UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA...
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE GRADUACIÓN TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN TELEINFORMÁTICA ÁREA TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA TEMA “PROTOTIPO DE UN SISTEMA PREVENTIVO DE ACERCAMIENTO DE BUSES PARA PERSONAS NO VIDENTES.” AUTOR VÁSQUEZ RODRÍGUEZ ANDRÉS MEDARDO DIRECTOR DEL TRABAJO ING.COM. SÁNCHEZ DELGADO MARIO ALFREDO, MBA. 2017 GUAYAQUIL – ECUADOR
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE GRADUACIÓN
TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERO EN TELEINFORMÁTICA
ÁREA TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
TEMA “PROTOTIPO DE UN SISTEMA PREVENTIVO DE
ACERCAMIENTO DE BUSES PARA PERSONAS NO VIDENTES.”
AUTOR VÁSQUEZ RODRÍGUEZ ANDRÉS MEDARDO
DIRECTOR DEL TRABAJO ING.COM. SÁNCHEZ DELGADO MARIO ALFREDO, MBA.
2017 GUAYAQUIL – ECUADOR
ii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA
“La responsabilidad del contenido de este Trabajo de Titulación, me
corresponde exclusivamente; y el patrimonio Intelectual del mismo a la
Facultad de Ingeniería Industrial de la Universidad de Guayaquil”
VÁSQUEZ RODRÍGUEZ ANDRÉS MEDARDO
C.C. 0940523061
iii
DEDICATORIA
Esta tesis va dirigida a Dios por haberme brindado inteligencia y fortaleza
durante estos años de estudio. A mis amados padres cuyo apoyo
incondicional ha representado un pilar fundamental en mi vida y que
gracias a su sacrificio, esfuerzo y trabajo constante, he podido culminar
con mi carrera universitaria. A mi madre quien no ha desmayado y su
confianza en mí ha sido mi motor, a mi padre por ser la guía continúa en
mi diario vivir.
iv
AGRADECIMIENTO
A Dios por la bendición de la vida, por su ayuda divina y por haber
estado siempre junto a mí en los momentos más difíciles de mi vida
dándome tranquilidad y armonía.
A mis amados padres les agradezco de todo corazón por sus palabras
de aliento y sus sabios consejos, demostrándome que nada es
imposible en esta vida que si se lo realiza con dedicación y empeño
es posible lograrlo, gracias por guiarme por el buen camino y estar
ahí cuando más los he necesito.
A mi familia, enamorada y amigos por la confianza, apoyo incondicional y
consejos en el transcurso de mi etapa estudiantil, permitiéndome alcanzar
esta meta tan anhelada.
A mi tutor el Ing. Com. Mario Alfredo Sánchez Delgado MBA. quien con su
experiencia profesional, dedicación, paciencia, motivación y aporte, ha
representado un apoyo fundamental para concluir este presente proyecto
de titulación.
v
ÍNDICE GENERAL
N° Descripción Pág.
PRÓLOGO 1
INTRODUCCIÓN 2
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
N° Descripción Pág.
1.1 Planteamiento del problema 4
1.2 Formulación y sistematización del problema 5
1.2.1 Formulación 5
1.2.2 Sistematización 6
1.3 Objeto de la investigación 6
1.4 Objetivos de la investigación 6
1.4.3 Objetivo General 6
1.4.4 Objetivos Específico 7
1.5 Justificación 7
1.6 Delimitación 8
1.7 Hipótesis o premisas de investigación 9
1.8 Operacionalización 9
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
N° Descripción Pág.
2.1 Antecedentes de la investigación 11
vi
N° Descripción Pág.
2.2 Marco teórico 15
2.2.1 La teoría de proyectos 16
2.2.2 El transporte público urbano 16
2.3 Marco contextual 17
2.3.1 Situación actual del transporte en la Ciudadela El
Recreo
19
2.4 Marco conceptual 20
2.4.1 Discapacidad visual 20
2.4.2 Clasificación de la discapacidad visual 22
2.4.3 Principales grupos de riesgos 23
2.4.4 Causas de la discapacidad visual 24
2.4.5 Formas de prevenir la discapacidad visual 26
2.4.6 Orientación y movilidad 27
2.4.7 Tecnologías relacionadas con la orientación y
movilidad
29
2.4.7.1 Sistemas de ubicación y posicionamiento 29
2.4.7.2 La accesibilidad 30
2.4.8 Dispositivos a utilizarse 31
2.4.8.1 Arduino Uno 31
2.4.8.2 Descripción de los pines de Arduino Uno 32
2.4.8.3 Módulo GSM / GPRS SIM900 35
2.4.8.4 Sensor ultrasónico 36
2.4.8.5 Módulo Micro SD 38
2.4.8.6 Fotorresistencia 39
2.4.8.7 Buzzer 40
2.4.8.8 Pulsadores 41
2.4.8.9 Batería de 9 v 42
2.4.8.10 Cables jumpers o dupont 43
2.4.8.11 Protoboard 44
2.5 Marco legal 46
vii
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
N° Descripción Pág.
3.1 Modalidad de la investigación 47
3.2 Tipo de investigación 48
3.3 Población y muestra 48
3.3.1 Población 48
3.4 Técnicas de investigación 49
3.5 Instrumentos de investigación 49
3.6 Procedimiento de la investigación 49
3.7 Recolección de la información 50
3.8 Procesamiento y análisis 50
CAPÍTULO IV
PROPUESTA
N° Descripción Pág.
4.1 Desarrollo 63
4.2 Funcionamiento del sistema 64
4.3 Análisis comparativo de los elementos a usar en el
diseño del sistema
65
4.4 Programación del sensor ultrasónico, Arduino Uno y
buzzer (paradero)
68
4.5 Conexión del sensor ultrasónico, Arduino Uno y
buzzer (paradero)
69
4.6 Programación del módulo Micro SD en la placa
Arduino Uno con resistencias y fotorresistencias
(paradero)
70
4.7 Conexión del módulo micro SD en la placa Arduino
Uno con resistencias y fotorresistencias (paradero)
71
viii
N° Descripción Pág.
4.8 Conexión para un amplificador (paradero) 72
4.9 Programación del módulo GSM / GPRS SIM900 en la
placa Arduino Uno con resistencias y pulsadores
(pulsera)
73
4.10 Conexión del módulo GSM / GPRS SIM900 en la
placa Arduino Uno con resistencias y pulsadores
(pulsera)
75
4.11 Consideraciones previas al diseño de la pulsera 76
4.12 Estructura de la pulsera electrónica 77
4.12.1 Simulación del funcionamiento del sistema en
Cinema 4D
77
4.13 Implementación del sistema 78
4.14 Pruebas de funcionamiento 81
4.14.1 Prueba de funcionamiento en base al sistema de
acercamiento de bus
81
4.14.2 Prueba de funcionamiento en base a la pulsera
electrónica
82
4.15 Cálculos y medición del sistema 83
4.15.1 Ángulo efectivo del sensor ultrasónico 83
4.15.2 Cálculo de distancia del sensor ultrasónico 84
4.15.3 Medición del Amperaje del sistema por medio del
multímetro
85
4.15.4 Cálculo de vida útil de una batería de 9 v en función
al sistema
85
4.16. Presupuesto del sistema propuesto en la
investigación
88
4.17 Conclusiones 89
4.18 Recomendaciones 90
ANEXOS
92
BIBLIOGRAFÍA 109
ix
ABREVIATURAS
AC o CA: Corriente Alterna.
AREF: Referencia Analógica.
AWG: Calibre de Alambre Estadounidense.
AT: Atención.
CC o DC: Corriente Continua.
CONADIS: Consejo Nacional para la Igualdad de Discapacidades.
CTE: Comisión de Tránsito del Ecuador.
dB: Decibelios.
GND: Tierra (negativo).
GPRS: Servicio General de Radio por Paquetes.
GSM: Sistema Global para las comunicaciones Móviles.
IDE: Entorno de Desarrollo Integrado.
IP: Protocolo de Internet.
Khz: kilohertz.
LED: Diodo emisor de luz.
mA: miliamperio.
mAh: miliamperios por hora.
MHz: Megahercio.
NA: Normalmente Abierto.
NC: Normalmente Cerrado.
OHM: Unidad de resistencia eléctrica cuyo símbolo es Ω.
OMS: Organización Mundial de la Salud.
RX: Recibir.
SD: Seguro Digital.
SIM: Módulo de Identificación de Abonado.
SMS: Servicio de Mensajes Cortos.
TCP: Protocolo de Control de Transmisión.
TX: Transmisión.
x
ABREVIATURAS
UART: Transmisor-Receptor Asíncrono Universal
USB: Universal Serial Bus.
uF: Microfaradio.
V: Voltio.
VAC: Voltios de Corriente Alterna.
VCC: Voltaje Corriente Continua.
VDC: Voltios de Corriente Directa.
VIN: Tensión de entrada al circuito o aplicada.
VOUT: Tensión de salida o a la salida del circuito.
Watt: Unidad de potencia.
xi
ÍNDICE DE TABLAS
N° Descripción Pág.
1 Operacionalización de las variables 10
2 Causas y enfermedades de la discapacidad visual 25
3 Técnicas de orientación y movilidad para invidentes 28
4 Características del módulo GSM / GPRS SIM900 36
5 Características del sensor ultrasónico 37
6 Características del módulo micro SD 38
7 Características de la fotorresistencia 39
8 Características del buzzer 40
9 Características del pulsador 41
10 Características de la batería de 9 v 42
11 Características de los cables jumpers o dupont 44
12 Características del protoboard 45
13 Género 51
14 Edad 52
15 Tiempo de residencia 53
16 Uso de buses 54
17 Movilización 55
18 Servicio 56
19 Paraderos 58
20 Mejora 59
21 Trabajo 60
22 Prototipo 61
23 Respuesta 62
24 Tabla comparativa de Arduino 65
25 Tabla comparativa de los módulos GSM / GPRS 66
26 Tabla comparativa de los sensores de proximidad 67
xii
N° Descripción Pag.
27 Verificación de calidad de eventos o sucesos 87
28 Presupuesto del sistema propuesto en la investigación 88
xiii
ÍNDICE DE FIGURAS
N° Descripción Pág.
1 Sectores de la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán 18
2 Situación actual del transporte en la Ciudadela El Recreo 20
3 Placa de Arduino Uno 32
4 Partes de la placa de Arduino Uno 33
5 Funciones void setup( ) y void loop( ) en Arduino 34
6 Módulo GSM / GPRS SIM900 36
7 Sensor ultrasónico 37
8 Módulo micro SD 38
9 Fotorresistencia 39
10 Buzzer 40
11 Pulsador 41
12 Batería de 9 v 42
13 Cables jumpers o dupont 43
14 Protoboard 45
15 Género 51
16 Edad 52
17 Tiempo de residencia 53
18 Uso de buses 54
19 Movilización 55
20 Servicio 56
21 Molestias 57
22 Paraderos 58
23 Mejora 59
24 Trabajo 60
25 Prototipo 61
26 Respuesta 62
xiv
N° Descripción Pag.
27 Diagrama en bloque del sistema 64
28 Entorno de programación de Arduino 68
29 Programación para el sensor ultrasónico (parte 1) 68
30 Programación para el sensor ultrasónico (parte 2) 69
31 Diagrama de conexión del Arduino Uno, sensor ultrasónico
y el buzzer
69
32 Programación para el módulo micro SD (parte 1) 70
33 Programación para el módulo micro SD (parte 2) 71
34 Diagrama de conexión del Arduino Uno, módulo micro SD,
resistencias y fotorresistencias
72
35 Diagrama de conexión de un amplificador 72
36 Programación para el módulo GSM / GPRS SIM900 (parte 1) 73
37 Programación para el módulo GSM / GPRS SIM900 (parte 2) 74
38 Programación para el módulo GSM / GPRS SIM900 (parte 3) 74
39 Diagrama de conexión del Arduino Uno, módulo GSM /
GPRS SIM900, resistencias y pulsadores
75
40 Dimensiones de la pulsera electrónica 76
41 Estructura de la pulsera electrónica 77
42 Proceso de movilización de la persona no vidente 78
43 Implementación de la pulsera electrónica 79
44 Implementación del sistema de acercamiento de bus 80
45 Ventana de herramientas de Arduino 81
46 Ventana del monitor serial de Arduino en base al sistema de
acercamiento de bus
82
47 Ventana del monitor serial de Arduino en base a la pulsera
electrónica
83
48 Ángulo del sensor ultrasónico 83
49 Distancia entre el sensor ultrasónico y el objeto 84
50 Medición del amperaje del sistema por medio del multímetro 85
51 Conversión de minutos a horas 86
xv
ÍNDICE DE ANEXOS
N° Descripción Pág.
1 Personas con discapacidad visual en el Cantón Durán
Cdla. El Recreo
93
2 Personas con discapacidad visual registradas 93
3 Carnet de discapacidad CONADIS y Ministerio de Salud 94
4 Calificación y acreditación a las personas con discapacidad 95
5 Constitución de la República del Ecuador (discapacidades) 96
6 Ley Orgánica del CONADIS 97
7 Formato de la encuesta 98
8 Realizando las encuestas a las personas no videntes 100
9 Código de programación en Arduino (detección de
proximidad y alerta de bus)
101
10 Código de programación en Arduino (sistema de envío de
destino de la persona invidente)
102
11 Código de programación en Arduino (sistema de audio
automatizado)
106
12 Comandos AT más usados en los módulos GSM/GPRS 108
xvi
AUTOR: VÁSQUEZ RODRÍGUEZ ANDRÉS MEDARDO. TÍTULO: PROTOTIPO DE UN SISTEMA PREVENTIVO DE
ACERCAMIENTO DE BUSES PARA PERSONAS NO VIDENTES.
DIRECTOR: ING. COM. SÁNCHEZ DELGADO MARIO ALFREDO, MBA.
RESUMEN
El problema se centra en las grandes dificultades que tienen los adolescentes no videntes de 17 a 20 años de edad de la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán para poder transportarse en los buses urbanos de la línea 17 (4) el cual los dirige hacia sus diferentes destinos, y por la necesidad que tienen de depender de las personas a su alrededor, es así que de aquí nace la propuesta de elaborar el prototipo del sistema preventivo de acercamiento de buses para personas no videntes, sistema que facilite su acceso a la línea 17 (4) y movilización hacia su lugar de destino. En cuanto al funcionamiento del sistema se conforma de dos partes, la primera parte consta de un sensor ultrasónico el cual se coloca cerca de la señal de parada del bus, dicho sensor detecta la llegada del bus correcto en este caso la línea 17 (4), el cual emite la señal de alerta a través del buzzer, éste a su vez se coloca en el paradero de bus para que el usuario no vidente aborde el bus sin ningún percance, la segunda parte consta de un módulo GSM que ayuda al señor conductor a conocer el destino al cual quiere llegar el usuario no vidente. PALABRAS CLAVES: Prototipo, Sistema, Conexión, Discapacidad
Visual, Movilización, Autónomo.
Vásquez Rodríguez Andrés Medardo Ing. Com. Sánchez Delgado Mario Alfredo, MBA.
C.C.0940523061 Director del Trabajo
xvii
AUTHOR: VÁSQUEZ RODRÍGUEZ ANDRÉS MEDARDO. TITLE: PROTOTYPE OF A PREVENTIVE SYSTEM OF BUSES FOR
BLIND PEOPLE APPROACH. DIRECTOR: ING. COM. SÁNCHEZ DELGADO MARIO ALFREDO, MBA.
ABSTRACT The problem is centered in the great difficulties that the blind adolescents from 17 to 20 years of age of Recreo neighborhood of Durán City have. They are transported in the urban buses of the line 17 (4) which directs them towards their different destinations, and because of their needs that depend on people around them, it is from here that the proposal to develop a device as a prototype of preventive system for approaching buses for blind people is born, a system that facilitates blind people access to the line 17 (4) and mobilization to their destiny. The system consists of two parts, the first part consists of an ultrasonic sensor which is placed near the bus stop signal, this sensor detects the arrival of the correct bus in this case line 17 (4), which emits the alert signal through the buzzer, which is placed at the bus stop so that the blind user can take the bus without any mishap, the second part consists of a GSM module that helps the driver to know the destination where the blind user wants to reach.
KEY WORDS: Prototype, System, Connection, Visual Disability,
Movilization, Independly.
Vásquez Rodríguez Andrés Medardo Ing. Com. Sánchez Delgado Mario Alfredo, MBA.
C.C.0940523061 Director of labour
1
PRÓLOGO
Los avances tecnológicos han hecho que varios investigadores y
grupos estudiantiles busquen en la tecnología una herramienta para facilitar
el diario vivir de las personas invidentes, teniendo como base estos
fundamentos teóricos se da el proyecto investigativo dedicado a la
población con discapacidad visual de la Ciudadela El Recreo del Cantón
Durán.
