UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

Transcripción

1 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA Datos Generales del proyecto Título del programa y/o proyecto Área de Conocimiento Transporte público inteligente inclusivo en beneficio de personas no videntes. Sistemas distribuidos, programación en paralelo, smart cities, internet de las cosas, sensores de telecomunicaciones. Vinculado a un Centro de Investigación. Investigador/a principal. No ( ) Nombre del Grupo Propuesto: Pablo Gallegos Segovia. Sí ( X ) Nombre del Centro Vinculado: Grupo de investigación en Cloud Computing, Smart Cities & High Performance Computing Tipo de Investigación. Básica ( ) Aplicada ( ) Desarrollo Tecnológico ( X ) Ámbito. Juventud Interculturalidad Educación Tecnologías ( ) ( ) ( ) ( X ) Línea de investigación. High Performance Computing, Smart Cities, Cloud Computing Proyectos vinculados. Duración del proyecto. Localización geográfica. Presupuesto global. Implicaciones Éticas o Bioéticas 12 meses Cuenca Ecuador. Veinte mil dólares (9.900) Sí ( x ) No ( )

2 Información de los investigadores/as. Información del Investigador/a Principal Nombres Pablo Apellidos Gallegos Tipo de Contrato/ Carrera Tiempo Completo / Ingeniería de Sistemas Título Académico Master en Gestion de las telecomunicaciones Cargo Profesor Auxiliar 1 Dirección Av. Paraiso Casilla Postal Nacionalidad Ecuatoriana C.I Fecha de Nacimiento 15 de abril 1973 Teléfono/Trabaj o Teléfono Casa Celular E- mail pgallegos@ups.edu.ec Fax: Participación en el proyecto (%). 100% Información de Investigadores Adicionales y Colaboradores Colocar la información de otros docentes y estudiantes en calidad de investigadores asistentes y/o colaboradores. Añada tablas informativas como requiera. Información del Investigador/a Auxiliar Nombres Gabriel Alejandro Apellidos León Paredes Tipo de Contrato/ Carrera Tiempo Completo / Ingeniería de sistemas Título Académico Master Universitario en Ingeniería Web Cargo Profesor Titular Auxiliar Nivel 1 Dirección Vencedor 2-13 Casilla Postal

3 Nacionalidad Ecuatoriana C.I Fecha de Nacimiento 31/01/1987 Teléfono/Trabaj o Teléfono Casa Celular E- mail gleon@ups.edu.ec Fax: Información del/la Asistente de Investigación. Nombres Luis Alfonso Apellidos Chuqio Nieto Tipo de Contrato/ Carrera Título Académico Estudiante de la carrera de Ingeniería de Sistemas Cargo Dirección Vega Muñoz 8-33 y Luis Cordero Casilla Postal Nacionalidad Ecuatoriana C.I Fecha de Nacimiento 20 mayo 1991 Teléfono/Trabaj o Teléfono Casa Celular E- mail lchuqui@est.ups.edu.ec Fax: Participación en el proyecto (%) 100 Información del/la Asistente de Investigación. Nombres Jorge Luis Apellidos Rodriguez Bustamante Tipo de Contrato/ Carrera Título Académico Estudiante de la carrera de Ingeniería de Sistemas Cargo Dirección Casilla Postal Nacionalidad Ecuatoriana C.I Fecha de Nacimiento 8 julio 91

4 Teléfono/Trabaj o Teléfono Casa Celular E- mail jrodriguezbu@est.ups.edu.ec Fax: Participación en el proyecto (%) ANTECEDENTES En Ecuador existen personas no videntes, según cifras del Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC). Sin embargo, el acceso a dispositivos y a herramientas que les permitan una mejor adaptación e inclusión en la cotidianidad es limitado. Dentro de las actividades cotidianas que estas personas realizan es la de trasladarse usando el transporte público. Las complicaciones son evidentes como el simple hecho de saber qué transporte público es el adecuado para llegar a su destino. Es por esta razón que se ha visto pertinente la realización de este proyecto de inclusión en el que se elaborará un prototipo de red de sensores que permitirá crear aplicaciones que ayuden a las personas no videntes a hacer uso del transporte publico, de una manera más eficiente e inclusiva. 4. JUSTIFICACIÓN. Se desarrollará una investigación de inclusión para personas no videntes a fin de que puedan contar con herramientas que les permita hacer uso del transporte público de una forma más eficiente, esta investigación tiene como finalidad la construcción de un prototipo de red de sensores que apoyarán a las personas no videntes en la selección de las líneas de autobuses que le permitan llegar a su destino. 5. OBJETIVOS 5.1 Objetivo General. Construir una red de sensores y aplicativos que formen parte de una solución de transporte inteligente y de inclusión para las personas no videntes. 5.2 Objetivos Específicos Diseñar y construir un sensor prototipo de proximidad de objetos que permitirá distinguir y seleccionar la línea de bus adecuada para la persona no vidente. Diseñar e implementar una de red de sensores basados en redes definidas por software.

