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Plan de Proyecto del Trabajo Final de la Maestría de Sistemas Embebidos
Esp. Ing. Leonardo Martín Carducci
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Sistema de Adquisición para
la Investigación de
Emisiones Magnéticas como
Precursores Sísmicos Autor
Esp. Ing. Leonardo Martín Carducci
Director del trabajo
Dr. Ing. Walter G. Fano
Jurado propuesto para el trabajo
- Dr. Ing. Leonardo Rey Vega (CONICET-UBA)
- Dr. Ing. Ignacio A. Hamelin (CONICET-UBA)
- Dr. Ing. Pablo Gómez (UBA)
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Tabla de contenido
Registros de cambios 3
Acta de Constitución del Proyecto 4
Descripción técnica-conceptual del Proyecto a realizar 5
Identificación y análisis de los interesados 7
1. Propósito del proyecto 7
2. Alcance del proyecto 8
3. Supuestos del proyecto 8
4. Requerimientos 8
5. Entregables principales del proyecto 9
6. Desglose del trabajo en tareas 10
7. Diagrama de Activity On Node 11
8. Diagrama de Gantt 11
9. Matriz de uso de recursos de materiales 16
10. Presupuesto detallado del proyecto 17
11. Matriz de asignación de responsabilidades 17
12. Gestión de riesgos 18
13. Gestión de la calidad 19
14. Comunicación del proyecto 21
15. Gestión de Compras 22
16. Seguimiento y control 22
17. Procesos de cierre 24
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Registros de cambios
Revisión Detalle de los cambios realizados Fecha
1.0 Creación del documento 03/03/2017 2.0 Planificación inicial 17/03/2017 3.0 Corrección 20/03/2017 4.0 Actualización 08/10/2017
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Acta de Constitución del Proyecto
Buenos Aires, 3 de marzo de 2017
Por medio de la presente se acuerda con el Sr. LEONARDO CARDUCCI que su Proyecto Final de la
Maestría en Sistemas Embebidos se titulará “SISTEMA DE ADQUISICIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DE
EMISIONES MAGNÉTICAS COMO PRECURSORES SÍSMICOS”, consistirá esencialmente en el prototipo de
un sistema electrónico capaz de sensar distintas variables relacionadas con eventos sísmicos, en particular
para el estudio de nuevos métodos de predicción de terremotos a partir de ondas electromagnéticas
producidas por fenómenos sísmicos, y tendrá un presupuesto preliminar estimado de $ 30.000, con fecha
de inicio viernes 17 de marzo de 2017 y fecha de presentación pública lunes 4 de diciembre de 2017.
Se adjunta a esta acta la planificación inicial.
Ariel Lutenberg Laboratorio de Radiación Electromagnética de
FIUBA
Director de la MSE-FIUBA Empresa del Cliente
Dr. Ing. Walter Fano
Director del Trabajo Final
Dr. Ing. Ignacio A. Hamelin Dr. Ing. Leonardo Rey Vega
Jurado del Trabajo Final Jurado del Trabajo Final
Dr. Ing. Pablo Gómez
Jurado del Trabajo Final
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Descripción técnica-conceptual del Proyecto a realizar
Motivación: En diversas partes del planeta se han registrado múltiples
evidencias de alteraciones electromagnéticas momentos previos a una
actividad sísmica. Bajo la hipótesis de que exista una relación entre
ambos fenómenos, en este trabajo se presenta el prototipo de un
sistema de adquisición de datos con el que se podrá obtener valiosa
información para este tipo de investigaciones aportando de esta
manera mayor evidencia.
Proyecto
El objetivo principal del equipo es sensar las variaciones electromagnéticas en zonas de potencial
actividad sísmica. Por esta razón, el instrumento principal consiste de 3 antenas de tipo lazo,
perpendiculares entre sí para medir las tres componentes cartesianas del campo magnético,
diseñadas para captar las variaciones magnéticas a muy bajas frecuencias (0.01-10 Hz) e
intensidades. Junto con esto se desea conocer el comportamiento de distintas variables que
pudieran aportar información relevante sobre la actividad sísmica y otras condiciones
ambientales. Entre ellas, el campo magnético estático de la tierra, utilizando para ello un
magnetómetro. También se desea registrar la presencia de gas radón liberado desde el interior
de las rocas tras su fractura. Además, se colocará un acelerómetro a modo de sismógrafo para
detectar vibraciones mecánicas que pudieran estar relacionadas con posibles movimientos
sísmicos. Por otra parte, se tomarán muestras de otras variables como la conductividad del aire,
humedad y temperatura, para aislar otras anomalías que pudieran producirse debido a
variaciones bruscas de estas magnitudes.
