DISEÑO DE UN SISTEMA DE MONITOREO MÓVIL...

FECHA Junio 2 de 2009 NÚMERO RAE PROGRAMA Ingeniería de telecomunicaciones AUTOR (ES) MARTÍNEZ RODRÍGUEZ, Gustavo Alexander; SEGOVIA

GALINDO Sandra. TÍTULO

DISEÑO DE UN SISTEMA DE MONITOREO MÓVIL MEDIANTE CÁMARAS IP, USANDO LA RED INALÀMBRICA DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SEDE BOGOTÁ

PALABRAS CLAVES

Cámara IP Dispositivo móvil PDA Servidor de video Analizador de protocolos Arquitectura de red Red inalámbrica VLAN Access Point Antena OUT-DOOR Cableado horizontal Cableado vertical Enlace remoto TELNET HUB Router Switch WIFI

DESCRIPCIÓN Optimización de los servicios de vigilancia y seguridad en

la red de de la universidad de San Buenaventura sede Bogotá; a través de un sistema de monitorización mediante la utilización de cámaras IP visualizadas a través de dispositivos móviles (PDA) conectadas a la red inalámbrica de la universidad.

FUENTES BIBLIOGRÁFICAS

Estado del arte CCTV

Aspectos generales y Metodológicos de Sistemas de Transporte Inteligentes. Glosario de Términos Relacionados con ITS. http://www.sectra.cl/its/glosario/terminos.htm

¿Qué es CCTV? Circuito cerrado de Televisión.

http://www.syscomcctv.com.mx/que_es_cctv.htm

Cámara IP Genios IP Cam 350 TR. http://tecnyo.com/ces-2009-camara-ip-genius-ip-cam-350tr/

Estado del arte de las cámaras IP

Air Live Cámara IP Wireless WL-2000CAM http://www.noticias3d.com/articulo.asp?idarticulo=959

DOMODESK. ¿Qué es una Cámara IP?

http://www.technoimport.com.co/como_funciona_camara_ip.htm

Sistemas de Seguridad, vigilancia y monitoreo

Remoto: ¿Qué es una Cámara IP? http://www.gscssoftware.com/teccamaraip.htm

Cómo configurar la cámara IP FD7131 de VIVOTEK para la

supervisión IP de nuestro hogar digital. http://www.casadomo.com/noticiasDetalle.aspx?id=11059&c=6&idm=10&pat=10>).

Configuración de una cámara IP

http://camyna.com/2006/07/28/1232/

Ancho de Banda necesario para visualización y grabación de cámaras IP por DVR: Ancho de Banda. Internet. http://www.economizadores.net/soft/Manuales/Ip/ANCHO_DE_BANDO_NECESARIO_PARA_VISUALIZACI%D3N_Y_GRABACI%D3N_SISTEMAS_DE_VIGILANCIA.pdf

¿Cómo puedo ver las cámaras IP desde Internet? http://www.solutionbox.com.ar/sbox/catalog/images/brands/sheets/210.pdf

VOXDATA COMUNICACIONES.

http://www.voxdata.com.ar/conscamip.html. Estado del arte del analizador de protocolos

COMBS, Gerald. About Wireshark http://www.wireshark.org/about.html

Voyeurisimo.

http://www.fabio.com.ar/verpost.php?id_noticia=1919

REVISTA ENTER. Bogotá D.C. Septiembre, 2005

No. 2 Tecnología, su ángel de la guardia. Desarrollo de una red LAN

Técnicas de configuración de Routers CISCO. México: Alfaomega. 259 p.

Computación & informática hoy: una mirada a

la tecnología del mañana. México. Addison wesley Longman, 1998. 223 p.

Programa de nuevas tecnologías: Diseño y

planificación de la red LAN http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/conocernos_mejor/paginas/diseno1.htm

Diseño de la red LAN-CAMPUS.

http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/tesis/Ingenie/Guevara_J_J/cap5.pdf

Arquitectura de redes: Diseño de una red LAN.

www.sisteseg.com/files/Microsoft_Word_-_RED_LAN_Y_SU_TECNOLOGIA.pdfb

NÚMERO RAE PROGRAMA Ingeniería de telecomunicaciones CONTENIDOS 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: se

encuentran los antecedentes del proyecto, la formulación del problema, la justificación, alcances y limitaciones del proyecto.

2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

2.1 OBJETIVO GENERAL Diseñar un sistema de monitoreo móvil mediante cámaras IP, usando la red inalámbrica WI-FI para el campus de la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Analizar los parámetros técnicos de la red académica de la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá, para determinar las posibilidades de implementar el servicio de monitoreo móvil.

Diseñar la arquitectura Física y Lógica del sistema

de seguridad y vigilancia para lograr así la interconexión de las cámaras IP mediante la red inalámbrica de la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá.

Implementar un segmento del diseño propuesto.

Realizar pruebas de funcionamiento e interacción entre la cámara IP y el dispositivo móvil implementado bajo la red de comunicaciones de la universidad.

3. MARCO DE REFERENCIA: contiene el marco teórico-conceptual, en el cual se anuncian los conceptos de CCTV, cámaras IP y analizador de protocolos.

4. METODOLOGÍA: a través de la definición del

problema se establecen los diferentes procesos mediante el cual se desarrolla el proyecto teniendo en cuenta la línea de investigación, sub-línea de la facultad y campo temático del programa. De la misma manera se establecen las técnicas de recolección de información, hipótesis y variables.

5. DESARROLLO INGENIERIL: las siguientes son

las etapas desarrolladas en el proyecto.

Análisis de la infraestructura de red de la universidad.

Estudio de la cobertura de la red

inalámbrica WIFI del campus de la universidad.

Comparación entre las opciones de

interconexión del sistema de vigilancia.

Diseño de la arquitectura lógica y física del sistema de monitoreo mediante cámaras IP.

Implementación de un segmento de diseño

propuesto sobre la red académica de la universidad.

6. Análisis y resultados: observaciones

encontradas en el desarrollo del diseño de vigilancia.

7. Conclusiones: cumplimiento de los objetivos.

Bibliografía: referencias bibliográficas del proyecto.

NÚMERO RAE PROGRAMA Ingeniería de telecomunicaciones METODOLOGÍA 1. ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN

Es ha seleccionado como enfoque de esta investigación el método empírico analítico, ya que mediante este se puede desarrollar un modelo de investigación mediante pruebas o experimentos que sean necesarios para desarrollar un proyecto; permitiendo que los datos y las conclusiones revelen las relaciones esenciales y las características fundamentales del objeto de estudio.

2. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN

Línea de investigación: tecnologías actuales y sociedad.

Sub-línea de investigación: sistemas de

información y comunicación.

Campo de investigación: tecnologías y aplicaciones móviles.

3. TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE

INFORMACIÓN Análisis del tráfico cursado dentro de la red de datos de la Universidad de san Buenaventura sede Bogotá. Mediante la utilización del analizador de protocolos Wireshark. Programas de computación especiales para el análisis de redes LAN (Software PACKET TRACER). Dispositivos móviles de comunicación (IPAQ y PDA). Permitirán trazar el límite de cobertura que tiene cada una de las antenas OUTDOOR que conforman la red inalámbrica de la Universidad.

4. HIPÓTESIS

Con la utilización de tecnologías de información y comunicación como medio de transmisión y recepción de datos desde un conjunto de cámaras IP hasta un sitio de vigilancia, es posible lograr el diseño de un optimo, eficiente y económico sistema de monitoreo que facilite la realización de las tareas de vigilancia dentro del campus de la universidad. Para la implementación del sistema que se diseñará, no se tendrían costos significativos adicionales pues en principio se utilizarían los mismos dispositivos de redes con los que cuenta actualmente la universidad.

5. VARIABLES 5.1 Variables dependientes:

Cantidad de ancho de banda brindado por la red de

datos de la Universidad. Cobertura de la red inalámbrica WIFI basada en

antenas OUTDOOR

5.2 Variables independientes:

La infraestructura física de la red de datos de la universidad de San buenaventura.

La capacidad de los enlaces físicos de la red de la

universidad de San Buenaventura (1Gbps)

CONCLUSIONES Los costos de implementación del sistema de vigilancia no resultarían elevados debido a que se utilizaría la infraestructura de red actual de la universidad de San buenaventura.

La red interna de la universidad ofrece actualmente

una muy buena capacidad de transmisión en todos sus segmentos. Esto permitirá una óptima visualización de las imágenes filmadas por cada una de las cámaras IP, en los dispositivos móviles, puesto que el tráfico que adicionaría el nuevo sistema no representaría para la red de datos una carga significativa.

El diseño de la arquitectura lógica y física del

sistema de vigilancia propuesto es de fácil instalación y administración.

DISEÑO DE UN SISTEMA DE MONITOREO MÓVIL MEDIANTE CÁMARAS IP,

USANDO LA RED INALÀMBRICA DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SEDE BOGOTÁ

GUSTAVO ALEXANDER MARTÍNEZ RODRIGUEZ SANDRA SEGOVIA GALINDO

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE TELECOMUNICACIONES BOGOTÁ

2009

DISEÑO DE UN SISTEMA DE MONITOREO MÓVIL MEDIANTE CÁMARAS IP,

USANDO LA RED INALÀMBRICA DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SEDE BOGOTÁ

GUSTAVO ALEXANDER MARTÍNEZ RODRIGUEZ SANDRA SEGOVIA GALINDO

Proyecto de grado como requisito para optar por el título de Ingeniero de Telecomunicaciones

Director Luís Carlos Gil Bernal Ingeniero Electrónico

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE TELECOMUNICACIONES BOGOTÁ

2009

DEDICATORIA

La realización de este proyecto de grado, está enteramente dedicado a nuestras familias por habernos brindados su compañía y apoyo en todo el proceso de formación académica.

AGRADECIMIENTOS

A Dios por darnos la oportunidad de unir nuestros caminos y poco a poco iluminarnos con su sabiduría para ser mejores cada día. A nuestros padres por darnos la oportunidad de ser unos profesionales excelentes y por todos los valores que nos inculcaron desde pequeños, los cuales han sido de gran ayuda en nuestro desarrollo estudiantil y personal. A los docentes de la Universidad de San Buenaventura especialmente al ingeniero Luís Carlos Gil, que con su esmero y dedicación ha aportado todo su conocimiento y ayuda, para desarrollar el proyecto. Al Ingeniero Aldo Forero Góngora, quien siempre nos ha mostrado mucho apoyo, siendo para nosotros uno de las más grandes modelos a seguir. Y a todos los demás que de una u otra forma han colaboraron en nuestra formación como ingenieros.

CONTENIDO

pág.

INTRODUCCIÓN...................................................................................................23

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................24 1.1 ANTECEDENTES........................................................................................24 1.2 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.................................25 1.3 JUSTIFICACIÓN..........................................................................................26 1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.........................................................27 1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES ....................................................................28

2. MARCO DE REFERENCIA .............................................................................29 2.1 MARCO TEÓRICO-CONCEPTUAL.............................................................29 2.1.1 CCTV ...........................................................................................................29 2.1.1.1 Elementos de un sistema de CCTV..........................................................30 2.1.1.2 Configuración de cada sistema de CCTV.................................................34 2.1.2 Cámaras IP ..................................................................................................39 2.1.2.1 Componentes de una cámara IP ..............................................................39 2.1.2.2 Tipos de configuración de una cámara IP.................................................40

2.1.3 Analizador de protocolos..............................................................................48 2.1.3.1 Definición de WIRESHARK ......................................................................48

3. METODOLOGÍA..............................................................................................50 3.1 ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN ...........................................................50 3.2 LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN DE LA UNIVERSIDAD.................................50 3.3 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN .................................50 3.4 HIPÓTESIS..................................................................................................51 3.5 VARIABLES .................................................................................................51

4. DESARROLLO INGENIERIL...........................................................................53 4.1 ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS TÉCNICOS DE LA RED DE DATOS DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA ....................................................53 4.1.1 Análisis de la infraestructura actual de red de datos de la Universidad de San Buenaventura, sede Bogotá ...........................................................................54 4.1.1.1 Arquitectura lógica ....................................................................................54 4.1.1.2 Arquitectura física. ....................................................................................56 4.2 COBERTURA DE LA RED INALÁMBRICA DE LA UNIVERSIDAD.............57 4.2.1 Pruebas de cobertura de la red inalámbrica ................................................58 4.3 OPCIONES DE INTERCONEXIÓN DEL SISTEMA DE VIGILANCIA MEDIANTE CÁMARAS IP .....................................................................................60 4.3.1 Opción 1. Sistema de monitoreo móvil mediante el establecimiento de una sesión TELNET (acceso remoto) a través de la red de Internet ............................60

4.3.1.1 Ejemplo de conexión remota bajo el protocolo TELNET...........................61 4.3.1.2 Visualización de un conjunto de cámaras ip en el servidor de video ........63 4.3.1.3 Tráfico actual de la red .............................................................................65 4.3.1.4 Capacidad de la red adicionando una cámara IP .....................................69 4.3.2 Opción 2. Sistema de monitoreo móvil de acceso local a través de la red de datos de la Universidad..........................................................................................71 4.3.2.1 Conexión de la PDA DENTRO de la red académica ................................72 4.3.2.2 Trafico de red............................................................................................72 4.3.3 Análisis de las opciones descritas................................................................72 4.4 DISEÑO DE LA ARQUITECTURA LÓGICA Y FÍSICA DEL SISTEMA DE MONITOREO MÓVIL MEDIANTE CÁMARAS IP USANDO LA RED WIFI DE LA UNIVERSIDAD ......................................................................................................74 4.4.1 Requerimientos del diseño...........................................................................74 4.4.2 Ubicación física de los dispositivos del sistema...........................................74 4.4.2.1 Conjunto de cámaras IP. ..........................................................................74 4.4.2.2 Conjunto de dispositivos móviles y antenas outdoor ................................86 4.4.2.3 Servidor de video......................................................................................99 4.4.3 Diseño lógico del sistema de vigilancia........................................................99 4.4.3.1 Cámaras IP y servidor de video................................................................99 4.4.3.2 Dispositivos móviles (PDA) Y antenas OUTDOOR.................................102 4.4.4 Análisis de tráfico de los dispositivos del sistema ......................................103

4.4.4.1 Cámara IP...............................................................................................103 4.4.4.2 Dispositivos móviles................................................................................103 4.4.4.3 Servidor de video....................................................................................103 4.4.4.4 Análisis de tráfico por cada área de instalación del sistema...................104 4.4.4.5 Cantidad de cableado utilizado por el sistema........................................105 4.4.5 Distribución de las direcciones IP ..............................................................107 4.4.6 Requerimientos técnicos del nuevo sistema de vigilancia .........................107 4.5 SEGURIDAD..............................................................................................107 4.6 IMPLEMENTACIÓN DE UN SEGMENTO DEL DISEÑO PROPUESTO ...108 4.7 COSTOS DEL PROYECTO...........................................................................111

5. ANÁLISIS Y RESULTADOS..........................................................................113 6. CONCLUSIONES..........................................................................................114 7. RECOMENDACIONES .................................................................................115

BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................116

GLOSARIO ..........................................................................................................119

LISTA DE TABLAS

pág.

Tabla 1. Trafico de red medido por WIRESHARK en la red de la universidad.......67

Tabla 2. Valores de Ancho de Banda consumido dentro de la red académica ......68

Tabla 3. Trafico de red medido por WIRESHARK en la red de la universidad.......69

Tabla 4. Comparación ventajas y desventajas de cada opción .............................73

Tabla 5. Comparación de los diferentes modelos cámaras IP ...............................83

Tabla 6. Modelos y precios de cámaras IP D- Link................................................84

Tabla 7. Comparación física de los diferentes PDAS estudiadas ..........................88

Tabla 8. Comparación kit de componentes de cada PDA......................................89

Tabla 9. Comparación de capacidad de memoria en cada PDA............................90

Tabla 10. Comparación de cuantitativa y económica entre cada PDA. .................93

Tabla 11. Antenas OUTDOOR instaladas actualmente en la universidad. ............96

Tabla 12. Antenas OUTDOOR en la nueva configuración de la red inalámbrica...96

Tabla 13. Comparación entre las antenas OUTDOOR para la red inalámbrica.....97

Tabla 14. Especificaciones Técnicas Antena Omnidireccional Trendnet Tewao ...98

Tabla 15. Disponibilidad de los puertos de equipos de red de la Universidad. ....100

Tabla 16. Ancho de Banda requerido por cada dispositivo del sistema. ..............104

Tabla 17. Disponibilidad de los puertos de equipos de red de la Universidad. ....106

Tabla 18. Resumen de costos totales Puesta en marcha Proyecto. ........................... 112

LISTA DE FIGURAS

pág. Figura 1. Componentes de un sistema CCTV........................................................31 Figura 2. Cámara CCTV tipo BOX modelo MT-1002SN ........................................32

Figura 3. Lentes LTC 3364/41 de un sistema CCTV .............................................32

Figura 4. Monitor de un sistema CCTV..................................................................33

Figura 5. Domo de un sistema CCTV ....................................................................33

Figura 6. Grabador Digital DVR 1A1081 y Grabador análogo SP 960A ................34

Figura 7. Conexión de un sistema básico de CCTV ..............................................35

Figura 8. Sistema de 4 cámaras visualizadas mediante un secuenciador .............35

Figura 9. Sistema básico energizado por la red eléctrica ......................................36

Figura 10. Sistema de 4 cámaras con conmutador de video .................................36

Figura 11. Sistema multicámaras con grabadora de video ....................................37

Figura 12. Sistema instalado en plataforma con cámaras de movimiento .............38

Figura 13. Sistema Multicámara exterior/interior....................................................38

Figura 14. Diagrama en Bloques de una Cámara IP .............................................40

Figura 15. Conexión Cámara IP Tipo 1 “LAN/Intranet” ..........................................41

Figura 16. Conexión Cámara IP Tipo 2..................................................................41

Figura 17. Conexión Cámara IP Tipo 3..................................................................42

Figura 18 Conexión Cámara IP Tipo 4...................................................................42

Figura 19. Diferentes soluciones de visualización de cámaras IP. ........................46

Figura 20. Captura de datos de la red a través de Switch y Hub. ..........................49

Figura 21. Diagrama Global de la red de comunicación de la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá....................................................................................55

Figura 22. Diagrama físico de la red de comunicación de la Universidad..............57

Figura 23. Access Point 3COM 7760 "POE" 11 A/B/ .............................................57

Figura 24. Antena Omnidireccional WIFI 8dBi EDIMAX ........................................58

Figura 25. Plano Universidad de San Buenaventura cobertura red WIFI...............59

Figura 26. Opción 1. Interconexión del sistema de vigilancia mediante Internet....61

Figura 27. Computador portátil y cámara IP bajo una interconexión TELNET.......62

Figura 28. Visualización del computador portátil a través de la PDA AXIM X51....63

Figura 29. Software de gestión D-Link D-ViewCam visualizado desde un portátil.64

Figura 30. Visualización del software D-Link D-viewCam ejecutado en el computador portátil visto a través de la PDA AXIM X51 ........................................65

Figura 31. Entorno grafico de WIRESHARK en una captura de datos ..................66

