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Introducción
El envejecimiento es un fenómeno que marcará el siglo XXI; a escala global, cada segundo 2 personas cumplen 60 años y al momento, en el mundo existen 962 millones de personas mayores de esa edad.
Envejecimiento no es sinónimo de limitante en actividades cotidianas; sin embargo, se presentan deficiencias que podrían comprometer irreparablemente la salud física y mental, siendo la pérdida de memoria la más frecuente.
Un estudio realizado en España sobre la prevalencia de deterioro cognitivo y la demencia en adultos mayores, demostró que cerca del 76% de los adultos mayores mostraron algún grado de deterioro cognitivo y que además un 40% de personas que viven en estos hogares con deterioro cognitivo, no tienen un diagnóstico de la enfermedad o de sus causas. El deterioro cognitivo en los adultos mayores es un estado en el cual el individuo pierde sus capacidades de razonamiento, entendimiento y de memoria, sin que cumpla con criterios para clasificarlo como demencia. Las personas que lo padecen, suelen tener problemas de convivencia dentro del núcleo familiar, lo que conlleva a disminuir su calidad de vida.
En Ecuador, lo expuesto en un artículo de Ecuavisa (2017), la ONU indica el registro de 16.625 millones de habitantes, correspondiente con el 10 % a las personas de más de 60 años, es decir, hay un total de 1.662.000 adultos mayores en el país; se determina que la población de adultos mayores de Ecuador representa un porcentaje significativo y lleva consigo la preocupación en familiares e inclusive en los mismos adultos mayores, debido al deterioro cognitivo que se presenta.
Varios expertos han desarrollado dispositivos tecnológicos usables que pueden adherirse al cuerpo y aplicaciones que proporcionan ayuda a los adultos mayores que presentan deficiencia para recordar; todos esos dispositivos fueron evaluados con adultos mayores, arrojando resultados positivos por la mayoría de evaluados, y comercializados.
La sobrevaloración de los dispositivos se convierte en una limitante en adquisición para la mayoría de adultos mayores, llevándolos a recordatorios de métodos antiguos como: calendarios, agendas y croquis en papel; ocasionado imprecisiones en el cumplimiento de actividades establecidas.
Otro requisito es que sean transportables, plegados al cuerpo y brinden independencia a los adultos mayores, de manera que no se sientan que están presente o incomodando sus actividades; debido a que puedan sentirse intimidados por la presencia de la tecnología.
La propuesta es usar “micro-tecnología”, que abarca la utilización de dispositivos que requieran sensores, activación por voz, monitoreo por GPS, conectividad por telefonía celular y por computadores; hoy en día permitiendo que sea posible envejecer en el hogar, dando independencia a los adultos mayores.
Por ende, se desarrollará una opción basada en tecnología IoT (Internet de las cosas), con sistema móvil digital (GSM: Sistema Global para las comunicaciones Móviles), sin llegar a invertir una gran cantidad económica, pero que cumpla el objetivo de geolocalizar y brindar alertas de recordatorios de eventos o tratamientos para los adultos mayores.
Desarrollo
Internet de las cosas (IoT) es la conexión de millones de dispositivos inteligentes y sensores conectados a internet (Serrano, 2016), que tienen la capacidad de auto organizarse, compartir información, datos y recursos, reaccionando y actuando ante situaciones y cambios en el entorno (Madakam, et al., 2015).
El servidor web (también llamado webserver en inglés) es el software que se encarga de despachar el contenido de un sitio web al usuario (Borges, 2019). El proceso de comunicación comienza en nuestro navegador web, al escribir la dirección de un sitio web y presionar enter comienza la siguiente secuencia: el sistema hace una búsqueda DNS para encontrar en cuál servidor está alojado el sitio en cuestión.
Cuando el server es encontrado, el navegador le pide el contenido del sitio web, y acto seguido el webserver procesa este pedido y envía dicho contenido al navegador, lo cual da como resultado la visualización del sitio en nuestra pantalla.
Hueso Ibáñez (2015), define la base de datos como un conjunto de datos relacionados y organizados con cierta estructura. Según dicha organización distinguimos entre diferentes modelos, como el relacional, jerárquico o en red.
