con proyectos compartidos por estudiantes y cualquier
aficionado a las computadoras, los avances tecnológicos y emprendimiento han
traído grandes soluciones a problemas cotidianos y del medio ambiente, se ha
31
generado puestos de trabajos y un crecimiento considerable en el interés por estos
proyectos.
Fundamentación legal
Constitución del Ecuador
Dentro de la Constitución del Ecuador y otras leyes se puede citar varios artículos
vinculados a la protección animal, la propiedad intelectual, Educación Superior,
acceso universal y uso libre de comunicación, los cuales servirán para identificar el
marco legal del proyecto en el medio.
Art. 322.- Se reconoce la propiedad intelectual de acuerdo con las condiciones que
señale la ley. Se prohíbe toda forma de apropiación de conocimientos colectivos, en
el ámbito de las ciencias, tecnologías y saberes ancestrales. Se prohíbe también la
apropiación sobre los recursos genéticos que contienen la diversidad biológica y la
agro-biodiversidad.
Art. 350.- El sistema de educación superior tiene como finalidad la formación
académica y profesional con visión científica y humanista; la investigación científica
y tecnológica; la innovación, promoción, desarrollo y difusión de los saberes y las
culturas; la construcción de soluciones para los problemas del país, en relación con
los objetivos del régimen de desarrollo.
Art. 16.- Todas las personas, en forma individual o colectiva, tienen derecho a:
32
1. Una comunicación libre, intercultural, incluyente, diversa y participativa, en todos
los ámbitos de la interacción social, por cualquier medio y forma, en su propia
lengua y con sus propios símbolos.
2. El acceso universal a las tecnologías de información y comunicación.
Ley orgánica de bienestar animal
Dentro de esta ley se mencionan los principales artículos que enmarcan el proyecto
tratado, para identificar ciertas variables y mecanismos utilizados en la ley orgánica
de bienestar animal.
“Art. 1. Objeto. - La presente Ley tiene por objeto establecer mecanismos y regular
las acciones que promuevan el ejercicio de los derechos de la naturaleza,
protegiendo el estado de bienestar de los animales para prevenir su sufrimiento,
problemas de salud pública y la violencia entre los seres humanos.”
“Art. 32. De las obligaciones de los titulares. - Sin perjuicio de lo que disponga la Ley
Orgánica de la Salud, la Ley de Sanidad Animal y demás normativa aplicable, el
titular de un animal tiene las siguientes obligaciones respecto a éste:
a) Mantenerlo en un ambiente, espacio adecuado e higiénico según la especie;
b) Proveerle alimentación, agua suficiente y limpia;
33
c) Proporcionarle un trato adecuado sin causarle dolor, heridas, enfermedad, miedo
sufrimiento, ni maltrato alguno;
d) Brindarle condiciones adecuadas de alojamiento;
e) Identificarlo con instrumentos o técnicas implementadas por un médico
veterinario u otra persona autorizada por la autoridad de Salud Pública;
f) Responder por los daños y perjuicios que el animal ocasione a un tercero, sea en
la persona o en los bienes, así como a otros animales;
g) Proporcionarle atención médica veterinaria por lo menos una vez al año y cuando
lo requiera el estado de salud del animal;
h) Adoptar las medidas necesarias para impedir que el animal ensucie las vías y los
espacios públicos;
i) De acuerdo con las necesidades de la especie, permitirle que se ejercite
físicamente de forma frecuente, bajo condiciones que no pongan en peligro la
integridad física de otros animales o personas;
j) Controlar la reproducción del animal por medios definitivos e indoloros como la
esterilización, de ser el caso;
k) Cumplir con la vacunación determinada por la autoridad sanitaria nacional;
34
l) Tratándose de animales de compañía, denunciar la pérdida del animal y adoptar
las medidas necesarias para su búsqueda y recuperación;
m) Tratándose de perros y gatos, registrar al animal en el gobierno autónomo
descentralizado municipal o metropolitano respectivo, y obtener su certificado
sanitario anual; y,
n) Tratándose de animales de trabajo u oficio, cuidar de darle una alimentación
adecuada, limitar el peso de carga, intensidad, tiempo de trabajo y otorgarle
descanso reparador para no ocasionarle perjuicios físicos ni psíquicos.
Decreto 1014 software libre Ecuador
Articulo 5 tanto para software libre como software propietario, siempre y cuando se
satisfagan los requerimientos, se debe preferir las soluciones en este orden:
a) Nacionales que permitan autonomía y soberanía tecnológica.
b) Regionales con componente nacional.
c) Regionales con proveedores nacionales.
d) Internacionales con componente nacional.
e) Internacionales con proveedores nacionales.
f) Internacionales.
35
Open Source Hardware & Software
Creative commons Attribution-ShareAlike 3.0.
Usted es libre para:
Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato.
Adaptar — remezclar, transformar y crear a partir del material.
Para cualquier propósito, incluso comercialmente, el licenciante no puede revocar
estas libertades en tanto usted siga los términos de la licencia.