5 Implementar una plataforma en la nube que nos permita agrupar todos los sensores a fin de tener toda la información geo- posicionada. Desarrollar una aplicación móvil como prototipo de medio de comunicación entre la persona no vidente y la solución al transporte público intelegente inclusivo. Recopilar resultados obtenidos en la investigación. 5.3 Actividades Describa las actividades que pretende realizar para alcanzar los objetivos específicos deseados. O. ESPECÍFICO DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD/Subactividad Indicador de logro (Es el resultado/producto total de la actividad realizada, redactado en términos de cantidad, calidad y tiempo) Medio de Verificación Indica el lugar y la forma en que se obtienen las informaciones sobre la realización de objetivos y resultados OE.1 OE1.A1 Selección de estudiantes para desarrollo de prototipos Selección de tres profesores como jefes de actividades, tres estudiantes por actividad, en 10 días Plantilla de integrantes del proyecto de investigación. OE1.A2 Desarrollo de TDR para la compra de equipos para laboratorios de investigación. Compra y montaje de laboratorio de investigación, con una duración de 20 días. Entrega de TDR s para la compra de los equipos de laboratorio. OE1.A3 Instalación de laboratorio de investigación. Implementación de los equipos de laboratorios adiquiridos en el punto anterior, con una duración de 15 días. Informe de generación de pruebas de contexto y rendimiento de los servidores. OE1.A4 Diseño de prototipo de sensores. Modelado de plataformas arduino y raspberry para diseño de prototipo, 45 días. Prototipo de sensor de proximidad. OE.2 OE2.A1 Implementación de controlador para redes SDN Instalación y configuración de los equipos de telecomunicaciones, 30 días. Informe de implementación de los equipos de telecomunicaciones OE2.A2 Desarrollo de la Desarrollo e implemntación Informe de la arquitectura

6 arquitectura para el manejo de sensores de la arquitectura de la red de sensores a fin de tener la comunicación necesaria entre los sensores generados, 45 días. desarrollada. OE2.A3 Realización de pruebas de la arquitectura implementada Pruebas de tráfico, seguridad y servicios de calidad de la red de sensores implementada, 15 días. Informe de las pruebas realizadas. OE.3 OE3.A1 Implementación de una plataforma en la nube privada para gestión de la información de sensores. Implementación plataforma para el control y captura de datos. 90 días Informe estadístico de capturas de información. OE.4 OE4.A1 Desarrollo de un prototipo a fin de realizar las pruebas del caso de estudio - 6. ESTADO DEL ARTE/ESTADO DE LA CIENCIA Desarrollo y pruebas de una aplicación móvil como prototipo. 90 días Aplicación móvil. Para la OMS (Organización Mundial de la Salud), discapacidad es "Cualquier restricción o carencia (resultado de una deficiencia) de la capacidad de realizar una actividad en la misma forma o grado que se considera normal para un ser humano. Se refiere a actividades complejas e integradas que se esperan de las personas o del cuerpo en conjunto, como pueden ser las representadas por tareas, aptitudes y conductas." [1] Una de las herramientas que permiten adaptarse a las personas no videntes a su diario vivir es el bastón, este dispositivo ha venido evolucionando desde se creación atribuida a James Biggs, en la actualidad con el desarrollo de las TIC y sobre todo del Internet de las cosas [2] y las ciudades inteligentes [3] presentan un nuevo escenario a la inclusión. El transporte es una actividad derivada de otras que tienen lugar en un área geográfica determinada, sea esta un país, una región, una ciudad, una comuna o un barrio. [4]. Para una persona invidente o con problemas de debilidad visual moverse por la ciudad es un acto de alto riesgo. La mala calidad de las banquetas, los automóviles bloqueando el paso, la falta de señalamientos en braille, y una gran cantidad de problemas por no existir políticas de accesibilidad universal, a los cuales se une el riesgo de tomar una ruta de Bus. [5]. En esta problemática empresas como Cisco ha desarrollado programas de inclusión como el Smart Stick el mismo que da una alternativa de bastón inteligente que permita interconectar a esté con el transporte