Por medio de estudios se conocen las necesidades primordiales de las
personas invidentes al momento de trasladarse en los buses urbanos de la
Ciudadela El Recreo del Cantón Durán, la problemática que tienen este
grupo de personas con discapacidad visual es que se les limita o reduce
cada vez más el poder ser autosuficientes, siendo esto una base para poder
llevar a cabo el sistema propuesto para facilitar la movilización de estas
personas con discapacidad visual, proponiendo así un dispositivo el cual
con el transcurso del tiempo se pueda ajustar a distintas tecnologías las
cuales puedan adaptarse o acoplarse a las personas con diferentes
discapacidades.
En el desarrollo de cada capítulo se detalla la propuesta de un sistema
preventivo de acercamiento de buses para adolescentes de 17 a 20 años
de edad con discapacidad visual en la Ciudadela El Recreo del Cantón
Durán, los cuales puedan acceder al transporte público por medio de un
dispositivo que les facilita la movilización y les permita llegar a su lugar de
destino.
2
INTRODUCCIÓN
En la actualidad gracias a los avances tecnológicos se han
beneficiado a millones de personas a nivel mundial, especialmente a las
que sufren algún tipo de discapacidad, que a lo largo de la historia han sido
excluidas de la sociedad y han tenido que enfrentar un sinnúmero de
situaciones donde no es posible su intervención o participación debido a su
condición.
Para ser específicos en el Ecuador, según datos del Consejo Nacional
para la Igualdad de Discapacidades (CONADIS), actualmente existen
49.344 personas con discapacidad visual en el país, cantidad que ha venido
en aumento, ya que a finales del año 2015 había 47.134 personas. Estas
cifras hacen más posible el desarrollo de trabajos que ayuden a dar un
beneficio igualitario a este sector de la población.
Los adolescentes no videntes de 17 a 20 años de edad de la
Ciudadela El Recreo del Cantón Durán para poder transportarse en los
buses urbanos de la línea 17 (4), desconocen el instante de llegada del bus,
ya que en ciertas ocasiones no cuentan con ninguna ayuda cercana para
poder consultar la línea de bus y en otras ocasiones dependen de las
persona a su alrededor, por este motivo se ven en la dificultad de tomar la
línea de bus correcta para llegar a su lugar de destino.
En el actual trabajo de tesis se da la propuesta de un prototipo que se
basa en un sistema preventivo de acercamiento de buses para personas
no videntes el cual va dirigido a los adolescentes no videntes de 17 a 20
años de edad de la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán para poder
transportarse en los buses urbanos de la línea 17 (4), para que ésta
Introducción 3
población pueda realizar dicha actividad de manera autónoma
eliminando ciertos inconvenientes que tienen en su día a día.
Se aspira impulsar otros proyectos que faciliten el estado de
habitabilidad y desenvolvimiento en la Ciudadela El Recreo del Cantón
Durán, de tal manera que los conocimientos que se obtuvieron puedan
ayudar de forma directa a la población y en un futuro poder solucionar las
necesidades de más grupos poblacionales que tengan dificultad para
movilizarse o trasladarse de manera autónoma.
Capítulo I: Se detalla el planteamiento del problema de la
investigación, formulación y sistematización del problema, delimitación,
hipótesis o premisas de investigación y su operacionalización para luego
describir los límites o fronteras del alcance del proyecto desarrollando
respectivamente los objetivos que evalúan el proceso de la investigación
con argumentación o justificación del mismo.
Capítulo II: Se efectúan las definiciones de los antecedentes de la
investigación, marco teórico, marco contextual, marco conceptual, marco
legal, se demuestra que el proyecto de titulación está basado en
fundamentos teóricos y legales.
Capítulo III: En este capítulo se procede a explicar las metodologías
de investigación: cualitativa y cuantitativa, tipos de investigación:
explicativa y descriptiva. Instrumentos o herramientas de investigación:
encuestas.
Capítulo IV: Se detallan los resultados obtenidos en los procesos de
pruebas, la implementación del prototipo, conclusiones, recomendaciones
y trabajos futuros.
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
1.1 Planteamiento del problema
La invidencia es tratada como una discapacidad de tipo físico –
sensorial. Dicha discapacidad reduce la habilidad de las personas
afectadas para ejecutar actividades de la vida cotidiana y deteriora su
condición de vida. Uno de los inconvenientes o dificultades más habituales
en las personas que sufren de invidencia es poder trasladarse con
autonomía e independencia, situación que además de perjudicar o afectar
su movilidad puede trascender a que tenga problemas a nivel emocional,
incluso de tipo laboral y social.
Según una investigación previa, la cual se toma como referencia para
la elaboración de este proyecto afirma que Uno de los cantones de la
provincia del Guayas donde existe un índice significativo de personas no
videntes y la ayuda no llega, es en la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán
donde existen 552 casos de personas no videntes que esperan con ansias
vivir una vida independiente que les permita aportar de manera significativa
a la sociedad (Conadis, 2016).
Con lo antes mencionado el problema se centra en las grandes dificultades
que tienen los adolescentes no videntes de 17 a 20 años de edad de la
Ciudadela El Recreo del Cantón Durán para poder transportarse en los
buses urbanos de la línea 17 (4) el cual los dirige hacia sus diferentes
destinos, y por la necesidad que tienen de depender de las personas a su
alrededor, es así que de aquí nace la propuesta de elaborar el prototipo del
El Problema 5
sistema preventivo de acercamiento de buses para personas no videntes,
sistema que facilite su acceso y movilización.
Causas:
1. Poco interés de la ciudadanía y autoridades en apoyar a este grupo
humano en su movilización.
2. Inexistencia de normas y reglas de apoyo para facilitar la
transportación pública de personas invidentes.
3. Falta de recursos para la movilización de este segmento social.
Efectos Negativos:
1. Dificultad para trasladarse en el sector.
2. Exclusión social.
3. No se desarrollan modelos de movilización para las personas con
discapacidad.
1.2 Formulación y sistematización del problema
1.2.1 Formulación
¿Puede el sistema preventivo de acercamiento de buses facilitar la
movilización de adolescentes no videntes de 17 a 20 años de edad al
momento de trasladarse de un destino a otro en la línea de bus 17 (4) dentro
de la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán?.
El Problema 6
1.2.2 Sistematización
1. ¿Qué tipo de análisis es el más adecuado para seleccionar los
mejores elementos que conforman el diseño del prototipo?.
2. ¿Cuál es el procedimiento para el correcto ensamblaje del
prototipo?.
3. ¿Cuáles son las pruebas necesarias a desarrollar para validar el
funcionamiento del prototipo?.
1.3 Objeto de la investigación
Debido a las grandes dificultades que tienen los adolescentes no
videntes de 17 a 20 años de edad de la Ciudadela El Recreo del Cantón
Durán para poder transportarse en los buses urbanos de la línea 17 (4), y
por la necesidad que tienen de depender de las personas a su alrededor;
se da la propuesta de un sistema para facilitar la movilización y poder hacer
de ello una forma autónoma para dirigirse a diversos lugares según las
necesidades que este grupo poblacional tenga, siendo así un sistema
preventivo de fácil manejo con varios beneficios para los no videntes de
dicho sector.
1.4 Objetivos de la investigación
1.4.3 Objetivo General
Implementar un prototipo de sistema integrado para facilitar la
movilización de los adolescentes con discapacidad visual de 17 a 20 años
de edad para transportarse en los buses urbanos línea 17 (4) de la
Ciudadela El Recreo del Cantón Durán.
El Problema 7
1.4.4 Objetivos Específico
1. Realizar un análisis de los diferentes elementos a utilizar en el
diseño del prototipo del sistema preventivo de acercamiento de
buses para personas no videntes.
2. Elaborar el prototipo, uniendo los diferentes elementos que
conforman al sistema.
3. Realizar las pruebas respectivas de funcionamiento de la
implementación del prototipo.
1.5 Justificación
Según datos proporcionados por el Consejo Nacional para la Igualdad
de Discapacidades (CONADIS), el lugar al cual se pretende beneficiar
mediante la realización de pruebas y uso del prototipo denominado
“sistema preventivo de acercamiento de buses para personas no videntes“,
es en la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán, en el cual existen un índice
elevado de personas con discapacidad visual llegando a las 552 personas
de las cuales 225 son mujeres y 327 hombres.
Ante tales datos estadísticos nace la iniciativa y la necesidad de
ayudar a la población de esta ciudadela, para facilitar su respectiva
movilización en el bus urbano línea 17 (4), si de alguna manera se logra
ayudar a este grupo de personas se crea un ambiente positivo motivando
a más investigadores a realizar valiosos aportes que contribuyan al
mejoramiento de las vidas de estas personas.
Además de consolidar futuros estudios sobre esta problemática, que
permite extenderse a todas aquellas cooperativas que velen por la
seguridad de sus transportados con el fin único de generar una mejor
El Problema 8
calidad de servicio de transporte de forma directa a personas
discapacitadas e indirecta a chóferes y demás usuarios.
1.6 Delimitación
El alcance de este proyecto es implementar el prototipo de un sistema
preventivo de acercamiento de buses para adolescentes no videntes de 17
a 20 años de edad, el lugar donde se realiza las pruebas es
específicamente en la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán de la ciudad
de Guayaquil y se toma como referencia únicamente al bus urbano línea
17 (4) debido a que es el único que recorre todo el sector.
En cuanto al funcionamiento del sistema se conforma de dos partes,
la primera parte consta de un sensor ultrasónico el cual se coloca cerca de
la señal de parada del bus, dicho sensor detecta la llegada del bus correcto
en este caso la línea 17 (4), el cual emite la señal de alerta a través del
buzzer, éste a su vez se coloca en el paradero de bus para que el usuario
no vidente aborde el bus sin ningún percance, la segunda parte consta de
un módulo GSM que ayuda al señor conductor a conocer el destino al cual
quiere llegar el usuario no vidente.
Para todo este mecanismo se da como intermediario en la parada del
bus al Arduino UNO, el cual puede establecer los parámetros necesarios al
sistema preventivo de acercamiento de buses para los adolescentes no
videntes de 17 a 20 años de edad de la Ciudadela El Recreo del Cantón
Durán.
Los adolescentes no videntes de 17 a 20 años de edad por medio de
pulsadores, los cuales son enumerados del Uno al cinco en sistema braille,
ya que son las paradas que hay en la Ciudadela El Recreo del Cantón
Durán; dichos pulsadores son colocados respectivamente en el guante o
pulsera que posteriormente se pone el usuario.
El Problema 9
Estos pulsadores mencionados anteriormente al momento de
presionarlos emiten un mensaje de su destino o siguiente parada al señor
conductor el cual recibe el mensaje que le llega a una pantalla lcd en este
caso un móvil que se encuentra a un lado del volante, este envío de
mensaje se da a través de un módulo GSM el cual está colocado en el
guante o pulsera del usuario no vidente.
Este proceso da una función de receptor y emisor siendo el receptor
la parada del bus por medio del Arduino Uno, este sistema también se
utiliza en los buses, por medio del conductor y así mejorar la calidad del
servicio.
Debido que en el sector de la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán,
son nulos los buses de la línea 17 (4) que prestan el servicio adecuado para
las personas con discapacidad visual, se necesita de un sistema que facilite
su movilización.
1.7 Hipótesis o premisas de investigación
El prototipo de sistema preventivo de acercamiento de buses facilita
la movilización de los adolescentes no videntes de 17 a 20 años de edad y
ayuda a que exista menos complicación al momento de trasladarse de un
lugar a otro.
1.8 Operacionalización
Para la elaboración de este proyecto se han escogido dos variables
que se encuentran relacionadas con el tema de investigación, partiendo
deSDe la variable independiente “Sistema de movilización de buses” y la
variable dependiente “Adolescentes no videntes”, su respectiva
Operacionalización se detalla en el cuadro mostrado a continuación.
El Problema 10
TABLA N° 1
OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES
Variables Definición Dimensión Indicadores
Sistema de
movilización
de buses.
Sistema que
ayudará al
traslado en buses
urbanos de los
adolescentes con
discapacidad
visual que
residen en la
Cdla. El Recreo.
Investigación de mercado.
100%
Investigación de mercado
realizada a la población objetivo de
estudio.
Informes de pruebas del
sistema.
100% informe del sistema de
prueba, que avalen la
funcionalidad del sistema.
Prueba de todos los
elementos.
100% prueba de todos los
dispositivos que avalen su calidad.
Adolescentes
no videntes.
Personas que
tienen una
diversidad
funcional de tipo
sensorial que
consiste en la
pérdida total o
parcial
del sentido de
la vista.
Información
de CONADIS
100% información
recolectada del CONADIS,
acerca de los adolescentes
con discapacidad
visual.
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
11
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 Antecedentes de la investigación
El desarrollo de la tecnología en la última década ha dado un impulso
evidente a grandes avances tecnológicos, que hasta hace pocos años no
pasaban de ser pruebas o experimentos, con un radio de acción restringido.
Es así como entre proyectos nacionales e internacionales realizados para
las personas con discapacidad visual, se pueden enunciar los siguientes:
1. HANDEYES, El proyecto fue desarrollado por Andrea Cartagena, Álex
Aldás, Diego Aguinsaca, Diego Rivadeneira y Carlos Canacuán,
estudiantes de la Escuela Politécnica del Ejército (Espe), es un
ayudante robótico para personas invidentes o de muy baja capacidad
visual.
Mediante notificaciones por medio de audios y vibraciones, las
personas con discapacidad visual pueden crear mapas mentales del
sector o del medio en que estén. Mediante estas notificaciones las
personas no videntes visualizan las barreras posibles. Existen dos
versiones del aparato: Uno el cual SIMula la forma de una pulsera que
se lo coloca en la muñeca y el otro, SIMilar al manubrio del bastón
(Diario el Comercio, 2016).
2. Víctor Stream Reader, El Mayor Sargento Primero Luis Cueva,
funcionario no vidente de la DGAC (Dirección General de la Aviación
Civil). En el 2011 implementó un dispositivo SIMilar a un teléfono celular
para personas invidentes con el apoyo de la institución.
Marco Teórico 12
El dispositivo tiene muchas funciones como lo son: reproductor de
audio, rutas, itinerarios, lectura de archivos de texto en audio, grabadora
de voz, todo esto permite al usuario del transporte aéreo no vidente
familiarizarse y sentirse acogido en los aeropuertos. El dispositivo
orienta, comunica y distrae.
Después de 3 años, el proyecto se ha convertido en una parte
fundamental para la inclusión de personas con discapacidad visual que
acuden a los diferentes aeropuertos del país, otra ventaja del dispositivo
es su paseo virtual donde escucharán datos como ubicación del
aeropuerto, locales, servicios, información sobre hoteles, clima, y
transporte que pueden tomar en la ciudad a la que viajan (Aviación civil,
2015).
Como puede observarse los dos proyectos mencionados
anteriormente fueron realizados en Ecuador para facilitar la movilización y
el desempeño de las personas no videntes, los cuales son enfocados en la
tecnología actual y en dispositivos de fácil manejo y uso para este grupo de
personas.
1. TorBus, José Antonio Álvarez Bermejo, profesor del Área del
Departamento de Arquitectura de Computadores y Electrónica de la
Universidad de Almería, elaboró un software para iPhone cuyo objetivo
es aumentar la autosuficiencia de las personas con discapacidad visual
al momento de utilizar los transportes públicos.
Con el sistema VoiceOver activado, la persona puede acceder a
las diferentes alternativas que posee el sistema: "¿Dónde estoy?" que
le muestra su ubicación exacta, "Todas las paradas", que indica el
espacio en metros de las diferentes paradas del autobús; "Todas las
líneas", con las diferentes líneas de buses operantes tanto de ida como
de retorno; y "Guíame", que utiliza la brújula del iPhone para dirigir a la
Marco Teórico 13
persona hasta la parada del autobús más cercana, entre otras
posibilidades (González, 2014).
2. Moovit, Fernando Garzón, el 3 de mayo del 2016 desarrollo una
aplicación para celular, la cual consta de una herramienta tecnológica
dedicada a la movilidad, planificación y búsqueda de rutas del transporte
público que está al servicio de las personas invidentes. Dicha aplicación
empezó a ser su única herramienta para utilizar el transporte público en
Bogotá sin depender de nadie.
Los usuarios con discapacidad visual solo necesitan accionar el
asistente de voz (TalkBack) que se encuentra disponible en todos los
sistemas operativos de los smartphones o teléfonos inteligentes. Por
medio de Moovit pueden planificar sus viajes, transportarse de un sitio
a otro con la ayuda de TransMilenio o bus del SITP. Además, está
asociado con Easy Taxi y Uber para llegar al lugar destinado, donde es
imposible que llegue el transporte público colectivo (Ramírez, 2016).