El sistema deberá permitir la grabación continua de estas señales sensadas, almacenándolas
digitalmente en una memoria externa de tamaño adecuado (que asegure al menos 6 meses de
grabación). Por otra parte, el sistema se complementa con distintas tecnologías de comunicación
para permitir el monitoreo remoto de ciertas variables o estados y eventualmente, transferencia
de algunos segmentos de datos almacenados.
En la Fig. 1 se observa un diagrama en bloques que agrupa los distintos elementos del sistema en
cuanto a su funcionalidad.
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Fig. 1
Necesidades a satisfacer: el sistema total a implementar debe ser capaz de obtener información
relevante sobre actividad sísmica en la que se contempla:
Adquisición de datos sobre variables usadas convencionalmente para la predicción de sismos.
Adquisición de datos sobre ondas electromagnéticas poco estudiadas vinculadas a fenómenos
sísmicos.
Paquete tecnológico: el sistema propuesto forma parte de un proyecto más general orientado a la
investigación sísmica. El mismo comprende principalmente un conjunto de sensores como:
acelerómetros, sensor de humedad y temperatura, detector de radón y magnetómetro. Los mismos son
requeridos para predecir la actividad sísmica, cuyo análisis deberá apoyarse tanto en diferentes artículos,
publicaciones y otras bibliografías. Sin embargo, el objetivo del proyecto es investigar métodos de
predicción sísmica basados en ondas electromagnéticas producidas hipotéticamente por algún tipo de
fenómeno físico asociado a las actividades sísmicas, reforzado también por las técnicas convencionales
como las mencionadas previamente.
Innovación tecnológica: dado que el método de predicción que se desea estudiar se enfoca en la
utilización de ondas electromagnéticas de muy baja frecuencia, siendo una técnica novedosa y de la cual
existe muy escasa evidencia empírica, el objetivo final del proyecto mantiene un alto grado de innovación
ya que se enfocará en el estudio de este fenómeno como una técnica alternativa en la predicción de
terremotos.
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Dimensiones tecnológicas: en lo que concierne al presente trabajo, el desempeño se evaluará en función
de las siguientes características:
Adquisición de los datos extraídos de todos los sensores para su posterior almacenamiento en
una memoria externa.
Sistema de comunicaciones capaz de transmitir al menos los datos de control y alarmas.
Asimismo, dependiendo de futuros requerimientos, podrá contemplarse la posibilidad de
transmisión de parte de los datos sensados.
Garantizar la autonomía energética durante al menos 6 meses
Identificación y análisis de los interesados
Rol Nombre y Apellido Departamento Puesto
Auspiciante
Cliente Universidad de Buenos
Aires - Universidad
Impulsor Walter G. Fano Laboratorio de radiación
Electromagnética (LRE) Director del LRE
Responsable Leonardo Martín Carducci
Laboratorio de
Procesamiento de Señales
y Comunicaciones (LPSC)
Investigador del LPSC
Colaboradores Ramiro Alonso Laboratorio de radiación
Electromagnética (LRE) Investigador LRE
Orientadores - - -
Equipo
Opositores - - -
Usuario Final Universidad de Buenos
Aires
Universidad de Buenos
Aires Universidad
1. Propósito del proyecto
EL propósito del presente trabajo es desarrollar un sistema para adquisición y monitoreo de distintas
magnitudes físicas para su uso en investigación de fenómenos sísmicos a partir de técnicas poco
convencionales basadas en mediciones de campos magnéticos de muy baja frecuencia.
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2. Alcance del proyecto
EL sistema propuesto, según la Fig. 1, tiene como alcance para el presente trabajo los siguientes puntos:
Desarrollo de firmware para el microcontrolador que forma la parte principal del sistema.