Bajo los siguientes términos:
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proporcionando un enlace a la licencia, e indicando si se han realizado cambios.
Puede hacerlo en cualquier forma razonable, pero no de forma tal que sugiera que
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Compartir-Igual — Si mezcla, transforma o crea nuevo material a partir de esta obra,
usted podrá distribuir su contribución siempre que utilice la misma licencia que la
obra original.
No hay restricciones adicionales no puede aplicar términos legales ni medidas
tecnológicas que restrinjan legalmente a otros hacer cualquier uso permitido por la
licencia.
36
Aviso: No tiene que cumplir con la licencia para los materiales en el dominio público
o cuando su uso esté permitido por una excepción o limitación aplicable.
No se entregan garantías. La licencia podría no entregarle todos los permisos que
necesita para el uso que tenga previsto. Por ejemplo, otros derechos como relativos
a publicidad, privacidad, o derechos morales pueden limitar la forma en que utilice
el material.
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Términos y Condiciones
Definiciones.
“Esta Licencia” se refiere a la versión 3 de la Licencia Pública General de GNU.
“Derechos de Autor (“Copyright”)” también incluye a las leyes similares a la de
derechos de autor (“copyright”) que se apliquen a otro tipo de obras, tales como las
máscaras usadas en la fabricación de semiconductores.
“El Programa” se refiere a cualquier obra con derechos de autor (“copyright”) bajo
esta Licencia. Cada licenciatario es tratado como “usted”. Los “Licenciatarios” y los
“destinatarios” pueden ser individuos u organizaciones.
37
“Modificar” una obra quiere decir copiar de ella o adaptar parte o la totalidad de la
obra de una forma que se requieran permisos de derechos de autor (“copyright”),
distintos de los de hacer una copia exacta. La obra resultante es llamada “versión
modificada” de la obra previa o una obra “basada en” la obra previa.
Una “obra amparada” significa o el Programa sin modificar o una obra basada en el
Programa.
“Difundir” una obra significa hacer cualquier cosa con ella que, sin permiso, le haría
responsable de forma directa o indirecta de infringir la ley correspondiente de
derechos de autor (“copyright”), excepto ejecutarla en un ordenador o modificar
una copia privada. La difusión incluye copiar, la distribución (con o sin modificación),
hacerla disponible para el público, y en algunos países también otras actividades.
“Transmitir” una obra quiere decir cualquier tipo de difusión que permita a otras
partes hacer o recibir copias. La mera interacción con un usuario a través de una red
informática, sin la transferencia de una copia, no es transmitir.
Una interfaz interactiva de usuario muestra “Avisos Legales Apropiados” en la
medida que incluye una característica visible práctica y destacable que (1) muestra
un aviso apropiado de derechos de autor (“copyright”), e (2) informa al usuario de
que no hay garantía para la obra (excepto las garantías proporcionadas), que los
licenciatarios pueden transmitir la obra bajo esta Licencia, y cómo ver una copia de
38
esta Licencia. Si la interfaz presenta una lista de comandos de usuario u opciones,
como un menú, un elemento destacado en la lista satisface este criterio.
Hipótesis
El estudio realizado en el prototipo de dispensador de comida para perros dirigido a
las familias o personas que poseen al menos una mascota canina de raza pequeña
en su hogar y lo alimentan con comida especial para perros, aportara de manera
significativa en el cuidado y la alimentación del mismo, permitiendo el control y
racionamiento de la comida dispensada de manera remota.
Se intenta promover el desarrollo de este prototipo ya que al tener un diseño
escalable se podría retroalimentar para proponer soluciones para distintos medios y
mascotas.
Variables de la investigación
Variable independiente
Obesidad en los perros.
Personas pasan menos tiempo en el hogar por sus responsabilidades.
Variable dependiente
Diseño del prototipo dispensador de comida para perros.
39
Definiciones conceptuales
Aplicativo: Programa informático, conjunto de procesos que llevan a cabo una tarea
o varias tareas.
Chip de computadora: circuito integrado de material semiconductor embebido en
circuitería integrada.
Dashboard: Panel de control que muestra información gráfica o textual de un
comportamiento de un aplicativo o dispositivo.
Dispositivos móviles: computadoras de tamaño pequeño, son aparatos portables
con capacidades de procesamiento, con conexión a Internet, almacenamiento
que pueden llevar a cabo distintas funciones y aplicaciones.
Ethernet: es un estándar de redes de área local del protocolo tcp/ip, describe como
los dispositivos en la red pueden formar datos para transmisión a otros dispositivos
en la red.
Free: Libre, gratis.
Hardware: parte física de la computadora, equipos de telecomunicación u otros
dispositivos.
40
Nube: se relaciona al concepto de computación en la nube, es un modelo de la red
de computación en internet que permite ofrecer distintos servicios informáticos,
que usualmente es en la web.
Open source: es una licencia que provee permisos de estudio, cambio y distribución
del software o hardware para cualquier propósito.
Página Web: es un recurso electrónico contiene texto, audio, imágenes, programas,
enlaces, videos, entre otros. El enlace o página web puede ser accedida mediante un
navegador web.