Figura 32. Entorno grafico de WIRESHARK segunda captura de datos................70

Figura 33. Opción 2. Interconexión del sistema de vigilancia mediante la red LAN. ...............................................................................................................................71

Figura 34. Ubicación de las Cámaras IP en la Universidad de San Buenaventura................................................................................................................................75

Figura 35. Cobertura de las cámaras IP en la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá...........................................................................................................76

Figura 36. Vista ofrecida por la cámara IP-01........................................................77







Figura 43. Visita ofrecida por cámara IP-08...........................................................80



Figura 46. Cámara IP-11 Lago...............................................................................82

Figura 47. Cámara IP DSC D-Link 2102................................................................85

Figura 48. Gráfico software de vigilancia IP D-ViewCam 2.0.................................86

Figura 49. Test de velocidad de almacenamiento en cada PDA............................91

Figura 50. Test de velocidad de lectura en cada PDA ...........................................92

Figura 51. PDA DELL AXIM X51 ...........................................................................94

Figura 52. Diseño de Cobertura de red WIFI en la Universidad.............................95

Figura 53. Diagrama lógico de interconexión de las cámaras IP y el servidor de Video en la red de la universidad.........................................................................101

Figura 54. Diagrama lógico de interconexión de los dispositivos móviles y las antenas OUTDOOR en la red de la universidad. .................................................102 Figura 55. Diagrama de red para la implementación del diseño propuesto. ........108

Figura 56. Visualización de la cámara IP a través del computador portátil ..........110

Figura 57. PDA con conexión remota LOGMEIN hacia el computador portátil. ...110

Figura 58. PDA AXIM X51 captando las imágenes de la cámara IP a través del computador portátil ..............................................................................................111

LISTA DE ANEXOS

pág

Anexo A. Manual de operación del analizador de protocolos WIRESHARK........123

Anexo B. Especificaciones técnicas cámara IP D-Link 2102 ...............................130

Anexo C. Especificaciones técnicas PDA DELL AXIM X51V...............................132

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INTRODUCCIÓN

Actualmente la inseguridad es uno de los mayores problemas de nuestra sociedad, no solo en Colombia sino en todo el mundo, por esto se han diseñado diferentes sistemas que aportan soluciones para el control y vigilancia en diferentes momentos y lugares. La evolución de las telecomunicaciones ha sido un factor importante que ha permitido el desarrollo e implementación de modernos sistemas de seguridad que tienen la capacidad de monitorear de forma inalámbrica lugares específicos donde se requiere un alto grado de seguridad y control. A través de este proyecto se pretende optimizar los sistemas de seguridad y vigilancia dentro del campus de la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá, utilizando infraestructuras ya existentes. Para ello se desarrollará un sistema de vigilancia mediante la utilización de cámaras IP instaladas en diferentes lugares del campus e interconectadas mediante la red de datos de la Universidad. Las imágenes captadas por cada cámara podrán visualizarse a través de dispositivos de monitoreo móviles como PDA’s, los cuales estarán interconectados también a dicha red utilizando la infraestructura inalámbrica (WI-FI) existente.

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1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1 ANTECEDENTES En el ámbito mundial, el sistema de video más usado en sistemas de vigilancia y monitoreo es el Circuito Cerrado de Televisión (CCTV). Una de las mayores desventajas de estos sistemas, es que por ser “cerrado”, no permite la movilidad de los equipos de monitoreo y se requiere de la constante presencia de un supervisor dentro de un cuarto especial donde se capta, procesa y visualiza toda la información. Gracias al avance de la tecnología se han desarrollado múltiples aplicaciones de vigilancia mediante el empleo de diversas tecnologías, como sensores de movimiento, sensores de calor y sistemas de video entre otros, que facilitan el monitoreo de un lugar especifico que así lo requiera. Actualmente se vienen instalando sistemas que usan cámaras IP en ciertas áreas críticas de compañías, centros comerciales, jardines infantiles, bibliotecas, universidades y lugares públicos, con el fin de monitorear el funcionamiento de procesos o detectar la presencia de personas en sitios restringidos. Estos sistemas de vigilancia se basan en el envió de datos de video a través de una red de computadores o de Internet, para ser visualizados en un sitio distante. En el caso de Internet las imágenes pueden visualizarse mediante un link dentro de una página predeterminada, a la cual se puede tener acceso a través de una identificación y una contraseña. Una vez dentro del sistema, el usuario puede monitorear el lugar donde se encuentra la cámara de vigilancia, contando además con la posibilidad de grabar, escuchar y controlar las cámaras IP. En Colombia se está comenzando a incursionar en nuevos sistemas de vigilancia, diferentes de los CCTV. Las empresas prestadoras de servicios de telecomunicaciones están generando aplicaciones Web que permiten la visualización de videos de vigilancia a través de Internet, mediante la utilización de cámaras IP. En el mercado nacional existen pocas aplicaciones enfocadas a la seguridad remota, ya que no se dispone de la infraestructura y el conocimiento necesario, haciendo que por lo general se opte por sistemas de vigilancia humana. Sin embargo, este sistema es costoso, ya que se requiere de la contratación de personal para realizar el correspondiente monitoreo y además, el constante cambio de dichos funcionarios genera riesgos en las entidades que los contratan.

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1.2 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

El sistema de vigilancia que se emplea actualmente en la universidad no dispone de las herramientas tecnológicas necesarias para garantizar una total seguridad en todas las áreas del campus universitario. Esto hace que los vehículos y las pertenencias personales tanto del personal administrativo como de los profesores y estudiantes se encuentren continuamente expuestos a daño o robo. De la misma manera los bienes y las propiedades de la universidad no se encuentran debidamente protegidos contra tales riesgos. De otra parte el número de funcionarios contratados para la vigilancia no es suficiente para supervisar continuamente la totalidad del área universitaria. La implementación de un sistema que introduzca el uso de tecnologías de supervisión más modernas permitirá mejorar las condiciones de seguridad en la universidad y mejorará el tiempo de respuesta por parte del personal de vigilancia frente a situaciones que requieran intervención inmediata. ¿Qué herramientas se pueden utilizar para desarrollar un sistema más eficiente de seguridad y vigilancia dentro de la Universidad de San Buenaventura aplicando las tecnologías actuales de comunicación e información?

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1.3 JUSTIFICACIÓN La introducción del sistema de vigilancia que se va a proponer ofrecerá mejoras al sistema de seguridad que se tiene actualmente en la Universidad, pues le aportará movilidad y le dará la agilidad necesaria para responder eficazmente a las diferentes situaciones que puedan presentarse. La implementación de dicho sistema no tendrá costos elevados ya que utilizará como medio de transmisión de la información, la infraestructura actual de la red de datos de la Universidad y estará basado en tecnologías accesibles y económicas para su construcción y administración.

27

1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

1.4.1 OBJETIVO GENERAL Diseñar un sistema de monitoreo móvil mediante cámaras IP, usando la red inalámbrica WI-FI para el campus de la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá.

1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

2. Analizar los parámetros técnicos de la red académica de la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá, para determinar las posibilidades de implementar el servicio de monitoreo móvil.

3. Diseñar la arquitectura Física y Lógica del sistema de seguridad y vigilancia para lograr así la interconexión de las cámaras IP mediante la red inalámbrica de la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá.

4. Implementar un segmento del diseño propuesto.

5. Realizar pruebas de funcionamiento e interacción entre la cámara IP y el

dispositivo móvil implementado bajo la red de comunicaciones de la universidad.

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1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES Mediante el presente proyecto, se realizará un diseño físico y lógico de un sistema basado en cámaras de video para la universidad de San Buenaventura. Después de realizado el análisis de la red de comunicaciones, se podría limitar la implementación del proyecto al no existir capacidad suficiente de Ancho de Banda en la red de datos, debido a que diferentes aplicaciones consumen la capacidad del canal en diferentes intervalos de tiempo, lo que no asegura una transmisión continua y confiable de los datos enviados por cada cámara IP del sistema de vigilancia.

Para la realización de este proyecto se deben tener en cuenta aspectos económicos como el costo de las cámaras IP, los cuales en el mercado colombiano oscilan entre $250.000 y $1´500.000 dependiendo de las características técnicas de cada dispositivo. Debido a esto, el presente proyecto implementará solo una pequeña parte del segmento de vigilancia, al ubicar solamente una cámara IP y un dispositivo móvil (PDA).

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2. MARCO DE REFERENCIA

2.1 MARCO TEÓRICO-CONCEPTUAL

La inseguridad es uno de los grandes problemas que afectan continuamente a amplios sectores de la sociedad actual, tales como la industria, los hogares, las oficinas, los centros educativos, etc. Para solucionar este problema se han implementado desde hace mucho tiempo, diferentes métodos de vigilancia.

Los sistemas de seguridad se encargan de vigilar continua y permanentemente el estado de un objeto o conjunto de objetos a los cuales se atribuyen ciertas características que los hacen apreciables y valiosos para su propietario. Con el fin de garantizar una adecuada vigilancia sobre ellos, se han implementado diferentes métodos de seguridad, iniciando desde la contratación de personal especializado, hasta el uso de herramientas tecnológicas para la realización de dichas tareas en forma más eficiente. A continuación se describe las principales características de los sistemas que utilizan Circuitos Cerrados de Televisión (CCTV) y de los que emplean cámaras IP, para enfatizar así sobre las ventajas del uso de sistemas de vigilancia mediante las cámaras IP.

2.1.1 CCTV

Los circuitos cerrados de televisión se basan en una tecnología de vigilancia visual, capaz de supervisar diferentes ambientes y actividades1. Se denomina circuito cerrado, ya que sus componentes se encuentran enlazados transmitiendo la información a un número limitado de espectadores. Puede estar compuesto por una o más cámaras de vigilancia conectada a uno o más monitores, los cuales reproducen las imágenes capturadas por las cámaras; en este sistema se puede configurar la panorámica, inclinación, zoom y el enfoque. Algunos sistemas más complejos incluyen otras características como visión nocturna, audio, operaciones asistidas por ordenador y detección de movimiento. El uso más conocido del CCTV está dirigido a los grupos vigilancia y seguridad en diferentes áreas; como por ejemplo, establecimientos comerciales, bancos, oficinas gubernamentales, edificios públicos, aeropuertos, conjuntos cerrados, etc.

1 Tomado de Internet en http://es.wikipedia.org/wiki/Cctv

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En la actualidad, las aplicaciones de los sistemas de monitoreo pueden ser casi ilimitadas. A continuación se mencionaran algunos ejemplos:

- Monitoreo de procesos industriales como metalurgia, panaderías, talleres, carpintería, lavaderos automáticos, actividades de carga y descarga, etc.

- Sondas médicas con micro cámaras introducidas en el cuerpo humano. - Monitoreo del tráfico en un puente vehicular.

- Procesos de ensamble manual o automático.

- Vigilancia en condiciones de absoluta oscuridad, utilizando luz infrarroja.

- Vigilancia en vehículos de transporte público.

- Vigilancia en negocios, tiendas, hoteles, casinos, aeropuertos. - Vigilancia del comportamiento de empleados. - Vigilancia de puntos de revisión, de vehículos o de personas. - Análisis facial para identificación de criminales en áreas públicas.

- Vigilancia de los niños en el hogar, en la escuela, en los parques y en las

guarderías. - Vigilancia de estacionamientos, incluyendo la filmación y reconocimiento de

placas del vehículo. Casi en todos los casos un CCTV debe estar acompañado de un sistema que permita la grabación de los eventos captados por las cámaras, con el objeto de obtener evidencia de todos los movimientos importantes y de minimizar la presencia de vigilancia humana frente a los monitores.

2.1.1.1 Elementos de un sistema de CCTV. En la Figura 1 se observan algunos de los elementos básicos que integran un sistema de CCTV, entre los cuales se encuentran las cámaras, los lentes, los monitores, los domos, los equipos de grabación y los sistemas a través de los cuales se transmiten las imágenes como son: RTC, RDSI, ADSL GSM. Tales elementos se describen a continuación:

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Figura 1. Componentes de un sistema CCTV

Fuente: http://www.solucionescys.com/cctv.html Cámara. Es el punto de generación de video de cualquier sistema de CCTV. Se puede encontrar una gran variedad de cámaras para varias aplicaciones, cada una con diferentes especificaciones y características entre las que se encuentran:

- Colores Blanco/ Negro, Color, o Duales (para aplicaciones de día y noche). - Temperatura de funcionamiento.

- Condiciones ambientales (temperatura mínima y máxima, humedad,

salinidad).

- Resolución (calidad de imagen), Iluminación (sensibilidad).

- Sistema de formato (Americano NTSCNational Television System Commitee o el Europeo PAL Phase Alternating Line).

- Tipo de lentes que utiliza y distancia del objeto.

- CCD (Charge Coupled Device), chip que define el tamaño y calidad.

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La figura 2, muestra un tipo de cámara que conforma un sistema de CCTV tipo BOX con transmisión a color elaborada por la compañía SONY y diseñada especialmente para ambientes externos. Figura 2. Cámara CCTV tipo BOX modelo MT-1002SN

Fuente: http://www.cctv.com.ve/tienda/index.php/cPath/21 Lentes. En los sistemas de CCTV profesionales, las cámaras se ofrecen sin lente, únicamente con un conector rosca para que el instalador ensamble el lente que se adapte mejor a los requerimientos. Ver Figura 3. Estos lentes, varían de acuerdo con los siguientes factores:

- Angulo mínimo de observación.

- Variación focal o fija.

- Intensidad de luz, variable o fijo.

- Telefoto variable o fija. Figura 3. Lentes LTC 3364/41 de un sistema CCTV

Fuente:http://www.boschsecurity.com.ar/productos/lineas_de_productos/Default.asp?nivel1=3&nivel2=1&nivel3=12&nivel4=1&id_productos=1801

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Monitor: la imagen creada por la cámara necesita ser reproducida en el sitio de control. Un monitor de CCTV es prácticamente el mismo que un receptor de televisión, excepto que éste no tiene circuito de sintonía. La Figura 4 muestra un monitor de un sistema de CCTV. Una de las principales diferencias frente a los demás receptores de televisión radica en la durabilidad de su pantalla; debido a que en un sistema de CCTV se requieren 24 horas de trabajo sin perdida de la calidad de la imagen, por lo que se utilizan monitores especialmente elaborados, logrando así que el monitor pueda funcionar acorde a los requerimientos durante muchos años en ambientes difíciles u hostiles.

Figura 4. Monitor de un sistema CCTV

Fuente: http://www.archiexpo.es/prod/ge-interlogix-video-surveillance/camara-domo-cctv-para-videovigilancia-11132-120534.html Domo: es una carcasa transparente en forma de cúpula que brinda protección y movimiento a las cámaras. Ver Figura 5. Estos cobertores pueden ser instalados en ambientes internos y externos, ayudando a suministrar imágenes con gran resolución y angular. Figura 5. Domo de un sistema CCTV

Fuente: http://www.archiexpo.es/prod/bticino/camara-domo-cctv-para-videovigilancia-50019-118324.html

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Grabación Digital y Analógica: un sistema de grabación digital es un sistema inteligente de procesamiento digital de video para control y monitorización y que contiene una tarjeta de captura de video. La grabación analógica es un sistema que captura la información y la almacena en forma de señales analógicas mediante cintas de video. En la Figura 6 se muestran equipos que permiten esos dos sistemas de grabación. Figura 6. Grabador Digital DVR 1A1081 y Grabador análogo SP 960A

Fuente:http://www.boschsecurity.com.ar/productos/lineas_de_productos/Default.asp?nivel1=3&nivel2=4

Puertos para la transmisión de imágenes: son los sistemas más empleados para transmitir los datos capturados por las cámaras del CCTV. Dichas cámaras pueden estar equipadas con diferentes puertos de comunicación tales como RTC (Red telefónica Conmutada), conexiones digitales RDSI (Red Digital de Servicios Integrados), tecnologías de acceso ADSL (Línea de Abonado Digital Asimétrica) o comunicaciones móviles que incorporan tecnología digital como GSM (sistema global par las Telecomunicaciones Móviles).

2.1.1.2 Configuración de cada sistema de CCTV. A continuación se describen las diferentes maneras de realizar una conexión de un sistema CCTV:

Sistema simple de CCTV. El sistema más simple de CCTV esta formado por una cámara de video conectada a un monitor a través de un cable coaxial con el suministro de energía eléctrica para la cámara a través del monitor. Esto es conocido como una cámara energizada por el cable. La Figura 7 muestra como se conforma dicha conexión. Este sistema es utilizado por los grandes supermercados a un precio económico y de fácil instalación.

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Figura 7. Conexión de un sistema básico de CCTV

Fuente: Imagen del sistema básico de CCTV Para lograr visualizar más de una cámara mediante el mismo monitor, el sistema de CCTV instala secuenciadores internos, capaces de conmutar la transmisión de imágenes de cada cámara mediante un temporizador configurado en el monitor del CCTV. Con esto se logra ver más de un dispositivo simultáneamente sin perder comunicación con ninguno de los sitios filmados. En la Figura 8 se presenta un sistema de 4 cámaras conectadas a un secuenciador el cual permite visualizar simultáneamente en el monitor las 4 cámaras instaladas. Figura 8. Sistema de 4 cámaras visualizadas mediante un secuenciador

Fuente: Imagen de un sistema con 4 cámaras y secuenciador CCTV Sistemas profesionales de CCTV. En la Figura 9, se muestra la instalación básica de un CCTV. Allí la cámara y el monitor son energizados a través de un cable eléctrico individual. Un cable coaxial transporta la señal de video desde la cámara hasta el monitor. Estas conexiones permiten una gran flexibilidad en el diseño de sistemas completos de vigilancia.

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Figura 9. Sistema básico energizado por la red eléctrica

Fuente: Imagen de una cámara y un monitor energizados individualmente. Cuando se requiere más de una cámara en un circuito CCTV, se debe incluir un conmutador de video como se muestra en la Figura 10. Cualquier cámara puede seleccionarse a través del monitor o ser asignada en una secuencia de turnos. Usualmente el tiempo programado, puede ser ajustado a través del mismo conmutador. Figura 10. Sistema de 4 cámaras con conmutador de video

Fuente: Imagen del sistema de 4 cámaras mediante un conmutador de video. Sistemas con grabación de Video. El siguiente paso en el desarrollo de un sistema básico de vigilancia con cámaras de video, es adicionar una videograbadora de cassete VCR para obtener un registro de las imágenes captadas por la cámara. Las conexiones de dicho sistema se muestran en la Figura 11.

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Figura 11. Sistema multicámaras con grabadora de video

Fuente: Imagen de una conexión con una videograbadora VCR En la anterior configuración, las imágenes captadas durante la grabación se mostraran y serán guardadas de acuerdo a la forma en la cual el conmutador es configurado. Esto quiere decir, que solamente captará y grabará las escenas que selecciona el conmutador en un instante determinado. Sistema con Grabador Digital- VDR. Las VDR (Digital Video Recorder) fueron creadas como consecuencia del continuo desarrollo y avance de la tecnología digital, reflejada en los sistemas de cómputo y redes. Al implementarse la tecnología digital en los sistemas de vigilancia, es posible obtener mayores beneficios en la grabación de señales de video. las videograbadoras digitales (DVR), convierten el video análogo de los sistemas de CCTV en información de video con formato digital Al lograr convertir el formato de grabación de análogo a digital, es posible realizar un almacenamiento de la información en diferentes dispositivos como CD’s, discos duros, DVD’s, etc.; además de poder transmitir esta información a través de la red telefónica, de redes de datos o Internet. Las videograbadoras digitales también brindan una gran flexibilidad para realizar búsquedas rápidas, impresión de imágenes o simplemente para respaldar información valiosa. Sistemas de cámaras con movimiento. Hasta este momento las cámaras mencionadas han sido fijas con lentes de longitud focal determinada. En muchas aplicaciones el área a cubrir podría necesitar de muchas cámaras fijas.

