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Proyecto: Smart Socket (Prototipo de elevador electrónico para focos)

Contreras de Jesús Uriel OrlandoDocumentos de Investigación5 de Octubre de 2020

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Instituto Tecnológico de Orizaba.

Carrera:

Ingeniería industrial

Asignatura:

Taller de investigación II.

Proyecto:

Smart Socket (Prototipo de elevador electrónico para focos)

Presenta:

Velázquez Hernández Leonardo Daniel.

Catedrático: Dr. Guillermo Cortes Robles.

Hora: 07:00-08:00        Aula: 04[pic 11]

Orizaba, Ver.                                    23 de Mayo del 2020


Índice

Introducción.        4

Descripción del problema.        5

Objetivo general:        13

Objetivos específicos:        13

Hipotesis:        14

Justificación.        14

Causas:        14

Sociales.        14

Culturales.        14

Ambientales.        14

Económicas.        15

Tecnológicas.        15

Impactos esperados:        15

Sociales.        15

Culturales.        15

Ambientales.        15

Económicos.        16

Tecnológicas.        16

Indicadores:        16

Sociales.        16

Culturales.        16

Ambientales.        17

Económicos.        17

Tecnológicos.        18

Metodología.        19

Fundamento de la metodología        19

Metodología desarrollada para la presente investigación.        26

Etapas.        27

Proceso de validación.        31

Cronograma.        32

Marco Teórico.        34

Fase 1: Consideración al cliente.        34

Fase 2: Planificación.        37

Fase 3: Descripción.        37

Fase 4: Desarrollo.        38

Fase 5: Análisis económico.        39

Fase 6: Implementación.        40

Fase 7: Evaluación.        40

Fase 8: Integración.        41

Fase 9: Mercadeo.        41

Fase 10: Áreas de oportunidad.        42

Conclusiones.        43

Fuentes de Información.        43


Introducción.

Actualmente en la republica mexicana existen 664 millones de focos en las viviendas privadas, de esta cantidad, solo el 16% es incandecente, si bien el porcentaje en general es reducido no crea una realidad donde todo es excelente. Por eso la propuesta de este estupendeo articulo mediante el cual se pude cambiar una luminaria sin uso de ningún articulo extra, con solo un clic el Smart Socket baja la luminaria a una altura fácilmente alcanzable y estable, para ser remplazado.

Ademas el Smart Socket presenta ventajas xomo el poder controlar el encendido desde el teléfono celular, el poder programar horarios determinados en eque queramos este encendido el foco, o en su defecto que se encuentre apagado, dejando a nuestra disposición la administración energética correspondiente a nuestras luminarias.

Para poder desarrollar este prometedor proyecto se ha realizado una investigación que lo fundamenta en cada aspecto que se pueda considerar, así como también se puede se a descrito todo lo que se tomó en cuenta para llevar acabo la investigación, reflejando escritos de autores muy capaces, así como la destacada dirección por medio de los impactos esperados.

Inmediatamente después de los impactos esperados se pueden localizar los indicadores mediante los cuales podemos medir el éxito obtenido para este proyecto, los cuales clarifican el panorama en el porvenir del artículo en el mercado.

Descripción del problema.

 

En el México actual la estatura promedio en los varones equivale a 1.68 m, por parte de las mujeres esta es aún menor, siendo esta de 1.56 m según (Estatura media de hombres y mujeres en todo el mundo, 2017.) lo que presenta al mexicano promedio una desventaja natural para alcanzar objetos a demasiada altura, teniendo que recurrir a herramientas o utensilios para auxiliarse. Viéndose en la necesidad de saber hacer uso de ellos, y más importante aún de tenerlos a su disposición, lo cual conlleva a considerar la actitud proactiva de los mexicanos, pues cuando se presenta escases de herramientas o artilugios de trabajo, este suele improvisar con lo que tenga a su alcance en el momento y lugar, desencadenando situaciones riesgosas, que después podrían convertirse en accidentes.

Bajo esta perspectiva y considerando que el lugar donde llevan lugar el mayor índice de los accidentes es en el hogar según (Jiménez’, 1962) se visualizó una área de oportunidad muy grande, pues uno de los lugares con mayor altura dentro de una casa mexicana promedio son los focos, que cuando su vida útil termina tienen que ser remplazado por uno nuevo, para lo cual el mexicano promedio puede usar una infinidad de objetos y herramientas, como una escalera, una silla y cualquier otra cosa la cual crea le será útil así como que este a su alcance de él en ese momento.