Desarrollo de hardware para el sistema principal y de comunicaciones.
El sistema debe contemplar: sensado y acondicionamiento de señales, uso de un Real Time Clock
(RTC), almacenamiento de datos en una memoria externa (SD), un sistema de comunicaciones
inalámbrico y/o cableado con posibilidad de acceso a internet.
El diseño del sistema principal debe contemplar la optimización de recursos energéticos.
No se incluye:
Estudios y resultados sobre el comportamiento sísmico, ya que el objetivo del presente trabajo es
el desarrollo de la plataforma de hardware para su posterior utilización en investigación de los
fenómenos mencionados anteriormente.
3. Supuestos del proyecto
El trabajo propuesto es sólo una parte de un proyecto más general en el cual existen otros
interesados que no intervienen en el desarrollo del hardware o firmware del sistema principal,
pero que sin embargo de ellos dependen algunos elementos como sensores, amplificadores y
sistema de alimentación. Por lo cual, dependiendo de la disponibilidad de estos elementos
podrán incluirse o no en la presentación del trabajo.
Se supone el uso de un módulo de evaluación del fabricante NXP, con un microcontrolador cortex
M3 modelo LPC1769. Las razones de la elección son que, además de disponer de este hardware
en el laboratorio, el módulo incluye la capa física de Ethernet, lo que facilita enormemente el uso
de una interfaz Ethernet para la aplicación. Además se dispone de un número suficiente de
puertos e interfaces para los distintos periféricos externos.
También se supone el uso de módulos inalámbricos XBEE, basados en tecnología Zigbee y
eventualmente un módulo SIM para la comunicación mediante GSM.
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4. Requerimientos
1. Requerimientos asociados con el microcontorlador.
1.1 Al menos 4 conversores Analógicos/Digitales.
1.2 Un RTC con alimentación independiente.
1.3 Interfaz de comunicación serie (UART) para comunicación serie auxiliar.
1.4 Interfaz de comunicación serie (UART) para comunicación con módulo inalámbrico XBEE.
1.5 Interfaz de comunicación serie (UART) para comunicación con módulo SIM.
1.6 Interfaz de comunicación Ethernet con stak TCP/IP.
1.7 Interfaz de comunicación SPI para la memoria SD
1.8 Interfaz de comunicación I2C para comunicación con sensores de acelerómetro/magnetómetro.
2. Sistema de comunicaciones
2.1 Conectividad Ethernet (depende de las condiciones de uso)
2.2 Módulo SIM (GSM/GPRS)
2.3 Modulo inalámbrico (Zigbee)
3. Circuitos Impresos
3.1 Diseño y fabricación de la placa principal que contiene al microcontrolador.
3.2 Diseño y fabricación de placas auxiliares que se requieran adicionalmente.
4. Sensores (dependiente de otros interesados pero que se requieren para este trabajo)
4.1 Tres antenas para medición de campo magnético de muy baja frecuencia.
4.2 Amplificadores de bajo ruido para antenas.
4.2 Acelerómetro.
4.2 Humedad y temperatura.
4.2 Detector de Radón.
4.2 Magnetómetro.
5. Sistema de alimentación autónomo
5.1 Baterías apropiadas tolerantes a altas variaciones térmicas
5.2 Paneles solares apropiados para garantizar una adecuada carga de baterías.
5.3 Circuito regulador de carga y monitoreo mediante el microcontorlador.
5. Entregables principales del proyecto
Diagrama esquemático
Informe final
Sistema implementado en funcionamiento.
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6. Desglose del trabajo en tareas
A continuación se indica el WBS para las distintas tareas del presente trabajo.