La tecnología inalámbrica es la que hace posible la capacidad de comunicarse entre dos o más entidades (ordenadores o PC, Smartphone, Tv, etc.) separadas a una distancia e incluso en movimiento, sin el uso de cables de ningún tipo ni otros medios físicos.
El Sistema Global de Comunicaciones Móviles (GSM), se trata de un estándar muy utilizado desde principios de siglo y también se conoce como 2G debido a que supuso un salto de las comunicaciones analógicas a las digitales.
La banda de frecuencia en la que opera el GSM difiere según el territorio. En Europa se utiliza el espectro radioeléctrico de 900 y 1800 MHZ, mientras que en Estados Unidos la banda es la de 1900. Esto hace que no todos los móviles GSM puedan funcionar en todo el mundo, a no ser que su tecnología esté preparada para conectarse a todas las bandas.
El Sistema de Posicionamiento Global (GPS), es un sistema que tiene como objetivo la determinación de las coordenadas espaciales de puntos respecto de un sistema de referencia mundial. Los puntos pueden estar ubicados en cualquier lugar del planeta, pueden permanecer estáticos o en movimiento y las observaciones pueden realizarse en cualquier momento del día.
Para la obtención de coordenadas el sistema se basa en la determinación simultánea de las distancias a cuatro satélites (como mínimo) de coordenadas conocidas.
El ESP32 es un SoC (System on Chip) diseñado por la compañía china Espressif y fabricado por TSMC. Integra en un único chip un procesador Tensilica Xtensa de doble núcleo de 32bits a 160Mhz (con posibilidad de hasta 240Mhz), conectividad Wifi y Bluetooth. El resumen de las características se observa en la tabla 1.
Tabla 1 - Características técnicas ESP32.
| Especificaciones técnicas | |
|---|---|
| Procesador Xtensa LX6 de 32 bits de doble núcleo | 16 salidas PWM (LED PWM) |
| Velocidad de 160Mhz (máximo 240 Mhz) | 1 salida PWM para motores |
| Co-procesador de ultra baja energía | 11 conversor analógico al digital de 10 pin |
| Memoria 520 KiB SRAM | 10x sensores capacitivos (en GPIO) |
| Memoria flash externa hasta 16MiB | 3x UART, 4x SPI, 2x I2S, 2x I2C, CAN bus 2.0 |
| Encriptación de la Flash | Controladora host SD/SDIO/CE-ATA/MMC/eMMC |
| Arranque seguro | Controladora slave SDIO/SPI |
| Pila de TCP/IP integrada | Sensor de temperatura |
| Wifi 802.11 b/g/n 2.4GHz (soporta WFA/WPA/WPA2/WAPI) | Sensor de effecto Hall |
| Bluetooth v4.2 BR/EDR y BLE | Generador de números aleatorios |
| Criptografía acelerada por hardware | Reloj tiempo real (RTC) |
| 32 pins GPIO | Controlador mando a distancia infrarrojos (8 canales) |
| Conversor analógico digital (ADC) de 12bits y 18 canales | 2 conversores digital analógico (DAC) de 8bits (LLAMAS, 2018) |
El dispositivo ESP8266, se trata de un chip integrado con conexión WiFi y compatible con el protocolo TCP/IP, el objetivo principal es dar acceso a cualquier microcontrolador a una red. La gran ventaja del ESP8266 es su bajo consumo y es el producto ideal para wereables y dispositivos del IoT. El resumen de las características se observa en la tabla 2.
Tabla 2 Características técnicas ESP8266.
| Especificaciones técnicas | |
|---|---|
| Utiliza una CPU Tensilica L106 32-bit | Soporta IPv4 y los protocolos TCP/UDP/HTTP/FTP |
| Voltaje de operación entre 3V y 3,6V | No soporta HTTPS en un principio. Si que lo hace mediante software tanto en cliente como servidor TLS1.2. La primera implementación está todavía en desarrollo. |
| Corriente de operación 80 mA | Tiene 17 puertos GPIO pero solo se pueden usar 9 o 10. El GPIO16 es especial ya que está conectado al RTC (Real Time Clock). |
| Temperatura de operación -40ºC y 125ºC | Pueden ser configurados con resistencia Pull-up o Pull-down. |
| Voltaje de trabajo entre 3V y 3,6V. Según noticias del propio CEO de Espressif, admite tensiones de entrada de 5V e los puertos GPIO. | Soporta los principales buses de comunicación (SPI, |
El Arduino MKR100 es una placa de gran alcance que combina la funcionalidad de las placas Arduino / Genuino ZERO y el Escudo de Wi-Fi, es la solución ideal para los que desean diseñar proyectos de IoT (Internet de las cosas), aunque hay que tener experiencia previa en la creación de redes (Ahedo Mardones & Ahedo González, 2019). En la tabla 3 se puede observar las características técnicas.