3. D-Bus, Agustín Andrade, en octubre de 2013 desarrollo un sistema de
información sonora de transporte, dirigido a las personas ciegas y con
visión reducida para mejorar su movilidad. El sistema de audio en el
exterior de los autobuses está ya operativo en las líneas 5 y 28 de
España, y en los próximos meses se irá ampliando al resto de las líneas.
Este proyecto está conformado de tres actuaciones:
1. Instalación de un sistema de audio en la parte interna de los
autobuses que informa sobre la siguiente parada.
2. Instalación de un sistema de audio en la parte externa de los
autobuses, estos autobuses al llegar a la parada anunciarán la
línea y el destino del mismo.
Marco Teórico 14
3. Instalación de un sistema de audio en los paneles informativos,
en los que se indica el tiempo estimado de llegada del autobús
de cada línea a la parada (Gómez, 2013).
4. OnTheBus, el investigador invidente Jordi Roig de Zárate, en marzo del
2013 desarrollo un software accesible para dispositivos móviles que
hace de ayudante, el cual permite guiar a individuos con discapacidad
visual por el transporte público de varias ciudades españolas y
europeas. Su funcionamiento es el siguiente:
1. La aplicación permite escoger un destino dentro de la ciudad y
ofrece un conjunto de rutas óptimas a elegir.
2. Al escoger una de las tantas rutas, la aplicación guía a la persona
deSDe el lugar donde se encuentre hasta el paradero de
autobús. En este punto, la aplicación hace saber al usuario del
tiempo que queda para que llegue el autobús.
3. Una vez en el autobús, el móvil adaptado a la persona invidente
obtiene información de las distintas paradas por las que se va
pasando y a la vez avisa cuándo se debe oprimir el timbre para
bajarse en el siguiente paradero.
4. Cuando la persona invidente ha bajado del autobús le guía hasta
el lugar de destino, y en caso de no requerir del autobús la
aplicación realiza el guiado a pie por la ciudad (Fernández, 2013).
Como puede observarse los cuatro proyectos mencionados con
anterioridad fueron realizados en Almería, Bogotá y España para facilitar la
movilización y el desempeño de las personas no videntes, los cuales son
enfocados en la tecnología actual y en dispositivos de fácil manejo y uso
Marco Teórico 15
para este grupo de personas, estas referencias son aportes fundamentales
a dicha comunidad.
He enfocado estos proyectos debido a que tienen la idea fundamental
sobre el proyecto de tesis que planteo, además de que ya han sido
implementados y su aceptación ha sido totalmente favorable.
2.2 Marco teórico
En esta sección se documenta la información relacionada al proyecto,
permitiendo entender las ideas básicas y generalidades de los elementos a
tener en cuenta en el desarrollo del mismo. La investigación se ejecuta
recopilando los datos concernientes al tipo de discapacidad analizada
(discapacidad visual) y a las herramientas existentes en la actualidad que
ayuden al funcionamiento del prototipo a implementar.
Cuando se trata de implementar un prototipo, y aún más si se trata de
un proyecto social, se debe considerar que es un proceso de sentido lógico,
técnico y de creatividad, que tiene como interés cambiar el aspecto de la
realidad, así como, la condición de una actividad productiva o la calidad de
vida de la población. Todo aspecto de la realidad, integra un gran número
de factores sociales en una red de causas y efectos que se denomina
sistema.
Este prototipo está basado principalmente en usar nuevas tecnologías
que pueden ser acopladas para el bien de la humanidad, mediante
dispositivos que permitan a una persona invidente poder desplazarse de
forma independiente. Al investigar una condición en un sistema, conlleva a
comprender los factores claves de causa y efecto para establecer cuáles
son los más importantes y en cuáles compete incurrir para cambiar la
situación a considerar.
Marco Teórico 16
2.2.1 La teoría de proyectos
El origen de la tecnología, conlleva a las distintas necesidades de las
personas, las cuales deben ser satisfechas en razón de su existencia.
Además, las personas disponen de medios escasos y recursos con los
cuales afrontan la tarea de conseguir la satisfacción de sus necesidades.
Un proyecto procura encontrar la solución más adecuada al
planteamiento de una necesidad humana, de una comunidad o sector por
satisfacer, busca utilizar de la mejor manera posible los recursos que
existen y a la vez gestionar los que hacen falta para lograr los objetivos
propuestos. Se debe tomar en cuenta que un proyecto se lleva a cabo con
precisiones de recursos, duración de ejecución y resultados esperados.
2.2.2 El transporte público urbano
En la mayor parte de las ciudades del mundo, especialmente en
Ecuador (Durán- Ciudadela El Recreo) el transporte urbano es ineficiente.
Esto conlleva a que los buses urbanos de la line 17 (4) solo estén
interesados en aumentar sus ingresos y no en presentar un buen servicio
a la comunidad de dicho sector.
Además, el crecimiento de la población no vidente aumenta en el
sector mencionado con anterioridad y la capacidad de movilidad en los
buses urbanos para dichas personas es insuficiente.
Y es así como surge este proyecto para mejorar la movilización de las
personas no videntes por medio del transporte de los buses urbanos, como
herramienta fundamental para el desarrollo económico del sector y poder
analizar los impactos de mejora con los datos encontrados, buscando las
ventajas y desventajas del transporte urbano.
Marco Teórico 17
En este aspecto, también se busca investigar el mejoramiento del
transporte público urbano de la línea 17 (4) de la Ciudadela El Recreo del
Cantón Durán para poder beneficiar a los adolescentes de 17 a 20 años de
edad con discapacidad visual, ya que a esta edad quieren valerse por sí
mismo y son los más idóneos para usar el prototipo, además saber el
impacto que tiene este tipo de proyecto en términos sociales, ambientales,
económicos y en algUnos casos políticos.
2.3 Marco contextual
El presente trabajo se desarrolla en la Ciudadela El Recreo del Cantón
Durán, tomando como objeto de estudio a los adolescentes no videntes de
17 a 20 años de edad que usan el transporte urbano de la línea 17 (4).
Esta población está conformada por 552 personas con discapacidad
visual, de las cuales 225 son mujeres y 327 son hombres. Como personas
con discapacidad visual para poder trasladarse de un sitio a otro usan el
servicio de taxi.
Sin embargo, por su alto costo de movilización, lo ideal sería que
puedan trasladarse o movilizarse en los buses urbanos con un servicio
conforme a su situación. Por otro lado, la situación de los buses urbanos
que trabajan en dicho sector, no presentan un buen servicio a la comunidad
debido a su estado.
Otra situación que perjudica a las personas con discapacidad visual
es la actitud incorrecta de ciertos conductores que exponen al peligro a los
pasajeros al momento de llegar a su parada ya que en ciertas ocasiones
no se estacionan de manera correcta. En la actualidad, el acceso a las
paradas y estaciones, se hallan en muy mal estado, perjudicando a la
ciudadanía especialmente a las personas con discapacidad visual.
Marco Teórico 18
FIGURA N° 1
SECTORES DE LA CIUDADELA EL RECREO DEL CANTÓN DURÁN
Como se puede divisar en las gráficas adjuntas, el área de acceso
que conduce a los paraderos se encuentra en muy mal estado. De igual
forma se encuentran, letreros, postes de luz, huecos, basura, obras
públicas sin concluir, entre otras, los cuales representan obstáculos
perjudiciales para los invidentes ya que se trasladan de forma paralela a la
pared distanciándose Unos treinta centímetros, llevando consigo un bastón
guía como ayuda para saber que objeto se encuentra frente a él.
Es improbable para las personas invidentes movilizarse con facilidad
por las calles, ya que en cada esquina se topan con un obstáculo. Añadido
a la falta de solidaridad e indiferencia de la comunidad en general, las
personas con discapacidad visual se ven expuestas a situaciones de
exclusión.
La propuesta del prototipo, entonces, va encaminada a facilitar la
movilización de los adolescentes no videntes de 17 a 20 años de edad en
la línea de bus urbano 17 (4) de la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán,
en cierto punto se trata de ayudar a mejorar esta situación ya que el
principal objetivo es logra la autonomía de estas personas invidentes.
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Marco Teórico 19
2.3.1 Situación actual del transporte en la Ciudadela El Recreo
En la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán, el sistema de transporte
urbano ha tenido muy pocos cambios tecnológicos y opera de manera
informal. El número real de las unidades de transporte urbano es de un 30%
en malas condiciones y un 70% en buenas condiciones, el cual es
reconocido y aceptado por la Comisión de Tránsito del Ecuador (CTE),
entidad que da a conocer sólo datos reales de las unidades matriculadas y
mas no a las que si se encuentran en funcionamiento.
La transportación urbana en este sector ha tenido un lento desarrollo
y se caracteriza por el SIMple hecho de que cada nueva modalidad de
transporte expulsa a la que se encontraba anteriormente y a su vez
disminuye su funcionamiento.
El sistema de transporte urbano de manera general cubre alrededor
de 15 horas al día de servicio. Ciertas unidades no cuentan con el número
requerido de asientos para transportar diariamente a los pasajeros,
tampoco cuenta con los asientos requeridos para las personas con
discapacidad.
El tiempo de espera para tomar una unidad de transporte es de 7 a 10
minutos, en ciertas horas de mayor demanda algunas unidades transportan
hasta dos veces más pasajeros que el número de asientos. Una de sus
deficiencias es la competencia entre buses por acoger un mayor número
de pasajeros, con el fin de alcanzar mayor rentabilidad.
En la actualidad el sistema de transporte urbano, ha tenido un
deterioro cuantitativo porque hay una disminución de las unidades de
transporte y cualitativo debido al mal funcionamiento de la misma y por su
calidad de servicio, juzgado por toda la población que utiliza dicho
transporte urbano en la Ciudadela El Recreo del Cantón.
Marco Teórico 20
En conclusión, el transporte urbano en la Ciudadela El Recreo del
Cantón Durán es para el usuario un servicio en ciertas ocasiones deficiente,
inseguro e incómodo.
FIGURA N° 2
SITUACIÓN ACTUAL DEL TRANSPORTE EN LA CIUDADELA EL RECREO
2.4 Marco conceptual
2.4.1 Discapacidad visual
De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), en el
planeta existen alrededor de 283 millones de personas invidentes, de las
cuales 245 millones tienen baja visión y 38 millones son ciegas.
Prácticamente un 80% de la población de personas invidentes se localizan
en los países en vías de desarrollo. La discapacidad para la OMS consiste
en alguna carencia (consecuencia de una deficiencia), de la capacidad para
poder ejecutar una actividad de la misma manera o nivel que se considera
normal para un individuo.
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Marco Teórico 21
Se usan distintos términos para hablar de discapacidad visual tales
como: baja visión, déficit visual, limitaciones visuales, visión subnormal,
débiles de visión, ceguera, entre otros.
Se define como discapacidad visual a una anomalía o dificultad en la
agudeza visual de los ojos, al igual que en el campo visual. La discapacidad
visual del ojo se manifiesta cuando existe una reducción de la agudeza
visual del ojo aún con el uso de anteojos, o a la vez, una reducción del
campo visual del ojo.
Un individuo con discapacidad visual, generalmente denominado
“invidente” o con carencia visual, se trata de un individuo con situaciones
de limitación total o bastante seria de la función visual.
El 80% de la información necesaria para nuestra vida cotidiana implica
la intervención del órgano de la vista. Ya que la vista es el sentido que
permite a las personas obtener un sinnúmero de información visual, las
personas que no poseen dicho sentido deben superar varios obstáculos y
recurrir a otros medios para superarlos.
En cuanto a los obstáculos, estos son de diversos tipos, entre las más
frecuentes se pueden señalar:
1. Falta de señales auditivas que sustituyan la información visual.
2. Carencia de un sistema de audio en las librerías públicas.
3. No existencia de métodos de redacción o escritura (literatura en
braille).
Para definir la dificultad visual, hay que tomar en cuenta los siguientes
aspectos:
Marco Teórico 22
1. Agudeza visual: El ojo tiene la habilidad de diferenciar detalles como
forma, color y peso de una cosa a cierto rango de distancia.
2. Campo visual: Consiste en la extensión de campo que un individuo
puede llegar a divisar, en cuanto más cerca está de la cosa u objeto
menos campo visual tiene.
3. Debilidad de visión: También llamado como ojo vago a la ambliopía,
es provocada por la falta del uso de ese ojo o comúnmente por la
miopía, se manifiesta durante los 3 o 4 años de edad y es
irreversible.
2.4.2 Clasificación de la discapacidad visual
La discapacidad visual se ha clasificado en dos niveles de
funcionamiento:
1. Ceguera: Es la escasez total de la visión o percepción de la luz, además
se puede relacionar a la falta de visión que no se puede enmendar con
lentes de contacto o gafas. La ceguera impide a la persona realizar
actividades o tareas visuales. La ceguera se clasifica en:
a) Ceguera parcial: El individuo posee una muy baja visión y se ve
obligado a utilizar lentes para obtener una excelente visión.
b) Ceguera total: El individuo definitivamente no puede ver ni siente
nada, está en total oscuridad.
2. Baja visión: Es considerada como una disminución o reducción visual,
además no es recuperable por tratamiento. Las personas con baja
visión pueden apreciar colores, reconocer cosas u objetos a cierta
Marco Teórico 23
distancia. También pueden utilizar su residuo visual para llevar a cabo
algunas actividades o tareas diarias (Turbert, 2017).
Según González (2014), la baja visión se clasifica en:
a) Discapacidad visual profunda: Complejidad para ejecutar tareas o
actividades visuales gruesas. Incapacidad de realizar tareas o
actividades que necesiten visión fina o de detalle.
b) Discapacidad visual severa: Probabilidad de hacer tareas o
actividades visuales con inexactitudes, a su vez requiere de
esfuerzo, tiempo, modificaciones y ayudas ópticas para ejecutar
dichas tareas o actividades.
c) Discapacidad visual moderada: Probabilidad de hacer tareas o
actividades visuales requiriendo de ayudas especiales e iluminación
adecuada idénticas a las que ejecutan las personas sin ninguna
discapacidad visual.
2.4.3 Principales grupos de riesgos
Se dividen en tres grupos los cuales son:
1. Por edad
Alrededor de un 82% de los individuos con discapacidad visual
son mayores de 50 años de edad, pese a que sólo equivalen un 19%
de la población mundial. A medida que incrementa la población
mundial, también aumenta el número de ancianos y personas en
peligro de padecer discapacidad visual enlazada con la edad,
inclusive en los países en desarrollo.
Marco Teórico 24
Un problema sumamente importante en todo el planeta es la
ceguera infantil, se calcula que 13 millones de menores de 14 años
de edad son ciegos, por otro lado, más de 11 millones de niños de 4
a 14 años de edad sufren discapacidad visual a acusa de miopía y
astigmatismo, las cuales se pueden diagnosticar y enmendar con el
uso de lentes.
2. Por sexo
Los estudios realizados dan a conocer que las mujeres corren
mayor peligro en sufrir con dicha discapacidad visual, sin importar la
edad y su región; a diferencia que los hombres.
3. Por localización geográfica
La discapacidad visual no se encuentra distribuida por igual en
el mundo, ya que alrededor de un 83% de personas con
discapacidad visual habitan en países en desarrollo.
2.4.4 Causas de la discapacidad visual
Las causas que ocasionan la discapacidad visual son varias. El saber
los distintos motivos que originan este tipo de deficiencia, ayuda establecer
medidas preventivas que impidan el aumento de personas de baja visión y
ceguera.
Según el nivel de limitación de la visión, se suele diferenciar entre
personas ciegas, que no reciben información por medio del canal visual; y
personas con poca visión, que si obtienen información a través del canal
visual.
Marco Teórico 25
Según Onmeda (2016), la discapacidad visual pude darse a conocer
por distintas razones, entre las cuales sobresalen aquellas que perjudican
al globo ocular, las cuales son:
TABLA N° 2
CAUSAS Y ENFERMEDADES DE LA DISCAPACIDAD VISUAL
De las enfermedades mencionadas, las que perjudican de manera
más frecuente y de forma directa al glóbulo ocular ocasionando la ceguera
y la baja visión, son:
1. Albinismo: Es una enfermedad congénita en la cual existe una ausencia
de pigmentación en la piel. En la ceguera, esta falta de pigmentación se
localiza en el iris, ocasionando una perceptibilidad exorbitante a la luz.
2. Cataratas: Es una opacidad, parcial o total del cristalino del ojo,
ocasionan alteraciones en la visión y constituyen una de las razones de
Adquiridas/accidentales
Avitaminosis (insuficiencia de vitaminas).
