Diseño de un nodo LoRa-GPS para localización de bicicletas implementado en una red LoRaWAN
En el presente proyecto de grado se desarrolló un dispositivo de rastreo para poder ser implementado en una bicicleta y de esta manera añadir un nivel de seguridad adicional, utilizando los conceptos teóricos y prácticos de IoT, computación en la nube y diseño electrónico. Para alcanzar satisfactori...
- Autores:
-
Rodríguez Sánchez, Jairo Andrés
Rojas Gonzalez, Jhoiner Smith
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad Santo Tomás
- Repositorio:
- Repositorio Institucional USTA
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En el presente proyecto de grado se desarrolló un dispositivo de rastreo para poder ser implementado en una bicicleta y de esta manera añadir un nivel de seguridad adicional, utilizando los conceptos teóricos y prácticos de IoT, computación en la nube y diseño electrónico. Para alcanzar satisfactoriamente los objetivos planteados, se propuso trabajar en varias etapas. Inicialmente, fue necesario identificar la necesidad y el problema y a partir de este buscar y plantear una solución práctica para la mayoría de las personas que tienen una bicicleta como medio de transporte. Se establecieron los objetivos y el diseño metodológico, se realizó la selección de las tecnologías a utilizar, seleccionando diferentes dispositivos que mejor se acoplan a la solución. Se implementó un ambiente de pruebas basado en la tecnología LoRa desarrollado con un gateway, un dispositivo de prueba comercial y una página web desarrollada en Angular para la visualización de los datos obtenidos. Se realizó el diseño y construcción del dispositivo final con métricas y diseño propio, para cumplir el objetivo principal del proyecto, pero a su vez pueda ser mimetizado en la bicicleta. Se estableció la conexión entre el sistema embebido y el gateway que son los encargados de procesar y enviar los datos a la nube, en este caso el servidor escogido fue ThingSpeak y, finalmente se verificó el correcto funcionamiento de la aplicación web que permite visualizar los datos almacenados en la nube. Los resultados finales mostraron que el sistema presenta una respuesta acorde a los objetivos planteados, ya que se desarrolló con éxito un dispositivo de rastreo para bicicletas con una precisión y alcance similar a la que nos brinda un nodo LoRa-GPS comercial, pero con la ventaja de que el dispositivo desarrollado es mucho más pequeño y fácil de mimetizar e integrar en una bicicleta. A demás se logró diseñar aplicación web que permite visualizar las diferentes coordenadas obtenidas por el dispositivo y enviadas al servidor por medio de una comunicación con cifrado seguro de datos. |
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Para alcanzar satisfactoriamente los objetivos planteados, se propuso trabajar en varias etapas. Inicialmente, fue necesario identificar la necesidad y el problema y a partir de este buscar y plantear una solución práctica para la mayoría de las personas que tienen una bicicleta como medio de transporte. Se establecieron los objetivos y el diseño metodológico, se realizó la selección de las tecnologías a utilizar, seleccionando diferentes dispositivos que mejor se acoplan a la solución. Se implementó un ambiente de pruebas basado en la tecnología LoRa desarrollado con un gateway, un dispositivo de prueba comercial y una página web desarrollada en Angular para la visualización de los datos obtenidos. Se realizó el diseño y construcción del dispositivo final con métricas y diseño propio, para cumplir el objetivo principal del proyecto, pero a su vez pueda ser mimetizado en la bicicleta. Se estableció la conexión entre el sistema embebido y el gateway que son los encargados de procesar y enviar los datos a la nube, en este caso el servidor escogido fue ThingSpeak y, finalmente se verificó el correcto funcionamiento de la aplicación web que permite visualizar los datos almacenados en la nube. Los resultados finales mostraron que el sistema presenta una respuesta acorde a los objetivos planteados, ya que se desarrolló con éxito un dispositivo de rastreo para bicicletas con una precisión y alcance similar a la que nos brinda un nodo LoRa-GPS comercial, pero con la ventaja de que el dispositivo desarrollado es mucho más pequeño y fácil de mimetizar e integrar en una bicicleta. A demás se logró diseñar aplicación web que permite visualizar las diferentes coordenadas obtenidas por el dispositivo y enviadas al servidor por medio de una comunicación con cifrado seguro de datos.In this degree project, a tracking device was developed to be implemented in a bicycle and thus add an additional level of security, using the theoretical and practical concepts of IoT, cloud computing and electronic design. In order to successfully achieve the stated objectives, it was proposed to work in several stages. Initially, it was necessary to identify the need and the problem and from this to seek and propose a practical solution for most people who have a bicycle as a means of transportation. The objectives and methodological design were established, the selection of the technologies to be used was made, selecting different devices that best fit the solution. A test environment was implemented based on LoRa technology developed with a gateway, a commercial test device and a web page developed in Angular for the visualization of the data obtained. The design and construction of the final device with its own metrics and design was carried out, to meet the main objective of the project, but at the same time it can be mimicked on the bicycle. The connection was established between the embedded system and the gateway, which are responsible for processing and sending the data to the cloud, in this case the server chosen was ThingSpeak, and finally the correct operation of the web application that allows viewing the data stored in the cloud was verified. The final results showed that the system presents a response according to the objectives set, since it was successfully developed a tracking device for bicycles with an accuracy and range similar to that provided by a commercial LoRa-GPS node, but with the advantage that the developed device is much smaller and easier to mimic and integrate into a bicycle. In addition, a web application was designed to visualize the different coordinates obtained by the device and sent to the server through a secure encrypted data communication.Ingeniero ElectronicoPregradoapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásPregrado Ingeniería ElectrónicaFacultad de Ingeniería ElectrónicaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño de un nodo LoRa-GPS para localización de bicicletas implementado en una red LoRaWANnetworking and communicationsInternet of ThingsProgrammingRedes y comunicacionesInternet de las cosas (IoT)ProgramaciónLoRaWANLoRaGPSBicicletaNodoGatewayTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionFormación de Recurso Humano para la Ctel: Trabajo de grado de Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCRAI-USTA BogotáSDM, “Encuesta de Movilidad 2019”, Bogotá D.C, 2019.L. Barreto, “Peñalosa declaró a Bogotá ‘Capital Mundial de la Bicicleta’”, 2018. [En línea]. Disponible en: https://bogota.gov.co/mi-ciudad/gestion-publica/bogota-es-la-capital-mundial-de-la-bicicleta-penalosa.El Espectador, “¿Cómo consolidar la capital mundial de la bicicleta?”, Bogotá D.C, 2019. [En línea]. Disponible en: https://www.elespectador.com/opinion/editorial/como-consolidar-la-capital-mundial-de-la-bicicleta-articulo-848914/.M. Gómez y F. G. Altamar, “¿Capital mundial o mortal de la bici?”, Bogotá D.C, 2019. [En línea]. Disponible en: https://www.elespectador.com/noticias/bogota/capital-mundial-o-mortal-de-la-bici/.El Espectador, “Preocupa incremento de hurtos violentos en Bogotá”, Bogotá D.C, 2019. [En línea]. Disponible en: https://www.elespectador.com/noticias/bogota/preocupa-incremento-de-hurtos-violentos-en-bogota/.Radu Mihailescu, “LoRa-positioning in Malmö compared with GPS possibilities, power consumption & accuracy”, University Malmö, 2018.T. Boshita, H. Suzuki, y Y. 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