Placa programable: conjunto de circuitos integrados en una placa con la capacidad
de permitirle al usuario escribir instrucciones para cumplir distintas funciones.
Plataforma: es un sistema de hardware o software usado para alojar una aplicación
o servicio.
Processing: lenguaje de programación & IDE open source basado en java para
desarrollo de productos multimedia e interactivos.
Robots: entidad virtual o mecánica artificial.
Software: se relaciona a los programas o aplicativos que operan las computadoras o
dispositivos relacionados.
Ubidots: Constructor de aplicaciones para la tecnología del internet de las cosas.
41
Virtual: es un software que simula a una computadora y puede ejecutar programas
como si fuese una computadora real.
Wiring: lenguaje de programación & IDE open source para plataformas de prototipo
electrónicas.
42
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
Diseño de la investigación
Modalidad de la investigación
El presente proyecto se basa en la construcción de un prototipo dispensador de
comida para perros que busca como objetivo solucionar un problema específico de
manera ágil y sin utilizar muchos recursos, emplea la modalidad de investigación
cuantitativa y cualitativa ya que se realizaron análisis de conceptos agrupando los
significados para la obtención y procesamiento de datos, se recogió la información
con experiencias de campo además se buscó una comparación y análisis estadístico
del comportamiento de la mascota y del uso del dispositivo, buscando una mejoría
en el desarrollo y retroalimentación del prototipo.
Tipo de investigación
Al ser un proyecto especial se identificó los antecedentes y variables del problema a
resolver, se describió las características, importancia y factibilidad de la propuesta
de solución, también se hizo una delimitación de estudio a realizarse tanto en el
entorno directo como indirecto y se estableció la fundamentación teórica que
certifica la aplicabilidad del prototipo.
43
Población y muestra
Para obtener una muestra que es el grupo de la población a la cual se aplicara un
estudio en específico se deben definir algunos elementos importantes.
La unidad de análisis es el “sobre que o quienes se van a recolectar datos
dependiendo del planteamiento del problema a investigar y de los alcances del
estudio” (Sampieri, Collado, & Lucio, 2006).
Una población es el conjunto de todos los casos que concuerdan con una serie de
especificaciones (Selltiz, Claire, & otros, 1980)
(Sampieri, Collado, & Lucio, 2006) indica que “para el proceso cuantitativo la
muestra es un subgrupo de la población de interés (sobre el cual se recolectarán
datos, y que tienen que definirse o delimitarse de antemano con precisión), este
deberá ser representativo de la población”
La población por considerar será los estudiantes de la carrera de ingeniería en
Networking y telecomunicaciones año lectivo 2017-2018, (1889). La muestra se
obtiene mediante la siguiente formula.
𝒏 =𝒎
𝒆𝟐(𝒎 − 𝟏) + 𝟏
m= tamaño de la población (1889) e= error de estimación (8%) n= tamaño de la muestra
44
𝑛 =1889
0.082(1889 − 1) + 1
n= 144 personas
CUADRO No.3. Población para el estudio
Población Cantidad
Estudiantes Carrera Ingeniería
Networking y Telecomunicaciones
1889
Muestra 144
Fuente: Departamento de Coordinación académica, Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Elaborado por: Jorge Sánchez B.
Instrumentos de recolección de datos
Se utilizó la revisión de literatura, (Sampieri, Collado, & Lucio, 2006) en Metodología
de Investigación cuarta edición recomiendan que:
Iniciar la revisión de la literatura consultando a uno o varios expertos en el tema y
acudir a fuentes secundarias o terciarias (entre estas, los directorios, los motores de
búsqueda, la web invisible y los "cuartos virtuales" de internet) para, de este modo,
localizar y recopilar las fuentes primarias, que en última instancia constituyen el
objetivo de la revisión de la literatura.
45
El internet hoy en día nos permite obtener todo tipo de datos de una manera más
rápida, beneficiando la recopilación de la información de las fuentes bibliográficas
significativas para el desarrollo de este estudio.
Técnicas
Tanto las técnicas de campo como documental están presentes en este proyecto ya
que dentro de la estructura del prototipo podemos encontrar una situación de
impacto social, científico, innovación y dentro de los estudios de campo nos
permitirán evaluar el comportamiento y factibilidad del prototipo.
Lectura científica
La extracción y crítica de las fuentes identifica los conceptos y permite elaborar una
idea u opinión de la solución a plantear, además de aportar de manera significativa
con la información del funcionamiento de cada uno de los elementos que
conforman las diferentes partes estructurales, mecanismos y tecnologías del
prototipo.
Recolección de información
Las encuestas se realizaron según la muestra obtenida (144) de los estudiantes de la
carrera de Networking y telecomunicaciones, 84 personas de las entrevistadas
tienen al menos una mascota canina por lo que el resultado de las encuestas es en
base a ese estudio.