Por lo cual se plantea la creación de un socket inteligente (Smart Socket) el cual servirá a manera de elevador para el foco que necesite ser remplazado, dejándolo al alcance de un mexicano promedio sin necesidad de utilizar ningún otro objeto o herramienta, solamente un clic en su dispositivo móvil, o en su defecto utilizando el control remoto.

Desde la perspectiva social la realización de este producto pretende facilitar las tareas de remplazamiento de iluminarias, con la intención de reducir la cantidad de actividades riesgosas en el hogar, para poder salvaguardar la integridad física del mexicano promedio, además se pretende tener una interfaz personalizable para una satisfacción total del cliente, quien tendrá más de dos maneras de poder hacer uso de esta tecnología inteligente.

Este dispositivo propiamente debe estar constituido por sistemas, así como subsistemas donde resaltaran dos el circuito interior y el exterior o propio del smartphone, donde el primero deberá ser el que incluya el microcontrolador, los actuadores, la fuente de transformación de voltaje, el motor, el sistema de transmisión de potencia para el movimiento del foco de manera vertical. El circuito exterior o propio del smartphone depende del uso de bluetooth y de aplicaciones que convierten las ordenes en datos que se transfieren al microcontrolador que a los procesa para convertirlos en acciones todo esto propuesto por (González, 2016).

Autor

Problema

Técnica

Resultado

Relación con el proyecto.

(González, 2016)

Crear un control de acceso, objetos y equipos

eléctricos mediante teléfono inteligente.

Se desarrolla un sistema de domótica con cuatro actuadores, manejados a distancia mediante un dispositivo móvil con bluetooth, además del propio desarrollo de dos aplicaciones bastantes robustas como para dar uso del artículo. Todo esto dividiendo en dos fases la constitución del artículo, el circuito remoto que incluye sus actuadores, el Arduino para recibir la señal bluetooth. El otro subsistema es el del smartphone que lo componen las aplicaciones que se desarrollaron para el uso del hardware.

Se logra la creación de un mecanismo de domótica de bajo costo, además de estar adaptado para personas con escasa visibilidad, así como también se realizó un curso de entrenamiento en Arduino y en bluetooth, sentando bases para la integración de sistemas inteligentes y nuevas tecnologías relacionadas con domótica en hogares invidentes.

Este proyecto sienta bases, pues con ayuda de smartphones se puede controlar ciertos artilugios considerados para eso, de tal manera que es un precedente para poder manejar el Smart socket desde un dispositivo móvil correctamente configurado y enlazado.

(González, 2014)

Diseñar e implantar un prototipo de enchufe inteligente mediante la placa Arduino.

El autor menciona que su proyecto se basa en la correcta identificación y elección de la metodología, antes de entrar en la filosofía seleccionada para su planificación.

Para el cual propone una metodología ágil, es decir se basaron en principios para la realización de esta, la primera es una arquitectura correcta del hardware, es decir que controlar desde la conexión del circuito eléctrico, hasta la preparación de la caja en donde se montara la placa. Así como la arquitectura de software el que también divide en tres, el servicio Web Arduino, el servicio Web clever Socket y por último la interfaz del usuario.

Como es bien sabido la tecnología avanza a veloces pasos, haciendo que acciones que antes era inevitable hacer a mano ahora se pueden hacer de manera automática, llegando a la conclusión de usar sus propios conocimientos en desarrollo de software, dando nacimiento a una iniciativa de última generación.

Esta tesis va más de la mano con el desarrollo de un software propio desinado al manejo de nuestra propia tecnología, dando pie al desarrollo tanto del hardware como del software que será el siguiente paso en los dispositivos electrónicos de última generación.

(Colmena, 2017)

Diseñar e implementar un sistema de control de iluminación basado en dispositivos móviles inteligentes y módulos empotrados de bajo coste.

3

Dentro de este se proponen las siguientes alternativas, pues el autor usara más de una interfaz por lo tanto usara más de una tarjeta lógica para la programación, haciendo uso de la tarjeta Raspberry Pi para enlazarse con la aplicación Beacons de Estimore en este caso para iOS, por su software libre y la sencillez de su programación. Básicamente el caso de estudio consta de una bombilla la cual prende mediante una App desarrollada. La cual pasa la señal a otra parte del sistema, para al final llegar al bróker que cambiara la información recibida por medio de la red WI-FI.