Tabla 3 Características técnicas Arduino MKR100.
| Especificaciones técnicas | |
|---|---|
| Microcontrolador: ARM | I2C: 1 |
| MCU Cortex- M0 SAMD21 + 32 bits | Entrada analógica pines: 7 (ADC 8/10/12 bits) |
| Junta de fuente de alimentación: (USB / VIN) 5V | Salida analógica patillas: 1 ( DAC de 10 bits ) |
| Batería soportada sola célula , 3.7V , mínimo ( * ) Li - Po 700 mAh | Interrupciones externas: 8 |
| Digital pines I / O: 8 | SPI: 1 |
| PWM Pins: 4 (D2 - D5 ) | Corriente continua para Pin I/O: 7 mA |
| UART: 1 | Memoria flash: 256 KB |
| Voltaje de circuito operativo: 3.3V | SRAM: 32 KB |
| Velocidad del reloj: 32,768 kHz , 8 MHz y 48 MHz | Full-Speed USB Device y Host incrustado. |
El DFPlayer Mini es un pequeño módulo reproductor de sonido en formato MP3 de bajo precio y con salida directa al altavoz. El módulo puede utilizarse de forma autónoma con batería, altavoz y pulsadores conectados, o en combinación con un Arduino o cualquier otro MCU con capacidades RX / TX, lo cual lo hace idóneo para multitud a aplicaciones (Morales, 2017). Detalles técnicos de este reproductor se observan en la tabla 4.
Tabla 4 - Características técnicas módulo DFPlayer Mini.
| Especificaciones técnicas | |
|---|---|
| Velocidades de muestreo admitidas (kHz): 8 / 11.025 / 12/16 / 22.05 / 24/32 / 44.1 / 48. | Una variedad de modos de control, modo de control de E / S, modo serie, modo de control de botón AD. |
| Salida DAC de 24 bits, soporte para rango dinámico 90dB, soporte SNR 85dB. | Función de espera de sonido publicitario, la música se puede suspender. |
| Totalmente compatible con FAT16, sistema de archivos FAT32, soporte máximo 32G de la tarjeta TF, soporte 32G de disco U, 64M bytes NORFLASH. | Datos de audio ordenados por carpeta, soporta hasta 100 carpetas, cada carpeta puede contener hasta 255 canciones. |
| Volumen ajustable de 30 niveles, ecualizador de 6 niveles ajustable. | |
| Dimensiones: 21x21x12 mm. | Peso: 04 g. |
La MP3 shield permite convertir tu placa Arduino en un completo reproductor de archivos de audio MP3. El chip recibe los datos de la memoria mediante SPI y una vez decodificado, lo envía por la salida de audio estéreo con jack de 3.5mm, aunque también dispone de unos pines por si quieres conectar un altavoz externo (SparkFun Electronics, 2014).
La MP3 shield viene con todos los componentes de superficie soldados a falta de los pines de 6 y 8 que podrás encontrar en los productos relacionados. En la tabla 5 se observa el resumen de datos técnicos.