7 público, y mejorar el desplazamiento dentro de la ciudad. Este proyecto se está realizando en Francia y ha obtenido premio internacionales por la versatilidad que este dispositivo presta a las personas no videntes. Actualmente, más de mil millones de personas, incluyendo niños (o aproximadamente el 15% de la población mundial) se estima que viven con algún tipo de discapacidad. La falta de servicios de apoyo puede hacer que las personas con discapacidad dependen demasiado de sus familias, lo que les impide ser económicamente activas y socialmente incluidas. El Internet de las cosas puede ofrecer a las personas con discapacidad el apoyo que necesitan para lograr una buena calidad de vida y les permite incluirse en la vida social y económica. El grupo de investigación de la Universidad Politécnica Salesiana en Cloud Computing, Smart Cities High Performance Computing plantea generar un prototipo de solución al problema de inclusión de las personas no videntes al transporte público, la que denominamos TPII o Transporte Publico de Inclusión Inteligente. Que se basa en el uso de la redes de nueva generación SDN, internet de las cosas y cloud computing, con la finalidad de diseñar, desarrollar he implementar un sistema integral de transporte inclusivo para personas con problemas visuales, basados en una red de sensores. El proyecto tiente tres fases divididas desde el diseño del grupo de sensores, generación de prototipo de solución integral, y por ultimo un protocolo de pruebas. El diseño de la red de sensores, es el elemento clave del este proyecto, estos elementos son los que realizaran las siguientes labores: En la parada o estación de buses. Son lo que se encargaran del anuncio de proximidad de las líneas mediante mensajes audibles, la proximidad de la llegada de un autobús será detectada por otro grupo de sensores que estarán ubicados en el autobús, además que el prototipo de ayuda generara una alerta de proximidad para que se identifique la unidad esperada por el usuario con discapacidad. Esquema de funcionamiento.

8 Como se observa en el esquema los sensores trabajan bajo diferentes entornos, como la proximidad entre la estación - bus, cliente - estación, y cliente - bus. A demás debemos generar una arquitectura tecnológica que integre los sensores por lo que se debe contar con un middleware, base de datos, sistemas de información geográfica, etc. Como se puede ver en la siguiente gráfica: Base de datos Middelware Servidor de archivos Servidor de certificados 7. METODOLOGÍA La metodología a emplearse es la Scrum, que es una metodología ágil y flexible para gestionar el desarrollo de software, cuyo principal objetivo es maximizar el retorno de la inversión para la empresa (ROI). Se basa en construir primero la funcionalidad de mayor valor para el cliente y en los principios de inspección continua, adaptación, auto- gestión e innovación.

9 Los beneficios de aplicar esta metodología son: Cumplimento de expectativas: El cliente establece sus expectativas indicando el valor que le aporta cada requisito / historia del proyecto, el equipo los estima y con esta información el Product Owner establece su prioridad. De manera regular, en las demos de Sprint el Product Owner comprueba que efectivamente los requisitos se han cumplido y transmite se feedback al equipo. Flexibilidad a cambios: Alta capacidad de reacción ante los cambios de requerimientos generados por necesidades del cliente o evoluciones del mercado. La metodología está diseñada para adaptarse a los cambios de requerimientos que conllevan los proyectos complejos. Reducción del Time to Market: El cliente puede empezar a utilizar las funcionalidades más importantes del proyecto antes de que esté finalizado por completo. Mayor calidad del software: La metódica de trabajo y la necesidad de obtener una versión funcional después de cada iteración, ayuda a la obtención de un software de calidad superior. Mayor productividad: Se consigue entre otras razones, gracias a la eliminación de la burocracia y a la motivación del equipo que proporciona el hecho de que sean autónomos para organizarse. Maximiza el retorno de la inversión (ROI): Producción de software únicamente con las prestaciones que aportan mayor valor de negocio gracias a la priorización por retorno de inversión. Predicciones de tiempos: Mediante esta metodología se conoce la velocidad media del equipo por sprint (los llamados puntos historia), con lo que consecuentemente, es posible estimar fácilmente para cuando se dispondrá de una determinada funcionalidad que todavía está en el Backlog.