Cataratas traumáticas (cristalino opaco).
Desprendimiento de retina (lesión retinal).
Diabetes (dificultad para metabolizar la glucosa).
Fibroplasia retrolental (afecciones en retina).
Glaucoma adulto (lesiones por presión ocular).
Infecciones diversas del sistema circulatorio.
Miopía degenerativa (pérdida de agudeza visual).
Retinitis Pigmentaria (pérdida pigmentaria retina).
Hereditarias
Congénitas (se
manifiesta desde el
nacimiento)
Anoftalmia (carencia del globo ocular).
Microftalmia (escaso desarrollo del globo ocular).
Rubéola (infección vírica-todo el ojo).
Toxoplasmosis (infección vírica-retina/mácula).
CAUSAS ENFERMEDADES
Albinismo (carencia de pigmento).
Aniridia (ausencia o atrofia del iris).
Atrofia del nervio óptico (degeneración nerviosa).
Cataratas congénitas (cristalino opaco).
Coloboma (deformaciones del ojo).
Glaucoma congénito (lesiones por presión ocular).
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Marco Teórico 26
la discapacidad visual, con un apropiado tratamiento o cirugía puede
evitarse o ser reversible, en ciertas ocasiones la visión puede ser
restablecida (Boyd, 2014), existen dos tipos de cataratas:
a) Catarata congénita: Ocasionada por una herida hereditaria o por
enfermedades como la rubéola (ciclo prenatal).
b) Catarata adquirida: Es la más frecuente y es ocasionada por la
aglomeración de células muertas en el cristalino del ojo (edad
adulta).
3. Glaucoma: Es una enfermedad que daña a la vista y arrebata la visión
de manera progresiva. Ocasionada por un daño sucesivo de las fibras
nerviosas de la retina a causa del crecimiento de la presión intraocular.
El Glaucoma por lo habitual no presenta síntomas ocasionando la
pérdida de la visión de forma repentina. Si no se lo trata de manera
apropiada, dicha enfermedad puede causar la ceguera.
2.4.5 Formas de prevenir la discapacidad visual
1. Prevenir los accidentes de trabajo, usando gafas de protección para
ejecutar una acción en determinados trabajos.
2. Prevenir los accidentes de tránsito, utilizando los parabrisas
irrompibles en los automóviles para los conductores.
3. Evitar alguna enfermedad ocupacional, al tener alguna molestia en
el ojo recurrir de manera inmediata a un especialista.
4. En caso de que alguna sustancia ingrese en el ojo lavarlo de forma
inmediata con abundante agua y tratar con el oftalmólogo.
Marco Teórico 27
5. Consejo genético a los descendientes en acontecimientos o sucesos
de enfermedades recurrentes (hereditarias).
6. Un tratamiento sano, que contenga vitamina A, mantequilla,
zanahorias, huevos, hígado y tomates.
7. En su mayoría los accidentes en el ojo se pueden prevenir; varios
accidentes son ocasionados en lo niños al momento de jugar con
objetos peligrosos, como fuegos artificiales entre otros.
8. No permanecer en exceso al frente de un ordenador o computador,
ocasionando la resequedad de la vista.
9. No fumar de manera constante ya que puede ocasionar cataratas y
otras enfermedades en la retina ocasionando la pérdida de la visión
(Mongrell, 2015).
2.4.6 Orientación y movilidad
Este término se refiere o trata a la habilidad para poder trasladarse,
moviéndose progresivamente de un lugar a otro deSDe un punto de partida
a un punto de llegada, manteniéndose guiados mientras se realiza el
recorrido.
Los expertos en orientación y movilidad denominados técnicos en
rehabilitación básica, afirman que para que exista una buena movilidad esta
debe ser autónoma, eficaz y segura. Al lograr la habilidad de orientación y
movilidad se facilita el desarrollo madurativo de la persona sea vidente o
invidente.
Marco Teórico 28
Para esta población de personas con discapacidad visual se torna
difícil y en varias ocasiones imposible el desplazamiento en las calles para
poder tomar el transporte y más aún si se tropiezan con objetos que
pueden lastimarlos severamente. Para lo cual las personas invidentes
pueden utilizar varias técnicas como:
TABLA N° 3
TÉCNICAS DE ORIENTACIÓN Y MOVILIDAD PARA INVIDENTES
Técnicas de orientación y movilidad para invidentes
Técnica con Bastón:
Conjunto de técnicas que se emplean al usar el bastón para que las
personas ciegas puedan desplazarse con relativa seguridad. El
bastón puede ser rígido o plegable según las necesidades del usuario
y debe respetar la altura apropiada para cada persona.
Técnica con Guía Vidente:
Conjunto de señales corporales, apoyadas por indicaciones verbales
que permite a la persona con ceguera o deficiencia visual,
desplazarse con seguridad y eficacia apoyado(a) de una persona
vidente en distintos entornos y condiciones.
Giros:
Mediante giros el invidente puede reconocer direcciones; Un cuarto
de vuelta corresponde a 90 grados, media vuelta es igual a 180
grados y una vuelta completa, 360 grados.
Emplear los sentidos restantes: La persona debe comprender toda la información que puede obtener
por medio de los estímulos que recibe a través del oído, tacto y
olfato.
Esta técnica consiste en colocarse de lado de la pared extendiendo
el brazo a la altura de la cadera, rozando la pared con el dorso de la
mano, manteniendo los dedos flexionados hacia la palma, con el fin
de reconocer espacios.
Técnica de rastreo:
Objetos, sitios o características de un lugar que permiten orientarse.
El invidente puede seguir pistas como sonidos y olores para
identificar espacios.
Puntos de referencia y pistas:
Técnica de encuadre:
El invidente se ubica de espalda a la pared, con los talones juntos y
la punta de los pies ligeramente separados, para tomar un punto de
partida para marcar una dirección hacia el objetivo en línea recta.
Técnica del Perro Guía:Apoyo de un perro entrenado para el traslado de la persona con
discapacidad visual de un lugar a otro.
Técnica diagonal:
Se coloca el brazo extendido en forma diagonal sobre el cuerpo, con
la palma de la mano hacia abajo, para proteger el cuerpo en caso de
que la persona se tropiece con objetos a la altura de la cintura.
Técnica de cubrirse:
Se eleva el brazo a la altura de la cara y se flexiona el codo de modo
que el antebrazo quede formando un ángulo de 90 grados, a una
distancia de 10 centímetros. Esto permite la protección de la cara
contra objetos que se encuentran a la altura de esta.
Fuente: http: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Marco Teórico 29
2.4.7 Tecnologías relacionadas con la orientación y movilidad
Los sistemas para el reconocimiento y ubicación de sitios o
referencias de interés, y los sistemas de dirección por posicionamiento
satelital, son herramientas tecnológicas que ayudan a la orientación y
movilidad de las personas con discapacidad visual.
2.4.7.1 Sistemas de ubicación y posicionamiento
Un sistema de ubicación o localización se determina como la unión de
tecnologías de posicionamiento que facilita la ubicación geográfica de
unidades móviles. Hay dos tipos de sistemas:
El primer sistema hace uso de los satélites para situar un elemento o
componente en la superficie terrestre, por medio de aparatos receptores
que calculan la ubicación o localización, esto se realiza mediante tres
satélites formando un triángulo los cuales estiman una posición y distancia
del objeto a ubicar. Aquí participa el Sistema de Posicionamiento Global
(GPS), el cual facilita la ubicación o localización de un elemento durante las
24 horas del día, en cualquier lugar o sitio de la tierra y mediante cualquier
circunstancia climática.
Un receptor GPS es un dispositivo electrónico diminuto que acoge las
señales de los satélites, estas señales son usadas para calcular su
posicionamiento las cuales son representadas por letras y números que
equivalen a un punto específico sobre un mapa.
El segundo sistema no hace uso de los satélites, de los cuales hay
dos tipos: el outdoor, es un sistema que se basa en radiofrecuencia de largo
alcance el cual funciona con redes celulares, un servicio de valor añadido
es la ubicación que se da mediante una red ya desarrollada y designada
para la comunicación. Por otro lado está el indoor, que es un sistema de
Marco Teórico 30
ubicación de corto alcance este funciona con otro tipo de tecnología
mediante sensores que permiten detectar la existencia de objetos móviles
y no móviles (Calero, 2014).
2.4.7.2 La accesibilidad
Es el nivel en el que todos los individuos, más allá de su condición
social, física y cognitiva pueden utilizar un elemento u objeto, acceder a un
sitio u oficio, además hacer uso de un equipamiento o infraestructura.
Para impulsar la accesibilidad se emplean algunas facilidades las
cuales salvan los obstáculos del entorno, logrando que estas personas
lleven a cabo la misma actividad que pudiera ejecutar una persona sin
ninguna discapacidad. Dichas facilidades son denominadas ayudas
técnicas. Entre éstas se hallan las señales sonoras o acústicas de los
semáforos, alfabeto Braille, entre otras.
En cuanto a la accesibilidad al transporte público, este es accesible
cuando permita a las personas satisfacer sus deseos y necesidades de
traslado de manera autónoma. Para esto es indispensable que las paradas
tengan las características adecuadas que permitan el traslado o
desplazamiento, no tan sólo para personas sin discapacidad, sino también
para todas las personas que padecen de algunas discapacidades. Un
servicio que lleve a cabo estos requisitos no sólo beneficia a las personas
con discapacidad sino también a toda la ciudadanía.
Ya que se reconoce mediante el estado que todas las personas son
iguales ante la ley, además de un derecho que implica que la persona
puede transitar, de forma segura, autónoma y sin discriminación alguna.
Para alcanzar la accesibilidad integral en el transporte es necesario un
cambio de actitud por parte de todos los ciudadanos (Vega, 2015).
Marco Teórico 31
2.4.8 Dispositivos a utilizarse
Los dispositivos de hardware a utilizar en el desarrollo del prototipo de
un sistema preventivo de acercamiento de buses para personas no
videntes son los siguientes: Arduino Uno, módulo GSM / GPRS SIM900,
módulo micro SD, sensor ultrasónico, buzzer, pulsadores, fotorresistencias,
pilas de 9 v, cables jumpers o dupont y protoboard.
El sistema planteado está conformado de dos partes, la primera parte
consta de un sensor ultrasónico el cual se coloca cerca de la señal de
parada del bus, dicho sensor detecta la llegada del bus correcto en este
caso la línea 17 (4), el cual emite la señal de alerta a través del buzzer, éste
a su vez se coloca en el paradero de bus para que el usuario no vidente
aborde el bus sin ningún percance, la segunda parte consta de un módulo
GSM que ayuda al señor conductor a conocer el destino al cual quiere llegar
el usuario no vidente.
2.4.8.1 Arduino Uno
Es una placa electrónica de las varias que tiene Arduino, es el
hardware principal para el sistema propuesto, debido a que da las
facilidades de acoplar dispositivos externos, a su vez posee las entradas y
salidas digitales suficientes para la instalación del sensor ultrasónico y del
buzzer. Arduino es una plataforma de código abierto, el cual permite
ejecutar distintos proyectos y modificar el software como el hardware sin
ninguna dificultad (Isaac PE, 2014).
El Arduino Uno consta de una placa, la cual contiene varios
componentes electrónicos, donde están conectados los controladores
esenciales que manejan a los demás circuitos acoplados en la misma,
también requiere de un lenguaje de programación para poder usarlo y se
puede configurar a la necesidad de la persona.
Marco Teórico 32
FIGURA N° 3
PLACA DE ARDUINO UNO
2.4.8.2 Descripción de los pines de Arduino Uno
1. Pin VIN: sirve para la tensión de entrada a la placa, cuando se
usa una fuente de alimentación externa en vez de alimentación
por Jack o 5 voltios de la conexión Universal Serial Bus (USB).
2. Pin GND: Pines de tierra.
3. Pin de 5 v y de 3.3 v: Ofrecen salidas de 5 y 3.3 Voltios. No es
recomendable usar estas salidas de voltajes cuando la
demanda de corriente es muy grande ya que se puede dañar
la placa.
4. Pines de entradas analógicas: Cuenta con 6 pines de entradas
analógicas la placa Arduino, que van enumeradas deSDe el pin
A0 al A5, la tensión que establecen es de 0 a 5 v, aunque se
puede modificar su rango utilizando una función con el pin de
referencia analógica (AREF).
5. Pin IOREF: Es SIMilar al pin VIN, se usa para mostrar a los
demás elementos ensamblados en la placa Arduino que los
pines de entrada y salida son de 5 v.
Fuente: http://Arduino.cl/Arduino-Uno/ Elaborado por: Guerrero Joel
Marco Teórico 33
6. Pin RESET: Tiene la misma función que el botón reset, se usa
para reiniciar el microcontrolador.
7. Pines de entradas y salidas digitales: Son 14 y van
enumeradas deSDe el pin 0 al 13 y tienen una tensión de 5 v.
8. Pin AREF: Brinda un voltaje para las entradas analógicas.
9. Pines 1TX y 0RX: Estos pines se usan para recibir (RX) y
transmitir (TX) datos en serie (Ballesteros, 2015).
FIGURA N° 4
PARTES DE LA PLACA DE ARDUINO UNO
Para poder programar la placa Arduino, es esencial descargar de la
página web de Arduino el entorno de desarrollo integrado (IDE) que brinda
un sistema de librerías. La cual está disponible para versiones de Windows
y MAC, así como las fuentes para compilarlas en LINUX.
Programar Arduino consiste en traducir a líneas de código las tareas
automatizadas que se quiere hacer o realizar, proporciona un entorno
Fuente: https://comohacer.eu/analisis-comparativo-placas-Arduino-oficiales-compatibles/ Elaborado por: Pérez Isacc
Marco Teórico 34
sencillo de programación y potente para programar; además incluye
herramientas fundamentales para compilar el programa y así poder quemar
dicho programa ya compilado en el Microcontrolador.
Durante la carga del programa, en la placa USB, se encienden los
diodos emisores de luz (LED), que indican que se están enviando y
recibiendo información por el puerto serie: TX/RX. Si todo se ha ejecutado
de manera correcta debe mostrarse el mensaje "Done uploading".
La configuración básica de programación de Arduino es sumamente
sencilla y divide la ejecución en dos partes: setup() constituye la
estructuración del programa y loop() es la ejecución. Ambas funciones son
importantes para que el programa pueda trabajar de forma correcta
(García, 2015).
FIGURA N° 5
FUNCIONES VOID SETUP( ) Y VOID LOOP( ) EN ARDUINO
Fuente: http://panamahitek.com/el-setup-y-el-loop-en-Arduino/ Elaborado por: García González Anthony
Marco Teórico 35
2.4.8.3 Módulo GSM / GPRS SIM900
Es una tarjeta ultra compacta de comunicación inalámbrica, es
compatible con todos los modelos de Arduino, también es posible
controlarlo con otros microcontroladores y está basada en el módulo
SIM900A el cual incluye un regulador de voltaje y el puerto para la tarjeta
de módulo de identificación de abonado (SIN), de forma que es posible la
comunicación con él como si fuera un teléfono móvil, también permite
enviar y recibir llamas y servicio de mensajes cortos (SMS), convirtiendo al
Arduino en un teléfono móvil.
La tarjeta está configurada y controlada por vía transmisor-receptor
asíncrono universal (UART) usando comandos AT. Además cuenta con un
Protocolo de control de transmisión / Protocolo de internet (TCP/IP) el cual
permite ejecutar aplicaciones que involucran comunicaciones por medio de
internet, soporta las 4 bandas de frecuencias internacionales de GSM, lo
que asegura la compatibilidad del dispositivo.
El módulo SIM900 contiene un receptáculo para introducir el chip SIM
ya sea Claro o Movistar, también contienen un conector para la entrada de
alimentación externa cuyo rango es de 3.2 a 4.8 volts tomando en cuenta
que el consumo promedio en modo de trasmisión es de tan solo 1.25 watts,
además incluye una antena GSM y un circuito Max232.
El GSM es el sistema de comunicación que más usan los teléfonos
móviles, se basa en la transmisión de voz aunque también permite la
transmisión de datos SMS e internet, su velocidad es muy baja de 9 kb/s.
EL GPRS es una extensión del GSM el cual se basa en la transmisión
por paquetes que brinda un servicio de comunicación de datos más
eficiente, su velocidad máxima es de 171 kb/s (Uriarte, 2016).