1. Firmware para la unidad de procesamiento (630 hs)
1.1 Implementar conectividad TCP/IP basada en el stack Lwip (100 hs).
1.2 Implementar manejo de memoria SD (lectura y escritura) (80 hs).
1.3 Implementar manejo de los conversores AD (60 hs).
1.4 Implementar manejo del RTC (30 hs).
1.5 Desarrollar biblioteca para el módulos de comunicación inalámbricos (200 hs).
1.6 Desarrollar aplicación principal (100 hs).
1.7 Desarrollar mecanismos para optimizar el consumo de energía del sistema (60 hs).
2. Sensores del sistema (330 hs)
2.1 Compra de sensores comerciales (acelerómetros, humedad, temperatura, etc.)(40 hs).
2.2 Solicitud de sensores del LRE (detector de radón, magnetómetro de protones, antenas)(30 hs).
2.3 Compra/implementación de amplificador de bajo ruido y alta ganancia para las antenas (80 hs).
2.4 Calibración de los sensores (por hardware y/o firmware) (100 hs).
2.5 Pruebas para validación de los sensores (80 hs).
3. Hardware para la placa principal (130 hs)
3.1 Diseño del circuito impreso (40 hs).
3.2 Pedido de fabricación del circuito impreso (5 hs).
3.3 Compra de materiales y componentes para la placa principal (40 hs).
3.4 Montaje, armado y verificación de la placa principal (20 hs).
3.5 Verificación de la placa (20 hs).
3.6 Validación de todos los periféricos utilizados (15 hs).
4. Sistema de alimentación (110 hs)
4.1 Mediciones de consumo con el sistema completo en funcionamiento típico (20 hs).
4.2 Dimensionamiento de batería y panel solar para garantizar autonomía energética (10 hs).
4.3 Compra de baterías y panel solar (10 hs).
4.4 Diseño del circuito impreso necesario (15 hs).
4.5 Pedido de fabricación de circuito impreso (5 hs).
4.6 Armado y montaje del sistema de alimentación (20 hs).
4.7 Validación de la autonomía energética de sistema en funcionamiento típico (30 hs).
5. Soluciones cloud (60 hs)
5.1 Determinar hosting gratuitos para base de datos (10 hs).
5.2 Utilizar herramientas para desarrollo web básico (30 hs).
5.3 Realizar pruebas con el sistema en funcionamiento (20 hs).
6. Documentación final (120 hs)
6.1 Elaborar Informe (80 hs).
6.2 Elaborar presentación (40 hs).
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7. Diagrama de Activity On Node
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8. Diagrama de Gantt
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9. Matriz de uso de recursos de materiales
Código WBS
Nombre de la tarea Materiales Recursos
requeridos (horas)
1 Firmware para la unidad de procesamiento
1.1 Implementar conectividad TCP/IP basada en el stack Lwip
Modulo de evaluación LPC1769. Conector RJ45. Computadora.
100h
1.2 Implementar manejo de memoria SD (lectura y escritura)
Modulo de evaluación LPC1769. Conector SD. Computadora.
80h
1.3 Implementar manejo de los conversores AD
Modulo de evaluación LPC1769. Computadora.
60h
1.4 Implementar manejo del RTC Modulo de evaluación LPC1769. Computadora.
30h
1.5 Desarrollar biblioteca para el módulo de comunicación inalámbrico
Modulo de evaluación LPC1769. Modulo inalámbrico. Computadora.
200h
1.6 Desarrollar aplicación principal Modulo de evaluación LPC1769. Computadora.
100h
1.7 Desarrollar mecanismos para optimizar el consumo de energía del sistema
Modulo de evaluación LPC1769. Computadora.
60h
2 Sensores del sistema
2.1 Compra de sensores comerciales (acelerómetros, humedad, temperatura, etc.)
Acelerómetros, humedad, temperatura. 40h
2.2 Solicitud de sensores del LRE (detector de radón, magnetómetro de protones, antenas)
Detector de radón, magnetómetro de protones, antenas.
30h
2.3 Compra/implementación de amplificador de bajo ruido y alta ganancia para las antenas
- 80h
2.4 Calibración de los sensores Sensores y módulo LPC1769. 100h
2.5 Pruebas para validación de los sensores Sensores y módulo LPC1769. 80h
3 Hardware para la placa principal
3.1 Diseño del circuito impreso Computadora. 40h
3.2 Pedido de fabricación del circuito impreso - 5h
3.3 Compra de materiales y componentes para la placa principal
- 60h
3.4 Montaje, armado y verificación de la placa principal
Sensores, módulo LPC1769, Circuito Impreso y componentes.