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La solución para esto es la utilización de cámaras instaladas en una plataforma móvil. Esta plataforma puede ser controlada desde un lugar remoto. En forma alternativa, la plataforma puede ser controlada tanto en el plano horizontal como en plano vertical; este sistema es conocido generalmente como una unidad PAN TILT. Un ejemplo de este sistema de cámaras se muestra en la Figura 12. Figura 12. Sistema instalado en plataforma con cámaras de movimiento

Fuente: Imagen del Sistema en plataforma con cámaras de movimiento. Cámaras en diferentes ambientes. Las cámaras de un sistema CCTV pueden ser instaladas tanto en ambientes externos con en ambientes internos. La Figura 13 muestra las conexiones realizadas para 3 tipos de cámaras diferentes, cada una con su correspondiente protección física. Los sistemas compuestos por diferentes ambientes pueden contener una combinación de ambos tipos de cámaras tanto fijas como móviles.

Figura 13. Sistema Multicámara exterior/interior

Fuente: Imagen del Sistema en plataforma con cámaras en movimiento y Multicámara exterior/interior.

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2.1.2 CÁMARAS IP Los sistemas de cámaras IP son aquellos que emplean videocámaras especialmente diseñadas para generar señales de audio y video en formato digital, que pueden ser transportadas a través de Internet o a través de diferentes dispositivos de red como por ejemplo un Hub o un Switch dentro de una red. Estas cámaras se encuentran integradas con aplicaciones especiales como el envío de notificaciones vía e-mails, mensajes de texto al celular y almacenamiento de información en el disco de un computador. Es posible además, personalizar los horarios de monitoreo y activar alarmas silenciosas al detectar movimiento en un área determinada2.

Las cámaras IP y los servidores de video suelen disponer de un sistema de detección de movimiento (utilizando el análisis instantáneo y continuado de los cambios que se producen en los fotogramas registrados por el sensor óptico). Con este sistema de detección se puede diferenciar si en el sistema ha entrado un automóvil, un peatón o si se han cambiado las características iniciales del objeto filmado. A continuación se enumeran algunas de las múltiples características que poseen las cámaras IP estándar que se encuentran actualmente en el mercado.

Transmisión de datos por cable o vía inalámbrica mediante el estándar

IEEE 802.11g. (WIFI).

Visualización y gestión del video a través de una red privada o pública con conexión a Internet con envío de e-mails o mensajes de texto.

Aplicaciones de detección de movimiento mediante sensores instalados

dentro de la cámara para obtener un mayor grado de seguridad.

2.1.2.1 Componentes de una cámara IP. Una cámara IP se puede comunicar con el exterior desde cualquier parte del mundo y en cualquier momento. En la Figura 14 se puede observar el diagrama en bloques interno de una cámara IP con sus principales componentes, los cuales permiten la recopilación, el procesamiento y el envió de las señales de video mediante diversas interfaces hacia los diferentes puntos que así lo requieran.

2 Qué es una cámara IP. Tomado de <http://www.technoimport.com.co/como_funciona_camara_ip.htm>

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Figura 14. Diagrama en Bloques de una Cámara IP

Fuente: http://www.micropik.com/pag_varios_IP.htm A continuación se mencionan los principales componentes que conforman una cámara IP estándar:

Lentes, sensores de imagen, filtro óptico y un procesador digital de imagen.

Sistema de compresión de imagen, el cual selecciona los formatos adecuados como por ejemplo MPEG4.

Sistema de procesamiento compuesto por CPU, memoria FLASH y la

memoria DRAM.

Módulo de comunicación el cual puede corresponder a un estándar cableado o inalámbrico como Ethernet o WIFI.

2.1.2.2 Tipos de configuración de una cámara IP. Las cámaras IP pueden conectarse a través de diferentes medios de acceso como por ejemplo, redes LAN/Intranet, Internet o simplemente a un PC. Existen cuatro posibilidades de conexión de las cámaras IP dependiendo de los parámetros de red y también del tipo de configuración requerida.

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Tipo 1. Conexión LAN/Intranet. Una cámara IP puede instalarse en una LAN/Intranet a través del puerto de un switch o hub Ethernet, lo cual facilita el tráfico dentro de la red. Este tipo de conexión se muestra en la Figura 15. Figura 15. Conexión Cámara IP Tipo 1 “LAN/Intranet”

Fuente: http://www.alamanproyectos.com/circuito-cerrado-television-CCTV.htm Tipo 2. Conexión a Internet con un Router de Banda Ancha. En este caso se emplea un acceso de Banda Ancha a Internet a través de los servicios suministrados por un ISP (Proveedor de Servicios de Internet) utilizando medios físicos de computación como CATV, fibra óptica o XDSL dependiendo del caso. (Ver Figura 16). De esta manera, se puede acceder a la cámara desde Internet siempre y cuando se disponga de una dirección IP pública fija para la cámara.

Figura 16. Conexión Cámara IP Tipo 2

Fuente: http://www.alamanproyectos.com/circuito-cerrado-television-CCTV.htm

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Tipo 3. Conexión directa a Internet mediante un módem. La cámara IP puede instalarse independientemente sin PC en una red interna o externa, a través de un módem de acceso telefónico como se muestra en la Figura 17. Figura 17. Conexión Cámara IP Tipo 3

Fuente: http://www.alamanproyectos.com/circuito-cerrado-television-CCTV.htm Tipo 4. Conexión directa con un PC. La cámara IP se puede instalar directamente al PC mediante un cable cruzado de categoría 5 o 6, permitiendo observar directamente desde el PC las imágenes capturadas por la cámara IP. La Figura 18 muestra una conexión directa de una cámara IP con un PC mediante un cable cruzado. Figura 18 Conexión Cámara IP Tipo 4

Fuente: http://www.alamanproyectos.com/circuito-cerrado-television-CCTV.htm La configuración de la red de cámaras IP es un proceso sencillo que consiste en decidir cuántas cámaras se necesitan, hacia donde se dirigirá toda la información almacenada, qué calidad de vídeo es necesario tanto para la imagen como para el sonido, y cuántos días de grabación se necesitan. Después de haber hecho el anterior análisis, se utiliza esta información para calcular cuánto ancho de banda se requiere y que capacidad de almacenamiento se necesita en el computador o el dispositivo que recibirá la información.

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Debe tenerse en cuenta además, “el análisis de sucesos”, el cual consiste en el procesamiento de imágenes de vídeo para detectar sucesos anormales como congestionamientos, robo de objetos, carros estacionados demasiado tiempo dentro de un lugar específico, presencia de intrusos en lugares restringidos o paso de controles de seguridad en dirección contraria, etc. Este “análisis de sucesos” puede ejecutarse de dos modos: en tiempo real, es decir, en el propio transmisor/receptor IP de la cámara, o tras el procesamiento, en un equipo informático. El modo en tiempo real, permite la identificación automática de sucesos según ocurren, mientras que el modo de procesamiento, permite a los operarios analizar diversos escenarios en el vídeo grabado, procesar los datos y tomar algunas medidas correctivas de seguridad. Ambos modos ofrecen ventajas al sistema de seguridad, ya que se puede usar en la identificación de sucesos según ocurren y también, ofrecer herramientas avanzadas de búsqueda para analizar situaciones pasadas. La mayoría de las innovaciones más recientes de los vídeos percibidos con cámaras IP son aplicados básicamente en:

Detección de congestionamientos. Detección de movimiento. Localización de objetos abandonados. Movimientos contracorriente. Acceso a lugares prohibidos.

A continuación, se describirán las características técnicas de una cámara IP, mencionando su correspondiente sistema de compresión, las diferentes formas de visualizar una cámara IP, el modo de transmisión de datos y el ancho de banda generado por dicha cámara. Sistema de compresión de cámaras IP. El sistema de compresión de imágenes de la cámara IP se utiliza para reducir el tamaño de la información obtenida de la cámara, usando la mínima cantidad de recursos de la red de datos existente y utilizando el menor ancho de banda disponible, siempre y cuando se garantice que las imágenes enviadas no sufran pérdidas significativas de calidad,

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resolución y velocidad de visualización. Los estándares de compresión actuales son el JPEG (Joint Photographic Experts Group) y MPEG-4 (Moving Picture Experts Group), este último es el más reciente. Es muy potente debido al procesamiento de la información y a la codificación aplicada a los datos. Método de acceso a la cámara IP. Se puede acceder mediante un navegador Web desde un computador, ingresando la propia dirección IP del dispositivo a gestionar; la cual suele indicar el fabricante en el manual o puede ser obtenida mediante un programa de detección de direcciones para las cámaras IP. En la actualidad existen en el mercado programas de software que permite la visualización de hasta 32 cámaras simultaneas desde un mismo computador; este software llamado D-Link D-ViewCam, incluye aplicaciones como el control, la administración y la reproducción de los videos que se hayan grabado mediante la programación establecida, o en otros casos aplicaciones externas como el monitoreo de alarmas. Las cámaras IP y los servidores de Vídeo solamente necesitan conectarse directamente a un PC mediante un cable de red "cruzado" cuando se instalan por primera vez. Una vez instalada, cualquier modificación de la configuración, de los ajustes de calidad de imagen o de las contraseñas de acceso, se realizará de forma remota desde cualquier punto de la red, bastará con conectarse a la cámara en modo "Administrador". Transmisión de datos de una cámara IP. Dentro de una cámara IP la señal digital y comprimida es entregada a través de una tarjeta de red tipo Ethernet. Luego, la información es ordenada siguiendo protocolos de transmisión conocidos y usados en las redes de cómputo. Por lo tanto es deseable que la cámara maneje múltiples protocolos, como HTTP (HyperText Transfer Protocol) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), UDP (User Datagram Protocol), TCP (transmission Control Protocol), IP (Internet Protocol), entre otros. Un punto importante a tener en cuenta es la disponibilidad de manejar flujos de video y limitar la cantidad de usuarios diferentes que puede atender la cámara de forma simultánea con el mismo flujo. Esto es conocido como Unicast y Multitas correspondientemente.

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Hoy en día existen una variedad de cámaras IP que ofrecen la posibilidad de programarse a través de un conector RJ45, usando la red como medio de transmisión. De no ser así, las cámaras traen un puerto adicional de comunicaciones (RS232, RS485) a través del cual se pueden cambiar los parámetros de funcionamiento. La cámara IP se comporta como un nodo más de la red, es decir, como un miembro más de los equipos que están identificados con una dirección IP. Por lo tanto es posible acceder a ella con solo direccionarla adecuadamente desde cualquier otro PC en la red. La cámara IP se comporta como un Web Server de video, es decir, internamente tiene el software necesario para entregar el video, administrarlo y ajustarlo desde otra punto de red a través de un navegador Web (Internet Explorer, Netscape, Opera, Firefox). Para esto debe digitar la dirección IP asignada o el nombre mediante un servidor DNS. En ese momento el browser presenta una página Web que reside en la cámara, la cual normalmente solicita un código de acceso y posteriormente permite visualizar la imagen de la cámara de forma continua. En esta página HTML, normalmente existen otros menús que permiten configurar y hacer ajustes a la cámara. Si otro usuario de la red digita la misma dirección IP para acceder a la misma cámara, seguirá el mismo procedimiento hasta que se colme el número de usuarios permitidos por la cámara. Esta es una solución rentable si se debe llevar el video de las cámaras a varios usuarios en toda la red existente. Diferentes formas de visualizar una cámara IP. La tecnología de las cámaras IP permite al usuario tener una cámara IP en un sitio y ver el video en tiempo real desde otro lugar a través de una red Lan, WAN o a través de Internet. Las diferentes formas de interconectarse con una cámara IP desde diferentes redes se muestra en la Figura 19. El acceso puede ser restringido, de manera que sólo las personas autorizadas puedan visualizar el video transmitido por la cámara. Una opción para eludir esta restricción, es incorporando el video de las cámaras IP al sitio Web que maneja cualquier compañía, para que todas las personas puedan tener acceso sin restricciones.

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Figura 19. Diferentes soluciones de visualización de cámaras IP.

Fuente: http://www.alamanproyectos.com/circuito-cerrado-television-CCTV.htm

Si un edificio está equipado con una red IP, entonces ya cuenta con la infraestructura de cableado necesaria para incorporar las cámaras a la red. Dado que las cámaras se conectan directamente a la red existente a través de un puerto Ethernet, las empresas pueden ahorrar el costo de un cableado coaxial adicional como es el caso de las cámaras analógicas, aunque existen en el mercado aplicaciones de adaptadores de impedancia NVT, (Terminal Virtual de Red), logrando que las imágenes pueden verse de una forma muy sencilla desde un navegador Web3. 3 Cámaras IP: Vigilancia remota por Internet Disponible en http://www.voxdata.com.ar/voxcamip.html (con acceso el 10-23-2008)

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Ancho de banda de una Cámara IP. La tasa de transferencia de datos de una cámara IP depende de los siguientes factores4: Tamaño de la imagen: corresponde al número de puntos tanto en sentido

horizontal como en sentido vertical que se emplean para representar cada fotograma que será enviado por el dispositivo de video. Los tamaños que se usan corrientemente son: 160*120, 320*240, 640*480, 736*544. los anteriores valores corresponden a unidades de medición en píxeles.

Cuadros por segundos: es el número de fotogramas por segundo (FPS)

que genera el dispositivo. El mínimo número de fotogramas que se emplea para ver video en Internet es de 15 FPS por cada cámara IP. Cada sistema de monitoreo contiene un número determinado de FPS.

Numero de bits por Píxel: corresponde al número de bits necesarios para

representar cada uno de los posibles colores que puede tomar cada punto de imagen.

Compresión: es el proceso mediante el cual se reduce la cantidad de

datos necesarios para representar una determinada información. Lo anterior con el fin de lograr una menor tasa de Bits durante la transmisión o un menor tamaño de almacenamiento. Existen diferentes estándares de compresión de Video, tales como JPEG, AVI, MPEG, etc. MPEG es el formato gráfico de almacenamiento de video de mayor uso en aplicaciones de video en la actualidad.

Una vez definidos dichos valores se calcula el ancho de banda multiplicando cada parámetro descrito anteriormente y dividiendo por el factor de compresión.

Tamaño de la imagen X Fotogramas por segundos X Número de bits por Píxel / Factor de compresión = Tasa de bits generada por segundo.

4 http://nexo-tech.com/calc.php

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2.1.3 ANALIZADOR DE PROTOCOLOS Para la realización del proyecto es necesario contar con herramientas que permitan la observación y la medición del tráfico cursado por la red que se quiere examinar. Una herramienta fácil de usar es un analizador de protocolo de redes, el cual captura los datos y muestra el contenido de cada paquete transportado por la red. Además, este programa añade una interfaz gráfica y muchas opciones de organización y filtrado de información, permitiendo ver todo el tráfico que pasa a través de una red. A partir del año 20065 Ethereal es conocido como WireShark y hoy en día está categorizado como uno de los TOP 10 como sniffer junto a Nessus y Snort ocupando el segundo lugar entre estos. Es importante tener presente que WireShark no es un IDS (Instrusion Detection System) ya que no es capaz de generar una alerta cuando se presentan casos anómalos en la red. Si embargo, permite a los profesionales de IT analizar y solventar comportamientos anómalos en el tráfico de la red. 2.1.3.1 Definición de Wireshark. Es un capturador/analizador de paquetes de red (llamado a veces sniffer o husmeador), que permite ver, a un nivel bajo y detallado, lo que se transporta por la red. No requiere licencias y es multiplataforma. Posee una interfaz gráfica y muchas opciones de organización y filtrado de información. A continuación se nombran algunas características del analizador de protocolos:

Efectúa la captura de paquetes en vivo desde una interfaz de red.

Muestra los paquetes con información detallada de los mismos.

Permite importar y exportar paquetes en diferentes formatos.

Puede realizar filtrado de paquetes discriminándolos por color.

Genera estadísticas con los datos capturados.

Está disponible para los sistemas operativos Linux y Windows.

5 COMBS, Gerald. About Wireshark Internet(<http://www.wireshark.org/about.html>)

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Como se menciono anteriormente, es recomendable instalar el analizador sobre un dispositivo Hub para tener acceso a la totalidad de los paquetes que circulan por el segmento. Un concentrador de red (Hub) retransmite a todos sus puertos la información que obtiene por cada uno de ellos. Esto permite que el sniffer capture los datos que se difunden por todo el segmento que se está analizando. En la Figura 20 se muestran dos conexiones físicas típicas del analizador la primera utilizando un conmutador (Switch) y la segunda empleando un Hub. Figura 20. Captura de datos de la red a través de Switch y Hub.

Fuente:http://4.bp.blogspot.com/_Y3F8dHyRLcc/RgfaENbO2iI/AAAAAAAAACA/UdvKM-lQRTo/s400/Wireshark101-Captura.jpg

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3. METODOLOGÍA 3.1 ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN Es ha seleccionado como enfoque de esta investigación el método empírico analítico, ya que mediante este se puede desarrollar un modelo de investigación mediante pruebas o experimentos que sean necesarios para desarrollar un proyecto; permitiendo que los datos y las conclusiones revelen las relaciones esenciales y las características fundamentales del objeto de estudio. 3.2 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA/ SUB LÍNEA DE LA FACULTAD/ CAMPO TEMÁTICO DEL PROGRAMA: Tecnologías actuales y sociedad. Sistemas de información y comunicación. Tecnologías y aplicaciones móviles. Este proyecto se encuentra basado en Tecnologías y aplicaciones móviles y busca unir un conjunto de conocimientos relacionados con las actuales actividades del hombre para generar ayudas y procesos que faciliten el desarrollo de ciertas labores; aplicándolo en herramientas del uso común de las personas a las cuales beneficiara el empleo de sistemas como el que se va a diseñar. 3.3 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN Para la realización de este proyecto, se requiere de un análisis del tráfico cursado dentro de la red de datos de la Universidad de san Buenaventura sede Bogotá. Mediante la utilización del analizador de protocolos Wireshark, es posible estimar la cantidad de tráfico cursado por esta red. De esta manera se podrá determinar la capacidad de la misma para soportar nuevas aplicaciones como la que se va a desarrollar.