Marco Teórico 36
FIGURA N° 6
MÓDULO GSM / GPRS SIM900
TABLA N° 4
CARACTERÍSTICAS DEL MÓDULO GSM / GPRS SIM900
Módulo cuatribanda GSM de : 850 / 900 / 1800 / 1900 Mhz
Potencia de transmisión: 2W a 850 / 900 Mhz
Control mediante: Comandos AT
Bajo consumo de corriente: 15 mA
Temperatura de operación: -40 ºC a 85 ºC
Comandos AT para operaciones con: TCP / IP
2.4.8.4 Sensor ultrasónico
Es un dispositivo para medir la distancia, su funcionamiento consiste
en emitir un sonido ultrasónico por Uno de sus tranSDuctores y esperar que
dicho sonido rebote en algún objeto presente, el eco es recibido por el
segundo tranSDuctor; por lo tanto la distancia es proporcional al tiempo que
demora en llegar el eco. Este sonido de alta frecuencia no es escuchable
por la persona.
Fuente: http: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Fuente: http://www.prometec.net/GPRS-llamar-enviar-sms/ Elaborado por: Ramos José
Marco Teórico 37
Los sensores de ultrasonidos son sencillos de usar y son de muy bajo
costo, utiliza tan solo dos pines digitales del Arduino Uno para que funcione
correctamente. Para usar este sensor existen librerías pero lo cierto es que
su uso es muy SIMple y es posible realizar el cálculo de la distancia sin
recurrir a ellas (Cana, 2016).
FIGURA N° 7
SENSOR ULTRASÓNICO
TABLA N° 5
CARACTERÍSTICAS DEL SENSOR ULTRASÓNICO
Alimentación de: 5 volts
Interfaz de cuatro hilos vcc, trigger (disparo), echo (eco), GND
Rango de medición: 2 cm a 400 cm.
Corriente de alimentación: 1.5 mA.
Frecuencia de pulso: 40 Khz.
Apertura del pulso ultrasónico: 15°
Dimensiones del módulo: 45x20x15 mm.
Fuente: https://hetpro-store.com/TUTORIALES/sensor-hc-sr04/ Elaborado por: Cana Julio
Fuente: https: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Marco Teórico 38
2.4.8.5 Módulo Micro SD
Esta tarjeta de interfaz está diseñada para acceder a la memoria micro
SD (Seguro Digital), de tal manera que es posible almacenar o guardar
grandes cantidades de datos utilizando un microcontrolador como
dispositivo de control. Consta de un circuito de conversión para
comunicarse de 3.3 v a 5 v, es compatible con Arduino y en general con
cualquier microcontrolador y tarjeta de desarrollo. Este módulo permite
ejecutar las conexiones de manera fácil y rápida, también es ideal para
realizar proyectos como reproductores de MP3 (Ventura, 2015).
FIGURA N° 8
MÓDULO MICRO SD
Fuente: https://forum.Arduino.cc/index.php?topic=347768.0 Elaborado por: Arduino
TABLA N° 6
CARACTERÍSTICAS DEL MÓDULO MICRO SD
Voltaje de alimentación: 3.3 v o 5 v
Regulador de tensión: Incorporado 3.3 v
Consumo: < 200 mA
Dimensiones: 20 x 28 mm
Fuente: https: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Marco Teórico 39
2.4.8.6 Fotorresistencia
También llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica, es
una resistencia cuyo valor depende de la energía luminosa que incide sobre
su superficie. Cuanto mayor sea la intensidad de la luz que incide en la
superficie de la fotorresistencia menor será su resistencia y cuanto menos
luz incida mayor será su resistencia.
Una fotorresistencia está hecho de un semiconductor de alta
resistencia, si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los
fotones son absorbidos por la elasticidad del semiconductor dando a los
electrones la suficiente energía para saltar de la banda de valencia a la
banda de conducción estas bandas son intervalos de energías electrónicas,
aumentando así la conductividad del dispositivo y disminuyendo su
resistencia (Moreno, 2016).
FIGURA N° 9
FOTORRESISTENCIA
Fuente: http://www.ingmecafenix.com/electronica/fotoresistencia/ Elaborado por: Moreno Glenis
TABLA N° 7
CARACTERÍSTICAS DE LA FOTORRESISTENCIA
Resistencia (con luz): 1k Ohm
Resistencia (con oscuridad): 10k Ohm
Voltaje máximo: 150 v
Dimensiones: 2 x 4 x 5 mm
Fuente: https: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Marco Teórico 40
2.4.8.7 Buzzer
También conocido como zumbador, es un tranSDuctor electroacústica
que transforma el sonido en electricidad o viceversa, genera un zumbido o
sonido agudo; además sirve como un mecanismo de aviso y se utiliza en
varios sistemas. Es un componente que en el campo de la electrónica se
usa para indicar una acción, se emplea comúnmente en las alarmas.
El buzzer cuenta con dos cables, Uno de color rojo que es el polo
positivo y el otro de color negro que representa al GND o polo negativo.
Dicho elemento está conformado de la unión de dos discos de diferentes
materiales, Uno de ellos es metálico y el otro por lo general es cerámico,
ambas partes tienen propiedades piezoeléctricas (Navarro, 2014).
FIGURA N° 10
BUZZER
TABLA N° 8
CARACTERÍSTICAS DEL BUZZER
Nivel de sonido: 95 dB
Voltaje de operación: 3 a 24 VDC
Corriente de trabajo: 20 mA
Frecuencia: 3900 Hz +/- 500
Fuente: https://www.electronicasmd.com/productos/audio/buzzer/ Elaborado por: Electrónica SMD
Fuente: https: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Marco Teórico 41
2.4.8.8 Pulsador
Es un dispositivo usado para ejecutar cierta función de encendido y
de apagado, con diversos tamaños y formas, se encuentran básicamente
en aparatos electrónicos y eléctricos. Los pulsadores por lo eventual son
activados al ser presionados con el dedo, al ser presionados permite el flujo
de corriente y cuando ya no es presionado regresa a su posición de reposo.
El contacto puede ser normalmente cerrada NC, o con el contacto
normalmente abierto NA. Como los pulsadores constan de dos estados es
posible usar una codificación digital el cual represente el 1 como encendido
y el 0 como apagado (López, 2015).
FIGURA N° 11
PULSADOR
TABLA N° 9
CARACTERÍSTICAS DEL PULSADOR
Carga: 12 VDC / 50 mA
Vida: 100.000 maniobras máximo
Fuerza de maniobra: 160 grs
Resistencia de contacto máxima: 30 MΩ
Carrera: 0'3 mm
Dimensiones: alto 6.5 mm y ancho 6 mm
Fuente: http://electronicascanaresas.com/pulsadores Elaborado por: López Sergio
Fuente: http: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Marco Teórico 42
2.4.8.9 Batería de 9 v
Es nombrada como batería eléctrica o acumulador eléctrico o
comúnmente llamada acumulador, pila o batería. Este dispositivo
transforma la energía química en energía eléctrica, se puede acceder a
esta energía por medio de dos terminales que contiene la pila, los cuales
son llamados polos Uno de ellos es el polo cátodo (positivo) y el otro es el
polo ánodo (negativo).
La batería o pila está conformado por dos electrodos, en varios casos
son metálicos, insertados en una disolución conductora de la electricidad.
Además cabe recalcar que hay baterías o pilas recargables y no
recargables, tienen muchas formas y tamaño (Kessler, 2015).
FIGURA N° 12
BATERÍA DE 9 V
TABLA N° 10
CARACTERÍSTICAS DE LA BATERÍA DE 9 V
Tensión nominal: 9 V
Tensión de operación: 9,6 – 4,8 V
Capacidad: 565 mAh
Peso: 45 gramos
Temperatura de operación: 20ºC a 54ºC
Fuente: http://www.coppel.com/bateria-energizer-9v Elaborado por: Kessler Leandro
Fuente: http: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Marco Teórico 43
2.4.8.10 Cables jumpers o dupont
También se les conoce como cable puente o comúnmente puente
para prototipos, consiste en un cable que posee un conector en cada
extremo, son usados normalmente para enlazar componentes o elementos
electrónicos en una placa de prueba. Son utilizados de manera general
para transferir señales eléctricas de alguna parte de la placa a los pines de
E/S de un Microcontrolador. Existen tres tipos de cables jumpers o dupont
los cuales son:
1. Macho-macho: Es el más usado, ya que posee terminales en punta.
2. Macho-hembra: Es el segundo más utilizado, ya que en Uno de sus
extremos se encuentra la conexión de punta y en el otro extremo una
entrada (hembra) la cual se acopla a la punta (macho).
3. Hembra-hembra: Usualmente son usadas en las conexiones entre
elementos externos e internos de un circuito.
Los cables puentes se fijan a los orificios que se encuentran en la
placa de prueba por medio de la inserción de sus extremos; permitiendo
realizar las conexiones del diseño deseado, por lo consiguiente no hay la
necesidad de soldar los cables puentes con la placa de prueba (Méndez,
2016).
FIGURA N° 13
CABLES JUMPERS O DUPONT
Fuente: https://electrocrea.com/products/cable-jumper-dupont Elaborado por: Méndez Uriel
Marco Teórico 44
TABLA N° 11
CARACTERÍSTICAS DE LOS CABLES JUMPERS O DUPONT
Tamaños: 10 - 15 y 20 cm
Colores: Variados
Compatibles con pines: Macho y Hembra
Terminales según la
combinación Macho-Hembra:
Macho – macho, Macho –
hembra, Hembra - hembra
Conductividad: Excelente
Para montajes en: Arduino, Raspberry y
protoboard
2.4.8.11 Protoboard
También llamado como placa de pruebas, es una especie de tablero
con varios orificios en toda su área los cuales se encuentran unidos
eléctricamente de forma interna, regularmente siguen patrones de líneas
en los cuales se ubican distintos elementos o componentes electrónicos y
cables para poder conectarlos entre sí.
Un protoboard básicamente está dividido en tres secciones:
a) Canal central: Está ubicada en la parte media del protoboard,
en donde se colocan los circuitos integrados (CI).
b) Buses: Están ubicados en los extremos del protoboard, los
cuales están representados con líneas de color rojo y azul.
Fuente: https: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Marco Teórico 45
c) Pistas: Están ubicadas en el centro del protoboard, son los
orificios en los cuales se colocan los elementos electrónicos.
Está compuesto de dos materiales, un conductor que une los distintos
orificios y un aislante que por lo regular es de plástico. Además cuenta con
dos rieles los cuales están marcados de color azul (negativo o de tierra) y
rojo (positivo o de voltaje), sus principales ventajas es que no se requiere
soldar los elementos electrónicos, en poco tiempo se puede armar un
circuito establecido, se puede reutilizar y vienen en distintos tamaños
(Bohórquez, 2016).
FIGURA N° 14
PROTOBOARD
TABLA N° 12
CARACTERÍSTICAS DEL PROTOBOARD
Número de contactos : 400 orificios
Cada contacto soporta: 5000 inserciones en promedio
Hileras de alimentación: 2 en los costados
Espacio estándar de: 0.1″
Acepta alambres de: 20 - 29 AWG
Dimensiones: 8,3 x 5,5 cm
Fuente: http://www.kitelectronica.com/2016/02/el-protoboard.html Elaborado por: Bohórquez Diana
Fuente: http: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Marco Teórico 46
2.5 Marco legal
Los fundamentos legales para este tema de investigación se basan
en primer lugar en la Constitución de la República del Ecuador en la
sección III Comunicación e Información, artículo 16 literal 4 en donde se
redacta que el acceso y utilización de todas las formas de comunicación
visual, auditiva, sensorial, entre otras. Están amparadas por el estado para
efectuar la inclusión de las personas con discapacidad (Constitución de la
República del Ecuador, 2016).
ASIMismo en la sección VI (Personas con Discapacidad) señala en el
artículo 47 que el estado garantiza y asegura los derechos para la inserción
de este grupo poblacional, en el artículo 48, se establece que por medio de
planes y programas se promueve la participación de las personas con
discapacidades (Constitución de la República del Ecuador, 2016).
La CONADIS en la ley para personas con discapacidad, expone en el
capítulo IV (de la accesibilidad al medio físico y al transporte) Articulo 79
literal B, que se deben de establecer áreas exclusivas para las personas
con discapacidad y movilidad reducida, en los buses debe haber el espacio
adecuado, y que las puertas de entrada y salida deben tener la señalización
establecida, además de contar con el espacio indicado para el ingreso de
las personas con movilidad reducida (Conadis, 2016).
Los artículos establecidos han sido seleccionados ya que se basan a
la propuesta otorgada para el trabajo realizado, la Constitución respalda
toda acción para la inserción de este grupo poblacional (personas con
discapacidad), siendo esto un punto a favor para el tema desarrollado.
Teniendo el amparo legal se procede con el proyecto tecnológico y
así dar una opción para incluir a este grupo poblacional al medio de
habitabilidad.
Marco teórico 47
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
3.1 Modalidad de la investigación
La modalidad planteada dentro del presente trabajo es de campo,
debido que ha sido necesario acudir a la zona de investigación para trabajar
directamente con la población e identificar el problema de estudio,
determinando sus causas y sus consecuencias.
Es importante, entonces, establecer las etapas a seguir en la
realización de un estudio de campo, aunque el siguiente modelo no puede
utilizarse por completo en cualquier tipo de estudio. Además, a menudo los
estudios específicos dictan sus propios procedimientos. Pero es
conveniente dividir una investigación en sus procesos principales (León &
Katz, 1992).
Se recopilan datos para tener una visión amplia de la problemática
mediante el uso de encuestas, esta información obtenida debe ser precisa
e interpretable para dar respuesta a las interrogantes de la situación actual,
con respecto a la movilización de los adolescentes no videntes de 17 a 20
años de edad en los buses urbanos de la línea 17 (4) de la Ciudadela El
Recreo del Cantón Durán.
Se determina también que es un proyecto factible, ya que el objetivo
de dar una solución oportuna al problema de movilización de las personas
no videntes se puede realizar, además que influye en el proceso de
inclusión social de este grupo específico de la población.
Metodología 48
Por otra parte no se puede dejar a un lado el trabajo bibliográfico que
se realiza mediante la recolección de información plasmada en distintos
medios de comunicación para sustentar el trabajo en ejecución.
3.2 Tipo de investigación
La investigación tiene un diseño paralelo explicativa - descriptiva, se
considera en paralelo, por la combinación de los estudios tanto
cuantitativos como cualitativos de los resultados obtenidos. Se denomina
cuantitativo debido a que de manera estadística se presentaron las
respuestas con mayor relevancia dentro del proceso de investigación, las
mismas que ayudaron a certificar la viabilidad o no del prototipo del sistema
de movilización. Con respecto al aspecto cualitativo, se destaca la parte
de análisis que permite tener una visión más objetiva para la ejecución de
la propuesta de estudio.
La investigación es explicativa - descriptiva, ya que se examina e
indaga sobre la necesidad del grupo de estudio en acceder a un sistema
que facilite su movilización de las personas no videntes, así como se pudo
establecer la investigación de concluyente y de corte transversal, debido a
que se pudieron establecer conclusiones para tener una visión de la
aplicación del prototipo de movilización, dentro de un espacio y tiempo
determinado.
3.3 Población y muestra
3.3.1 Población
Para el desarrollo del proceso investigativo se considera como la
población de estudio a los adolescentes no videntes de 17 a 20 años de
edad de la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán y también a
representantes de estos adolescentes. Según datos proporcionados por la
Metodología 49
CONADIS dentro del sector de estudio existen 552 personas no videntes
entre todas las edades, pero específicamente del rango de estudio están
un total de 14 mujeres y 20 hombres, lo que suma un total de 34 personas.
3.4 Técnicas de investigación
Entre las técnicas de la investigación utilizadas están: la observación,
puesto que el investigador identifica el problema mediante el análisis que
realiza en la Ciudadela El Recre a través de la investigación. También se
utilizaron las encuestas, realizadas a los adolescentes y representantes.
3.5 Instrumentos de investigación
Como instrumento está el cuestionario utilizado tanto en las encuestas
de los representantes como en el de los no videntes, ya que se hizo un
modelo con preguntas cerradas, que permitieron al investigador tener una
mejor tabulación de los datos recolectados.
3.6 Procedimiento de la investigación
El proceso que se realiza para el desarrollo de la investigación es el
siguiente:
1. Se realiza un árbol de problemas y objetivos.
2. Se confeccionan encuestas.
3. Se determina el número de la muestra.
4. Se realizan las encuestas y observaciones.
5. Se tabula y codifica la información.
Metodología 50
6. Se grafican los datos.
7. Se realiza la propuesta.
3.7 Recolección de la información
Para la recolección de la información, el investigador tuvo que acudir
a zonas específicas que frecuenta la población y así realizar el
levantamiento de la información. En este caso se hace un trabajo de campo
con los encuestados, es decir que se trabaja con información de primera
mano.
Para el levantamiento de la información es necesario gestionar el
tiempo y las zonas específicas en las que se desarrollan las encuestas. El
investigador procede a realizar un cuadro de planificación sujeto a
objetivos, con el fin de cumplir con las actividades propuestas.