46
Las encuestas se desarrollaron de 2 maneras mediante un formulario electrónico de
google enviado a los encuestados por correo electrónico y Facebook, encuestas
impresas realizadas en las instalaciones de la universidad de Guayaquil Carrera de
ingeniería y Networking los días 19 y 26 de septiembre del 2017.
Procesamiento y análisis
GRÁFICO 14. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.1
Fuente: Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Elaborado por: Jorge Sánchez B. Análisis: Luego de realizar el análisis estadístico, la primera interrogante nos ayuda a
determinar el alcance de la encuesta, obteniendo un gran porcentaje en el uso del
alimento especial para perros, el 53.6% del total de los encuestados siempre
compran comida especial para las mascotas caninas, el 26.2% lo realiza
frecuentemente, el 15.5% ocasionalmente y el 4.8% nunca lo hace.
47
GRÁFICO 15. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.2
Fuente: Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Elaborado por: Jorge Sánchez B. Análisis: Del total de los encuestados el 61.9% está totalmente consciente en que las
mascotas caninas deben recibir su comida por una regla de racionamiento, el 29.8%
está parcialmente consciente y el 8.3% no tiene ningún conocimiento.
GRÁFICO 16. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.3
Fuente: Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Elaborado por: Jorge Sánchez B.
48
Análisis: Del total de los encuestados el 28.6% del total de los encuestados siempre
cumplen con responsabilidad la regla de racionamiento en la alimentación, el 38.1%
lo cumple frecuentemente, el 26.2% ocasionalmente y el 7.1% nunca lo hace.
GRÁFICO 17. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.4
Fuente: Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Elaborado por: Jorge Sánchez B. Análisis: El 11.9 % de los encuestados raciona la comida de su mascota canina en 1
servida, mientras que el 38.1% en 2 servidas, el 42.9% 3 servidas y el 7.1% en mas de
3 servidas.
GRÁFICO 18. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.5
Fuente: Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Elaborado por: Jorge Sánchez B.
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Analisis: Del 100% de los encuestados el 64.3% otras personas tambien se encargan
de la alimentacion de su mascota , mientras que el 35.7% no poseen otra persona
que alimente a su mascota.
GRÁFICO 19. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.6
Fuente: Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Elaborado por: Jorge Sánchez B. Análisis: El 7.1% del total de los encuestados asiste frecuentemente te al veterinario
con su mascota, el 46.4% ocasionalmente y rara vez asisten al veterinario con su
mascota.
GRÁFICO 20. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.7
Fuente: Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Elaborado por: Jorge Sánchez B.
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Análisis: El 23.8% de los encuestados estudiados dejan frecuentemente a su mascota
sola en casa, el 45.2% ocasionalmente, el 28.6% casi nunca y el 2.4% no ha dejado
nunca a su mascota sola en casa.
GRÁFICO 21. Porcentaje de respuestas a encuesta pregunta No.8
Fuente: Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Elaborado por: Jorge Sánchez B. Analisis: El 46.4% del total de los encuestados consideran muy importante alguna
herramienta para alimentar a su mascota fuera del hogar, el 40.5% la consideran
importante, el 10.7% lo consideran de poca importancia y el 2.4% nada importante.
Validación de la hipótesis
Luego de extraer los datos, evaluar y analizar cada una de las respuestas, podemos
identificar las ideas o comportamientos de los usuarios que están enlazados al
concepto de problema-propuesta, y así considerar de manera estadística una
propuesta viable para la comunidad o población estudiada.
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Sin quitar importancia al resto de preguntas del análisis, nos atrevemos a considerar
que la propuesta es necesaria según el resultado obtenido del análisis de la pregunta
numero 7 ya que más del 50% de los encuestados tienen el problema de alimentar a
su mascota estando fuera del hogar o evidentemente dejándola sola en sus hogares,
además la pregunta numero 8 permite concluir que casi todas las personas
encuestadas podrían o les parecería muy importante utilizar una solución
tecnológica que les permita alimentar a sus mascotas sin necesidad de encontrarse
en casa.
La consideración de este prototipo como aporte significativo a la solución del
problema planteado es eminente, pero se recomienda a las personas que no
descuiden a sus mascotas y se preocupen más por su alimentación y nutrición.
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CAPÍTULO IV
Propuesta tecnológica
Análisis de factibilidad
El desarrollo y prueba de este prototipo ha permitido analizar varios aspectos a
considerar de acuerdo con el problema y solución planteada, en comparación con
otros dispositivos de similar función pueden destacar que el prototipo puede ser
adaptable, al ofrecer control y administración remota beneficia y atrae al usuario
significativamente, el bajo costo debido a sus componentes utilizados puede
promover el desarrollo y su construcción.
Al final este estudio lo que se busca es promover el desarrollo y el uso de las
tecnologías aplicadas por lo que se considera muy atractivo para las ideas de
emprendedores y jóvenes entusiastas.
Factibilidad operacional
La interacción del usuario es el factor más importante del prototipo, esto no significa
que la administración debe ser rigurosa y compleja.
Al brindar la funcionalidad de administración y control remoto, el usuario puede
conectarse vía web hacia el dispositivo, obtener registros y poner en funcionamiento
el dispensador permitiendo que el usuario gane mucho tiempo y lo utilice en otras
actividades.