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Se utilizarán programas de computación especiales para el análisis de redes LAN entre los que se encuentra PACKET TRACER. Este simulador de red permite diseñar topologías de red y verificar su funcionamiento antes de iniciar cualquier implementación. Otro medio de recolección de información utilizado para la realización del presente proyecto es la utilización de dispositivos electrónicos de comunicación (IPAQ y PDA). Estos dispositivos serán conectados a la red WIFI de la universidad y permitirán trazar el límite de cobertura que tiene cada una de las antenas OUTDOOR que conforman la red inalámbrica que cubre las áreas externas del campus de la Universidad. 3.4 HIPÓTESIS Con la utilización de tecnologías de información y comunicación como medio de transmisión y recepción de datos desde un conjunto de cámaras IP hasta un sitio de vigilancia, es posible lograr el diseño de un optimo, eficiente y económico sistema de monitoreo que facilite la realización de las tareas de vigilancia dentro del campus de la universidad. Para la implementación del sistema que se diseñará, no se tendrían costos significativos adicionales pues en principio se utilizarían los mismos dispositivos de redes con los que cuenta actualmente la universidad. 3.5 VARIABLES 3.5.1 Variables Dependientes Existe una gran cantidad de variables dependientes que deben ser tenidas en cuenta en el diseño del sistema de monitoreo móvil mediante cámaras IP. La adecuada definición de estos parámetros influye considerablemente en el rendimiento del sistema, ya que:

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Dependiendo de la cantidad de ancho de banda brindado por la red de datos de la Universidad, es posible diseñar un sistema que transporte información de video con una calidad satisfactoria para el usuario, sin que se afecte de forma significativa el servicio ni la capacidad de transporte de tráfico de esta red.

Dependiendo de la cobertura que ofrece actualmente la red inalámbrica basada en antenas OUTDOOR, es posible proponer un sistema que tenga el cubrimiento requerido y la movilidad necesaria para lograr el funcionamiento eficiente de los dispositivos de vigilancia en los que se basa este diseño, sin que se requiera una gran inversión por parte de la universidad. La adición y expansión de nuevas antenas externas permitirá ampliar las áreas de cobertura actual de la red, para lograr un cubrimiento cercano al 100%, con lo cual se lograría implementar un excelente sistema de vigilancia para la universidad.

3.5.2 Variables Independientes

Como variable independiente se encuentra la infraestructura física de la red de datos de la universidad de San buenaventura ya que esta dispone de los equipos de red necesarios para la instalación y operación del sistema de vigilancia.

Se encuentra además como variable independiente, la capacidad de los

enlaces con los que cuenta la red de la universidad ya que ésta se conforma por conexiones en tecnología óptica de 1Gbps lo cual ofrece un ancho de banda capaz de transportar la información que genera el nuevo sistema de vigilancia.

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4. DESARROLLO INGENIERIL El desarrollo del sistema de monitoreo móvil mediante cámaras IP consiste en diseñar una subred de datos dentro de la red académica de la universidad, para interconectar a través de ella un conjunto de cámaras IP con varios dispositivos de visualización móviles (PDA), mediante un servidor de video que monitorice el conjunto de cámaras y realice la respectiva comunicación entre los dispositivos móviles y las cámaras IP. La comunicación entre el dispositivo móvil (PDA) y el servidor de video se realizará a través de los diferentes puntos de acceso inalámbrico WIFI de la universidad, logrando así que la vigilancia se pueda realizar en cualquier momento y desde cualquier punto de la universidad que tenga cobertura WIFI. El desarrollo de este sistema de monitoreo móvil aporta mecanismos de movilidad y agilidad al personal de vigilancia al recibir el contenido filmado de cada cámara IP en un dispositivo móvil (PDA), supliendo la necesidad de visualizar constantemente cada cámara a través de los monitores situados en el cuarto de vigilancia actual. Se considerarán dos opciones diferentes de diseño de la red analizando en cada caso el tráfico cursado y la carga adicional que se generará al conectar el sistema de vigilancia a la red académica y a la red de Internet que posee la Universidad. Las actividades desarrolladas fueron las siguientes: análisis del tráfico de la red de datos de la universidad tanto en su estado actual como con la nueva carga adicionada por el sistema de vigilancia y diseño de la red que soportará dicho sistema. 4.1 ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS TÉCNICOS DE LA RED DE DATOS DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA Con el fin de determinar si la red de datos de la Universidad de San Buenaventura dispone de la infraestructura y de la capacidad de manejo de tráfico necesarios para soportar la instalación del sistema de vigilancia que se va a diseñar, se hace necesario analizar y evaluar sobre dicha red, los siguientes aspectos técnicos: la infraestructura física y lógica de la red, la cobertura de la red inalámbrica en el

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campus universitario, la cantidad de tráfico que maneja actualmente y la disponibilidad de equipos de red y puntos de interconexión. A partir de los resultados que se obtengan, será posible determinar cual de las opciones contempladas resulta más conveniente, teniendo en cuenta el incremento en la carga de tráfico y la necesidad de adquisición de nuevos equipos. 4.1.1 ANÁLISIS DE LA INFRAESTRUCTURA ACTUAL DE RED DE DATOS DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA, SEDE BOGOTÁ A continuación se describirán, de forma explícita los principales elementos y conexiones de la arquitectura de la red de datos, detallando su arquitectura lógica y física. 4.1.1.1 Arquitectura Lógica. Describe la manera en que se organizan e integran los componentes de una red de datos. Actualmente esta red se encuentra constituida por tres Vlans (Virtual LAN) nombradas a continuación: Red Administrativa. Esta cuenta con 240 terminales de usuario administrativo, distribuidos por todo el campus universitario. La red se encuentra configurada por Vlans de acceso independiente dentro de la misma red física, lo que permite reducir el tamaño de dominio de difusión separando los segmentos lógicos de la red de área local. Esta red se encuentra al servicio del departamento administrativo de la universidad y todos los funcionarios que la componen, por lo tanto los estudiantes no pueden acceder a ella debido a la información privada que contiene esta red. Red Académica. Se conforma de un conjunto de equipos de red (Access Point, switches, Hubs) y 400 equipos académicos distribuidos por toda la universidad. Dichos equipos se encuentran en los laboratorios de redes del tercero y cuarto piso del edificio Guillermo de ockham, en las salas de Internet del primer piso del edificio Guillermo de Ockham, en el tercer piso del edificio Duns Scoto y en el tercer piso de la biblioteca. Esta red es una fracción lógicamente independiente dentro de la red física de la universidad.

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Red Inalámbrica. Esta red se conforma por 5 antenas OUTDOOR y 12 puntos de acceso inalámbricos (WIFI) que cubren la mayoría de las áreas que componen el campus de la universidad. Se debe aclarar que los Puntos de Acceso inalámbricos (WIFI) solo se utilizan para cubrimiento interior en el Edificio Guillermo de Ockham y en la biblioteca y se conectan a la red Académica. Por el contrario las antenas OUTDOOR cubren las partes exteriores de los edificios y se conectan a la red USB-Inalámbrica. Para el diseño que se desea plantear solamente se utilizará la red basada en antenas OUTDOOR. Basados en la arquitectura lógica de estas redes, es posible determinar en que parte de la red se concentra la mayor carga de trafico de datos, permitiendo identificar que elementos dentro de la red admiten una mejor distribución de recursos en la capacidad actual para la interconexión del sistema de cámaras IP. El diagrama lógico de la red de la universidad que se muestra en la Figura 21 describe la distribución lógica de los segmentos que conforman dicha red. Posteriormente se enuncian los componentes principales de dicha red.

Figura 21. Diagrama Global de la red de comunicación de la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá.

Fuente: Administrador de la Red de datos de la Universidad de San Buenaventura.

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La red mencionada esta conformada por los siguientes elementos:

Dos enlaces dedicados a Internet cada uno de 2 Mbps. Tres Firewalls que brindan seguridad a la red.

Conjunto de servidores administrativos

Conjunto de servidores públicos ubicados en la DZM (Zona desmilitarizada).

240 terminales de usuario administrativos.

400 equipos académicos.

Un enlace de acceso a la Red de Telefonía Pública Conmutada RTPC.

12 Puntos de acceso inalámbrico y 5 antenas OUTDOOR.

4.1.1.2 Arquitectura Física. Esta arquitectura, muestra en forma general la forma como se interconectan los diferentes elementos mencionados que conforman la red. Actualmente, la red de datos se encuentra distribuida en una topología de estrella extendida, es decir, existe un nodo central al cual se conectan otros nodos secundarios, que a su vez son el centro de otra estrella. Esta configuración permite una mayor escalabilidad y aprovechamiento del ancho de banda de la red de comunicación. La red de la universidad se compone de 8 áreas de acceso diferentes, teniendo como dispositivo central el switch 3COM 4007. Se encuentra configurada como una LAN sobre toda la extensión del campus universitario, con una conexión entre edificios de fibra óptica de 1 Gbps (cableado vertical) y una distribución cableada de 10/100 Mbps dentro de cada edificio (cableado horizontal). Dicha infraestructura se encuentra implementada con base en switches de 24, 28 y 48 puertos. En la Figura 22 se visualiza el diagrama físico de red de con sus conexiones cableadas entre cada edificio y sus correspondientes equipos de red por cada piso.

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Figura 22. Diagrama físico de la red de comunicación de la Universidad

Fuente: Administrador de Red Universidad de San Buenaventura, sede Bogotá 4.2 COBERTURA DE LA RED INALÁMBRICA DE LA UNIVERSIDAD Como se mencionó anteriormente, la red Inalámbrica se encuentra compuesta por 12 puntos de acceso (Access Point) y 5 Antenas OUT-DOOR omnidireccionales distribuidas espacialmente en toda el área física del campus de la universidad. En la Figura 23 se observa uno de los 12 Access Point que conforman esta red.

Figura 23. Access Point 3COM 7760 "POE" 11 A/B/

Fuente: Fotografía Access Point Edificio Guillermo de Ockham

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Los puntos de acceso inalámbrico prestan servicio en las áreas interiores de los edificios y las antenas OUTDOOR dan cubrimiento a las áreas abiertas del campus como el parqueadero y las zonas verdes. En la Figura 24 se observa una de dichas antenas OUTDOOR.

Figura 24. Antena Omnidireccional WIFI 8dBi EDIMAX

Fuente: Fotografía Antena externa Parqueadero de la Universidad 4.2.1 Pruebas de cobertura de la red inalámbrica. El estudio de cubrimiento de la señal de cada antena WIFI se realizó mediante pruebas de campo conectando el dispositivo móvil (PDA) a la red WIFI, realizando descargas de páginas Web y observando y graficando las áreas en la cuales la señal WIFI hacia la PDA se debilita hasta quedar sin conexión.

Se aclara además, que no se realizaron pruebas de acceso dentro de los edificios de la universidad, debido a que el grupo de vigilancia que portará las PDA realizará recorridos externos en campo abierto, utilizando solamente las conexiones inalámbricas de las antenas OUTDOOR. A través del procedimiento citado, se logro determinar las áreas de cobertura WIFI de las antenas OUTDOOR, permitiendo conocer los lugares que están cubiertos por esta red y los que no.

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En la Figura 25 se muestra en color rojo el área de cobertura de cada antena OUTDOOR obtenida por las pruebas de campo realizadas. En dicha figura se puede observar que las áreas de cubrimiento de cada antena son de diferentes tamaños, debido a la presencia de las edificaciones dentro del campus, lo cual hace que cada antena tenga un modelo de propagación diferente. Es de aclarar, que dentro del interior de los edificios el acceso inalámbrico se logra a través de los puntos de acceso inalámbricos (WIFI) instalados.

Figura 25. Plano Universidad de San Buenaventura cobertura red WIFI

Fuente: Toma fotográfica de la cobertura Inalámbrica de la universidad Del anterior estudio realizado, se destacan las siguientes observaciones:

En la actualidad, la red WIFI no cubre más del 50 por ciento del total del terreno de la universidad. Esto se debe a que solamente se instalaron antenas OUTDOOR en las zonas de mayor concentración estudiantil.

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Con la infraestructura actual el sistema de vigilancia solamente cubriría las zonas señaladas en la figura 33. En caso de necesitarse un cubrimiento mayor, se requeriría extender la cobertura de dicha red mediante la instalación de más antenas.

Se debe resaltar que la tecnología utilizada en la red inalámbrica, permite la

movilidad del dispositivo monitor de prueba de un área cubierta por una antena a otra, sin que se interrumpa la comunicación entre el dispositivo móvil y la cámara de prueba (HAND-OVER). Lo anterior permitirá brindar al personal de seguridad una comunicación continua con las cámaras de vigilancia a medida que se desplace por el campus.

4.3 OPCIONES DE INTERCONEXIÓN DEL SISTEMA DE VIGILANCIA MEDIANTE CÁMARAS IP Para el diseño del sistema de monitoreo móvil se plantean dos soluciones diferentes para lograr la interconexión entre los terminales móviles y las cámaras IP a través de los dispositivos de red existentes en la universidad ya que son los únicos métodos de interconexión a través de una red LAN mediante un enlace remoto. En cada opción se analiza el tráfico sobre la red y el efecto sobre el rendimiento de la misma al instalar el sistema de vigilancia. 4.3.1 Opción 1. Sistema de monitoreo móvil mediante el establecimiento de una sesión TELNET (Acceso Remoto) a través de la red de Internet. La topología correspondiente a la primera opción se muestra en la Figura 26. En ella puede verse la conexión de las cámaras IP a través de un switch a un servidor de video (Computador Portátil), el cual gestiona mediante un software de vigilancia el conjunto de las cámaras instaladas. Debido a que no se dispone de una dirección IP pública para ser asignada al servidor de video que permita el acceso remoto a dicho servidor a través de Internet, se opta por establecer un acceso remoto TELNET a través de la compañía LOGMEIN. A través de este acceso es posible establecer la comunicación entre el servidor de video y los dispositivos móviles (PDAs).

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Figura 26. Opción 1. Interconexión del sistema de vigilancia mediante Internet

Fuente: Diseño de red bajo el uso del software Packet tracer 4.0 4.3.1.1 Ejemplo de conexión remota bajo el protocolo TELNET. El protocolo TELNET opera en la capa de aplicación del modelo OSI. Permite acceder a través de una red a otra maquina para operarla remotamente como si estuviera al frente de ella. En el mercado actual, existen diferentes programas de software que permiten la monitorización remota bajo libre licencia. Uno de los programas más destacados en la red de Internet es el de la compañía LOGMEIN, el cual brinda un software de libre distribución instalados en los equipos que se quieren monitorear. Ingresando desde un computador o un dispositivo móvil (PDA) a la dirección Web de LOGMEIN (https://secure.logmein.com/home.asp), es posible crear una cuenta de usuario a través de la cual se registran las diferentes redes con las cuales se desean establecer enlaces remotos. Tanto el dispositivo móvil como servidor de video deben registrarse en dicha página. Una vez realizado el registro, el operador del dispositivo móvil podrá establecer una sesión remota con el servidor de video empleando dicho enlace.

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En la Figura 27 se observa una cámara IP y un computador portátil configurado como servidor de video. Dichos dispositivos se encuentran interconectados directamente y en la pantalla del computador puede observarse la imagen enviada por la cámara. En esta configuración, el computador portátil se encuentra conectado a la red de Internet a través de la red de la universidad. Figura 27. Computador portátil y cámara IP bajo una interconexión TELNET

Fuente: Fotografía de computador portátil y cámara IP en los salones de redes de la universidad. De otra parte, a través del dispositivo móvil (PDA) se ingresa al servidor de LOGMEIN y se inicia una sesión con el servidor de video. Una vez realizada la interconexión entre los dispositivos a través del servidor de LOGMEIN, es posible observar las imágenes desplegadas en la pantalla del servidor de video, en el dispositivo móvil PDA. En la Figura 28 se muestra el dispositivo móvil captando dichas imágenes.

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Figura 28. Visualización del computador portátil a través de la PDA AXIM X51

Fuente: Fotografía del dispositivo móvil (PDA) bajo una conexión TELNET. El anterior método descrito, ofrece una forma fácil de visualizar dispositivos remotos sin la utilización del direccionamiento público; así mismo traspasa la limitación de cobertura de la red a la que se encuentra conectado cada computador, por lo cual hace que sea una herramienta de uso global en varias aplicaciones de la industria y las comunicaciones. 4.3.1.2 Visualización de un conjunto de cámaras IP en el servidor de video. El propósito de esta simulación es comprobar que es posible visualizar en el servidor de video, las imágenes de más de una cámara IP. En la Figura 29 puede verse en la pantalla del servidor, las imágenes de 5 cámaras IP simultáneamente. Para esta visualización se requiere la utilización del software de monitorización D-Link D-ViewCam. En Dicha figura puede verse marcadas de color rojo, las zonas del recinto monitoreado que fueron configuradas para efectuar la detección del movimiento.

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Figura 29. Software de gestión D-Link D-ViewCam visualizado desde un portátil.

Fuente: Software de monitorización D-Link D-ViewCam ejecutado en un computador portátil. En la anterior figura, se muestra la interfaz grafica del servidor de video ejecutando el software de gestión y monitorización mencionado. Este programa permite visualizar en tiempo real, la información de cada una de las cámaras IP instaladas. Se tiene además la posibilidad de activar diferentes tareas de vigilancia tales como la detección de movimientos mediante los sensores que posee la cámara y la programación de alarmas. De otra parte, dicha interfaz permite activar la grabación de toda la información procedente de las cámaras en un medio de almacenamiento local o remoto. El conjunto de cámaras visualizadas a través del software de vigilancia D-Link D-viewCam, es mostrado en el dispositivo móvil (PDA) a través de una sesión TELNET. Ver figura 30.

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Figura 30. Visualización del software D-Link D-viewCam ejecutado en el computador portátil visto a través de la PDA AXIM X51

PDA COMPUTADOR PORTATIL Fuente: Fotografía de PDA y portátil, ejecutando el software de vigilancia de 5 cámaras IP. Las pruebas descritas anteriormente, permitieron observar desde un dispositivo móvil (PDA) conectado a Internet, las imágenes provenientes de 5 cámaras instaladas en diversos lugares dentro del salón de redes, a través del enlace establecido entre el servidor de video y el servidor de LOGMEIN. Dado que la información de video consume regularmente un considerable ancho de banda, se requiere que la red a través de la cual se envía la información de las cámaras vigilancia, disponga de suficiente capacidad para que no se afecte el tráfico correspondiente a los servicios que se prestan a través de esta red y para que las señales de video no sufran ningún deterioro en su calidad ni se presenten retardos considerables. Por lo anterior, a continuación se realiza un estudio del tráfico de la red de la universidad, para conocer su disponibilidad y capacidad actual y el posible impacto que podría generar en dicha red la instalación del sistema de vigilancia que se va a diseñar. 4.3.1.3 Tráfico actual de la red. Con el fin de determinar de qué manera la conexión de una cámara IP afecta el desempeño de la red de la universidad, se hizo necesario efectuar medidas sobre el trafico que cursa actualmente. Para esto, se recurre al analizador de protocolos WIRESHARK, el cual permite capturar los paquetes cursados y medir la carga de tráfico correspondiente, discriminando la cantidad de tráfico causado por cada una de las diferentes aplicaciones.

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En el presente proyecto se utiliza el analizador de protocolos WIRESHARK, para conocer el rendimiento de la red dentro del campus universitario. Con esta herramienta se tiene la posibilidad de capturar y analizar las tramas transportadas para determinar la carga de tráfico y determinar el ancho de banda utilizado y disponible en dicha red. De esta manera es posible definir el conjunto de cámaras IP y de dispositivos móviles de monitoreo que se podría adicionar sin afectar el normal desempeño de la red.