Tabla 5 - Características técnicas módulo MP3 Shield.
| Especificaciones técnicas | |
|---|---|
| Chip decodificador VS1053B | Detección de cruce por cero para un volumen suave cambio |
| Capaz de reproducir archivos OGG Vorbis, AAC, WMA y MIDI. | Controlador de auriculares estéreo capaz de manejar una carga de 30 Ω |
| Codifica estéreo IMA ADPCM / PCM | Encendido y apagado silencioso |
| Soporte de transmisión para MP3 y WAV | Interfaz de salida I2S para DAC externo |
| Procesamiento espacial EarSpeaker | Voltajes separados para analógico, digital, E / S |
| Controles de graves y agudos | RAM en chip para código de usuario y datos |
| DAC estéreo en chip de alta calidad sin error de fase entre canales | Control de serie e interfaces de datos. |
| Conector de salida de audio de 3.5 mm | Encabezado espaciado de 0.1 "para salida de altavoz |
| Zócalo para tarjeta de memoria microSD. | |
El módulo micro-sd mp3 wtv020, es un pequeño chip que permite medir sonidos en tus proyectos de una forma muy sencilla. La placa incluye un zócalo para tarjetas SD y un zócalo para tarjetas MicroSD. En la tabla 6 se muestran los datos técnicos. (Tabla 6)
Tabla 6 - Características técnicas módulo Mp3 wtv020.
| Especificaciones técnicas | |
|---|---|
| Modelo WTV020-SD-16P | Formato de archivos AD4 y WAV |
| Voltaje de entrada 2.6V~3.6V | Frecuencia de muestreo WAV 6KHz~16KHz |
| Corriente de entrada 16uA | Frecuencia de muestreo AD4 6KHz~32KHz |
| Almacenamiento en memoria 32MB~1GB/2GB | DAC 16 bits (PWM salida de audio) |
| Dispone de 2 salidas PWM para conectar directamente un altavoz (8 Ohm/0.5W). | Soporta tarjetas desde 64Mb hasta 2Gb (sistema de archivos FAT) |
| Formato 4-bit ADPCM (.ad4) de 6Khz a 36Khz. | Corriente en reposo de tan solo 8.0uA |
El Módulo Gps Ublox Neo M8n 0-01 con antena incluye su antena cerámica para colocarse directamente sobre el PCB, por lo que ya viene listo para operar sin requerir más accesorios. Las señales que entran y salen son de 3.3 volts, por lo que se requiere un convertidor de niveles si un arduino o microcontrolador de 5 volts va a comunicarse (transmitir) hacia el módulo GPS.
Si solamente se desean recibir los datos NMEA basta con conectar el pin TX con el RX de arduino y recibir los datos que envía el módulo, en este caso, no hace falta conversión de niveles por que el arduino reconoce los 3.3 volts como nivel alto. Precio estimado $35,00 (ElectroStore, 2019). En la tabla 7 se observan los detalles técnicos.
Tabla 7 - Características técnicas módulo Gps Ublox Neo M8n.
| Especificaciones técnicas | |
|---|---|
| Fuente de alimentación: 3-5V | Antena cerámica activa incluida |
| Comunicación serial | LED indicador de señal |
| BAUDRATE: 9600 | EEPROM para guardar configuración de parámetros |
| Precisión de posición 2.0 m CEP | Arranque en frío: 26 s |
| Tamaño de la antena: 25*25 mm | Tamaño del módulo: 25*35mm |
Esun Mini Modulo Celular GSM/GPRS + GPS basado en la última versión del conocido chip SIM808 que permite realizar llamadas de voz, enviar y recibir SMS y datos, pero ademas incluye un GPS integrado en el chip (Adafruit Industries, 2019). (Tabla 8)
Este shield se comunica con tu Arduino por vía Serial UART (TXD, RXD). Ideal para aplicaciones de telemetria, seguridad, control, rastreo y medición a distancia. Lo único que necesitas es ponerle un chip (SIM) de cualquier compañía celular. Precio estimado $254,000 pesos colombianos.
Tabla 8 - Características técnicas GSM y GPS.
| Especificaciones técnicas | |
|---|---|
| GSM | GPS |
| Quad-band 850/900/1800 / 1900MHz - se conectan a cualquier red mundial GSM con cualquier SIM 2G (se sugiere T-Mobile en los EE.UU). | 66 canales de adquisición / 22 de seguimiento |
| Hacer y recibir llamadas de voz usando un auricular o un altavoz de 8Ω externo + micrófono electret. | GPS L1 C/A code |
| Enviar y recibir mensajes SMS | Sensibilidad: Seguimiento: -165 dBm, Cold starts : -147 dBm |
| Enviar y recibir datos GPRS (TCP / IP, HTTP, etc) | Time-To-First-Fix: Cold starts: 30s (typ.), Hot starts: 1s (typ.), Warm starts: 28s (typ.) |
| Tamaño del módulo: 1.75“ x 1.6″ (4.44 cm x 4.06 cm) | Precisión: aproximadamente 2.5 metros |
El módulo Sim808 Gsm, Gprs Y Gps con antenas es un módulo con dos funciones principales, su diseño se creó a partir del módulo GSM / GPS SIM808 de SIMCOM e incorpora un modo de consumo de baja energía y puede conectarse con sistemas de energía a base de baterías de litio. (Tabla 9) Es compatible con GSM / GPRS de cuatro bandas y A-GPS. Combina la tecnología GPS para obtener la posición en latitud y longitud (SIM Tech, 2014).