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El dispositivo y la interfaz no demanda conocimiento avanzado de la tecnología, hoy
en día la mayoría de personas poseen un smartphone descargan juegos utilizan
aplicaciones que demandan operación básica, de esta manera se utiliza una interfaz
simple la cual no va a generar alguna complicación al usuario.
Factibilidad técnica
El desarrollo y estudio de las tecnologías de bajo costo ha permitido que se creen
nuevas soluciones para distintos problemas al alcance de todos los usuarios, chips
programables, hardware y software open source, comunidades de desarrollo y
estudio en estas tecnologías permiten que el uso de todos estos componentes sea
factible ya que son totalmente adaptables, mantienen costos reducidos y la
comunidad aporta al conocimiento y optimización de los recursos.
Factibilidad legal
Se definieron toda la documentación legal que enmarca el diseño de este prototipo,
el uso de los chips de hardware y software open source permite que pueda ser
utilizado y adquirido sin problemas de distribución, rigiéndose a la regla de
mantener la misma estructura de licenciamiento.
En el diseño de la interfaz para registros y operación remota se utilizó la plataforma
basada en la nube Ubidots, la cual nos permitió trabajar totalmente gratis bajo los
lineamientos de licencia educativa.
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Factibilidad económica
El diseño de este prototipo cumple con una factibilidad económica ya que dentro de
los componentes utilizados se ha considerado hardware de bajo costo, además de
materiales reciclables y software open source sin costo de licencia.
A continuación, detallamos el presupuesto y una tabla comparativa para análisis:
CUADRO No.5. Presupuesto
Recurso Costo
Recursos Humanos
Programador $80
Líder y Diseñador del prototipo $40
Materiales del Dispensador $20
Software $0
Componentes Eléctricos $20
Placas Arduino $60
Comida para Perro $5
Plato $5
Balanza $10
Gastos Administrativos $20
TOTAL $260
Fuente: Jorge Sánchez B. Elaborado por: Jorge Sánchez B.
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CUADRO No.8. Comparativo de precios dispensadores
Producto Marca / modelo Tipo Precio
PETKING Comedero. Bebedero.
$35.00
Mvpower Comedero. Bebedero.
$20.00
ANSELF Comedero. Bebedero.
$95.00
HoneyGuaridan A25
Comedero. $85.00
Fuente: amazon.com, mascotamoda Elaborado por: Jorge Sánchez B.
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Etapas de la metodología del proyecto
El diseño y desarrollo está basado en el esquema de un prototipo que se define
como “ejemplar original o primer molde en que se fabrica una figura u otra cosa”
(Española, 2001), al ser un ejemplar de este tipo se ha utilizado una metodología de
desarrollo ágil para la elaboración del mismo.
Scrum, consiste en la definición de roles, eventos, objetos y reglas que intervienen
entre sí para desarrollar una solución a un problema complejo de manera creativa y
productiva. (Schwaber & Sutherland, 2014)
En Scrum existen 3 pilares que sostienen cada implementación de los procesos de
control:
Transparencia
Los aspectos más significativos de los procesos de desarrollo deben ser totalmente
claros y entendibles para los involucrados, por ejemplo, el uso de un solo lenguaje
de programación para el equipo ayuda a realizar el proyecto de una manera más
ágil.
Inspección
La evaluación de cada proceso realizado y en ejecución es muy importante para
analizar los riesgos e identificar cambios.
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Adaptación
Luego de la evaluación de los procesos se determina si afecta en la ejecución o
desarrollo del prototipo, lo cual permite que sea modificado a tiempo o sea
adaptado a cambios y variaciones.
Dentro de la metodología del proceso de desarrollo para este tipo de proyectos
existen los integrantes de realizar las funciones del proyecto, estos participantes son
llamados el equipo Scrum, dentro de este equipo de trabajo se definen los
siguientes roles:
Dueño del producto
Responsable de maximizar el valor del proyecto.
Manejar los requisitos del proyecto.
Optimizar el valor de trabajo del equipo de desarrolladores.
Asegurar que los requisitos del producto son visibles, claros y transparentes
para todos.
Equipo de desarrollo
Son responsables de organizar y manejar su trabajo basado en eficiencia y
efectividad
Interactuar con otros equipos de desarrollo para la creación del proyecto
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Puede haber equipos basados en enfoque por áreas para cumplir una meta de
manera más efectiva.
Scrum Master
Sus responsabilidades son las siguientes:
Encontrar técnicas para manejar el desarrollo del proyecto más efectivo
Entender la planificación de desarrollo del proyecto
Ayudar al resto del equipo a entender el manejo de requisitos del proyecto
Product Backlog
Las denominadas historias incluyen todos los requisitos que involucran la solución o
producto, permiten evaluar todas las necesidades según las prioridades y definir de
manera clara como cumplir las necesidades.