Captura de paquetes en la red de la universidad. Mediante el software mencionado se realizaron mediciones del tráfico generado desde sala de computadores del primer piso del edificio Guillermo de Ockham, lo cual corresponde al segmento de red al cual se conectarían las diferentes cámaras de video. En la Figura 31 se observa el gráfico que muestra el comportamiento del tráfico generado por las diferentes aplicaciones que fluyen por esta red.

Figura 31. Entorno grafico de WIRESHARK en una captura de datos

Fuente: software WIRESHARK, Entorno gráfico de captura de protocolos.

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La interfaz de usuario que ofrece WIRESHARK mostrada en la anterior figura permite observar gráficamente la cantidad de Bytes de tráfico generado en un determinado tiempo por 5 diferentes aplicaciones (líneas de color). A continuación se detallan las aplicaciones capturadas en la muestra tomada:

Color Negro: Paquetes IP (Internet Protocol) – Protocolo de Internet.

Color Rojo: Paquetes HTTP (HyperText Transfer Protocol) – Protocolo de visualización de Paginas Web.

Color Verde: Paquetes SMB (Server Message Block) – Servidor de Base de

Datos.

Color Azul: Paquetes MSNMS (Microsoft Network Messenger Service) – Servicio de mensajeria instantanea de Microsoft.

Color Rosado: Paquetes FTP (File Transfer Protocol) – Protocolo de

transferencia archivos. Identificación de los servicios cursados en la red. Con base en la cantidad de paquetes recopilados mediante el analizador de protocolos y después de su interpretación, se genera una tabla informativa de la capacidad y ancho de banda consumido por la red académica. En la Tabla 1 se muestra discriminado para cada aplicación, los diferentes valores del tráfico y el correspondiente numero de paquetes cursados por la red, durante el periodo de medición. Tabla 1. Trafico de red medido por WIRESHARK en la red de la universidad.

Aplicación Protocolos Paquetes Tráfico de red Navegación por la red HTTP, IP 1.410 214 Kbps Correos electrónicos POP3, SMTP 940 344 Kbps Mensajería instantánea MSNMS 395 104 Kbps Transferencia de archivos FTP 270 145 Kbps Acceso a base de datos SMB 510 124 Kbps

Total Trafico 931 Kbps

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Los anteriores datos mostrados en la Tabla 1 corresponden a una captura realizada el día Lunes 27 de octubre de 2008 entre las 9AM y las 12M. Los datos anteriormente descritos corresponden a la medición de las horas de mayor carga de tráfico presentadas en la red de la universidad. Los valores de tráfico de red y la cantidad de paquetes mostrados en la anterior tabla fueron obtenidos desde el software WIRESHARK, el cual genero un reporte de la cantidad paquetes y de tráfico totales que se generaron en cada una de las aplicaciones durante el tiempo en que se realizo la captura. Las aplicaciones que generaron mayor carga de tráfico en la red durante la captura de datos, fueron las representadas por los protocolos HTTP y POP3. Debido a que son utilizadas para navegación y consulta de correos electrónicos en las redes de Internet.

Para determinar el día y las horas pico en el segmento de red que se esta considerando, se realizaron una serie de capturas de datos durante varios días de la semana y para diferentes horas. Este procedimiento permite obtener los valores máximos de tráfico que cursa la red, los cuales serán tenidos en cuenta para el dimensionamiento del citado segmento, en el momento que se instale el sistema de vigilancia. La Tabla 2 muestra los datos de tráfico capturados desde el día lunes 27 de Octubre de 2008 hasta el día sábado 29 Noviembre del mismo año. En dicha tabla puede observarse que las horas de mayor intensidad de tráfico se presentan entre las 12 M y las 3 PM con un pico de 2.109 Kbps. El promedio calculado para estas mediciones es de 2 Mbps. Tabla 2. Valores de Ancho de Banda consumido dentro de la red académica

FECHA B DE TODAS LAS APLICACIONES

Lunes 27 Octubre 09 AM- 12 M 1.953 Kbps Lunes 27 Octubre 12 M- 03 PM 1.893 Kbps Jueves 30 Octubre 09 AM- 12 M 1.906 Kbps Jueves 30 Octubre 12 M- 03 PM 2.065 Kbps

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Sábado 01 Noviembre 09 AM- 12 M 1.644 Kbps Sábado 01 Noviembre 12 M- 03 PM 1.534 Kbps Lunes 03 Noviembre 03 PM- 06 PM 1.811 Kbps Sábado 08 Noviembre 09 AM- 12 M 1.504 Kbps Jueves 13 Noviembre 09 AM- 12 M 1.907 Kbps Jueves 13 Noviembre 12 M- 03 PM 2.009 Kbps Lunes 17 Noviembre 12 M- 03 PM 2.002 Kbps Lunes 17 Noviembre 03 PM- 06 PM 1.932 Kbps Jueves 20 Noviembre 09 AM- 12 M 1.890 Kbps Lunes 24 Noviembre 09 AM- 12 M 2.011 Kbps Lunes 24 Noviembre 12 M- 03 PM 2.109 Kbps Sábado 29 Noviembre 09 AM- 12 M 1.653 Kbps

4.3.1.4 Capacidad de la red adicionando una cámara IP. Una vez obtenido los datos sobre el tráfico normal cursado por la red y sobre el ancho de banda que ocupa dicho tráfico, se procede a adicionar una cámara IP dentro del mismo segmento de red para obtener mediante el analizador de protocolos WIRESHARK los datos que permitan determinar que tanta carga de tráfico representa adicionar dicho dispositivo. En la Tabla 3 se muestra discriminado para cada aplicación, los diferentes valores del tráfico y el correspondiente numero de paquetes cursados por la red, durante el periodo de medición adicionando la cámara IP. Tabla 3. Trafico de red medido por WIRESHARK en la red de la universidad.

Aplicación Protocolos Paquetes Tráfico de red Navegación por la red HTTP, IP 1.494 374 Kbps Correos electrónicos POP3, SMTP 860 318 Kbps Mensajería instantánea MSNMS 404 112 Kbps Transferencia de archivos FTP 275 155 Kbps Acceso a base de datos SMB 390 102 Kbps

Total Trafico 1061 Kbps

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En la Tabla 3 es posible observar el incremento total de tráfico generado por la red de la universidad al instalar una cámara IP en un segmento de dicha red. Los diferentes paquetes capturados por el analizador de protocolos muestran un incremento de tráfico de 130 Kbps en la aplicación correspondiente al protocolo IP. En la Figura 32 se muestran los resultados de las mediciones de tráfico realizadas para las nuevas condiciones.

Figura 32. Entorno grafico de WIRESHARK segunda captura de datos.

Fuente: software WIRESHARK, Entorno gráfico de captura de protocolos. El software WIRESHARK muestra además, que el tráfico generado por las demás aplicaciones cursadas en dicha red, no agregan un tráfico mayor con respecto a la anterior captura realizada sin la instalación de la cámara IP.

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El segmento de la red que se esta considerando para la instalación del sistema de vigilancia, se encuentra implementado con el estándar Fast Ethernet, el cual brinda una velocidad de 100 Mbps. Comparando esta velocidad con los datos de trafico tomados, se puede ver que el segmento considerado brinda la capacidad suficiente para transportar las señales transmitidas aun en el caso de instalarse un conjunto de 5 cámaras IP. Sin embargo, dado que la capacidad del enlace a través del cual se tiene el servicio de Internet en la universidad, solo tiene un ancho de banda de 2Mbps, este enlace limitaría el funcionamiento del sistema especialmente en horas de alto tráfico, generando retardos considerables en la transmisión de las señales de video y afectando el servicio normal de los usuarios de la red de la universidad. 4.3.2 Opción 2. Sistema de monitoreo móvil de acceso local a través de la red de datos de la universidad. En la figura 33 se muestra la topología correspondiente a la segunda opción, la cual consiste en crear una subred de cámaras IP que opere dentro de la red académica de la universidad. El servidor de video se conectará directamente a la cámara IP a través de dicha red, ingresando en el navegador Web del servidor de video la correspondiente dirección lógica asignada a la cámara. En este caso los dispositivos móviles de visualización (PDA) estarán conectados a la red inalámbrica mostrando las imágenes sin utilizar un enlace de Internet de la Universidad. Figura 33. Opción 2. Interconexión del sistema de vigilancia mediante la red LAN.

Fuente: Diseño de red bajo el uso del software Packet Tacer 4.0

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El servidor de video mostrado en la figura 33, solamente se utilizará para almacenar los datos de video transmitidos por cada cámara. Este equipo estará instalado en el cuarto de monitorización del grupo de vigilancia y a través de él se tendrá un control total sobre el conjunto de las cámaras IP. 4.3.2.1 Conexión de la PDA dentro de la red académica. Los dispositivos móviles deben interconectarse directamente a la red inalámbrica USB ACADEMICA a través de los correspondientes puntos de acceso instalados por todo el campus de la universidad. 4.3.2.2 Trafico de red. Para esta configuración la topología de interconexión del conjunto de cámaras es similar al de la opción 1; por tal motivo se considera que los datos de tráfico para la opción que se esta considerando corresponden exactamente con los datos obtenidos para la primera opción. 4.3.3 Análisis de las opciones descritas. Una vez descritas las dos opciones consideras para el diseño de la red de vigilancia, se procederá a seleccionar una de ellas con base en sus características y en las ventajas de cada una de ellas. 4.3.3.1 Opción 1. En esta opción se plantea un acceso remoto a través de Internet, a un servidor de video que concentra las imágenes procedentes de un conjunto de cámaras IP. Esta alternativa permite realizar la supervisión en forma remota desde cualquier parte del mundo, lo cual es una característica importante en otras aplicaciones donde es más importante ese tipo de acceso. Sin embargo, esta solución presenta el inconveniente de que su desempeño depende de la carga de tráfico que se tenga en cada momento sobre el enlace que la universidad tiene con Internet. Como se observo en las mediciones descritas en el numeral 4.3.1.3, dicho enlace se sobrecarga en las horas pico, lo cual genera retardos significativos en la información de video que se recibe en el monitor. El funcionamiento del sistema implementado con esta opción, es totalmente dependiente del estado del acceso a Internet y de la red del ISP. En caso de que uno de estos recursos falle, el sistema de vigilancia quedaría fuera de servicio. Por otra parte, se debe considerar que un usuario no autorizado pondría ingresar al servidor de video, logrando captar la información que maneja esta red.

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4.3.3.2 Opción 2. En esta opción se plantea un acceso remoto a un servidor de video local a través de la red de datos de la universidad, para realizar un monitoreo de las imágenes que suministra un conjunto de cámaras IP. Esta solución no presenta problemas en cuanto al tráfico, ya que la red de datos de la universidad esta implementada con una tecnología que ofrece suficiente ancho de banda. Esto garantizaría un funcionamiento adecuado del sistema con respecto a los retardos en la visualización de las imágenes. Esta alternativa resulta mas adecuada para la aplicación que se esta considerando, puesto que en este caso se realiza una supervisión a nivel local por parte del personal de vigilancia mediante los dispositivos móviles (PDA). Tabla 4. Comparación ventajas y desventajas de cada opción

OPCIÓN 1 OPCIÓN 2

Ventajas Permite la supervisión desde

cualquier parte del mundo.

Ventajas No introduce cargas significativas de

tráfico sobre la red. Es más adecuada a un sistema local

de vigilancia.

Desventajas Depende de la carga de tráfico sobre

el enlace de Internet. En caso de fallos en el enlace de

Internet, el sistema queda fuera de servicio.

El nlace de Internet se sobrecarga en

horas pico, generando retardos. No ofrece seguridad.

Desventaja No permite la supervisión desde una

red diferente a la LAN de la universidad

Con base en las anteriores consideraciones, se puede concluir que la opción dos resulta mas adecuada para la aplicación particular que se esta estudiando. Por lo tanto, a continuación se realiza el diseño detallado de todos los elementos que componen este sistema.

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4.4 DISEÑO DE LA ARQUITECTURA LÓGICA Y FÍSICA DEL SISTEMA DE MONITOREO MÓVIL MEDIANTE CÁMARAS IP USANDO LA RED WIFI DE LA UNIVERSIDAD Este numeral describe el diseño de la red de monitoreo de cámaras IP mostrando su estructura lógica y física dentro de la red de datos de la Universidad de San Buenaventura. En este diseño se consideraran los aspectos relacionados con la óptima ubicación de todos los dispositivos que componen el sistema, su interconexión a la red de la universidad, el trafico cursado por cada segmento al cual se conecta cada una de las cámaras y los dispositivos de monitoreo, el plan de direccionamiento y los costos totales de la implementaron de dicho sistema. 4.4.1 Requerimientos del diseño. Se diseñara un sistema de monitoreo móvil a través de la red de la universidad que contendrá un conjunto de 11 cámaras IP distribuidas en el campus de la universidad, un servidor de video y 3 dispositivos móviles de visualización junto con la infraestructura de red requerida.

4.4.2 Ubicación física de los dispositivos del sistema 4.4.2.1 Conjunto de cámaras IP. Estas estarán ubicadas en zonas abiertas de continua circulación peatonal y vehicular. La ubicación y la cantidad de dichas cámaras se determino teniendo en cuenta que se debe cubrir las áreas de mayor riesgo o que requieren mayor vigilancia dentro del campus llegándose a la conclusión de que se requiere un total de 11 cámaras. En la Figura 34 se muestra el diagrama físico de la Universidad con la ubicación de las cámaras mencionadas del sistema de monitoreo. De igual manera, se enumera cada dispositivo para identificar el segmento de la red a la cual pertenecerá cada cámara.

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Figura 34. Ubicación de las Cámaras IP en la Universidad de San Buenaventura.

Fuente: toma fotográfica mapa geográfico de la Universidad San Buenaventura sede Bogotá Para confirmar que la distribución del conjunto de cámaras realizada brinda el cubrimiento necesario para garantizar una buena seguridad en el campus de la universidad, se utiliza una imagen satelital de la zona, en la cual se muestra la vista panorámica del cubrimiento de cada cámara IP prevista. En la Figura 35 se muestra la imagen satelital mencionada en la cual se puede observar los ángulos de cobertura visual de cada cámara IP al ser instalados en los lugares indicados; la variación en el ángulo de cobertura de cada cámara depende de la variación del ZOOM para cada lugar y a los obstáculos presentes en cada una de ellas, la anterior distribución ofrece una cobertura visual aproximada del 90% de las zonas abiertas en la universidad; lo cual se considera suficiente para una adecuada vigilancia.

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Figura 35. Cobertura de las cámaras IP en la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá.

Fuente: http://maps.google.es/ A continuación se mostrará a través de diferentes tomas fotográficas, las panorámicas ofrecidas por cada una de las 11 cámaras IP instaladas en los lugares indicados.

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Cámara IP-01: será instalada en edificio Rogelio Bacon (Hangar) y permitirá capturar imágenes y video de la cantidad de automóviles y personas que transitan por esta parte del parqueadero. Ver Figura 36. Figura 36. Vista ofrecida por la cámara IP-01.

Fuente: Fotografía cámara digital parqueadero Universidad de San Buenaventura sede Bogotá. Cámara IP-02: se instalará en la parte trasera del Polideportivo. A través de ella se monitoreará el área de los lockers, y la entrada de la cancha de tenis. ver Figura 37. Figura 37. Vista ofrecida por la cámara IP-02.

Fuente: Fotografía cámara digital Lokers detrás del Polideportivo.

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Cámara IP-03: se ubicará en el cuarto piso del edificio Duns Scoto para visualizar parte del parqueadero principal y la portería vehicular. Ver Figura 38. Figura 38. Vista ofrecida por la cámara IP-03.

Fuente: Fotografía cámara digital parqueadero Universidad de San Buenaventura sede Bogotá. Cámara IP-04: será ubicada en el cuarto piso del edificio Duns Scoto y visualizará la sección del parqueadero principal que no esta cubierta por la cámara anterior. Ver figura 39. Figura 39. Vista ofrecida por la cámara IP-04.

Fuente: Fotografía cámara digital parqueadero Universidad de San Buenaventura sede Bogotá.

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Cámara IP-05: se colocara en la parte exterior de la Tienda Universitaria orientada hacia el norte. Esta cubre la mayor parte del área de la cancha de fútbol. Ver figura 40. Figura 40. Vista ofrecida por la cámara IP-05.

Fuente: Fotografía cámara digital Cancha de fútbol de la universidad. Cámara IP-06: mostrará el área de los tronquitos y la tienda universitaria. Se ubicará en el piso tercero del edificio Guillermo de Ockham sobre el costado noroccidental. Ver Figura 41.

Figura 41. Vista ofrecida por la cámara IP-06.

Fuente: Fotografía cámara digital zona verde y tienda universitaria

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Cámara IP-07: cubrirá el área total de la plazoleta central. Se instalará en la parte exterior del cuarto piso del Edificio Diego Barroso. Ver figura 42. Figura 42. Vista ofrecida por la cámara IP-07.

Fuente: Fotografía plazoleta principal de la universidad. Cámara IP-08: cubrirá la parte occidental del edificio Duns Scoto. se instalará en el tercer piso del mismo edificio. Ver figura 43. Figura 43. Visita ofrecida por cámara IP-08

Fuente: Fotografía cámara digital parte trasera del edificio Duns Scoto.

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Cámara IP-09: será instalada en la parte sur occidental del Edificio Diego Barroso y permitirá capturar imágenes de la portería principal. Ver Figura 44. Figura 44. Vista ofrecida por la cámara IP-09.

Fuente: Fotografía cámara digital portería de la universidad de San Buenaventura sede Bogotá Cámara IP-10: se instalará en la parte sur oriental del edificio Guillermo de Ockham. A través de ella se monitoreará la casa cural. ver figura 45. Figura 45. Vista ofrecida por la cámara IP-10.

Fuente: Fotografía cámara digital entrada casa cural de la universidad.

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Cámara IP-11: se ubicará en la parte nororiental del edificio Guillermo de Ockham para visualizar el área del lago y los linderos orientales del campus. Ver figura 46. Figura 46. Cámara IP-11 Lago

Fuente: Fotografía cámara digital lago de la universidad Selección de la cámara IP El mercado mundial de cámaras IP ofrece una gran variedad de dispositivos que permiten ofrecer soluciones de monitorización orientadas a cada una de las necesidades presentes en los diferentes entornos de seguridad y vigilancia. Para la selección de la cámara más adecuada para el presente proyecto, se realizó un estudio en el cual se consideraron los siguientes dispositivos: cámaras IP ANXIN, D-LINK, AXIS y VIVOTEC. Para cada una de ellas se analizaron las caracteristicas técnicas de visualización de imágenes, los tipos de compresión, la resolución de imagenes y si tienen o nó sensores de detección de movimiento. Una vez analizadas las características y las ventajas ofrecidas por cada una de ellas, fue posible la selección del dispositivo de video que se consideró más conveniente para la realización del diseño propuesto. En la tabla 5 se muestra la comparacion realizada entre dichas marcas de cámras.