3.8 Procesamiento y análisis
Con la información que se obtiene mediante las encuestas se procede
a trabajar en Excel, programa por medio del cual se pudo hacer la
representación en tablas y gráficas de la información, de esta manera
facilitando al investigador a realizar posteriormente el análisis de cada una
de las preguntas.
Con el procesamiento y el análisis de la información, se pudieron
determinar los puntos específicos que llevan al investigador a desarrollar la
propuesta, ya que de esta manera se puede certificar cuan necesario es el
desarrollo del prototipo de movilización, además de corroborar la existencia
de un problema dentro de la zona de estudio y el grupo específico de
investigación. A continuación, se muestra el detalle de la encuesta
realizada y de cada una de las preguntas:
Metodología 51
1) ¿Género?
TABLA N° 13
GÉNERO
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
FIGURA N° 15
GÉNERO
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Análisis: De las personas encuestadas la mayor parte
correspondiente al 59% fueron hombres y el 41% mujeres, demostrando
aquí que existen más hombres que tienen esta discapacidad visual dentro
del rango de edad establecido, en la ciudadela El Recreo.
Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Masculino 20 59%
Femenino 14 41%
TOTAL 34 100%
Masculino59%
Femenino41%
Género
Masculino Femenino
Metodología 52
2) ¿Edad?
TABLA N° 14
EDAD
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán
Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
FIGURA N° 16
EDAD
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Análisis: Entre 19 y 20 años está el mayor número de personas con
discapacidad visual, según las características establecidas de
investigación, ya que dentro del proceso constituyeron el 56%, mientras
que el 44% fueron personas de 17 a 18 años.
Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
De 17-18 15 44%
De19-20 19 56%
TOTAL 34 100%
44%
56%
Edad
De 17-18
De19-20
Metodología 53
3) ¿Tiempo de residencia en la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán?
TABLA N° 15
TIEMPO DE RESIDENCIA
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
FIGURA N° 17
TIEMPO DE RESIDENCIA
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Análisis: El 74% de los encuestados, llevan más de 7 años de
residencia, en la zona de estudio, por ende, han hecho uso de los medios
de movilización en el sector, así como del bus del cual se busca realizar el
prototipo.
Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Menos de 1 año 1 3%
De 1 a 6 años 8 24%
Más de 7 años 25 74%
TOTAL 34 100%
3%
23%
74%
Tiempo de residencia
Menos de 1 año
De 1 a 6 años
Más de 7 años
Metodología 54
4) ¿Uso de buses de la línea 17 (4)?
TABLA N° 16
USO DE BUSES
Uso de buses Frecuencia absoluta
Frecuencia relativa
Sí 34
100%
No 0
0%
TOTAL 34
100% Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán
Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
FIGURA N° 18
USO DE BUSES
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Análisis: El 100% de los encuestados si hace uso de buses de la
línea 17(4) en el sector, lo que nos demuestra la necesidad de realizar el
prototipo de movilización, ya que la necesidad es imperante.
100%
0%
Uso de buses
Sí No
Metodología 55
5) ¿Usted se moviliza acompañado?
TABLA N° 17
MOVILIZACIÓN
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán
Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
FIGURA N° 19
MOVILIZACIÓN
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Análisis: La movilización que realizan las personas se puede
considerar que está en un término intermedio, es decir que suelen ir
acompañados y no a tomar los buses, ya que el 41% menciona no estar de
acuerdo ni en desacuerdo cuando se le pregunta sobre su
acompañamiento.
Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Totalmente en
desacuerdo2
6%
En desacuerdo 9 26%
Ni de acuerdo ni
en desacuerdo14
41%
De acuerdo 6 18%
Totalmente de
acuerdo3
9%
TOTAL 34 100%
6%
26%
41%
18%
9%
Movilización
Totalmente en desacuerdo
En desacuerdo
Ni de acuerdo ni endesacuerdo
De acuerdo
Totalmente de acuerdo
Metodología 56
6) ¿Cree usted que el servicio dado por los buses urbanos del cantón
Durán de la Ciudadela El Recreo es el adecuado para personas con
discapacidad visual?
TABLA N° 18
SERVICIO
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
FIGURA N° 20
SERVICIO
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Análisis: El 47% de las personas están totalmente en desacuerdo de
que el servicio que dan los buses sea el adecuado, ya que muchos
mencionaron sus molestias al subirse en los buses, así como la
insatisfacción en el servicio total que brindan.
Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Totalmente en
desacuerdo16
47%
En desacuerdo 14 41%
Ni de acuerdo ni
en desacuerdo3
9%
De acuerdo 1 3%
Totalmente de
acuerdo0
0%
TOTAL 34 100%
47%
41%
9%3%0%
Servicio
Totalmente en desacuerdo
En desacuerdo
Ni de acuerdo ni endesacuerdo
De acuerdo
Totalmente de acuerdo
Metodología 57
7) ¿Ha tenido molestias al subirse a los buses?
TABLA N° 19
MOLESTIAS
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán
Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
FIGURA N° 21
MOLESTIAS
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Análisis: Corroborando la pregunta anterior el 65% de las personas
estaban totalmente de acuerdo acerca de las molestias causadas en su
movilización debido a las deficiencias que se presenta en la circulación de
los buses.
Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Totalmente en
desacuerdo0
0%
En desacuerdo 2 6%
Ni de acuerdo ni
en desacuerdo3
9%
De acuerdo 7 21%
Totalmente de
acuerdo22
65%
TOTAL 34 100%
0% 6%
9%
20%
65%
Molestias
Totalmente endesacuerdo
En desacuerdo
Ni de acuerdo ni endesacuerdo
De acuerdo
Totalmente de acuerdo
Metodología 58
8) ¿Considera suficiente el número de paraderos instalados en el
Cantón Durán de la Ciudadela El Recreo para abordar el transporte
público?
TABLA N° 20
PARADEROS
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
FIGURA N° 22
PARADEROS
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Análisis: El 44% de las personas están en total desacuerdo con que
sean suficientes los números de paraderos instalados para los buses, ya
que comentan que existe un desorden total en el momento de solicitar una
parada.
Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Totalmente en
desacuerdo15
44%
En desacuerdo 7 21%
Ni de acuerdo ni
en desacuerdo12
35%
De acuerdo 0 0%
Totalmente de
acuerdo0
0%
TOTAL 34 100%
44%
21%
35%
0%0%
Paraderos
Totalmente en desacuerdo
En desacuerdo
Ni de acuerdo ni endesacuerdo
De acuerdo
Totalmente de acuerdo
Metodología 59
9) ¿Considera necesario habilitar un bus y paradas exclusivas para
las personas con discapacidad visual?
TABLA N° 21
MEJORA
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
FIGURA N° 23
MEJORA
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Análisis: Existe un 62% de conformidad con la propuesta de habilitar
paradas para las personas con discapacidad visual.
Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Totalmente en
desacuerdo0
0%
En desacuerdo 0 0%
Ni de acuerdo ni
en desacuerdo1
3%
De acuerdo 12 35%
Totalmente de
acuerdo21
62%
TOTAL 34 100%
0%0%3%
35%
62%
Mejora
Totalmente en desacuerdo
En desacuerdo
Ni de acuerdo ni endesacuerdo
De acuerdo
Totalmente de acuerdo
Metodología 60
10) ¿Está de acuerdo con el trabajo que realizan ministerios para la
inclusión de los no videntes?
TABLA N° 22
TRABAJO
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
FIGURA N° 24
TRABAJO
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Análisis: No están totalmente de acuerdo las personas con el trabajo
que realizan los ministerios, ya que aseguran que falta más inclusión.
Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Totalmente en
desacuerdo16
47%
En desacuerdo 11 32%
Ni de acuerdo ni
en desacuerdo5
15%
De acuerdo 2 6%
Totalmente de
acuerdo0
0%
TOTAL 34 100%
47%
32%
15%
6% 0%
Trabajo
Totalmente en desacuerdo
En desacuerdo
Ni de acuerdo ni endesacuerdo
De acuerdo
Totalmente de acuerdo
Metodología 61
11) ¿Estaría dispuesto a ser partícipe de un prototipo de movilización
para los no videntes?
TABLA N° 23
PROTOTIPO
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
FIGURA N° 25
PROTOTIPO
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Análisis: El 73% de las personas están de acuerdo con la propuesta
de movilización, lo que demuestra la aceptación del prototipo.
Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Totalmente en
desacuerdo0
0%
En desacuerdo 0 0%
Ni de acuerdo ni
en desacuerdo5
15%
De acuerdo 4 12%
Totalmente de
acuerdo25
74%
TOTAL 34 100%
0%0%
15%
12%
73%
Prototipo
Totalmente en desacuerdo
En desacuerdo
Ni de acuerdo ni endesacuerdo
De acuerdo
Totalmente de acuerdo
Metodología 62
12) ¿Cree que sería una buena respuesta a su necesidad de movilización?
TABLA N° 24
RESPUESTA
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán
Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
FIGURA N° 26
RESPUESTA
Fuente: Adolescentes no videntes de la Cdla. El Recreo del Cantón Durán Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Análisis: Al igual que la pregunta anterior, ésta ayuda a la
certificación de hacer el diseño de la propuesta de investigación.
Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Totalmente en
desacuerdo0
0%
En desacuerdo 0 0%
Ni de acuerdo ni
en desacuerdo5
15%
De acuerdo 4 12%
Totalmente de
acuerdo25
74%
TOTAL 34 100%
0%0%15%
12%
73%
Respuesta
Totalmente en desacuerdo En desacuerdo
Ni de acuerdo ni en desacuerdo De acuerdo
Totalmente de acuerdo
Propuesta 63
CAPÍTULO IV
PROPUESTA
4.1 Desarrollo
Luego de haber realizado las respectivas encuestas a los
adolescentes no videntes de 17 a 20 años de edad de la Ciudadela El
Recreo del Cantón Durán, los resultados que se obtuvieron fueron el 73%
a favor del uso de este prototipo ya que para dicha población es
indispensable movilizarse de manera independiente en el sector por medio
del bus de la línea 17 (4), debido a los problemas que tienen al momento
de coger el bus e indicar su destino.
El desarrollo de la investigación se basó en la tesis “Diseño para la
simulación de un sistema integrado dirigido a personas con discapacidad
visual que facilite su movilización en buses urbanos en el Cantón Duran”.
Donde se adquirió cierta información útil para la construcción del prototipo
propuesto, ya que esta se basaba en una simulación en el cual se planteó
componentes inaccesibles en el mercado nacional.
Para dar solución a este inconveniente se buscaron alternativas
remplazando ciertos elementos como el Smartwatch por el módulo micro
SD para la salida de audio, el módulo RF transceiver nRF24L01 por el
módulo GSM / GPRS SIM900 para poder enviar el mensajes de destino
entre el usuario y el bus. En ciertos casos se dio la necesidad de eliminar
componentes que el prototipo no requería, en este caso el GPS, así mismo
se modificó el código del programa por la integración de nuevos
componentes al sistema de acercamiento de buses para personas no
videntes.
Propuesta 64
4.2 Funcionamiento del sistema
En la siguiente imagen se explica el respectivo funcionamiento del sistema
acercamiento de buses para personas no videntes.
FIGURA N° 27
DIAGRAMA EN BLOQUE DEL SISTEMA
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
El bus se aproxima a la señal de parada en donde se encuentre el
sensor ultrasónico, este a su vez detecta la proximidad del bus y envía un
sonido mediante el buzzer que se encuentra localizado dentro del paradero
en donde está esperando el no vidente, al momento que el bus pasa por la
fotorresistencia la cual está localizada cerca del paradero está se activa
enviando una señal al módulo micro SD para que active el audio
correspondiente por medio de un amplificador que se encuentra cerca del
paradero y de esta manera el no vidente aborde el bus indicado.
Al momento que el usuario no vidente aborda el bus indicado, éste
como ya tiene colocada su pulsera presiona un pulsador el cual envía un
mensaje mediante el módulo GSM / GPRS SIM900 de su destino al cual
quiere llegar, este mensaje llega a una pantalla (móvil) que está colocada
cerca del volante del chofer el cual puede observar cual es el destino o la
Propuesta 65
siguiente parada del usuario no vidente, cuando el bus este cerca del
paradero se activa un audio que se reproduce a través de un amplificador
por medio de la fotorresistencia que se encuentra cerca del paradero , la
cual le envía una señal al módulo micro SD y de esta manera el usuario no
vidente sepa cuál es la parada indicada para poder bajarse del bus.
4.3 Análisis comparativo de los elementos a usar en el diseño
del sistema
A continuación se realiza una tabla comparativa de las diferentes
placas de Arduino para dar a conocer los beneficios y demostrar el motivo
inicial de haber elegido Arduino Uno, ya que como se muestra en la tabla
es el modelo entre los Arduinos existentes que incorpora varios puertos
útiles para el sistema que se propone para facilitar el desplazamiento de
las adolescentes no videntes.
TABLA N° 25
TABLA COMPARATIVA DE ARDUINO
Característica
de Arduino UNO
Mega
2560 Leonardo DUE
Tipo de microcontrolador Atmega
328
Atmega
2560
Atmega
32U4
AT91SAM
3X8E
Velocidad de reloj 16MHZ 16MHZ 16MHZ 84 MHZ
Pines digitales de E/S 14 54 20 54
Entradas analógicas 6 16 12 12
Salidas analógicas 0 0 0 2
Memoria de programa (Flash) 32 Kb 256 Kb 32 Kb 512 Kb
Memoria de datos (SRAM) 2 Kb 8 Kb 2.5 Kb 96 Kb
Memoria Auxiliar
(EEPROM) 1 Kb 4 Kb 1 Kb 0 Kb
Fuente: http: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 66
En la siguiente tabla comparativa de los diferentes módulos GSM /
GPRS, se da conocer los beneficios y demostrar el motivo inicial de haber
elegido el módulo GSM / GPRS SIM900, en vez del módulo GSM / GPRS
SIM900A MINI, ya que el módulo GSM / GPRS usado consta de 4 bandas
de frecuencia de las cuales son compatibles con Ecuador que usa 850 y
1900 Mhz, y el módulo que no se está usando solo funciona con 2 bandas
de frecuencia de 900 y 1800 Mhz y solo funciona en algUnos países
Asiáticos, ya que como se muestra en la siguiente tabla el módulo GSM /
GPRS SIM900 es el que incorpora varios puertos útiles para el sistema que
se propone para facilitar el desplazamiento de los adolescentes invidentes.
TABLA N° 26
TABLA COMPARATIVA DE LOS MÓDULOS GSM / GPRS
Característica
del módulo GSM / GPRS
Módulo GSM / GPRS SIM900
Módulo GSM / GPRS SIM900A MINI
Módulo de banda GSM
850/900/1800/1900 MHz
900 y 1800 Mhz
Rango de Voltaje de Alimentación
3.1 - 4.8 V
5 V
Bajo consumo de energía
1.5 mA (modo de reposo)
1.5 mA (modo de reposo)
Control mediante comandos AT
GSM 07.07, 07.05, TCP /
IP
GSM 07.05
Rango de temperaturas de funcionamiento
- 40 ° C a + 85 ° C
- 40 ° C a + 85 ° C
Dimensiones
68.3x53.09 mm
24x3 mm
Pines digitales de E/S
14
8
Jack para audífonos y micrófono
Si
No
Fuente: https: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 67
A continuación se realiza una tabla comparativa de los diferentes
sensores de proximidad para dar a conocer los beneficios y demostrar el
motivo inicial de haber elegido el sensor ultrasónico HC-SR04, ya que como
se muestra en dicha tabla es el sensor más adecuado para incorporar en
el sistema que se propone para facilitar el desplazamiento de los
adolescentes no videntes, al momento de acercarse el bus de la línea 17
(4) en la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán.
TABLA N° 27
TABLA COMPARATIVA DE LOS SENSORES DE PROXIMIDAD
Característica del sensor de
proximidad
Sensor ultrasónico HC-SR04
Sensor de proximidad Sharp
GP2Y0A21YK
Rango de medición
2 cm a 400 cm
20 a 150 cm
Rango de Voltaje de Alimentación
5 v
4.5 a 5.5 VDC
Corriente de alimentación
15 mA
33 mA
Frecuencia del pulso
40 Khz
25 khz
Apertura del pulso ultrasónico
15º
-
Pines de conexión
4
3
Señal de disparo
10 µs
(microsegundos)
-
Dimensiones
45x20x15 mm.
29.5x13x21.6 mm
Fuente: http: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 68
4.4 Programación del sensor ultrasónico, Arduino Uno y buzzer
(paradero)
Para comenzar a programar se abre el entorno de programación de
Arduino, seleccionar la opción herramientas, luego la opción tarjeta y
posteriormente seleccionar el modelo de la placa Arduino que se va a usar.