Planing Sprint
La planificación está a cargo del dueño del producto, presenta todos los requisitos a
cumplir según su prioridad, aquí existe la intervención de los miembros del equipo
scrum y se cumplen todas las funciones de cada uno de los integrantes con la
dirección del Scrum Master.
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Entregables del proyecto
CUADRO No.6. Presupuesto recursos humanos
Cargo Cantidad Costo
Programador 1 $80
Líder y Diseñador del Proyecto 1 $40
Total 3 $120
Fuente: Jorge Sánchez B. Elaborado por: Jorge Sánchez B.
CUADRO No.7. Presupuesto Hardware
Componente Cantidad Costo
Arduino Genuino Uno Rev3 1 $20
Arduino Ethernet Shield 1 $40
Servo motor 3kg 1 $5
Sensor HC 1 $5
Jumpers 20 $4
Protoboard 1 $6
Plástico 1 $8
Cartón prensado 1 $8
Tanque de almacenamiento 1 $4
Plato de para comida 1 $5
Balanza 1 $10
Comida para perro 1 $5
Total $120
Fuente: Jorge Sánchez B. Elaborado por: Jorge Sánchez B.
CUADRO No.8. Presupuesto Software
Software Cantidad Costo
IDE Desarrollo Arduino 1 $0
Ubidots Free 1 $0
Editor HTML 1 $0
Navegador (Chrome, Mozilla)
1 $0
Fuente: Jorge Sánchez B. Elaborado por: Jorge Sánchez B.
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CUADRO No.9. Información de uso Ubidots
Ubidots Free Ubidots Business
Precio $0 Uso/Funciones
Dispositivos 1-20 >20
Retención de data 3 meses >3 meses
Alertas SI SI
Dashboard en vivo SI SI
Marca personalizada NO SI
Administración usuarios NO SI
Fuente: ubidots.com Elaborado por: Jorge Sánchez B.
Código fuente Arduino
https://github.com/jsanchezb/arduino-dog-feeder
#include <Ethernet.h>
#include <Servo.h>
#include <UbidotsEthernet.h>
#define ID_enable "59500b8f7625422cac36ab32" // Put here your Ubidots variable ID
#define ID_sensor "59c84444c03f9726abb63ed5"
#define TOKEN "3cCXdtQuPWNol0DtxNeqKpLR30hbHK" // Put here your Ubidots TOKEN
#include <Ultrasonic.h>
Ultrasonic ultrasonic(9,8); // (Trig PIN,Echo PIN)
Servo myservo;
byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };
IPAddress ip(192, 168, 100, 200);
int distance;
int enabled;
int von=1;
Ubidots client(TOKEN);
61
void setup()
{
Serial.begin(9600);
// start the Ethernet connection:
if (Ethernet.begin(mac) == 0) {
Serial.println("Failed to configure Ethernet using DHCP");
// try to congifure using IP address instead of DHCP:
Ethernet.begin(mac, ip);
}
// give the Ethernet shield a second to initialize:
delay(1000);
myservo.attach(7);
}
int getData(char* ID)
{
Serial.println("getting enable value");
int value = client.getValue(ID_enable);
return value;
}
void sendData()
{
// send data to cloud
distance= (ultrasonic.Ranging(CM));
client.add(ID_sensor, distance);
client.sendAll();
}
62
void logData()
{
Serial.println("Printing for debug");
Serial.print(" / Distance: ");
Serial.print(distance);
Serial.print(" / enabled: ");
Serial.print(enabled);
}
void loop()
{
enabled = getData(ID_enable);
// log sensor and cloud data
logData();
// send data to the cloud
sendData();
if(enabled==von)
{
myservo.write(170);
delay(15);
}
else
{
myservo.write(0);
}
delay(2000);
}
63
Librerías
Ethernet
http://arduino.cc/
Servo
http://arduino.cc/
UbidotsEthernet
https://github.com/ubidots/ubidots-arduino-ethernet
https://ubidots.com/
Ultrasonic
https://github.com/JRodrigoTech/Ultrasonic-HC-SR04
64
Manual Técnico
Introducción
El prototipo dispensador de comida para perros puede ser controlado y
monitoreado remotamente, laptops, Smartphones u otros dispositivos con conexión
a internet podrán acceder a la plataforma mediante un navegador web para
controlar el dispensador y verificar la información deseada.
Objetivo:
El objetivo del manual es proporcionar una idea básica del funcionamiento y las
características técnicas de prototipo mostrando el funcionamiento del prototipo.
Los elementos que conforman la estructura electrónica del dispensador son los
siguientes:
- Placa Arduino Uno Rev1
- Arduino Ethernet Shield v1
- Servomotor 5 kg
- Sensor Hcsr04
Los elementos se encuentran detalladamente descritos en el capítulo 2, adicional se
adjunta una imagen que grafica el funcionamiento básico del prototipo:
65
GRÁFICO 22. Diseño conectividad del prototipo
Fuente: Jorge Sánchez B. Elaborado por: Jorge Sánchez B.