El autor realizo un estudio para poder seleccionar los dispositivos óptimos para ser empotrados, tomando en cuenta el costo, la facilidad de ensamble, que fuera eficiente y de gran utilidad.

El autor toca temas primordiales para mi proyecto, pues toma mucho en cuenta el coste durante el desarrollo del producto, así como también diseña desde otra perspectiva su propio hardware y software, para una clase especifica de smartphones, con sistema operativo iOS.

(Allauca, 2010)

Diseñar un Control remoto con infrarrojos usando microcontroladores.

6

El autor plantea el desarrollo de un control remoto usando infrarrojos y el microprocesador PIC18F4620, donde se basó en un diseño teórico-practico. Donde se hace uso de un mando a distancia, el microprocesador, una placa de adaptación de nivel, un cable serie conectado de la PC, los cuales ayudaran a la detección de la señal IR demodulada por el detector HS0038A2 y de esta manera transmitir los datos al puesto serie de la PC.

La conclusión a la que se llegó en este articulo por parte del autor es que se constató que los infrarrojos son de gran ayuda para realizar enlaces basados en la emisión de luz, incluso logrando aplicaciones para el control de periféricos, así como que mediante el enlace infrarrojo basado en un control comercial y microprocesador PIC18F4620 para el control de aplicaciones.

Debido a que la población de México es muy diversa, también se tiene que identificar que no todos tienen las mismas habilidades ni necesidades, por lo cual se pretende facilitar el control del mecanismo del Smart Socket, tanto con app coo se describe en otros artículos, asi como con controles clásicos como los de infrarrojo.

(Pujols, 2017)

Diseñar un control remoto infrarrojo táctil y ajustable, con interfaz de ajustes vía PC.

8

Este autor desarrollo un dispositivo el cual tiene tres grupos principales de funciones, la de la aplicación, la cual incluye la configuración del dispositivo desde el ordenador, la actualización de la base de datos, donde se pueden agregar los dispositivos que se planean controlar con el control, y la creación de comandos mediante los cuales se puede programar la conexión y acción del control. También tiene funciones de transferencia de datos, el cual sirve básicamente para dos cosas, importar y exportar datos, dentro y fuera del dispositivo y hacia el ordenador. Por ultimo las funciones del dispositivo infrarrojo, el cual cuenta con dos funciones que son la selección de perfiles que le permite al dispositivo seleccionar perfiles para encontrar sets específicos precargados en el dispositivo, y la función principal la del control remoto, la cual después de seleccionar una función dispara señales infrarrojas para controlar dispositivos a distancia.

Durante este artículo se desarrolla un dispositivo de control remoto por infrarrojo el cual puede ser programado y configurado mediante una interfaz en una PC.

Así como el artículo anterior este sirve como base para la realización de un control clásico de infrarrojo para controlar el mecanismo del Smart Socket, además de contener particularidades como poder configurar ajustes desde la computadora, donde se propone hacer cambios para poder controlar las alturas predeterminadas del Smart Socket.

(Tong & Li, 2017)

Diseñar un socket inteligente basado en Wi-Fi

7

El autor propone el diseño de una App de sistema Android en el cual su sistema de control integra la interfaz del cliente y la comunicación del socket. Donde propone los pasos básicos comunes de la programación de la red TCP se programa en el siguiente orden:  Socket, Bind, Listen, Accept. Socket, connect, Read or Recv, Write or Send, Close.

En este articulo el autor propone un sistema para el control del hogar inteligente basado en WI-FI. Logrando un software para el sistema operativo de Android, el cual tiene una interfaz eficaz para el control.

Este artículo es un precedente vital para este proyecto debido a que controla la energía eléctrica mediante una app para el SO Android, pues este proyecto pretende poder controlar el movimiento de un aditamento electromecánico.

(Gasca Mantilla et al., 2014)

Desarrollar aplicaciones móviles.

9

El autor plantea cinco etapas, donde inicia con el análisis para obtener la clasificación de los requerimientos para personalizar el servicio, la segunda etapa es sobre el diseño, donde se define la tecnología a utilizar y la estructura por medio de recursos visuales como mapas o diagramas, integrando tiempos y recursos, siguiendo con la etapa de desarrollo, donde se implementa lo que se determinó en la etapa de diseño, le sigue la etapa de prueba de funciones, donde se emula y simula el producto para corregir detalles en la función, por último la etapa de entrega donde se define el sistema de distribución hasta el cliente.