30h
3.5 Verificación de la placa Placa implementada y sensores. 50h
3.6 Validación de todos los periféricos utilizados
Placa implementada y sensores. 60h
4 Sistema de alimentación
4.1 Mediciones de consumo con el sistema completo en funcionamiento típico
Placa implementada y sensores. 20h
4.2 Dimensionamiento de batería y panel solar para garantizar autonomía energética
Computadora. 10h
4.3 Compra de baterías y panel solar - 10h
4.4 Diseño del circuito impreso necesario Computadora. 15h
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4.5 Pedido de fabricación de circuito impreso - 5h
4.6 Armado y montaje del sistema de alimentación
Baterías panel solar y circuito impreso. 20h
4.7 Validación de la autonomía energética de sistema en funcionamiento típico
Sistema de alimentación implementado. 30h
5 Soluciones cloud
5.1 Determinar hosting gratuitos para base de datos
Computadora. 10h
5.2 Utilizar herramientas para desarrollo web básico
Computadora. 30h
5.3 Realizar pruebas con el sistema en funcionamiento
Placa implementada y sensores. Computadora.
20h
6 Documentación final
6.1 Elaborar Informe Computadora. 80h
6.2 Elaborar Presentación Computadora. 40h
10. Presupuesto detallado del proyecto
Aún no se ha detallado el costo del proyecto, pero se dispone de un subsidio UBACyT para proyectos de investigación otorgado al Laboratorio de Radiación electromagnética.
11. Matriz de asignación de responsabilidades
Código WBS
Nombre de la tarea
Listar todos los nombres y apellidos y el rol definidos en el proyecto
Impulsor Responsable
1 Firmware para la unidad de procesamiento Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
1.1 Implementar conectividad TCP/IP basada en el stack Lwip
Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
1.2 Implementar manejo de memoria SD (lectura y escritura)
Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
1.3 Implementar manejo de los conversores AD Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P) 1.4 Implementar manejo del RTC Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
1.5 Desarrollar biblioteca para el módulo de comunicación inalámbrico
Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
1.6 Desarrollar aplicación principal Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
1.7 Desarrollar mecanismos para optimizar el consumo de energía del sistema
Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
2 Sensores del sistema
2.1 Compra de sensores comerciales (acelerómetros, humedad, temperatura, etc.)
Walter Fano (A) Walter Fano (P)
2.2 Solicitud de sensores del LRE (detector de radón, magnetómetro de protones, antenas)
Walter Fano (A) Walter Fano (P)
2.3 Compra/implementación de amplificador de bajo ruido y alta ganancia para las antenas
Walter Fano (A) Walter Fano (p)
2.4 Calibración de los sensores Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P) 2.5 Pruebas para validación de los sensores Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P) 3 Hardware para la placa principal
3.1 Diseño del circuito impreso Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
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3.2 Pedido de fabricación del circuito impreso Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
3.3 Compra de materiales y componentes para la placa principal
Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
3.4 Montaje, armado y verificación de la placa principal
Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
3.5 Verificación de la placa Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P) 3.6 Validación de todos los periféricos utilizados Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P) 4 Sistema de alimentación
4.1 Mediciones de consumo con el sistema completo en funcionamiento típico
Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
4.2 Dimensionamiento de batería y panel solar para garantizar autonomía energética
Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
4.3 Compra de baterías y panel solar Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P) 4.4 Diseño del circuito impreso necesario Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P) 4.5 Pedido de fabricación de circuito impreso Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
4.6 Armado y montaje del sistema de alimentación
Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
4.7 Validación de la autonomía energética de sistema en funcionamiento típico
Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
5 Soluciones cloud
5.1 Determinar hosting gratuitos para base de datos
Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
5.2 Utilizar herramientas para desarrollo web básico
Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
5.3 Realizar pruebas con el sistema en funcionamiento
Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
6 Documentación final Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P) 6.1 Elaborar Informe Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P) 6.2 Elaborar Presentación Walter Fano (A) Leonardo Carducci (P)
Referencias: P = Responsabilidad Primaria
A = Aprobación
12. Gestión de riesgos
Riesgo 1: Que la memoria de programa del microcontrolador supere el máximo permitido. O=2, se supone bastante baja ya que es poco probable que ocurra debido a que el microcontrolador posee al menos 128 kB de memoria disponible y se presupone un código de menor tamaño. S=8 se considera una severidad alta ya que sería un retraso importante si no alcanzara la memoria disponible con el IDE que ya se está utilizando habitualmente.