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Tabla 5. Comparación de los diferentes modelos cámaras IP

REFERENCIA CÁMARA IP

D-LINK 2102 AXIS 231D DD-7330 ANXIN-SUD 210

VIVOTEC 7131

IMAGEN

DESCRIPCIÓN CÁMARA IP VGA 30fps

CÁMARA IP MEGAPIXEL con POE, CF

SLOT

CÁMARA IP GAMA ALTA DIA/NOCHE

BIDIRECCIONAL

CÁMARA IP ZOOM OPTICO

x18 PROFESIONAL

CÁMARA IP ACCESIBLE

DESDE MOVIL

2.5G/3G COMPRESIÓN MPEG4

JPEG

MPEG4

JPEG

MPEG4

MJPEG

MPEG4

MJPEG

MPEG4

JPEG RESOLUCIÓN 640x480 1280x1024 704x576 1280x1024 640x480

3GPP SI SI SI SI SI

EXTERIOR SI SI NO SI NO

MODO NOCHE IR

NO NO SI SI NO

DETECCIÓN DE

MOVIMIENTO

Sí Sí Sí Sí Sí

COSTOS (pesos col)

220.000 5.286.000 1.635.200 452.000 836.000

En la Tabla 5 se relacionan los tipos de cámaras mencionadas con sus principales características. Las cámaras que ofrecen la mejor resoluciòn de imágenes son las AXIS y la ANXIN-SUD. En esta misma Tabla se observa que la cámara IP que cuesta menos es la referencia D-Link. De acuerdo a lo anterior se optó por la selecciónde dicha referencia deacuedo a los costos, capacidad, facilidad de operación, resolución de imágenes y opreación que brinda esta cámara La referencia D-Link sobresale frente a las demás cámaras IP, no solo por ser muy económica sino por la multiplicidad de modelos y funcionalidades que se pueden encontrar. Es por esto que una vez seleccionada la marca se prosigue a

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escoger el modelo ideal de acuerdo con los requerimientos del diseño del sistema de vigilancia. En la Tabla 6 se incluye un cuadro comparativo de diferentes modelos y precios ofrecidos por la compañía D-Link. Tabla 6. Modelos y precios de cámaras IP D- Link Fuente: http://www.tiendaofertas.com/sistema/bin/pagina/detallarMarca.php?marcacodigo=2567

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Como se puede observar en la tabla 5, la cámara de vigilancia IP DCS-2102 de D-Link proporciona una solución de vigilancia versátil para diferentes entornos de instalación. A diferencia de una cámara conectada a Internet estándar, la cámara IP DCS-2102 es un sistema completo de seguridad y vigilancia ya que incorpora una CPU interna y un servidor Web que transmite imágenes de vídeo de alta calidad. En la Figura 47 puede verse la cámara enunciada. Figura 47. Cámara IP DSC D-Link 2102

Fuente: http://www.poli-rubro.com.ar/ag/FOTOS/DLINK/DSC-2102/1.jpg Una de sus grandes ventajas es que puede mantener ambientes totalmente vigilados durante las 24 horas del día. Dicha cámara permite acceder a las imágenes en cualquier momento y controlar todas las funciones operativas de la cámara en forma remota desde cualquier PC o computador portátil, ya sea desde la red local o a través de Internet. Además brinda la posibilidad de configurarse a través de diferentes protocolos de comunicación. La instalación de la cámara es simple y la interfaz de configuración se realiza a través de una página HTML; también incorpora funciones de detección de movimiento y control remoto. En el anexo B se adjuntan las especificaciones técnicas de la cámara IP DSC D-Link 2102. La cámara IP DCS-2102 incluye el software de vigilancia IP D-ViewCam 2.0, el cual permite añadir un valor agregado al sistema de vigilancia ya que si se instala en un computador, es posible administrar de manera centralizada y simultánea hasta 32 cámaras IP. Este software es compatible con todas las cámaras IP de D-Link. Entrega datos de monitoreo en forma digital y tiene la capacidad de grabación de vídeo, audio y diversos eventos para aplicaciones de seguridad.

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En la Figura 48 se puede ver dicho software con la posibilidad de gestionar y vigilar remotamente hasta un conjunto de 32 cámaras. Figura 48. Gráfico software de vigilancia IP D-ViewCam 2.0

Fuente: www.d-link.com/products/d-viewcam20/ 4.4.2.2 Conjunto de dispositivos móviles y antenas OUTDOOR. Esta sección hace referencia a la cantidad y características de los dispositivos móviles que portarán los guardias de seguridad para realizar el monitoreo y a la cantidad de antenas OUTDOOR que se requerirán para dar una adecuado cubrimiento a todo el campus universitario.

Selección del dispositivo Móvil (PDA) Se ha determinado que será suficiente para una adecuada vigilancia de todo el campus, la utilización de 3 dispositivos de monitoreo que serán portados por sendos vigilantes. Para lo cual a continuación se realizará un análisis detallado de la selección del dispositivo móvil competente para los requerimientos de este diseño.

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Dentro de los criterios para seleccionar el mejor dispositivo móvil de monitoreo se encuentran:

- Comunicación a través de los estándares WIFI, Bluetooth e Infrarrojo. - Duración de la batería. - Presencia de ranuras de expansión para diferentes tipos de tarjetas.

- Resolución de la pantalla.

- Tamaño de la memoria RAM.

- Sistema operativo.

- Disponibilidad en el mercado

- Costo de dicho dispositivo.

Dentro de los diferentes dispositivos móviles analizados, solamente los que se relaciona a continuación cumplen con los criterios antes mencionados:

1. Asus MyPal A730 2. Asus MyPal A730W 3. Dell Axim X51v 4. Fujitsu Siemens Pocket LOOX 720 5. HP iPaq hx4700

Ensamble, calidad, dimensiones y peso En cuanto a la calidad de la armadura física, el modelo HP se destaca en la lista, debido a que se encuentra elaborado por una aleación de magnesio. De la misma manera existe una similitud con la FS LOOX 720 y la Asus A730 elaborada de también con diferentes aleaciones. En total, la HP IPAQ hx 720 se postula como una de las mejores PDAs en cuanto a la calidad del montaje.

88

La HP IPAQ hx 720 es la más grande de esta lista y una de los modelos más pesados debido a su gran pantalla y amplia batería. En comparación con la Asus A730W que es la más pequeña. En la tabla 7 se muestra la comparación física entre cada uno de los anteriores dispositivos, en ella se muestran las características de dimensión, material peso y fabricante. Tabla 7. Comparación física de los diferentes PDAS estudiadas

Asus

A730

HP iPaq

hx4700

FS LOOX

720

Dell Axim

X50v

Altura (mm) 117.5 131 122 119

Ancho (mm) 72.8 77 72 73

Profundidad

(mm)

16.9 14.9 15.2 16.9

Peso 170 g 186.7 g 170 g 175 g

Material Plástica Aleación de

Magnesio

Plástica Plástica

Fabricante Asus HTC HTC HTC

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De la anterior tabla se puede ver que los modelos DELL, Fujitsu Siemens (FS) y Asus tienen dimensiones óptimas en cuanto al tamaño y peso para ser portadas sin ningún inconveniente por el personal de vigilancia. Componentes

A continuación se relacionan los diferentes componentes con que cuenta cada uno de los dispositivos de monitoreo analizados. Tabla 8. Comparación kit de componentes de cada PDA

ASUS A730 ASUS A730W HP IPAQ hx 4700

FS LOOX 720 DELL AXIM X50V

PDA SI SI SI SI SI

Lápiz óptico extra

SI SI NO SI NO

Cargador de escritorio

SI SI SI SI SI

Cargador de pared

SI SI SI SI SI

Cables USB SI SI NO SI NO

Maletín SI SI NO SI SI

Pantalla protectora

NO NO SI NO NO

Batería adicional

NO SI NO NO NO

Manual SI SI SI SI SI

CD con Software

SI SI SI SI SI

En la Tabla 8 se puede ver que la PDA Asus A730W cumple con el mayor número de características analizadas. De igual manera es posible observar que las referencias HP y DELL corresponden a modelos relativamente pobres.

90

Memoria interna y externa Todos los dispositivos móviles deben llevar de 64 a 128 MB de memoria en su configuración inicial. Una parte de esta se ocupa por el sistema operativo y otra parte se reserva para otras aplicaciones. Por lo tanto de 40 a 50 MB de RAM es suficiente para el funcionamiento del dispositivo móvil. Tabla 9. Comparación de capacidad de memoria en cada PDA.

Asus

A730

Asus

A730W

HP iPaq

hx4700

FS LOOX

720

Dell Axim

X50v

RAM 64 MB 128 MB 64 MB 128 MB 64 MB

RAM Disponible 45.5 MB 107.43 MB 62.28 MB 123.23 MB 61.78 MB

RAM real

disponible

33.1 MB 94.2 MB 48.67 MB 113.52 MB 48.18 MB

Flash

Disponible

19.2 MB 19.22 MB 85.06 MB 28.68 MB 91.43 MB

Teniendo en cuenta la importancia de las tarjetas Flash en el sistema de vigilancia, es de destacar que la PDA DELL AXIM ofrece el mayor tamaño de Flash en cuanto a las demás PDAs

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En las Figuras 49 y 50 se muestran unas graficas en las cuales se comparan las diferentes características de almacenamiento secundario y velocidad de acceso, en cada uno de los diferentes dispositivos analizados. De acuerdo con dicha información se puede concluir que el dispositivo móvil PDA DELL AXIM se destaca con respecto a los demás con respecto a las características consideradas. Figura 49. Test de velocidad de almacenamiento en cada PDA

Fuente: http://www.mobile-review.com/pda/review/vga-comparing-en.shtml A nivel mundial se destaca la marca DELL como una de las mejores compañías en la producción de PDAs debido al óptimo rendimiento del sistema mostrado en las anteriores gráficas. Una de las mayores características de esta referencia se encuentra en el volumen de la memoria interna RAM la cual permite ejecutar diferentes aplicaciones simultáneamente sin sobrecargar el sistema operativo.

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En la Figura 50 se muestra un nuevo test de velocidad en cada dispositivo móvil realizando una lectura de un archivo de 1MB graficando las diferentes tasas de transmisión de datos (Kb/sec). Figura 50. Test de velocidad de lectura en cada PDA

Fuente: http://www.mobile-review.com/pda/review/vga-comparing-en.shtml De acuerdo a la anterior Figura la máxima velocidad de lectura es la realizada por la PDA DELL AXIM con un valor de 2.1Mbps, sin embargo en el lector de tarjetas USB 2.0 de la misma tarjeta SD se puede leer a 9,6 Mbps. Concluyendo con esto, que la velocidad de lectura en la PDA no esta limitada por limitado por la velocidad la tarjeta, sino por la ranura de la velocidad.

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Comparación de Precios. La Tabla 10 muestra una comparación cuantitativa en una escala de 1 a 10 de algunas otras características importantes respecto a los dispositivos móviles analizados. Tabla 10. Comparación de cuantitativa y económica entre cada PDA.

Indicador ASUS A 730 ASUS A730 W

HP IPAQ hx 4700

FS LOOX 720 DELL AXIM X50V

Ergonomía 8 8 6 9,5 7,5

Pantalla 7,5 7,5 10 8,5 7,7

Duración de Batería

7 7,5 10 9 7

Precio en Europa

$510 $570 $620 $600 $600

Precio en EUA

$510 $570 $650 $610 $410

Los datos de la anterior tabla permiten concluir que la cámara DELL AXIM es la más económica y que cumple con los requerimientos mínimos para esta aplicación particular. Para este diseño se utiliza la PDA DELL AXIM X51, debido a su bajo costo y rendimiento del sistema operativo. Es la PDA con procesador más grande en la actualidad y la de mejor desempeño en aplicaciones multimedia. Además contiene una resolución de pantalla 640 x 480 ideal para visualizar contenidos de video. Esto permite que dicha PDA se ajuste a las características necesarias del sistema de monitorización remota. Ver figura 51.

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Figura 51. PDA DELL AXIM X51

Fuente: www.pdm.com.co En el mercado el precio de esta PDA puede oscilar entre: los $200.000 y $300.000 pesos. Comparada con otros modelos se encuentra que es bastante económica para los servicios que brinda este dispositivo. En el anexo B se adjuntan las especificaciones técnicas de la PDA DELL AXIM X51. Antenas OUTDOOR: a fin de que dichos dispositivos tengan acceso a la red inalámbrica desde cualquier punto del campus, se requiere ampliar la red inalámbrica basada en antenas OUTDOOR de acuerdo con las siguientes consideraciones. En la Figura 52 se muestra el plano del campus de la universidad en el cual se puede ver marcados de color rojo las áreas cubiertas por la infraestructura actual y en color verde los requerimientos de ampliación de dicha red. Lo anterior significa que la universidad deberá adquirir un total de 9 antenas OUTDOOR que serán adicionadas a la infraestructura actual.

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Figura 52. Diseño de Cobertura de red WIFI en la Universidad

Fuente: Tomado de www.usbbog.edu.co con marcación de aéreas de cobertura

La interconexión física de las nuevas antenas OUTDOOR en los diferentes puntos de la universidad se realiza a través de cable coaxial en cada antena hacia el dispositivo SWITCH 3COM CONTROLLER ubicado en el segundo piso del edificio de la Biblioteca. La instalación de dichas antenas contará con las correspondientes estructuras físicas de soporte en cada instalación.

Es de aclarar que la antena número 7 que cubrirá la cancha de fútbol será conectada al SWITCH 3COM CONTROLLER mediante la instalación de un tramo de cable coaxial con una longitud de 250 metros. Se considera que esta longitud de cable no atenúa la potencia de la señal en forma considerable. Dicha configuración generará una mayor conectividad y movilidad del sistema de vigilancia permitiendo cubrir en un 98 % el terreno total de la universidad.

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En las tablas 11 y 12 se relacionan respectivamente la cantidad y la ubicación de antenas en la infraestructura actual y en la que deberá ser implementada para el nuevo sistema de vigilancia. Tabla 11. Antenas OUTDOOR instaladas actualmente en la universidad.

ANTENA OUTDOOR SENTIDO UBICACIÓN Antena 1 Noroccidente Polideportivo Antena 2 Norte Edificio Duns Scotto Antena 3 Norte Edificio Pedro Simón Antena 4 Norte Edificio Diego Barroso Antena 5 Oriental Biblioteca

Tabla 12. Antenas OUTDOOR en la nueva configuración de la red inalámbrica.

ANTENA OUTDOOR SENTIDO UBICACIÓN Antena 6 Nororiental Polideportivo Antena 7 Nororiente Cancha de Futbol Antena 8 Nororiente Cafetería Antena 9 Noroccidental Cafetería

Antena 10 Noroccidental Carpintería Antena 11 Suroriental Edificio Guillermo de Ockham Antena12 Suroccidental Capilla Antena 13 Nororiental Portería Principal Antena 14 Noroccidental Edificio Duns Scoto

Selección de las antenas OUTDOOR Se plantea la adquisición de 9 antenas omnidireccionales OUTDOOR de similares características a las que conforman la red inalámbrica actual de la universidad, las cuales permitirán brindar un mejor rendimiento inalámbrico a mayores distancias.

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Para la selección del tipo de antenas que se debe utilizar en la ampliación de la red inalámbrica se debe tener en cuenta que estos dispositivos deben ser compatibles con el estándar 802.11 g/b de 2,4 Ghz. Además deben ser de fácil instalación y tener un rango de cobertura amplio en espacios abiertos. Para el efecto se estudiarán los siguientes tipos de antenas:

1. IBERIA PC antena omni-direccional 2.4 GHz 10 dBi (conector RSMA) 2. LYNKSYS antenna WIFI HGA7S-7 dBi

3. TREDNET antenna WIFI TEW-A1750B

4. TREDNET antenna exterior WIFI TEW-AO10O- 10 Dbi

5. TREDNET antenna WIFI 8 dBi omni-direccional TEW-AO08O

De acuerdo a las referencias de las anteriores antenas, se realizará un cuadro comparativo mostrando las características que cada una presenta. Tabla 13. Comparación entre las antenas OUTDOOR para la red inalámbrica. IBERIA

PC 10 dbi

LYNKSYS HGA7S

TREDNET TEW-A1750B

TREDNET TEW-AO10O- 10 Dbi

TREDNET TEW-AO08O

GANANCIA (dBi) 10 7 5 a 7 10 8 FRECUENCIA (GHz)

2,4 2,4 2,4 a 2,5 4,9 a 5,8

2,4 a 2,5 2,4

CONECTOR RSMA RSMA SMA macho

Hembra tipo n

Tipo n

LONGITUD (cm.) 42 28 21 88 52 GARANTIA NO 3 años NO 3 años 3 años NORMATIVIDAD FCC FCC FCC FCC CE, FCC KIT DE MONTAJE NO NO SI NO SI COSTO (pesos col) 118.850 99.600 57.000 247.950 165.300

Fuente: http://www.pixmania.com/es/es/1669/xx/xx/440/9/criteresn.html#

98

De acuerdo con la Tabla 13, la antena de referencia TRENDNET TEW-AO10O de 10 dBi ofrece uno de los valores de mayor ganancia de señal. Además, posee un rango de frecuencia adaptable entre los 2,4 y 2,5 GHz. Dichas frecuencias son las utilizadas actualmente por la red WIFI de la universidad. Otra consideración importante es el tipo de conector de la antena, el cual debe ser compatible con las tomas del cableado de la red de la universidad. La antena TRENDNET TEW-AO10O de 10 dBi es la que presenta el mayor costo debido a las características técnicas y a la ganacia que ofrece. En la tabla 14 se describen las características técnicas de dicha antena. Tabla 14. Especificaciones Técnicas Antena Omnidireccional Trendnet Tewao

ANTENA OMNIDIRECCIONAL 10DBI WIFI 2.4GHZ TRENDNET TEWAO10O Costo $300.000 Rango de Frecuencia 2400-2500MHz Ganancia 10dBi VSWR 2.0:1 Polarización Lineal, vertical HPBW/ Horizontal 360° HPBW/ Vertical 10° Potencia 10W (cw) Inclinación hacia abajo 0° Arantía 3 años Certificación CE, FCC Impedancia 50 ohmios Conector Hembra Tipo-N Velocidad de resistencia 216 km/h (134 millas/h) Protección antirayos Toma de tierra DC Color de Radome Gris-blanco Material de Radome Fibra de vidrio Dimensión 25 x 80 x 880mm (0,98 x 3,15 x 34,65 pulgadas) Peso 408g (14,4 onzas) Temperatura -40°C ~ 80°C (-40°F ~ 176°F) Humedad 100% a 25ºC (77ºF)

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4.4.2.3 Servidor de video. Será instalado en el la sala de vigilancia que esta ubicada en el primer piso en el costado sur del edificio Diego Barroso. Dicho servidor debe contar como mínimo con un procesador Intel (R) Pentium (R) Dual CPU T2370 a 1.73 GHz. Memoria RAM de 2,00 GB y un sistema operativo de 32 bits para permitir una óptima monitorización del conjunto de cámaras IP al ser gestionadas al mismo tiempo. Las anteriores características conforman un sistema de computo de buen rendimiento en consideraciones de aplicaciones multimedia. 4.4.3 Diseño lógico del sistema de vigilancia. En este numeral se diseñará la parte correspondiente a la ubicación lógica de los dispositivos que componen el sistema de vigilancia en la red de datos de la universidad y se considerarán los aspectos relacionados con la cantidad de recursos que deberán ser adicionados a la red actual para el adecuado manejo del tráfico generado por estos dispositivos. 4.4.3.1 Cámaras IP y Servidor de video. Teniendo en cuenta la distribución física de las cámaras de IP y del servidor de video contemplada en los numerales 4.4.2.1 y 4.4.2.3 y el hecho de que dichos dispositivos se conectarán físicamente a segmentos diferentes de la red, se opta por la implementación una nueva red de área local virtual (VLAN) que agrupe la totalidad de estos dispositivos. Lo anterior permitirá guardar uniformidad con la organización lógica actual de la red de la universidad. Las redes locales virtuales (VLANS) permiten crear una red lógicamente independiente que enlaza un conjunto de dispositivos ubicados físicamente en diferentes segmentos, como si estuvieran conectados a un mismo Switch. Puertos de red disponibles en la red de la universidad. En la Tabla 15 se muestra el listado de la cantidad de puertos disponibles en cada uno de los SWITCHES de la infraestructura actual.