66
Detalle de funcionamiento de la Plataforma
Acceder al link para mostrar el dashboard
https://app.ubidots.com/ubi/public/getdashboard/page/I9i1at4JZeVZwC5VVFGq3M
ziYG8
GRAFICO 23. Variables de Funcionamiento
67
Fuente: https://app.ubidots.com/ Elaborado por: Jorge Sánchez B.
Criterios de validación de la propuesta
Considerar la tecnología como herramienta básica para realizar funciones cotidianas
es una idea que genera interés en las personas, según las encuestas realizadas el
porcentaje de aceptación al proyecto es alto ya que la idea de alimentar a las
mascotas fuera del hogar es una solución novedosa y muy útil.
El uso de una plataforma para el control y monitoreo del racionamiento
proporcionado a las mascotas caninas es de gran ayuda para el usuario ya que le va
a permitir interactuar con el canino desde cualquier parte, aportando a la
alimentación de la mascota.
68
Informe Técnico
Se realizaron pruebas funcionales con el prototipo, como caso de estudio se
consideró un cachorro de raza mixta con 6 meses de edad, que reside en un hogar
de una familia de Guayaquil, Ecuador.
GRÁFICO 24. Alerta tanque de almacenamiento
Fuente: https://app.ubidots.com/ Elaborado por: Jorge Sánchez B.
GRÁFICO 25. Dashboard Accionamiento del Dispensador
Fuente: https://app.ubidots.com/ Elaborado por: Jorge Sánchez B.
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GRÁFICO 26. Dashboard consumo diario
Fuente: https://app.ubidots.com/ Elaborado por: Jorge Sánchez B.
Criterios de aceptación del producto o servicio
El prototipo dispensador es aceptable para usuarios con una mascota canina en el
hogar, la solución permite optimizar el tiempo, ahorrar recursos y participar en el
cuidado de los perros, además todas las características o funcionalidades que puede
incluir son importantes para el cuidado y la alimentación de los caninos.
CUADRO No.10. Características prototipo dispensador
Prototipo dispensador
Acceso Remoto Si.
Conectividad Ethernet, Wifi, 3G, 4G.
Capacidad 1000gr.
Automático No.
Racionamiento Si.
Fuente: Jorge Sánchez B. Elaborado por: Jorge Sánchez B.
70
Conclusiones y Recomendaciones
Conclusiones
El prototipo logrará controlar la alimentación de los perros mediante una plataforma
en la nube que permite registrar la cantidad de alimento proporcionado en tiempo
real.
Con este proyecto se facilitará el cuidado de las mascotas caninas y se podrá crear
responsabilidades sobre la nutrición.
Se optimizará el cuidado de los caninos y se dispondrá de tiempo en otras
actividades.
El dispensador de comida para perros es un dispositivo basado en la tecnología del
internet de las cosas, por lo que proporciona algunas características funcionales de
las plataformas de control y administración en la nube, el estudio realizado incluye
soluciones de bajo costo, características de open source, lo que permite a la
comunidad que desarrolle y trabaje en distintos proyectos de una manera más
amplia con ayuda de toda la comunidad que continuamente está trabajando
tecnología.
La solución planteada cumple con parámetros de adaptabilidad y mejora por lo que,
al ser una plataforma abierta para distribución y estudio, permitirá a los interesados
71
desarrollar y trabajar en mejoras a la solución creando nuevos proyectos que
aporten a la comunidad y al medio ambiente.
Recomendaciones
Para la elaboración del prototipo se recomienda que se utilicen materiales no
tóxicos para que se conserve la naturalidad del alimento canino y se cuide la salud
de la mascota.
La preservación del alimento es muy importante por lo que se aconseja trabajar en
la logística de la ubicación del dispensador con respecto a limpieza, temperatura y
humedad, para que el alimento se mantenga fresco y apto para consumir.
Para el desarrollo del dispositivo y cambios para adaptación funcional a distintas
razas se recomienda realizar los cambios pertinentes en la estructura para así
mantener la durabilidad del dispositivo.
En la obtención de información y utilidad de la plataforma se sugiere analizar los
datos con personal especializado en veterinaria para alcanzar el rendimiento y
beneficios deseados.
Adicional se recomienda trabajar en la parte de adaptación y mejoras en el
prototipo las cuales podrían incluir métodos de conectividad inalámbrica, baterías
(recargables, pilas, lipo), de esta manera será más práctico y portable.
72
La interacción de alertas y eventos son características muy importantes en el
prototipo por lo que se invita a los interesados en el proyecto a trabajar en estos
procesos que aportan de manera directa a la optimización de tiempo y efectividad
de las tareas.
73
BIBLIOGRAFÍA
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Canosa, P., & Minguell, F. (2002). Niños y animales de compañia: Si, Pero. Madrid: Debate.
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Fuerzas Armadas ESPE.
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Oviedo.
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Telecomunicaciones, U. I. (2012). SERIE Y: INFRAESTRUCTURA MUNDIAL DE LA
INFORMACIÓN, ASPECTOS DEL PROTOCOLO INTERNET Y REDES DE LA PRÓXIMA
GENERACIÓN. Ginebra: UIT-T.