En este caso se escoge Arduino Uno.
FIGURA N° 28
ENTORNO DE PROGRAMACIÓN DE ARDUINO
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Una vez configurado el IDE, se empieza a programar el sketch o
bosquejo deseado. En las siguientes dos figuras Nº 29 y Nº 30 se detalla
paso a paso el código que se usa, para que sea más comprensible (revisar
anexo Nº 9), luego de esto se procede a conectar el Arduino Uno y a
cargar el programa.
FIGURA N° 29
PROGRAMACIÓN PARA EL SENSOR ULTRASÓNICO (PARTE 1)
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 69
FIGURA N° 30
PROGRAMACIÓN PARA EL SENSOR ULTRASÓNICO (PARTE 2)
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
4.5 Conexión del sensor ultrasónico, Arduino Uno y buzzer
(paradero)
En la siguiente imagen se muestra cómo se conecta el Arduino Uno
con un sensor ultrasónico HC-SR04 y con un buzzer de manera correcta
basándose en la programación ya antes mencionada. También se puede
conectar el sensor ultrasónico de manera directa al Arduino Uno sin usar
el protoboard, se debe tomar en cuenta que las conexiones se realizan con
el Arduino Uno apagado (desconectándolo de alguna fuente externa o del
computador).
FIGURA N° 31
DIAGRAMA DE CONEXIÓN DEL ARDUINO UNO, SENSOR
ULTRASÓNICO Y EL BUZZER
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 70
4.6 Programación del módulo Micro SD en la placa Arduino Uno
con resistencias y fotorresistencias (paradero)
Para comenzar a programar se abre el entorno de programación de
Arduino, seleccionar la opción herramientas, luego la opción tarjeta y
posteriormente seleccionar el modelo de la placa Arduino que se va a usar.
En este caso se escoge Arduino Uno (observar figura Nº 28).
Una vez configurado el IDE, se empieza a programar el sketch o
bosquejo deseado. En las siguientes dos figuras Nº 32 y Nº 33 se detalla
paso a paso el código que se usa, para que sea más comprensible (revisar
anexo Nº 11), luego de esto se procede a conectar el Arduino Uno y a
cargar el programa.
FIGURA N° 32
PROGRAMACIÓN PARA EL MÓDULO MICRO SD (PARTE 1)
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 71
FIGURA N° 33
PROGRAMACIÓN PARA EL MÓDULO MICRO SD (PARTE 2)
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
4.7 Conexión del módulo micro SD en la placa Arduino Uno con
resistencias y fotorresistencias (paradero)
En la siguiente imagen se muestra cómo se conecta el Arduino Uno
con un módulo micro SD, resistencias de 1k Ohmios, fotorresistencias, un
transistor N2222 y un amplificador y de manera correcta basándose en la
programación ya antes mencionada. Se debe tomar en cuenta que las
conexiones se realizan con el Arduino Uno apagado (desconectándolo de
alguna fuente externa o del computador).
Propuesta 72
FIGURA N° 34
DIAGRAMA DE CONEXIÓN DEL ARDUINO UNO, MÓDULO MICRO SD,
RESISTENCIAS Y FOTORRESISTENCIAS
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
4.8 Conexión para un amplificador (paradero)
En la siguiente imagen se muestra cómo se conecta un Circuito
Integrado LM386 (que consiste en un amplificador), un condensador
electrolítico de 220uF, una resistencia de 10k Ohm, un parlante de 8 ohm
1watt que es la potencia y un plug o conector para la entrada de audio. Se
puede alimentar con una batería de 9 v o una fuente externa.
FIGURA N° 35
DIAGRAMA DE CONEXIÓN DE UN AMPLIFICADOR
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 73
4.9 Programación del módulo GSM / GPRS SIM900 en la placa
Arduino Uno con resistencias y pulsadores (pulsera)
Para comenzar a programar se abre el entorno de programación de
Arduino, seleccionar la opción herramientas, luego la opción tarjeta y
posteriormente seleccionar el modelo de la placa Arduino que se va a usar.
En este caso se escoge Arduino Uno (observar figura Nº 28).
Una vez configurado el IDE, se empieza a programar el sketch o
bosquejo deseado. En las siguientes tres figuras Nº 36, Nº 37 y Nº 38 se
detalla paso a paso el código que se usa, para que sea más comprensible
(revisar anexo Nº 10), luego de esto se procede a conectar el Arduino
Uno y a cargar el programa.
FIGURA N° 36
PROGRAMACIÓN PARA EL MÓDULO GSM / GPRS SIM900 (PARTE 1)
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 74
FIGURA N° 37
PROGRAMACIÓN PARA EL MÓDULO GSM / GPRS SIM900 (PARTE 2)
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
FIGURA N° 38
PROGRAMACIÓN PARA EL MÓDULO GSM / GPRS SIM900 (PARTE 3)
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 75
4.10 Conexión del módulo GSM / GPRS SIM900 en la placa
Arduino Uno con resistencias y pulsadores (pulsera)
En la siguiente figura se muestra cómo se conecta el Arduino Uno con
un módulo GSM / GPRS SIM900, cinco resistencias de 10k Ohm y cinco
pulsadores de manera correcta basándose en la programación ya antes
mencionada. También se puede empotrar el módulo GSM / GPRS SIM900
con el Arduino Uno directamente sin hacer conexiones con los cables
jumpers.
Antes de empotrar ambas placas se debe colocar la tarjeta SIM en el
módulo GSM / GPRS SIM900, además se colocan los jumpers en los pines
7 y 8 para la comunicación por software, luego se procede a presionar el
pulsador durante Uno a tres segundos que se encuentra en el costado de
dicha placa para encontrar la red, se debe tomar en cuenta que las
conexiones se realizan con el Arduino Uno apagado (desconectándolo de
alguna fuente externa o del computador).
FIGURA N° 39
DIAGRAMA DE CONEXIÓN DEL ARDUINO UNO, MÓDULO GSM /
GPRS SIM900, RESISTENCIAS Y PULSADORES
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 76
4.11 Consideraciones previas al diseño de la pulsera
Respecto a los requerimientos previos para el desarrollo del prototipo
del sistema acercamiento de buses para personas no videntes, se toman
en cuenta los siguientes puntos:
1. Usuarios del sistema electrónico: La pulsera electrónica está
orientada a adolescentes no videntes de 17 a 20 años de edad de la
Ciudadela El Recreo del Cantón Durán, para que puedan
transportarse en los buses urbanos de la línea 17 (4), el sistema
también puede ser empleado por las personas con discapacidad de
lenguaje al momento de coger un taxi.
2. Dimensiones de la pulsera electrónica: Por medio de la investigación
realizada y tomando en cuenta las necesidades que tienen estas
personas con discapacidad visual, el prototipo se realiza de manera
que sea portable y de fácil manejo. Las dimensiones de la pulsera
electrónica son de 18 cm x 11.5 cm, consta de 3 secciones que están
hechas a basa de madera las cuales están unidas con pequeñas
bisagras, además contiene un tipo de correa de tela, la cual sirve
para sujetar el prototipo a la muñeca del usuario.
FIGURA N° 40
DIMENSIONES DE LA PULSERA ELECTRÓNICA
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 77
4.12 Estructura de la pulsera electrónica
El prototipo de la pulsera electrónica está dividido en tres partes; la
primera es la parte central en donde se encuentra el protoboard con sus
respectivas resistencias y pulsadores, la segunda parte se encuentra
localizada a la izquierda del protoboard en donde se ubica el módulo GSM
/ GPRS SIM900 empotrado con el Arduino Uno y la tercera parte se
encuentra localizada a la derecha del protoboard en donde se ubica la pila
de 9 v.
A continuación se muestra en la figura Nº 41 el modelo en Cinema 4D de
la pulsera electrónica que usaran los usuarios no videntes, tomando en
cuenta que en dicha figura no se encuentra empotrado las dos placas para
que la imagen se aprecie mejor y sea entendible.
FIGURA N° 41
ESTRUCTURA DE LA PULSERA ELECTRÓNICA
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
4.12.1 SIMulación del funcionamiento del sistema en Cinema 4D
Para dar una mejor vista con respecto al prototipo de un sistema de
acercamiento de buses de la línea 17 (4) para los adolescentes no videntes
de 17 a 20 años de edad de la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán, se
ha procedido a realizar una SIMulación en Cinema 4D.
Propuesta 78
Cabe recalcar que Cinema 4D es un software que sirve para crear
gráficos, texturas y animaciones, consta de una gran velocidad al momento
de crear una imagen o video, ofrece una interfaz flexible y personalizable,
una de sus principales características es la modularidad que se refiere a la
programación orientada a objetos.
FIGURA N° 42
PROCESO DE MOVILIZACIÓN DE LA PERSONA NO VIDENTE
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
4.13 Implementación del sistema
Una vez seleccionados los elementos electrónicos, diseñado el
modelo en Cinema 4D y desarrollada la respectiva programación, se
procede a la implementación de la pulsera electrónica y del sistema de
acercamiento de buses para personas no videntes tal como se ilustra en
las figuras Nº 43 y Nº 44.
Propuesta 79
FIGURA N° 43
IMPLEMENTACIÓN DE LA PULSERA ELECTRÓNICA
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
De la figura Nº 43 se detalla lo siguiente:
1. El material empleado en la pulsera permite realizar la acción de
manera natural.
2. El módulo GSM / GPRS SIM900 se encuentra empotrado con el
Arduino Uno.
3. Existen 5 pulsadores que permiten enviar un mensaje de texto
indicando su paradero o destino.
4. La pulsera se alimenta por medio de una pila de 9 v que es
recargable.
5. La pulsera contiene un tipo de correa de tela, la cual sirve para
sujetar el prototipo a la muñeca del usuario.
Propuesta 80
FIGURA N° 44
IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE ACERCAMIENTO DE BUS
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
De la figura Nº 44 se detalla lo siguiente:
1. El sensor ultrasónico está colocado en la parte inferior de la señal
de parada de bus.
2. A medida que se va acercando el bus a la señal de parada por medio
de dicho sensor envía un sonido de alerta al paradero.
3. El Arduino Uno, el buzzer y la pila de 9 v están colocados en el
paradero.
4. El bus al pasar por la fotorresistencia que se encuentra cerca del
paradero envía una señal al micro SD para que active el audio
correspondiente que se reproduce por medio de un amplificador.
5. El señor chofer tiene cerca del volante una pantalla (móvil), en el
cual le llega el mensaje de destino del usuario no vidente.
Propuesta 81
6. Por medio del amplificador menciona anteriormente, sale un audio
diciendo la parada para que el usuario no vidente sepa que ya llego
a su paradero.
4.14 Pruebas de funcionamiento
4.14.1 Prueba de funcionamiento en base al sistema de
acercamiento de bus
Luego de haber conectado el Arduino Uno al computador y cargado
el programa, éste en unión con el sensor ultrasónico y el buzzer ya están
funcionando de la forma correcta, para poder observar los datos se va a la
opción herramientas y luego abrir el monitor serial como se indica en la
siguiente figura.
FIGURA N° 45
VENTANA DE HERRAMIENTAS DE ARDUINO
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 82
Mediante la ventana del monitor serial aparecen los valores de la
distancia que percibe el sensor ultrasónico a medida que se va acercando
el objeto, y éste a su vez mediante el buzzer produce un sonido cada vez
más fuerte a medida que el objeto se acerca al sensor ultrasónico. Como
se indica en la siguiente figura.
FIGURA N° 46
VENTANA DEL MONITOR SERIAL DE ARDUINO EN BASE AL
SISTEMA DE ACERCAMIENTO DE BUS
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
4.14.2 Prueba de funcionamiento en base a la pulsera electrónica
Luego de haber conectado el Arduino Uno al computador y cargado
el programa, éste en unión con el módulo GSM / GPRS SIM900 y el
protoboard con sus respectivas resistencias y pulsadores ya están
funcionando de la forma correcta, para poder observar los datos se va a la
opción herramientas y luego abrir el monitor serial (observar la figura N°
45).
Mediante la ventana del monitor serial se observa el estado del
pulsador, cuando éste se presiona se envía el mensaje de destino de la
persona no vidente a la pantalla (móvil) que se encuentra junto al volante
Propuesta 83
del chofer, mientras el pulsador no se presiona sale la palabra “apagado”
que significa que no se ha enviado ningún mensaje, como se observa en la
siguiente figura.
FIGURA N° 47
VENTANA DEL MONITOR SERIAL DE ARDUINO EN BASE A LA
PULSERA ELECTRÓNICA
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
4.15 Cálculos y medición del sistema
4.15.1 Ángulo efectivo del sensor ultrasónico
El sensor ultrasónico consta de una gráfica parecida a un patrón de
radiación, puede localizar objetos a un rango de 15° hacia la izquierda y
derecha del ángulo cero y tiene un rango de medición de 2 a 400 cm.
FIGURA N° 48
ÁNGULO DEL SENSOR ULTRASÓNICO
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 84
4.15.2 Cálculo de distancia del sensor ultrasónico
Para calcular la distancia entre el sensor ultrasónico y el objeto se
deben tomar en cuenta dos aspectos: el tiempo de duración del pulso de
entrega por el pin echo (eco) del sensor ultrasónico y la velocidad del sonido
para poder comprender cuál es la velocidad a la cual se traslada la señal
producida por el sensor ultrasónico. La fórmula para obtener la distancia en
centímetros es:
• d = v * (t / 2)
• v = la velocidad de propagación del sonido es de 0.0343 cm/µs
(centímetros/microsegundos).
• t = tiempo medido de ida y vuelta (duración entre la emisión y
recepción), lo da el sensor ultrasónico por medio del programa
Arduino.
Resolución:
• d = 0.0343 cm/µs * (588 µs / 2)
• d = 0.0343 cm/µs * (294 µs)
• d = 10.084 cm
FIGURA N° 49
DISTANCIA ENTRE EL SENSOR ULTRASÓNICO Y EL OBJETO
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 85
4.15.3 Medición del Amperaje del sistema por medio del multímetro
Mediante las puntas de prueba del multímetro se hace un puente, se
procede a colocar la puente de prueba color negro (negativo) a la parte
negativa de la fuente en este caso de la pila de 9 v, y posteriormente la
punta de prueba roja (positivo) a la parte negativa del dispositivo. Y así es
como se mide el amperaje del sistema.
FIGURA N° 50
MEDICIÓN DEL AMPERAJE DEL SISTEMA POR MEDIO DEL
MULTÍMETRO
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
4.15.4 Cálculo de vida útil de una batería de 9 v en función al
sistema
La vida útil de una batería de 9 v, se calcula mediante a la corriente
nominal en miliamperios por hora (mAh). El amperio se usa para calcular el
flujo de corriente hacia la carga. Se puede calcular la capacidad de una
batería de 9 v, a partir de la corriente nominal de entrada de dicha batería
y la corriente de carga del sistema o circuito. El tiempo de vida de una
batería de 9 v es mayor, cuando la corriente de carga del circuito o del
sistema sea menor a dicha batería. El cálculo para conocer la capacidad
de la batería se basa en la siguiente fórmula:
Propuesta 86
Capacidad de la batería (mAh) ÷ Consumo del dispositivo, circuito o
sistema (mA) * 0.7 (tolerancia a factores externos que pueden afectar a la
batería) = Hora aproximada de vida útil de la batería.
Resolución:
• 600 mAh ÷ 450 mA * 0.7 = 0.93333 (que representa 56 minutos)
FIGURA N° 51
CONVERSIÓN DE MINUTOS A HORAS
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Propuesta 87
TABLA N° 28
VERIFICACIÓN DE CALIDAD DE EVENTOS O SUCESOS
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Objetivo específicos Indicador Fórmula Unidad de medida Rango Frecuencia de realización Encargado
Consumo de energía W = A * V Kw / h 4,5 Kw / h 1 día a la semana
Temperatura T = k * <Ec> °C 10 a 20 °C 1 día a la semana
Capacidad C = Q / V mA 500 mA 1 día a la semana
Corriente I = V / R mA o A 9,5 mA a 10,5 mA 1 día a la semana
Frecuencias f = V / λ Hz 850 a 1800 Mhz 1 día a la semana
Dimensiones P = a + b + c + d o P = 2 ( w + h ) cm 59 cm 1 día a la semana
Peso P = m * g g 208 g 1 día a la semana
Resistencia 1/Rt = 1 /R1 + 1/R2 +1/R3 +1/ Rn Ω 2 KΩ 1 día a la semana
Tiempo de elaboración Tα = ( Mt ) * ( C ) Horas , minutos, segundos 168 horas 4 días
Probabilidad p = eventos / número de resultados % Bueno - malo Acorde al sistema
Ángulo del sensor ultrasónico (2π * r * a) * (2π) grados 15º 1 día a la semana
Distancia del sensor ultrasónico d = v * (t / 2) cm 10.084 cm 1 día a la semana
Tiempo de llegada del sms t = d / v Horas , minutos, segundos 20 s a 22 s 1 día a la semana
Tiempo de vida del sistema mAh ÷ mA * 0.7 Horas , minutos, segundos 56 minutos A diario
3. Realizar las pruebas
respectivas de funcionamiento
de la implementación del
prototipo.