Este artículo define una metodología mediante la cual se puede desarrollar una aplicación móvil desde la idea hasta la distribución, mediante herramientas y técnicas.

EL desarrollo de una aplicación móvil es uno de los principales puntos para este proyecto, pues se necesitara una app para el control del mecanismo del Smart Socket.

(Lizcano et al., 2014)

Plantear una metodología llamada Lean LaunchPad.

5

La metodología propuesta por el autor se basa en cuatro fases:  La primera es el Bootcamps, que son cursos de entrenamiento en lenguajes de programación en web y plataformas móviles, para Android, iOS y Microsoft; Seguido por la etapa de Ideación, Prototipado y Validación en la cual se pretende mejorar las habilidades de identificación de oportunidades de negocio, pue en esta fase se orienta hacia la validación en el mercado; la tercer fase se llama Aceleración, en la cual se visita a empresas con un conocimiento básico en las TICs interesadas, para de esta manera brindar apoyo de expertos; la última etapa es la consolidación en la cual se logra el acompañamiento y asesoría en el proceso de escalamiento y consolidación de negocio a empresa validada en la industria TIC.

El resultado es una metodología con cuatro fases y tres círculos en común, en los cuales se destacan la estrategia, la organización y el proceso, todos vitales para el desarrollo de un producto en este caso una app.

La metodología en el desarrollo de una app es de vital importancia en este proyecto, ya que la interfaz para el manejo del mecanismo del Smart Socket a distancia se planea sea realizado mediante una app descargable.

(Giraldo, 2004)

Desarrollar una metodología para el desarrollo de nuevos productos.

10

El autor propone el modelo determinado Molécula de Aleación, en el cual se reúnen los conceptos de innovación, integración departamento, y participación de los procesos internos así como de los externos, esto para poder desarrollar productos de primera calidad y exitosos en el mercado, por molécula se entiende que está presente en la química, y tiene que ver con los enlaces y las relaciones existentes entre los componentes de un material o elemento; este modelo se incluyen relaciones y redes en los planos, por lo que se hace énfasis den la flexibilidad del organismo pretendiendo la aplicación de la visión y la conceptualización a largo plazo.

Al final el autor llega a la conclusión que con esta metodología se puede desarrollar un producto competente en el mercado y solo vulnerable al cambio drástico en la sociedad.

Al ser este proyecto sobre un nuevo producto, y a sobre todo que se debe iniciar de cero la metodología de cómo se debe planear la creación de un producto sirve como base y guía para la planeación de actividades.

(Solórzano et al., 2013)

Crear una metodología basado en el campo social.

4

El autor enfoca el diseño hacia la individualidad y no hacia la agrupación, donde se sacrifica la personalidad, buscando la media. Señala que hay puntos específicos a tomar en cuenta, como la relación entre Necesidades individuales y productos comunes, donde los productos deben ser definidos desde aspectos técnicos. De la identificación de las necesidades individuales se desprende la necesidad de un producto personalizado, mediante lo que el autor describe como “Personalización masiva” el cual es un nuevo concepto el cual se fundamenta en la utilización de procesos flexibles en estructuras organizacionales que producen una gran gama de productos y servicios. Además, el autor propone la utilización de los objetos como expresión de individualidad, lo que intenta decir es que el diseñador tiene que darse cuenta del importante trabajo que desarrolla y el cual tiene tintes tanto de creativos, de innovación y de producción, pues mediante un trabajo bien hecho el cliente se puede sentir identificado con el producto lo que se reflejara en el éxito en el mercado. A su vez también se menciona un panorama muy común, el de los usuarios desatendidos, pues el autor propone que la epistemología de la filosofía tradicional debería ser capaz de criticar los programas de investigación y sugerir nuevos enfoques encaminados hacia ciencias específicas, puesto que el diseño siempre ha tenido una gran relación la parte humanística, pues su tendencia es encaminada hacia la observación de orden social y hacia el impacto requerido en la vida de cada usuario.

En este proyecto se crea una metodología del diseño basado en lo social y encaminado hacia el diseño mismo.

Debido a que este proyecto se pretende dirigir hacia la sociedad en general es necesario recabar información sobre las necesidades personales de los sectores de la población, pues de esta manera se puede dar un servicio personalizado, con calidez y sobre todo de calidad.

Ilustracion 1.1 “Tabla resumen artículos de la bibliografía”.

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