El módulo se controla mediante comandos AT mediante una interfaz de comunicación serial, puede funcionar ya sea con una lógica de voltaje de 3.3V y/o 5V (SIM Tech, 2014). Precio estimado $45.
Tabla 9 - Características técnicas del módulo Sim808.
| Especificaciones técnicas | |
|---|---|
| Voltaje de alimentación 3.5-4.2V. | Clases múltiples 12 GPRS conectividad: máx. 85.6kbps. |
| Incluye antena GPS. | GPRS estación móvil de clase B. |
| Cuatro bandas 850/900/1800 / 1900MHz. | Soporta reloj de tiempo real |
| Chip SIM808 | Corriente de alimentación: 2A |
| Tres interfaces de entrada de energía: Interfaz DC044 y VIN y una interfaz de batería de litio. | Con interfaces para antenas GPS, GSM y BT. Interfaz serie TTL. |
CentOS es un proyecto de código abierto gratuito de nivel empresarial con la misma funcionalidad, rendimiento y estabilidad que el sistema operativo de pago Redhat Enterprise Linux (RHEL). Comparte casi el 95% de las características de la RHEL comercial con la gran diferencia de la falta de puerto IBM Z System y algunas variantes limitadas para la virtualización.
El servidor HTTP Apache es un servidor web HTTP de código abierto, para plataformas Unix (BSD, GNU/Linux, etc.), Microsoft Windows, Macintosh y otras, que implementa el protocolo HTTP/1.1 y la noción de sitio virtual según la normativa RFC 2616.
Apache es usado principalmente para enviar páginas web estáticas y dinámicas en la World Wide Web. Muchas aplicaciones web están diseñadas asumiendo como ambiente de implantación a Apache, o que utilizarán características propias de este servidor web.
MariaDB Server es una de las bases de datos relacionales de código abierto más populares. Está hecho por los desarrolladores originales de MySQL y se garantiza que seguirá siendo de código abierto. Es parte de la mayoría de las ofertas en la nube y el valor predeterminado en la mayoría de las distribuciones de Linux.
Se basa en los valores de rendimiento, estabilidad y apertura, y MariaDB Foundation asegura que las contribuciones serán aceptadas por mérito técnico. Incluye clustering avanzado con Galera Cluster 4, características de compatibilidad con la base de datos Oracle y las tablas de datos temporales, lo que permite consultar los datos tal como
Etapa 1 - Realización de encuestas
La encuesta se realizó en la ciudad de Quevedo, ubicada a orillas del río Quevedo, con una población de 210.657 mil habitantes y una extensión de 303 kilómetros cuadrados.
Teniendo en cuenta los centros especializados en atención u organizaciones compuestas para adultos mayores, se tomó como referencia al Centro Gerontológico Quevedo y el PAMUNIQ.
En la encuesta realizada en el Centro Gerontológico Quevedo (Dirección distrital 12D03) se conversó con la Lcda. Gina Aroca (Analista de protección especial), quien amablemente nos facilitó los datos de los adultos mayores atendidos por el MIES, sus resultados se presentan en la tabla 10.
Tabla 10 - Datos de los adultos mayores atendidos por el MIES.
| Modalidad | Cantidad de adultos mayores |
|---|---|
| Diurna | 140 |
| Espacios activos con alimentación | 225 |
| Espacios activos sin alimentación | 300 |
| Residencial | 30 |
| Atención domiciliaria | 167 |
| Total | 862 |
El Patronato Municipal del Niño de Quevedo (PAMUNIQ) cuenta con un centro gerontológico llamado “Eterna juventud”, en el cuál hay 55 adultos mayores atendidos en la modalidad diurno, la promotora social es la Lcda. Mayra Quishpe.