Riesgo 2: Que no se disponga de todos los sensores requeridos para realizar pruebas del sistema. O=3, se supone una ocurrencia relativamente baja ya que algunos sensores son fáciles de conseguir y otros pueden ser desarrollados en el laboratorio de radiación electromagnética. S=6, no se considera una severidad demasiado alta ya que no afecta significativamente al desarrollo del resto del prototipo.
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Riesgo 3: Que no se obtengan los elementos necesarios para la implementación del sistema de alimentación autónomo. O=8, se asume una ocurrencia alta ya que podrían no darse los tiempos para la evaluación y compra de los elementos necesarios. S=2, sin embargo la severidad es baja ya que, como se mencionó anteriormente, la implementación de eta etapa es condicional.
Riesgo #4: Que se interrumpa el ciclo normal del firmware y se corrompa la memoria SD al no cerrarse adecuadamente. S=9 (el almacenamiento de los datos es el propósito principal), O=4 (podrían producirse por descargas eléctricas o errores de firmware), RPN=36. Mitigación: agregar más memorias de redundancia, S=5, O=4, RPN=20.
Tabla de gestión de riesgos: (RPN=SxO) (*) caso con mitigación de riesgo.
Riesgo Severidad Ocurrencia RPN Severidad* Ocurrencia* RPN*
1 8 2 16 4 2 8
2 6 3 18 4 3 12
3 2 8 16 2 8 16
4 9 4 36 3 4 12
Criterio adoptado: Se tomarán medidas de mitigación en los riesgos cuyos números de RPN sean mayores a 15. Plan de mitigación de los riesgos que originalmente excedían el PRN máximo establecido:
Riesgo 1: se propone mitigar el riesgo mediante dos alternativas posibles: Primer plan: Optimizar el código y reducir lo innecesario
Riesgo 2: se podría mitigar el riesgo reemplazando los correspondientes sensores por elementos equivalentes que simulen las señales a sensar con su correspondiente equivalente circuital.
Riesgo 3: En este caso, si bien se analiza el riesgo, no se supone ningún plan de mitigación ya que se trata de un objetivo a realizarse de manera condicional.
Riesgo 4: agregar más memorias de redundancia, S=3, O=4, RPN=20.
13. Gestión de la calidad Descripción de la verificación y validación para la gestión de calidad en los requerimientos del sistema a implementar: 1.1 Al menos 4 conversores Analógicos/Digitales.
Verificación: ver hojas de datos del conversor.
Validación: realizar pruebas de conversión con distintos niveles de tensión para cada conversor.
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1.2 Manejo de un RTC con alimentación independiente
Verificación: ver hojas de datos del microcontrolador. Revisar código.
Validación: realizar mediciones de tiempo en periodos cortos y prolongados. Indicarlos mediante una
interfaz UART.
1.3 Interfaz de comunicación serie (UART) para comunicación serie auxiliar
Verificación: ver hojas de datos del microcontrolador y del conversor UART-USB (FTDI). Revisar código.
Validación: realizar un eco desde una computadora mediante terminal o similar. 1.4 Interfaz de comunicación serie (UART) para comunicación con módulo inalámbrico XBEE
Verificación: ver hojas de datos del microcontrolador. Revisar código.
Validación: realizar un eco desde una computadora mediante terminal o similar. 1.5 Interfaz de comunicación serie (UART) para comunicación con módulo SIM
Verificación: ver hojas de datos del microcontrolador. Revisar código.
Validación: realizar un eco desde una computadora mediante una terminal o similar. 1.6 Interfaz Ethernet con stak TCP/IP
Verificación: ver hojas notas de aplicación de librería Lwip. Revisar código.
Validación: realizar envío y recepción de datos mediante conexiones TCP entre el microcontrolador y una
computadora, considerando el modo cliente-servidor y servidor-cliente.
1.7 Almacenamiento en memoria externa SD.
Verificación: ver notas de aplicación de manejo de memoria SD mediante interfaz SPI. Revisar código.
Validación: realizar la escritura desde el microcontrolador y lectura desde una PC y viceversa.