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Tabla 15. Disponibilidad de los puertos de equipos de red de la Universidad.

DISPOSITIVO EQUIPOS DE RED

UBICACIÓN DE LOS EQUIPOS

PUERTOS DISPONIBLES

Cámara IP-01 Switch 3COM 3300 (24 p)

Edificio Rogelio Bacon Segundo Piso

4


Polideportivo Segundo Piso

8


Edificio Duns Scoto Cuarto Piso

9



8

Cámara IP-05 Access Point 3COM 7760

Tienda Universitaria

3


Edificio Guillermo de Ockham - Tercer Piso

4

Cámara IP-07 Switch 3COM 4228 G (48 p)

Edificio Diego Barroso Cuarto Piso

8


Biblioteca Segundo Piso

6


Edificio Diego Barroso Tercer Piso

7


Edificio Guillermo de Ockham – Quinto Piso

5



4

Servidor Switch 3COM 4400 (48p)

Edificio Diego Barroso Primer Piso

6

Basados en la información contenida en la Tabla 15, se determino la necesidad de adquirir 2 switches 3COM 8800 (4 puertos cada uno) para interconectar las cámaras ubicadas donde no existen puertos libres. Estos switches estarán ubicados en el Auditorio José Maria Pérez del cuarto piso del edificio Duns Scoto y en el salón 304 del tercer piso del edificio Guillermo de Ockham y permitirán la interconexión de las cámaras IP-03, IP-04 e IP-06, IP-10, IP-11 respectivamente.

101

En la Figura 53 se muestra el diagrama lógico de los dispositivos que componen la nueva VLAN entre las cámaras IP y el servidor de video. Figura 53. Diagrama lógico de interconexión de las cámaras IP y el servidor de Video en la red de la universidad.

Fuente: diagrama en bloques realizado en Microsoft Word.. Las conexiones de color rojo corresponden a enlaces en fibra óptica con capacidad de 1 Gbps. Del mismo modo, de color azul, se muestran las conexiones realizadas en cable UTP. Los equipos de red mostrados en la anterior figura señalados de color verde, corresponden a los switches que deberán adicionarse a la infraestructura actual y que por lo tanto deben ser adquiridos por la universidad para lograr la interconexión completa del sistema de monitoreo.

SWITCH 3COM 4007 ACCES POINT 3COM 77700

TIENDA UNIVERSITARIA

CÁMARA IP-05

SWITCH 3COM 3300

ED Duns Scoto

SWITCH 3COM 422G

ED Diego Barroso

SWITCH 3COM 3300

Polideportivo

SWITCH 3COM 3300

Hangar

SWITCH 3COM 3300

Ed. G de Ockham

SWITCH 3COM 4400 Biblioteca

SWITCH 3COM 8800

Auditorio Cuarto Piso

SWITCH 3COM 8800 Salón 310

CÁMARA IP-10

CÁMARA IP-11

CÁMARA IP-03

CÁMARA IP-04

CÁMARA IP-07

CÁMARA IP-06

CÁMARA IP-09 CÁMARA IP-02

CÁMARA IP-01

CÁMARA IP-08

Servidor de Video

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Los equipos de color azul mostrados en la misma figura corresponden a los SWiTCHES ubicados en los correspondientes edificios de la universidad, los cuales interconectarán el conjunto de cámaras IP del sistema de vigilancia. 4.4.3.2 Dispositivos móviles (PDA) y antenas OUTDOOR. El acceso a la red de los dispositivos móviles será a través de la red inalámbrica basada en antenas OUTDOOR y de acuerdo a lo previsto en el numeral 4.4.2.2 se deberá garantizar su conectividad dentro de todo el campus universitario. En la Figura 54 se muestra el diagrama lógico de acceso de los tres dispositivos móviles (PDAs) y la red de antenas OUTDOOR. En ella se puede ver de color amarillo las antenas que deberán ser adicionadas a la red actual. La interconexión de las nuevas antenas se realizará a través del SWITCH CONTROLER ubicado en la biblioteca de la universidad, el cual dispone de suficientes puertos de red para interconectar dichas antenas. El SWITCH CONTROLLER permite interconectar el conjunto de antenas OUTDOOR a la red cableada de la universidad a través de enlaces físicos en cable coaxial. Figura 54. Diagrama lógico de interconexión de los dispositivos móviles y las antenas OUTDOOR en la red de la universidad.

SWITCH 3COM 4007

SWITCH 3COM CONTROLLER A3

A6 A7 A8 A9 A10 A11

A5

A14

A1

A2

A12 A13

A4

PDA 01

PDA 02

PDA 03

103

4.4.4 Análisis de tráfico de los dispositivos del sistema 4.4.4.1 Cámara IP. Las cámaras IP D-LIINK 2102 con las cuales se implementará el sistema pueden ser configuradas para generar diferentes velocidades de transmisión de acuerdo con la calidad de la imagen que se quiera seleccionar. Las tasas de bits disponibles en este dispositivos son de (64, 128 192, 256, 320, 384, 448 y 512 kbps). Para este proyecto se ha seleccionado un valor de 128 Kbps ya que con esta tasa se logró una adecuada calidad de imagen para un mínimo consumo de ancho de banda. 4.4.4.2 Dispositivos móviles. El ancho de banda disponible para realizar diferentes descargas de datos en la red inalámbrica es de 140 Kbps en transmisiones de bajada y de 20 Kbps en transmisiones de subida. Dichas tasas de transmisión fueron las reportadas por el dispositivo móvil al realizar operaciones de prueba de carga y descarga de datos a través de la red. 4.4.4.3 Servidor de video. El tráfico que recibirá este dispositivo será la suma del trafico aportado por las 11 cámaras IP más el transmitido a los tres dispositivos móviles. Dicho servidor de video deberá tener una capacidad de memoria suficiente para almacenar datos de video suministrados por cada cámara de acuerdo con los siguientes requerimientos:

55 MB de almacenamiento para 1 hora de grabación por cámara. 439 MB de almacenamiento para 8 horas de grabación por cámara. 1,31 GB de almacenamiento para 24 horas de grabación por cámara.

En la Tabla 16 se muestran los diferentes valores de Ancho de Banda para cada uno de los equipos que conforman dicha red de monitorización.

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Tabla 16. Ancho de Banda requerido por cada dispositivo del sistema.

Dispositivo Ancho de Banda Individual

Cantidad Ancho de Banda Total

Cámara IP 128 Kbps 11 1,408 Mbps PDA 88 Kbps 3 430 Kbps Total 1,838 Mbps

Las velocidades que manejan los puertos de los switches donde irán conectados los dispositivos de esta red son de tecnología Fastethernet (100 Mbps). De acuerdo a los valores de tráfico medidos en la red de la universidad y mencionados en el numeral 4.1.3 (valores de carga de la red), puede concluirse que la conexión de los nuevos dispositivos del sistema de vigilancia no afectarán el tráfico normal de dicha red. Los enlaces de fibra óptica de 1 Gbps con los que cuentan las interconexiones entre los diferentes edificios de la universidad no tendrían una carga notable de tráfico adicional debido al sistema de vigilancia. 4.4.4.4 Análisis de tráfico por cada área de instalación del sistema A continuación se describirá la cantidad de tráfico total generado por cada uno de los dispositivos que componen el sistema de monitorio en cada uno de los segmentos físicos de interconexión. Tienda Universitaria. Generará un tráfico total de 340 Kbps debido al tráfico generado por la cámara IP-06 y los diferentes dispositivos móviles que se interconectan a dicho segmento de red. Auditorio José María Pérez. Se requiere de la instalación de un Switch 3 COM 8800 de 4 puertos para interconectar las cámaras IP-03 e IP-04. El segmento de esta red generará un tráfico de 256 Kbps (128 Kbps/cámara x 2 cámaras).

105

Edifico Diego Barroso. En esta sección de la red se instalará el servidor de video y las cámaras IP-07 e IP-09. El tráfico generado por estos dispositivos será de 256 Kbps (2 cámaras), debido a que el servidor de video no aporta tráfico significativo al segmento de red. Polideportivo. La instalación de la cámara IP-02 en dicho lugar incrementará el consumo del ancho de banda en 128 Kbps. Este segmento de red presenta poca carga de tráfico debido a la escasa utilización de la red en este lugar. Edificio Rogelio Bacón (Hangar). Los puntos de red disponibles para la interconexión de la cámara IP-01 presentan una carga de tráfico baja debido a la ausencia de equipos. A este segmento de la red se adicionará una carga de 128 Kbps debidos a dicha cámara IP. Edificio Guillermo de Ockham. En este sitio se interconectarán 3 cámaras (IP-06, IP-10, IP-11). Por lo tanto se requiere de un dispositivo de red que interconecte las 3 cámaras IP al resto de la red de la red. Se estima que la utilización de un Switch 3COM de 4 puertos brindará la capacidad de transmisión necesaria para dicha interconexión. El ancho de banda que requerirá este conjunto de cámaras IP será de 384 kbps. Biblioteca. Se requerirá incluir una cámara en este segmento, para lo cual puede ser utilizado uno de los puertos disponibles en un switch ubicado en la biblioteca. El tráfico adicionado por esta cámara será de 128 Kbps 4.4.4.5 Cantidad de cableado utilizado por el sistema. En la Tabla 17 se resume la cantidad de cableado UTP categoría 5 necesario para la conexión de cada una de las cámaras IP y del servidor de video a los equipos de red correspondientes.

106

Tabla 17. Disponibilidad de los puertos de equipos de red de la Universidad.

DISPOSITIVO EQUIPOS DE RED

UBICACIÓN DE LOS EQUIPOS

CANTIDAD DE CABLEADO

(m) Cámara IP-01 Switch 3COM

3300 (24 p) Edificio Rogelio Bacon Segundo Piso

10


Polideportivo Segundo Piso

18



12



12

Cámara IP-05 Access Point 3COM 7760

Tienda Universitaria

15



14


Edificio Diego Barroso Cuarto Piso

8


Biblioteca Segundo Piso

6


Edificio Diego Barroso Tercer Piso

14


Edificio Guillermo de Ockham – Quinto Piso

23



4

Servidor Switch 3COM 4400 (48p)

Edificio Diego Barroso Primer Piso

1

Total 137 m

107

4.4.5 Distribución de las direcciones IP. La asignación de direcciones lógicas para cada uno de los dispositivos que conforman el sistema de vigilancia estará a cargo del administrador de la red de datos de la Universidad. Dicha persona se encargara además de programación de la VLAN que enlazará el conjunto de cámaras IP y el servidor de video. 4.4.6 Requerimientos técnicos del nuevo sistema de vigilancia. Para un adecuado funcionamiento del sistema de vigilancia se deberá disponer en la red utilizada, de un ancho de banda de 1,831 Mbps (Ver Tabla 16). Del mismo modo deben identificarse y asignarse los correspondientes puntos de red mencionados en la Tabla 15 para la interconexión de los dispositivos del sistema de vigilancia. Se debe optimizar la red inalámbrica de la universidad a través de la instalación de 9 antenas OUTDOOR cubriendo las áreas que actualmente no se encuentran cubiertas por dicha red. Además, se deberá crear una nueva VLAN que interconecte los dispositivos del nuevo sistema, creándose una subred independiente de las demás redes existentes en la universidad. 4.5 SEGURIDAD Requerimientos de seguridad del sistema de vigilancia. El sistema diseñado contará con los mecanismos adecuados de seguridad en cada uno de los dispositivos instados, para restringir el acceso a la configuración y a la visualización de imágenes que son de carácter exclusivo para personal autorizado. De acuerdo con los requerimientos del diseño, es necesario que solamente el departamento de seguridad posea el acceso total a la red de monitorización y que esta misma, no sea compartida por otros departamentos de la universidad. El acceso a los dispositivos como cámaras IP, servidor de video y dispositivos móviles se controlará a través de las respectivas claves de usuario.

108

4.6 IMPLEMENTACIÓN DE UN SEGMENTO DEL DISEÑO PROPUESTO La implementación del prototipo de segmento de red fue desarrollado en los laboratorios del salón de redes 310 del edificio Guillermo de Ockham. Dicho prototipo consta de una red que incluye los siguientes elementos: una cámara IP, un servidor de video y un dispositivo de monitoreo remoto. Para la interconexión de los dispositivos se utilizo del cableado de red existente en dicha sala. En la Figura 55 puede verse el diagrama de la red instalada. Figura 55. Diagrama de red para la implementación del diseño propuesto.

Fuente: Diseño de red bajo el uso del software Packet tracer 4.0 Mediante la infraestructura construida fue posible realizar las siguientes pruebas:

Envió de información de video suministrada por la cámara a una dirección de correo electrónico.

Habilitación de los sensores de movimiento de la cámara para la grabación

de escenas y toma imágenes en el momento en que se detectaron movimientos en las áreas programadas.

Configuración de la cámara para grabar en horarios especiales.

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Captura de imágenes en el servidor de video y visualización de éstas a través de los dispositivos móviles.

Visualización de las imágenes captadas por la cámara IP en el dispositivo

móvil. La implementación de este segmento se realizo mediante la utilización de dos direcciones IP estáticas de la red académica de la universidad, para interconectar la cámara IP y el servidor de video. De la misma forma se autorizaron las correspondientes direcciones MAC (Médium Access Control) de cada dispositivo móvil (PDA) en la red inalámbrica de la universidad. Los anteriores recursos fueron brindados por el por parte del administrador de la red académica. A continuación se nombran los correspondientes elementos del sistema de vigilancia relacionando en cada uno de ellos su respectiva dirección IP y dirección MAC.

Cámara IP- 01

Dirección IP: 172.16.1.58 Mac address: 00.1E.58.B4.36.95

Computador portátil

Dirección IP: 172.16.1.1 Mac address: 00.1E.58.B4.36.96

IPAQ Hewlett Packard HW 6940/ HW 6945

Dirección IP 172.16.2.240 MAC: 00.09.2D.FC.B2.14

PDA DELL AXIM X51

Dirección IP 172.16.2.201 MAC: 00.09.2D.55.5F.8F

110

La configuración de la cámara IP se realizó mediante navegador Web del computador portátil ingresando la dirección correspondiente a la cámara IP (172.16.1.58). En la Figura 56 se muestran las imágenes recibidas en el computador portátil a través de la red implementada. Figura 56. Visualización de la cámara IP a través del computador portátil

Fuente: Toma fotográfica computador portátil y software de Cámara IP DCS 2102. De la misma forma se visualizaron las imágenes de la cámara IP a través del dispositivo móvil, ingresando la dirección IP del computador portátil (172.16.1.1) en el navegador Web de dicho dispositivo. Figura 57. Figura 57. PDA con conexión remota LOGMEIN hacia el computador portátil.

Fuente toma fotográfica PDA conectado el servidor de LOGMEIN

111

Realizada dicha comunicación, es posible observar las imágenes desplegadas en la pantalla del computador portátil en el dispositivo móvil PDA. En la Figura 58 se muestra el dispositivo móvil captando dichas imágenes.

Figura 58. PDA AXIM X51 captando las imágenes de la cámara IP a través del computador portátil

Fuente: Fotografía de una PDA y un computador portátil conectado a la cámara IP

4.7 COSTOS DEL PROYECTO En la Tabla 18 se estipula por cada elemento de la red de vigilancia el costo total requerido para la puesta en marcha del sistema de monitoreo móvil, añadiendo una mejora en la infraestructura inalámbrica de dicha red.

112

Tabla 18. Resumen de costos totales Puesta en marcha Proyecto.

ELEMENTO REFERENCIA CANTIDAD PRECIO UNITARIO

PRECIO TOTAL

Cámaras IP D-LINK 2102 11 $220.000 2’420.000 PDA DELL AXIM X51 3 $250.000 $750.000 SWITCH 3COM 4 Puertos 2 $75.000 $150.000 Antenas OUTDOOR

10dbi WIFI 2.4ghz Trendnet Tewao10o

9 $300.000 2’700.000

Cableado Antenas

coaxial HDF-200 554 m 3.000 $1.662.000

Cableado UTP CAT 5 o 6 137 m $1.200 $164.400 Costos de instalación

Antenas y cámaras 20 $140.000 2’800.000

COSTO TOTAL DE LA IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE MONITOREO MOVIL PARA EL CAMPUS DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA: $10’646.400

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5. ANÁLISIS Y RESULTADOS

Del anterior estudio realizado, se destaca lo siguiente:

En la actualidad, la cobertura de la red de comunicación WIFI en el plantel educativo no cubre más del 50 por ciento de área universitaria incluyendo todas las edificaciones, espacios verdes y espacios deportivos.

La instalación del sistema de seguridad basado en cámaras IP usando la

red de Internet (primera opción considerada), generaría un incremento sustancial en el tráfico cursado a través del enlace de 2 Mbps que presta el servicio de Internet a la Universidad. De acuerdo con las mediciones realizadas, se encontró que dicho enlace se encuentra muy cerca de saturarse en horas pico de tráfico.

Los efectos que se perciben cuando la carga del enlace de Internet es

excesivo al incluir el tráfico de una cámara IP, son los altos incides de retardo en la visualización de las imágenes de video enviadas por la cámara.

El período en que se presentan las mayores cargas de tráfico se encuentra

entre las 12 M y las 3 PM y los equipos que generan la mayor cantidad de dicho tráfico son los computadores instalados en el primer piso del edificio Guillermo de Ockham.

El adecuado funcionamiento del sistema de vigilancia diseñado dependería

enteramente del estado en el que se encuentre la red de datos de la universidad, por lo que en el caso de una caída total o parcial de la red, el sistema de vigilancia quedaría suspendido durante el tiempo que duren los problemas en dicha red.

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6. CONCLUSIONES

Los costos de implementación del sistema de vigilancia no resultarían elevados debido a que se utilizaría la infraestructura de red actual de la universidad de San buenaventura.

La red interna de la universidad ofrece actualmente una muy buena

capacidad de transmisión en todos sus segmentos. Esto permitirá una óptima visualización de las imágenes filmadas por cada una de las cámaras IP, en los dispositivos móviles, puesto que el tráfico que adicionaría el nuevo sistema no representaría para la red de datos una carga significativa.