Las preguntas que prevalecieron en la encuesta fueron de ambas localidades fueron:
¿Tiene problemas de salud?
¿En su día a día olvida realizar alguna actividad rutinaria?
¿Estaría de acuerdo en usar un aparatito que le ayude a recordar alguna actividad a realizar?
¿En qué parte del cuerpo le gustaría llevar el aparatito de recordatorio?
En totalidad fueron 917 adultos mayores encuestados, donde los resultados indican un 87,79% de aceptabilidad al dispositivo IoT para agendar y geolocalizar; también se mostró un 53,22% aprobando que su utilización sería más cómoda colgado en el cuello (como un medallón).
Etapa 2 - Análisis comparativo de los equipos electrónicos adecuados para la elaboración del proyecto
Tabla 11 - Comparación de equipos electrónicos para conectividad inalámbrica.
| Características | Módulo Esp32 | Módulo Esp8266 | Arduino MKR100 |
|---|---|---|---|
| Procesador | Xtensa LX6 de 32 bits de doble núcleo | Tensilica L106 32-bit | SAMD21 Cortex-M0+ 32bit low power ARM MCU |
| Memoria | 520 KB SRAM | 36kB | 32 KB SRAM |
| Salidas PWM | 16 salidas PWM (LED PWM) 1 salida PWM para motores | 16 pines GPIO | 12 |
| Estándar | 802.11 b/g/n 2.4GHz (soporta WFA/WPA/WPA2/WAPI) Bluetooth v4.2 BR/EDR y BLE | WiFi 2.4 GHz, support WPA/WPA2 | 802.11 n WiFi |
| Velocidad de reloj | RTC 80 MHz | 80 MHz | 32.768 kHz (RTC), 48 MHz |
| Voltaje de operación | 2.3 V to 3.6 V | 3.0~3.6V | 3.3 V |
| Frecuencia de reloj | 160 MHz | 800 MHz | -- |
| Dimensiones | Largo: 54.6 mm | Largo: 48.40 mm | Largo: 61.5 mm |
| Ancho: 27.94 mm | Ancho:25.50 mm | Ancho: 25 mm |
Analizando la tabla 11 con las características técnicas de los distintos módulos con tecnología Wifi 802.11 b se optó por trabajar con el módulo Esp32, brinda mejor relación usabilidad-costo, tamaño adecuado para la ergonomía del dispositivo IoT y además proporciona tecnología bluetooth v4.2; característica inalámbrica puede ser considerada para una futura implementación, donde se necesite conectividad de corto alcance.
Tabla 12 - Comparación de quipos electrónicos para la comunicación por voz.
| Características | Módulo df player mini mp3 arduino | Módulo arduino shield mp3 | Módulo micro-sd mp3 wtv020 |
| Voltaje de entrada | DC 3.2 - 5 V | 1.8 - 3. V | 3.3 V |
| Formato compatible | FAT16 y FAT32 | FAT32 | FAT32 |
| Almacenamiento de tarjeta | 32 GB | 2 GB | 64 MB - 2 GB |
| Zócalo para tarjeta de memoria | microSD | microSD | microSD |
| Dimensiones | 21x21x12 mm | 5.5x5.5x1.3 cm | 6x4.2x1.2 cm |
| Peso | 04 gr | 10 gr | 18.1 gr |
La mayoría de módulos que proporcionan posibilidad de reproducir audio, cuentan con características similares al cumplir con la función requerida, pero el más accesible en Ecuador es el df player mini mp3 arduino que además cuenta con adaptabilidad en el ensamblaje, las características destacables se pueden observar en la tabla 12.
Etapa 3 - Desarrollo de la plataforma web, creación de base de datos y ensamble del dispositivo IoT
Se desarrolló una plataforma web usando el lenguaje PHP para la gestión de los recordatorios y ubicaciones de los diferentes dispositivos que serán asociados con un usuario principal, en la Figura 1 se observa el formato para que ingrese ese usuario; este será el que llevará el dispositivo y la disponibilidad de asociar otros usuarios como supervisores para que puedan hacer seguimiento y gestión de los dispositivos del usuario principal.