10 Reducción de riesgos: El hecho de llevar a cabo las funcionalidades de más valor en primer lugar y de conocer la velocidad con que el equipo avanza en el proyecto, permite despejar riesgos eficazmente de manera anticipada. 8. BIBLIOGRAFÍA. [1]D. Zappalá, A. Köppel, and M. Suchodolski, Inclusión de TIC en escuelas para alumnos con discapacidad visual, Buenos Aires, [2]A. Coen- Porisini, D. Miorandi, F. De Pellegrini, C. Cappiello, and S. Sicari, A security- and quality- aware system architecture for Internet of Things, Information Systems Frontiers, pp. 1-13, [3]Q. Wu, G. Ding, Y. Xu, S. Feng, Z. Du, J. Wang, and K. Long, Cognitive Internet of Things: A New Paradigm Beyond Connection, Internet of Things Journal, IEEE, no. 2, [4]M. L. Manheim, Fundamentals of Transportation systems analysis; Volume 1: Basic concepts [5]A. El- Koka, G. Hwang, and D. Kang, Advanced electronics based smart mobility aid for the visually impaired society, in Advanced Communication Technology (ICACT), th International Conference on, RESULTADOS ESPERADOS 1 Generar publicaciones científicas donde se presente la propuesta planteada así como los resultados obtenidos en el proceso de desarrollo del proyecto. 2 Contar con una plataforma base de desarrollo de proyectos en Smart Cities. 3 Contar con un laboratorio de Cloud Computig, Super Cómputo, Sensores, Ardruino y Rasperry como plataforma generadora de conocimiento y nuevo conocimiento. 10. TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA Y/0 RESULTADOS El proyecto permitirá la transferencia de información por medio de un sitio WEB en la que se publicaran los resultados obtenidos en el proyecto de investigación, y serán de acceso abierto al público en general. Se organizará el sitio WEB con un Wiki, manuales de instalación y configuración de los entornos globales de las tecnologías utilizadas en el proyecto de investigación, lo cual servira de gran aporte a los investigadores en el áre de Smart Cities.

11 En el proyecto se involucrarán varios estudiantes de los últimos ciclos de las carrera de Ingnierías de la Universidad Politécnica Salesiana, por lo que mediante este proyecto adquirirán mucho conocimiento en nuevas tecnologías, lo cual les beneficiará en su futuro profesional. 11. LOGROS / IMPACTOS DEL PROYECTO El proyecto permitirá la integración de varias áreas científicas que pueden trabajar de forma conjunta, como por ejemplo: Smart Cities, Cloud Computing, Internet de las cosas, Ingeniería de software, Dirección de proyectos, entre otros. Generando los siguientes impactos: Desarrollo de trabajo investigativo en la línea de Smart Cities e internet de las cosas orientados al área de inclusión de personas con discapacidades en la sociedad. Generación del conocimiento para estudiantes de pregrado con la finalidad de que puedan obtener su titulación a partir del desarrollo del proyecto de investigación. Generación de publicaciones académicas de alto impacto. 12. CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN (actividades y sub- actividades) Cronograma de Actividades 1er Trimestre 2do Trimestre 3er Trimestre 4to Trimestre OE1 OE1.A1. OE1.A2. OE1.A3. OE1.A4. OE2 OE2.A1. OE2.A2. OE2.A3. OE3 OE3.A1. OE4

12 0E4.A PRESUPUESTO 13.1 Resumen General. APORTES USD TRIMESTRE I TRIMESTRE II TRIMESTRE III TRIMESTRE IV RUBROS UPS COF UPS COF UPS COF UPS COF UPS COF 1.REMUNERACIONES 1.1 SERVICIOS TECNICOS EXTERNOS 1.2 SERVICIOS TECNICOS DE LABORATORIO 2.ACTIVOS DEL PROYECTO 2.1 EQUIPOS EMBEBIDOS EQUIPOS DE COMPUTACIONPARALELA EQUIPOS DE RED LIBROS REVISTAS COSTOS DE FUNCIONAMINETO DEL PROYECTO 3.1 INSUMOS TECNICOS Y ADMINISTRATIVOS REACTIVOS 3.3 FUNGIBLES CAPACITACION /MOVILIZACION 4.1 CURSOS DE CORTA DURACION VIAJES TECNICOS VIAJES POR GESTION DEL PROYECTO TOTAL DEL PRESUPUESTO Tabla de los productos científicos a los que se compromete el Grupo de Investigación al finalizar el proyecto de investigación. Indique el número de productos científicos a los que se compromete su Grupo, la descripción de los mismos, debe encontrarse en la redacción del proyecto. PRODUCTO CIENTÍFICO Artículos científicos en revistas Scopus, ISI Artículos científicos en revistas indexadas Participación en eventos internacionales con memorias Profesores a tiempo completo participantes Otros estudiantes NÚMERO PROPUESTO AL FINALIZAR EL PROYECTO