Técnico
Técnico
1. Realizar un análisis de los
diferentes elementos a utilizar
en el diseño del prototipo del
sistema preventivo de
acercamiento de buses para
personas no videntes.
2. Elaborar el prototipo, uniendo
los diferentes elementos que
conforman al sistema.
Técnico
Propuesta 88
4.16 Presupuesto del sistema propuesto en la investigación
Como se puede considerar en la siguiente tabla se observa el costo
de cada elemento para la fabricación del prototipo de un sistema de
acercamiento de buses para personas no videntes, cuyos elementos
cumplen con las especificaciones o características técnicas ya antes
mencionadas.
TABLA N° 29
PRESUPUESTO DEL SISTEMA PROPUESTO EN LA INVESTIGACIÓN
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
2 18 36
1 50 50
1 4 4
2 3 6
1 1 1
5 0,1 0,5
1 4 4
5 0,4 2
6 0,03 0,18
5 0,03 0,15
1 0,45 0,45
10 0,15 1,5
10 0,15 1,5
2 3 6
3 0,2 0,6
3 0,5 1,5
TOTAL 115,38
1 0,95 0,95
1 0,25 0,25
1 0,03 0,03
1 3 3
1 0,5 0,5
1 0,5 0,5
1 0,2 0,2
1 3 3
TOTAL 8,43
Módulo micro SD
Fotorresistencias
Resistencias de 1KΩ
Transistor 2N2222A
VALOR
UNITARIO
(USD)
VALOR
TOTAL
(USD)
Cable Jumpers (Macho-Macho de 10 cm)
Protoboard (pequeño)
Batería de 9 v
Buzzer
Cable Jumpers (Macho-Hembra de 10 cm)
Pulsador
Resistencia de 10KΩ
Presupuesto del sistema propuesto en la investigación
Amplificador
Circuito Integrado LM386
Condensador electrolítico de 220uF
Conector para batería de 9 v (broche)
Batería de 9 v
Detección de proximidad y alerta de bus con el sistema de envío de destino de la persona invidente
Resistencia de 10k Ω
Parlante de 8 Ω 1watt
Plug o conector para la entrada de audio
Conector De Corriente Dc macho
Conector para batería de 9 v (broche)
Conector De Corriente Dc macho
Arduino Uno
Módulo GSM / GPRS SIM900
Sensor ultrasónico HC-SR04
ELEMENTOS CANTIDAD
Propuesta 89
4.17 Conclusiones
Luego de haber realizado las respectivas encuestas a los
adolescentes no videntes de 17 a 20 años de edad de la Ciudadela El
Recreo del Cantón Durán, los resultados que se obtuvieron fueron el 73%
a favor del uso de esta tecnología.
El sistema propuesto para facilitar la movilización de dichos
adolescentes no videntes que habitan en este sector, consta de un fácil
manejo, además de tener un dispositivo cómodo para su utilización. El
sistema establece un cambio en el servicio de transporte urbano de la línea
17 (4), por medio de una pantalla la cual está colocada junto al chofer, el
cual puede visualizar el destino o la siguiente parada del usuario no vidente,
además cumple con el objetivo principal del estudio planteado, el cual es
que las personas no videntes puedan de forma autónoma movilizarse.
Los elementos establecidos para el prototipo de un sistema de
acercamiento de buses para personas no videntes, han sido seleccionados
por sus costos, así como su fácil programación e implementación. Las
características que da Arduino Uno permiten el desarrollo del sistema
propuesto ya que soporta la comunicación entre circuitos integrados y
elementos electrónicos, además dispone de los suficientes pines de
alimentación y entradas / salidas digitales para conectar el sensor
ultrasónico, el módulo GSM / GPRS SIM900 y el módulo micro SD.
En el sistema propuesto, se mantiene un constante ahorro de energía,
solo se activa cuando el usuario requiera el servicio de movilización,
evitando así un uso innecesario del consumo de la batería procurando que
el sistema esté disponible para utilizarlo posteriormente. Recalcando que
las pilas pueden ser recargables.
Propuesta 90
La conexión entre los dispositivos es verídica ya que se obtuvieron los
resultados deseados y posteriormente un correcto funcionamiento, lo
mismo con la programación en Arduino Uno ya que se pudo establecer la
comunicación entre los dispositivos.
Al culminar este proyecto se cumple con los objetivos planteados,
además del conocimiento adquirido tanto del funcionamiento del sistema
como de las necesidades que tienen las personas con discapacidad visual
de la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán al momento de movilizarse en
los buses urbanos de la línea 17 (4).
4.18 Recomendaciones
Luego de haber realizado la investigación, y el desarrollo de las
respectivas encuestas se pueden mencionar las siguientes
recomendaciones a la población y a quien desee continuar con la
investigación de este prototipo en base a un sistema de acercamiento de
buses para personas no videntes.
Se sugiere discreción y cuidado al momento del montaje del sistema,
se podría utilizar y sustituir la placa de Arduino Uno por una más pequeña
como la placa de Arduino nano, pero siempre y cuando investigando sus
respectivos puertos.
Si se va a cambiar el módulo GSM / GPRS SIM900 (usado), por el
módulo GSM / GPRS SIM900A MINI (no usado), recordar que este módulo
que no estoy usando solo funciona con 2 bandas de frecuencia de 900 y
1800 Mhz y solo funciona en algunos países Asiáticos, se le podría cambiar
el firmware poniéndole un firmware del módulo SIM900.
Antes de usar las baterías por primera vez, se recomienda cargarlas
usando energía eléctrica, de esta forma se prolonga la vida útil de la batería
Propuesta 91
o colocar baterías recargables y de esta manera no habrá que gastar en
baterías al momento de que estas se descarguen por el uso.
Si van a usar los cables jumpers para realizar los puentes entre los
elementos electrónicos, traten de no doblarlos mucho ya que están hechos
por cable de hilos y se rompen con facilidad, al momento de colocar los
extremos del cable jumpers que hagan contacto con los puertos de los
demás elementos electrónicos para que tengan un buen funcionamiento.
Que las paradas establecidas por el Municipio sean respetadas por
los choferes de buses de transporte urbano y por los usuarios, con ello se
promueve el orden en el sector sin causar ningún tipo de accidente y
además de generar cultura en la sociedad.
A los estudiantes que deseen seguir con dicha investigación, se les
recomienda hacer estudios en distintos lugares para poder establecer un
informe que contenga la aceptabilidad del prototipo de un sistema de
acercamiento de buses para personas no videntes, en el cual se basa este
proyecto de tesis.
Anexos 92
Anexo 93
ANEXO N° 1
PERSONAS CON DISCAPACIDAD VISUAL EN EL CANTÓN DURÁN
CDLA. EL RECREO
Fuente: http://www.consejodiscapacidades.gob.ec/estadistica/index.html Elaborado por: CONADIS
ANEXO N° 2
PERSONAS CON DISCAPACIDAD VISUAL REGISTRADAS
Fuente: http://www.consejodiscapacidades.gob.ec/estadistica/index.html Elaborado por: CONADIS
Anexo 94
ANEXO N° 3
CARNET DE DISCAPACIDAD CONADIS Y MINISTERIO DE SALUD
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Anexo 95
ANEXO N° 4
CALIFICACIÓN Y ACREDITACIÓN A LAS PERSONAS CON
DISCAPACIDAD
Fuente: http://www.consejodiscapacidades.gob.ec/ Elaborado por: CONADIS
Anexo 96
ANEXO N° 5
CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR
(DISCAPACIDADES)
Fuente: Constitución de la República del Ecuador (discapacidades) Elaborado por: Constitución de la República del Ecuador (discapacidades)
Anexo 97
ANEXO N° 6
LEY ORGÁNICA DEL CONADIS
Fuente: http://obi.itb.edu.ec/public/docs/ley_organica_disccapacidades_ecuador2.pdf Elaborado por: Ley Orgánica del CONADIS
Fuente:http://www.consejodiscapacidades.gob.reglamento_ley_organica_discapacidades.pdf Elaborado por: Ley Orgánica del CONADIS
Anexo 98
ANEXO N° 7
FORMATO DE LA ENCUESTA
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Carrera de Ingeniería en Teleinformática
Preguntas de identificación
Género
Masculino
Femenino
Edad
De 17 - 18
De 19 - 20
Tiempo de residencia en la Ciudadela El Recreo del Cantón Durán
Menos de 1 año
De 1 a 6 años
Más de 7 años
Pregunta filtro
¿Utiliza o ha utilizado la línea 17 (4) para su movilización?
Si No
La siguiente encuesta está orientada al proyecto de Tesis que tiene como título “PROTOTIPO DE UN SISTEMA PREVENTIVO DE ACERCAMIENTO DE BUSES PARA PERSONAS NO VIDENTES”, para recopilar información que pretenda conocer la viabilidad de la propuesta planteada.
Cada pregunta cuenta con alternativas que deben ser seleccionadas según su percepción.
Marca con una “X” en el casillero que se encuentra cada opción.
Anexo 99
Preguntas
Totalmente
en
desacuerdo
En
desacuerdo
Ni de
acuerdo ni
en
desacuerdo
De
acuerdo
Totalmente de
acuerdo
¿Usted se moviliza
acompañado?
¿Cree usted que el
servicio dado por los
buses urbanos del
cantón Durán de la
Ciudadela El Recreo es
el adecuado para
personas con
discapacidad visual?
¿Ha tenido molestias al
subirse a los buses?
¿Considera suficiente el
número de paraderos
instalados en el Cantón
Durán de la Ciudadela El
Recreo para abordar el
transporte público?
¿Considera necesario
habilitar un bus y
paradas exclusivas para
las personas con
discapacidad visual?
¿Está de acuerdo con el
trabajo que realizan
ministerios para la
inclusión de los no
videntes?
¿Estaría dispuesto a ser
partícipe de un
prototipo de
movilización para los no
videntes?
¿Cree que sería una
buena respuesta a su
necesidad de
movilización?
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Anexo 100
ANEXO N° 8
REALIZANDO LAS ENCUESTAS A LAS PERSONAS NO VIDENTES
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Anexo 101
ANEXO N° 9
CÓDIGO DE PROGRAMACIÓN EN ARDUINO (DETECCIÓN DE
PROXIMIDAD Y ALERTA DE BUS)
#define trigPin 2
#define echoPin 4
int speakerPin = 6;
int numTones = 10;
int tones[ ] = {261, 277, 294, 311, 330, 349, 370, 392, 415, 440,466, 494};
// mid C C# D D# E F F# G G# A
void setup()
{ Serial.begin (9600);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
}
void loop()
{ long duracion, distancia ;
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duracion = pulseIn(echoPin, HIGH) ;
distancia = duracion / 2 / 29.1 ;
Serial.println(String(distancia) + " cm.") ;
if ( distancia >30){
noTone(speakerPin);
}
if (distancia < 30 && distancia >10){
tone(speakerPin, tones[350 - distancia]);
Anexo 102
delay(700);
}
else {
noTone(speakerPin);
}
if ( distancia < 10){
tone(speakerPin, tones[400]);
delay(500);
}
else{
noTone(speakerPin);
}
}
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
ANEXO N° 10
CÓDIGO DE PROGRAMACIÓN EN ARDUINO (SISTEMA DE ENVÍO DE
DESTINO DE LA PERSONA INVIDENTE)
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial SIM900Serial(7, 8);
int boton = 2;
int boton2 = 3;
int boton3 = 4;
int boton4 = 5;
int boton5 = 6;
int valor = 0;
int valor2 = 0;
int valor3 = 0;
int valor4 = 0;
int valor5 = 0;
Anexo 103
void setup() {
pinMode(boton, INPUT);
pinMode(boton2, INPUT);
pinMode(boton3, INPUT);
pinMode(boton4, INPUT);
pinMode(boton5, INPUT);
SIM900Serial.begin(19200);
delay(1000);
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
valor = digitalRead(boton);
valor2 = digitalRead(boton2);
valor3 = digitalRead(boton3);
valor4 = digitalRead(boton4);
valor5 = digitalRead(boton5);
if (valor == HIGH) {
Serial.println("presionado!!!");
EnvioTexto();
delay(1000);
valor = 0;
}
else if (valor2==HIGH){
Serial.println("presionado2");
EnvioTexto2();
delay(1000);
valor2=0;
}
else if (valor3==HIGH){
Serial.println("presionado3");
EnvioTexto3();
delay(1000);
Anexo 104
valor2=0;
}
else if (valor4==HIGH){
Serial.println("presionado4");
EnvioTexto4();
delay(1000);
valor2=0;
}
else if (valor5==HIGH){
Serial.println("presionado5");
EnvioTexto5();
delay(1000);
valor2=0;
}
else{
Serial.println("apagado");
}
}
void EnvioTexto()
{
SIM900Serial.print("AT+CMGF=1\r");
delay(100);
SIM900Serial.println("AT + CMGS = \"+593991469397\"");
delay(100);
SIM900Serial.println("Primera etapa");
delay(100);
SIM900Serial.println((char)26);
delay(100);
SIM900Serial.println();
}
void EnvioTexto2()
{
SIM900Serial.print("AT+CMGF=1\r");
Anexo 105
delay(100);
SIM900Serial.println("AT + CMGS = \"+593991469397\"");
delay(100);
SIM900Serial.println("segunda etapa");
delay(100);
SIM900Serial.println((char)26);
delay(100);
SIM900Serial.println();
}
void EnvioTexto3()
{
SIM900Serial.print("AT+CMGF=1\r");
delay(100);
SIM900Serial.println("AT + CMGS = \"+593991469397\"");
delay(100);
SIM900Serial.println("tercera etapa");
delay(100);
SIM900Serial.println((char)26);
delay(100);
SIM900Serial.println();
}
void EnvioTexto4()
{
SIM900Serial.print("AT+CMGF=1\r");
delay(100);
SIM900Serial.println("AT + CMGS = \"+593991469397\"");
delay(100);
SIM900Serial.println("cuarta etapa");
delay(100);
SIM900Serial.println((char)26);
delay(100);
SIM900Serial.println();
}
void EnvioTexto5()
{
Anexo 106
SIM900Serial.print("AT+CMGF=1\r");
delay(100);
SIM900Serial.println("AT + CMGS = \"+593991469397\"");
delay(100);
SIM900Serial.println("quinta etapa");
delay(100);
SIM900Serial.println((char)26);
delay(100);
SIM900Serial.println();
}
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
ANEXO N° 11
CÓDIGO DE PROGRAMACIÓN EN ARDUINO (SISTEMA DE AUDIO
AUTOMATIZADO)
#include <SD.h>
#include <SPI.h>
#include <TMRpcm.h>
#define SD_ChipSelectPin 4
TMRpcm Audio;
int umbral = 1;
void setup() {
Audio.speakerPin = 9;
Audio.quality(1);
Audio.setVolume(5);
pinMode(3,INPUT);
Serial.begin(9600);
Serial.println("Inicializando");
if (!SD.begin(SD_ChipSelectPin)) {
Serial.println("Fallo de la tarjeta SD, revisa las conexiones papu :v");
Return;
Anexo 107
}
else{
Serial.println("SD inicializada correctamente!");
}
}
void loop() {
int sensorValue0 = analogRead(A0);
int sensorValue1 = analogRead(A1);
int sensorValue2 = analogRead(A2);
int sensorValue3 = analogRead(A3);
int sensorValue4 = analogRead(A4);
if (sensorValue0<umbral){
Serial.println (sensorValue0);
Audio.play("etp1.wav");
}
if (sensorValue1<umbral){
Serial.println (sensorValue1);
Audio.play("etp2.wav");
}
if (sensorValue2<umbral){
Serial.println (sensorValue2);
Audio.play("etp3.wav");
}
if (sensorValue3<umbral){
Serial.println (sensorValue3);
Audio.play("etp4.wav");
}
if (sensorValue4<umbral){
Serial.println (sensorValue4);
Audio.play("etp5.wav");
}
}
Fuente: Investigación Directa Elaborado por: Vásquez Rodríguez Andrés
Anexo 108
ANEXO N° 12
COMANDOS AT MÁS USADOS EN LOS MÓDULOS GSM/GPRS
Fuente: Investigación Directa Elaborados por: Vásquez Rodríguez Andrés
Bibliografía 109
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