El usuario principal puede añadir actividades, así como observar a detalle todas las ingresadas (Fig 2) y finalmente la plataforma web brinda la opción de verificar la localización del adulto mayor que posee el dispositivo (Fig 3).
Desarrollo de la plataforma web, creación de base de datos y ensamble del dispositivo IoT.
Diseño del medallón
Controladora: para el cerebro del dispositivo se utilizará el módulo ESP32 por su tamaño y su posibilidad de conexión WIFI.
El dispositivo se comprende de una controladora que se encargara de realizar el control y gestión de los demás módulos para el cumplimiento de sus funciones como lo son el DFPlayer y el SIM808, para la conexión con el servidor se necesita usar el servicio de internet para lo cual utilizaremos la red WIFI del domicilio del usuario mediante el propio módulo Esp32 el cual tiene la posibilidad de usar conexión WIFI y cuando el dispositivo encuentre la red wifi configurada se conectara inmediatamente, para solucionar la conexión a internet mientras el usuario no se encuentre en el domicilio se utilizara la red celular GSM usando el servicio GPRS.
Una vez teniendo conexión a internet el otro paso es el envío y recepción de datos en la comunicación cliente servidor entre el dispositivo y el servidor la cual se realizará mediante el protocolo http utilizando peticiones POST para el manejo de datos, el módulo controlador cada cierto tiempo pedirá la ubicación al módulo GPS mediante comunicación serial, el cual receptará las coordenadas donde se encuentre el dispositivo en ese momento y enviará esos datos a la controladora, el cual enviará los datos al servidor.
El servidor guardará los datos de las ubicaciones emitidas por el dispositivo y los recordatorios de los diferentes usuarios en una base de datos la cual será visualizada y gestionada mediante la plataforma web ubicada en el mismo servidor.
El dispositivo realizara peticiones al servidor para la obtención de los recordatorios en caso de que la controladora obtenga una respuesta positiva a la petición de recordatorio este se encargara mediante comunicación serial de emitir una orden al DFPLAYER para que reproduzca una alarma según el tipo de recordatorio que se deba emitir en ese momento.
Diagrama de bloques del funcionamiento del medallón
En la Figura 4 se observa el diagrama de bloques que esclarece el funcionamiento lógico que presenta el medallón en su desarrollo.
Ensamble del dispositivo
Bosquejo del medallón (Fig 5).
Ensamble del medallón con los dispositivos: módulo ESP32, Shield GSM y GPS SIM808 con antena, módulo ESP-32 WIFI-BLUETOOTH, LED’s (Fig 6).
En las pruebas realizadas (Fig 7) del medallón en funcionamiento con la plataforma web, se verificó que las alarmas se cumplían correctamente, aunque la señal que proporcionaba el LED no causaba atención en los adultos mayores, sin embargo, la vibración que sentían y la voz eran las más destacadas.
La geolocalización funciona con poco de variación en las coordenadas, pero se debe a la inexactitud que proporciona el propio mapeo de Google Maps.
Conclusiones
Con las encuestas realizadas a los adultos mayores de distintas sedes, en el lapso del proyecto integrador, se concluye que el 53 % de los adultos mayores prefieren utilizar un dispositivo IoT colgando del cuello, debido a que les proporciona mejor comodidad y mayor índice de atención en el momento en que se presentan los recordatorios.
En base a la investigación bibliográfica se utilizó el módulo Esp32 porque brinda mejor relación usabilidad-costo, tamaño adecuado para la ergonomía del dispositivo IoT y además proporciona tecnología bluetooth v4.2; característica inalámbrica que en una futura implementación que necesite conectividad de corto alcance. Además, el df player mini mp3 arduino que cuenta con adaptabilidad en el ensamblaje.
Se desarrolló la plataforma utilizando el lenguaje de programación PHP y se implementó en un servidor web con sistema operativo CentOS 7; esta plataforma permite gestionar recordatorios almacenados en un gestor de base de datos MariaDB y así emitir alarmas en el dispositivo IoT vinculado al servidor web, además de mostrar la ubicación en tiempo, con un intervalo de actualización de la posición de 15 segundos en tiempo real.