El diseño de la arquitectura lógica y física del sistema de vigilancia

propuesto es de fácil instalación y administración.

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7. RECOMENDACIONES

Se debe mejorar el área de cobertura de la red de antenas OUTDOOR para tener de esta manera un sistema de interconexión móvil funcional desde todas las zonas del campus universitario. Este proyecto está enfocado a la monitorización de las zonas abiertas del plantel; sin embargo, se podría implementar un nuevo sistema de vigilancia que incluya el interior de los edificios. Esto permitiría tener un mejor control sobre los pasillos y las oficinas.

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BIBLIOGRAFÍA

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GLOSARIO

ACCESS POINT (Punto de Acceso), es un dispositivo que interconecta terminales de comunicación inalámbrica para formar una red no cableada. Normalmente un Access Point también puede conectarse a una red cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos conectados a la red de cable y los dispositivos inalámbricos6. ANTENA OUT-DOOR: dispositivo diseñado con el objetivo de emitir o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio libre. Una antena transmisora transforma voltajes en ondas electromagnéticas y una antena receptora utiliza la función inversa. Estas antenas se instalan en ambientes exteriores. CABLEADO HORIZONTAL: cableado que conecta los cuartos de telecomunicaciones con las áreas de trabajo. Es un enlace permanente que tiene una longitud máxima de 90 metros de longitud desde el cuarto de telecomunicaciones hasta el Jack de la pared. Se utiliza normalmente un cable UTP categoría 5 o superior entre acometidas. CABLEADO VERTICAL: conecta el cuarto de telecomunicaciones a las salas de los servidores; puede también interconectar múltiples cuartos de telecomunicaciones WAN o conexiones directas hacia los ISP. Este cableado se utiliza para acceder a los recursos externos al área de trabajo. CÁMARA IP: dispositivo que permite ver en tiempo real lo que está ocurriendo en un lugar, aunque se encuentre a miles de kilómetros de distancia. Son cámaras de vídeo de gran calidad que tienen incluido un computador con la posibilidad de ser conectados a una red LAN y a la red de Internet.

6 Disponible desde Internet en http://es.wikipedia.org/wiki/Access_point (con acceso el 12-10-2008)

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DMZ: zona desmilitarizada (DeMilitarized Zone) o red perimetral. Es una red local que se ubica entre la red interna de una organización y una red externa (Internet). El objetivo de una DMZ es que las conexiones desde la red interna y la externa a la DMZ estén permitidas, mientras que las conexiones desde la DMZ sólo se permitan a la red externa. La DMZ se usa habitualmente para ubicar servidores que sean accedidos desde fuera, como servidores de e-mail, Web y DNS.7

ENLACE DEDICADO: es un servicio que permite establecer un acceso permanente de alta capacidad a Internet, con un costo fijo, independiente del tiempo de conexión y del volumen de información transmitida.. ENLACE REMOTO - TELNET (Telecommunication Network) es el nombre de un protocolo de red (y del programa informático que implementa el cliente), que sirve para acceder mediante una red a otra máquina, para manejarla remotamente como si se estuviera sentado delante de ella. Para que la conexión funcione, como en todos los servicios de Internet, la máquina a la que se acceda debe tener un programa especial que reciba y gestione las conexiones. El número de puerto que se utiliza generalmente es el puerto 238 en la sección de puertos bien conocidos (0-1023) en el nivel de TCP de la capa de transporte del modelo OSI. HUB: en informática un Hub o concentrador es un dispositivo de red que permite conectar entre sí varios dispositivos de usuario final retransmitiendo los paquetes que recibe desde cualquiera de ellos a todos los demás. Los Hubs han dejado de ser utilizados, debido al gran nivel de colisiones y tráfico de red que propician9.

ISP: (Internet Service Provider) Proveedor de Servicios de Internet: es una empresa dedicada a conectar a los usuarios a Internet, o a distintas redes que posean dando el mantenimiento necesario para que el acceso funcione correctamente10.

7 Disponible desde Internet en http://es.wikipedia.org/wiki/DMZ (con acceso el 19-10-2008) 8 Disponible desde Internet en http://es.wikipedia.org/wiki/Telnet (con acceso el 01-10-2008) 9 Disponible desde Internet en http://es.wikipedia.org/wiki/Hub (con acceso el 11-09-2008) 10 Disponible desde Internet en http://es.wikipedia.org/wiki/ISP (con acceso el 12-09-2008)

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MÓDEM: es un dispositivo que sirve para modular y demodular (en amplitud, frecuencia, fase u otro sistema) la señal portadora con otra señal de entrada llamada moduladora de una computadora, para transmitir información digital a través de un medio analógico como la línea telefónica. PAQUETES: es una unidad fundamental para el transporte de información. Un paquete está generalmente compuesto de tres elementos: una cabecera que contiene la información necesaria para trasladar el paquete desde el emisor hasta el receptor, el área de datos que contiene los datos que se desea trasladar, y la cola que contiene un código para la detección de errores. POCKET PC: es un computador de mano, también llamado PDA (Personal Digital Assistant). Ejecuta un sistema operativo Windows, pueden realizar diferentes funciones como reproducir archivos multimedia, crear documentos, enviar y recibir e-mails, navegar por Internet, crear citas y contactos. ROUTER: es un dispositivo de hardware utilizado para la interconexión de diferentes redes que operan en la capa tres del modelo OSI. El Router, a su vez permite asegurar el enrutamiento de paquetes entre diferentes redes y así determinando la mejor ruta que debe tomar cada paquete de datos. SNIFFER: programa que captura las tramas o paquetes que circulan por una red. Sirve para analizar datos, ya sea para uso docente, profesional o malicioso; con un sniffer se puede ver cada uno de los bits enviados en una trama. SWITCH: es un dispositivo de interconexión de redes que opera en la capa 2 del modelo OSI. El Switch interconecta dos o más segmentos de red, funcionando de manera similar a los Bridges o puentes, pasando datos de un segmento a otro, de acuerdo con la correspondiente dirección MAC de destino. TCP: administra las conversaciones individuales entre servidores Web y clientes Web; segmenta los datos controlando el tamaño y los intervalos que se transmiten.

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VCR: video cassette recorder o videograbadora; es un dispositivo compuesto por una videocinta extraíble que contiene una cinta magnética para grabar audio y video de una señal de televisión, de modo que pueda ser reproducido posteriormente. VLAN (Virtual LAN) Red de Área Local Virtual es un método de crear redes lógicamente independientes dentro de una misma red física. Son útiles para reducir el tamaño del dominio de difusión y ayudan en la administración de la red separando segmentos lógicos de una red de área local (como departamentos de una empresa), que no deberían intercambiar datos usando la red local11. WI-FI: Este es un sistema de envió de datos sobre redes que utiliza ondas de radio en lugar de cables. Trabaja bajo el estándar IEEE 802.11. Uno de los retos más grandes a los cuales se enfrenta la tecnología WI-FI es la seguridad.

11 Disponible desde Internet en http://es.wikipedia.org/wiki/VLAN (con acceso el 04-09-2008)

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Anexo A. Manual de operación del analizador de protocolos WIRESHARK Básicamente los analizadores de protocolos son utilizados por personal especializado en el funcionamiento interno de una red, para facilitar la realización de diferentes tareas tales como: Resolver problemas en la red (administradores de red).

Examinar problemas de seguridad (ingenieros de seguridad de redes).

Depurar los protocolos de red durante su implementación (Desarrolladores).

Comprender cómo funciona internamente una red (Estudiantes).

Este software ofrece al usuario una variedad de opciones de configuración dependiendo de la topología existente como de los parámetros que se quieran medir. WIRESHARK ofrece los siguientes modos de configuración a través del menú Capture -> Options. Captura de paquetes por Interfaz. Es el puerto del computador a través del cual serán capturados los paquetes que pasan por la red. Para este caso se utiliza la interfaz de red (Ethernet).

Captura de paquetes por modo promiscuo. Seleccionando esta aplicación permite al programa capturar todos los paquetes que recibe y envía la interfaz seleccionada. Captura de paquetes por conexión Hub. Modo de configuración a través del cual la tarjeta de red del computador captura todos los paquetes que se envían y reciben entre los equipos conectados al Hub. Captura de paquetes por conexión Switch. Contraria a la conexión Hub, esta configuración no puede capturar la totalidad de los paquetes que transitan por conmutador, ya que cada comunicación es independiente y tiene asignado su propio ancho de banda. Captura de paquetes a través de un filtro. Se emplea para seleccionar el tipo de paquetes pertenecientes a un determinado protocolo para ser capturado.

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Figura 1. Apariencia de la ventana de Capture Options.

Fuente: http://casidiablo.net/wireshark-esnifar-red/ Una de las principales características del analizador de protocolos WIRESHARK es que permite la visualización de paquetes en un entorno completamente grafico. Esto facilita la aplicación de filtros para la captura exclusiva de datos de uno o más protocolos específicos y el análisis de los datos obtenidos. La Figura 2 muestra dicha interfaz gráfica. El entorno de trabajo del analizador de protocolos WIRESHARK se compone de varias áreas que permiten tanto la programación de la captura que se va a realizar como la visualización de los resultados. En la parte superior se encuentra el área que contiene las herramientas y menús que pueden ser usados para determinar exactamente lo que se quiere capturar y en la parte inferior aparecen unas ventanas en las que se puede observar los campos más importantes de cada paquete capturado como por ejemplo, el tipo de protocolo, las direcciones lógicas de origen y de destino, el contenido del paquete y el puerto por el cual sale e ingresa cada uno de ellos. A continuación se describe cada una de las áreas de esta interfaz.

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Figura 2. Programa WIRESHARK con su entorno gráfico

Fuente: http://casidiablo.net/wireshark-introduccion-instalacion/ Barra de herramientas. Área en donde se encuentran todas las opciones generales que ofrece el analizador de protocolos y que pueden ser utilizadas durante la pre y la post captura para la programación, el arranque, la definición de la capturas de datos y el análisis de estos. En la Figura 3 puede verse el contenido de esta barra de herramientas. Figura 3. Barra de herramientas WIRESHARK

Fuente: http://casidiablo.net/wireshark-introduccion-instalacion/

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A continuación se describen las principales funciones de cada uno de los elementos de la barra de herramientas de WIRESHARK: File: en forma similar a otras aplicaciones, contiene los ítems para

manipular archivos y para cerrar la aplicación WIRESHARK. Edit: esta opción ofrece un menú a través del cual se seleccionan las

diferentes operaciones que pueden ser realizadas sobre los paquetes capturados, por ejemplo, buscar un paquete específico, aplicar una marca al paquete o configurar la interfaz de usuario.

View: a través de esta opción es posible configurar el despliegue de los

datos capturados. Go: contiene los ítems que permiten el desplazamiento entre los paquetes.

Capture: se emplea para iniciar y detener la captura de paquetes.

Analyze: contiene las diferentes opciones para la programación de filtros,

habilitar o deshabilitar protocolos, flujos de paquetes, etc. Statistics: suministra los ítems que permiten definir u obtener estadísticas

sobre los datos capturados. (Graficas, modelos, resultados, valores etc.). Help: ofrece un menú de ayuda.

Barra de herramientas principal. Área en donde se encuentran íconos que facilitan el acceso rápido a las opciones más usadas del el analizador de protocolos. Esta barra puede verse en la Figura 4. Figura 4. Acceso rápido a la barra de herramientas principal de WIRESHARK


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Barra de filtros. Área a través de la cual se establecer los filtros que pueden ser aplicados durante la captura actual, de manera rápida y específica. Ver Figura 5. Figura 5. Barra filtros WIRESHARK

Fuente: http://casidiablo.net/wireshark-introduccion-instalacion/ Listado de paquetes. Muestra un resumen de los campos de cada paquete que es capturado (ver Figura 6). Al hacer clic sobre una de las líneas, es decir, sobre un paquete determinado, se despliega información detallada del paquete en los páneles correspondientes. Figura 6. Listado de paquetes capturados por WIRESHARK

Fuente: http://casidiablo.net/wireshark-introduccion-instalacion/ El grado de detalle con que puede ser analizado un paquete dado, puede ser establecido con ayuda del menú Edit->Preferentes. De esta manera pueden agregarse o quitarse columnas o campos a la visualización del contenido del paquete, según lo deseado. Por defecto se tienen los siguientes campos: No.: Posición del paquete en la captura.

Time: Muestra la marca de tiempo del paquete.

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Source: Dirección de origen del paquete. Destination: Dirección de destino del paquete.

Protocol: Nombre del protocolo al cual pertenece el paquete.

Info: Información adicional del contenido del paquete.

Panel de detalles de paquetes. Una vez seleccionado un paquete en el listado, el panel de detalles muestra la información de dicho paquete, tal como se ve en la Figura 7. Eligiendo una de estas líneas con el botón secundario del ratón, se tiene acceso a la información detallada de los protocolos del paquete capturado. Figura 7. Panel de detalles de cada paquete


Panel de bytes de paquetes. En la parte izquierda aparece la información solicitada en formato Hexadecimal de izquierda a derecha en grupos de 16 bytes por línea (la primera columna indica la numeración de estos bytes en formato hexadecimal). En la parte derecha se puede visualizar la misma información anterior pero en formato ASCII. Al marcar algunos bytes en el campo de representación hexadecimal, también aparece marcado el ASCII correspondiente en el segundo campo. El detalle de este despliegue puede verse en la Figura 8. Figura 8. Panel de paquetes mostrados en bytes


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Por lo general el análisis de tráfico es bastante complejo ya que son muchos los paquetes que se obtienen en la captura. Mediante el analizador de protocolos WIRESHARK, se pueden marcar los paquetes para que sean identificados con más facilidad; existen tres funciones para aplicar el marcado de paquetes:

1. Mark packets (toggle), para marcar el paquete.

2. Mark all packets, para aplicar la marca a todos los paquetes.

3. Unmark all packets, para eliminar la marca que se ha aplicado antes a todos los paquetes.

El analizador de protocolos WIRESHARK proporciona un rango amplio de estadísticas de red al cual se puede tener acceso a través del menú Statistics. Estas abarcan desde la información general de los paquetes capturados hasta las estadísticas específicas de un protocolo. Entre estas se puede distinguir:

Estadísticas Generales.

Protocol Hierarchy. Presenta las estadísticas para los diferentes protocolos en forma jerárquica.

Conversations. Muestra resultados de tráfico relacionados con los

paquetes intercambiados entre una IP origen y una IP destino en particular.

Endpoints. Muestra las estadísticas de los paquetes hacia y desde

una dirección IP.

Service Response Time. Tiempo transcurrido entre la solicitud (request) y la entrega (response) de un paquete de protocolo existente.

Es de agregar que el analizador de protocolos WIRESHARK no manipula los paquetes que captura, ni carga el segmento al cual se encuentra conectado, ni pone paquetes adicionales sobre éste. Es decir, no afecta el funcionamiento normal de la red, solamente toma una muestra de cada paquete que circula por allí y almacena su contenido para posterior análisis.

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Anexo B. Especificaciones técnicas cámara IP D-Link 2102

ITEM CARACTERISTICA

Interfaces 1 Puerto RJ-45 10/100 BASE-TX Auto-negociación MDI/MDIX Soporta operación full dúplex y de flujo 802.3x

Hardware

Sensor: 1/4"color CMOS sensor, 1.3 Mega pixel. SDRAM 64 MB Memoria Flash 8 MB Soporte de Control Automático de Ganancia (AGC) Soporte de Balance Automático del blanco Soporte Disparador Electrónico Automático Disparador Electrónico 1/60 – 1/15000 segundos. Relación Señal/Ruido: 50 dB +/- 3db Omni-direccional. Mínima iluminación : 0.5 lux @ F2.8 Montaje del Lente: Estándar CS, 6.0mm, f 1.8

Lente Distancia focal 5.01 mm, F2.8

Microfono 50 dB +/- 3db Omni-direccional

Video

Modos de salida de sensor: VGA (640x480) 640x480 a 30 fps 320x240 a 30 fps 160x120 a 30 fps XGA (1024x768) 1024x768 a 10 fps 512x384 a 10 fps 256x192 a 30 fps SXGA (1280 x 1024) 1280x1024 a 10 fps Tamaño de imagen ajustable y calidad Time stamp y text overlay Flip & mirror Zoom digital hasta 4X Soporta ActiveX, Java Soporta compresión MPEG-4/MJPEG Soporta JPEG para imágenes sin movimiento

Acceso Usuarios Vía Web

Storage SD card slot, soporta hasta 16 GB

Protocolos Soportados

IPV4, ARP, TCP, UDP, SMTP, ICMP,DHCP Cliente, NTP Cliente (D-Link), DNS Cliente, DDNS Cliente (D-Link), SMTP Cliente, FTP Cliente, HTTP Server, Samba Cliente, PPPoE, RTP, RTSP, RTCP, 3GPP, LLTD, SSL, SIP, UPnP-x, UPnP AV,

Seguridad Administrador/ User password protection

Led’s Indicadores Link Power

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ITEM CARACTERISTICA Administración y

Upgrade Configuración vía Web browser Notificación de alertas vía FTP e E-mail. Firmware upgrade vía TCP/IP

Software de Administración

Software Windows D-ViewCam 2.0. Hasta 32 cámaras puede ser monitoreadas

Administración Remota y control de hasta 32 DCS-2102 Soporte de todas las funcionalidades Web Opción de grabación programada o manual

Audio 2 way audio

Codec ADPCM: 8 Kbps Codec GSM-AMR: 8 Kbps Audio out 600 mV

Alarmas

Block de terminales de 4 contactos Detección de movimiento Transferencia periódica de imágenes vía e-mail y descarga a servidor vía

FTP 1 Sensor de entrada, photo relay activo alto 12VDC +/- 3 V, dropout 0

VDC 1 Sensor de salida, photo relay, corriente de circuito cerrado: AC70mA o

DC 100mA 40 Ohm; circuito de voltaje abierto: 240 VAC o 350 VDC

Modos de Grabación

Control Manual En caso de eventos Grabación programada

Esquemas de Play Back

Fecha, Intervalo de tiempo y Eventos activados (triggered)

Modos de control de Play Back

Play Stop Pausa Fast forward Slow forward Snapshot Full Mode

Sistema Operativo Windows 2000 Windows XP Windows Vista 3GPP

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Anexo C. Especificaciones técnicas PDA DELL AXIM X51V

Modelo Dell Axim x51v Tipo de Procesador Intel® XScaleTM PXA270

Velocidad del Procesador 624 MHz Memoria RAM SDRAM 64MB Memoria ROM 256 MB

Version de la ROM A04 (06270600) Idioma Español Color Plateado/ Negro

Software Microsoft® Windows MobileTM 5.0

Pantalla TFT VGA a color de 3,7 pulgadas con Una resolución de 640 x 480.

Targetas de expansion MMC/SD Y COMPACT FLASH TIPO 2 Duración Batería 8 horas uso continuo

Tamaño 4.68" x 2.87" x 0.629" Peso 172 grams

Características adicionales BLUETOOTH, INFRAROJO, WIFI

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