ANEXOS
Cronograma
Encuesta
Encuesta: Alimentación de su mascota.
En este formulario se encontrará preguntas de una sola respuesta relacionadas a la alimentación y cuidado de las mascotas caninas, mediante esta herramienta se puede obtener información que nos servirá para el estudio de un problema evidente, además va a permitir verificar el análisis de factibilidad de una posible solución.
*Obligatorio
¿Alimenta a su mascota con comida especial para perros? *
Siempre
Frecuentemente
Ocasionalmente
Nunca
¿Está consciente que las mascotas caninas deben recibir su comida por raciones de acuerdo con su actividad, peso, raza, edad y tipo de alimento? *
Si
No
Parcialmente
¿Ud. cumple con la regla de racionamiento anteriormente mencionada? *
Siempre
Frecuentemente
Ocasionalmente
Nunca
¿Cuántas raciones de comida para perros le proporciona a su mascota diariamente?
1
2
3
más de 3
¿Alguna otra persona en su hogar se encarga de la alimentación de su mascota? *
Sí
No
¿Con que nivel de frecuencia asiste al veterinario con su mascota? *
Muy frecuente
Ocasionalmente
Rara vez
Casi nunca
¿Has dejado a tu mascota sola en la casa? *
Frecuentemente
Ocasionalmente
Casi nunca
Nunca
¿Considerarías importante tener una herramienta que te permita alimentar a tu mascota desde afuera de tu hogar? *
Muy importante
Importante
De poca importancia
Sin importancia
Entrevista a Dr. Alex Ycaza
¿Tiene alguna especialidad, o en que se ha enfocado a lo largo de su carrera?
Me he especializado en clínica en perros y gatos, con énfasis en odontología, dermatología.
¿Qué tipo de mascotas suele atender en su consultorio?
Mis pacientes en su mayoría son perros y en menor escala gatos, no atiendo otro tipo de mascota.
¿Ha detectado casos de malnutrición en los pacientes?
Se ha detectado con bastante frecuencia una mala nutrición en algunos de los pacientes que me han traído a consulta, con frecuencia están con algún grado de sobrepeso.
¿Qué tan importante considera ud, la alimentación de las mascotas y a que edades? La alimentación es el pilar principal para evitar diversas patologías, si tenemos un perro o gato sub o sobre alimentado seguramente no tendrá un buen desarrollo durante su etapa de crecimiento marcándolo con alguna patología crónica irreversible. Si es un perro o gato adulto que por algún motivo tiene una nutrición deficiente o por lo contrario una alimentación exagerada de igual manera tendremos una mascota con alteraciones funcionales en sus órganos o sistemas disminuyendo su calidad de vida y reduciendo los años que se esperaría viva.
¿Realiza ud recomendaciones acerca de la alimentación a los dueños de sus pacientes?
Permanentemente se recomienda a los propietarios de mascotas la correcta manera de alimentarlos, se les da consejos nutricionales, alimentos que deben evitar y los más recomendados.
¿Cómo debería ser la alimentación de las mascotas, basada en qué?
Las mascotas como perros y gatos tienen requerimientos nutricionales muy diferentes a los de otras especies, ellos son carnívoros por lo que su dieta debe basarse en una fuente de proteína animal fresca y biológicamente apropiada para ellos.
¿Que considera ud que debe ser lo fundamental para tener a una mascota saludable?
Para tener una mascota saludable primero debe recibir un alimento biológicamente apropiado para su especie, segundo debe seguir un programa sanitario que incluya vacunas, control de parásitos internos y externos, tercero, que viva en un ambiente limpio y libre de peligros, cuarto, que pueda realizar paseos o caminatas diarias con su propietario y una adecuada socialización con otros de su misma especie. En conclusión, una salud integral (social y física)
¿Lleva registro de las mascotas atendidas, como lo hace? Cada mascota que ingresa a mi consulta se le llena un registro que lo manejamos, este registro está en un sistema que funciona en internet.
¿El uso de la tecnología le ha permitido mejorar la atención de sus pacientes?
Soy un usuario de tecnología como muchos en la actualidad, creo que me ayuda a mejorar la atención que ofrezco de manera ágil.
¿Qué opina acerca de control y monitoreo de la alimentación de las mascotas?
Siempre pido a mis clientes que controlen la alimentación de sus mascotas, ellos viven con nosotros y no pueden disponer de alimento por si solos, el propietario debe proveérselo por lo que la responsabilidad de una buena o mala alimentación siempre caerá sobre el propietario, como veterinario debo darle las pautas y lineamientos para que su mascota tenga la mejor salud posible.
Fotografías del prototipo
Gráficos Estructura
Esquema de conexiones
COMPONENTE PIN PIN COMPONENTE
SENSOR HC-SR04
GND ECHO TRIG VCC
↔ ↔ ↔ ↔
GND D08 D09 VCC
ARDUINO UNO BOARD
SERVO MOTOR
SIGNAL VCC GND
↔ ↔ ↔
D07 VCC GND
ARDUINO UNO
BOARD