2.1 Conectividad Ethernet (depende de las condiciones de uso) Verificación: ver hojas de datos de conector RJ45. Revisar placa de prueba.
Validación: Realizar un echo request desde una computadora. 2.2 Modulo inalámbrico (Zigbee) Verificación: ver hojas de datos del modulo inalámbrico. Revisar conexiones.
Validación: realizar transmisión y recepción de datos utilizando un segundo módulo. 2.3 Modulo SIM (GSM/GPRS) Verificación: ver hojas de datos del modulo SIM. Revisar conexiones. Revisar comandos.
Validación: realizar transmisión y recepción de datos. 3.1 Diseño y fabricación de la placa principal que contiene al microcontrolador. Verificación: ver circuito esquemático y Layout del PCB.
Validación: realizar pruebas con los distintos periféricos e interfaces de comunicación.
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3.2 Diseño y fabricación de placas auxiliares.
Verificación: ver circuito esquemático y Layout del PCB.
Validación: realizar pruebas según corresponda la funcionalidad de cada placa.
4.1 Tres antenas para medición de campo magnético de muy baja frecuencia.
Verificación: ver modelo teórico.
Validación: realizar ensayos aplicando ondas electromagnéticas de baja frecuencia.
4.2 Amplificadores de bajo ruido para antenas.
Verificación: ver circuito esquemático, simulaciones y Layout del PCB.
Validación: realizar los ensayos efectuados con las antenas.
4.3 Acelerómetros
Verificación: ver hojas de datos.
Validación: realizar ensayos para contrastar con el comportamiento esperado.
4.4 Humedad y temperatura.
Verificación: ver hojas de datos.
Validación: realizar ensayos para contrastar con el comportamiento esperado.
4.5 Detector de Radón.
Verificación: ver hojas de datos.
Validación: realizar ensayos para contrastar con el comportamiento esperado.
4.6 Magnetómetro.
Verificación: ver hojas de datos.
Validación: realizar ensayos para contrastar con el comportamiento esperado.
5.1 Baterías apropiadas tolerantes a altas variaciones térmicas.
Verificación: ver hojas de datos.
Validación: realizar ensayos a distintas temperaturas y monitorear el consumo al conectarlo al sistema
principal.
5.2 Paneles solares apropiados para garantizar una adecuada carga de baterías.
Verificación: ver hojas de datos.
Validación: realizar ensayos para comprobar el tiempo los ciclos de carga y descarga.
5.3 Circuito regulador de carga y monitoreo mediante el microcontorlador.
Verificación: ver hojas de datos y/o esquemático.
Validación: realizar ensayos para contrastar con el comportamiento esperado.
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14. Comunicación del proyecto El plan de comunicación del proyecto es el siguiente:
PLAN DE COMUNICACIÓN DEL PROYECTO
¿Qué comunicar?
Audiencia Propósito Frecuencia Método de comunicac.
Responsable
Consultas, avances
Walter Fano Avance del proyecto y consultas
Cada dos semanas
Personalmente Leonardo Carducci
Consultas, avances
Walter Fano Avance del proyecto y consultas
Intermitente email Leonardo Carducci
15. Gestión de Compras
Las compras estarán a cargo del Impulsor del Proyecto, Dr. Walter Fano.
16. Seguimiento y control
SEGUIMIENTO DE AVANCE
Tarea del
WBS Indicador de avance
Frecuencia de reporte
Responsable de
seguimiento
Persona a ser informada
Método de comunicac.
1 Firmware para la unidad de procesamiento
1.1 Implementar conectividad TCP/IP basada en el stack Lwip
Intermitente Leonardo Carducci
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1.2 Implementar manejo de memoria SD (lectura y escritura)
Intermitente Leonardo Carducci
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1.3 Implementar manejo de los conversores AD
Intermitente Leonardo Carducci
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1.4 Implementar manejo del RTC
Intermitente Leonardo Carducci
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1.5
Desarrollar biblioteca para el módulo de comunicación inalámbrico
Intermitente Leonardo Carducci
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1.6 Desarrollar aplicación principal
Intermitente Leonardo Carducci
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Plan de Proyecto del Trabajo Final de la Maestría de Sistemas Embebidos
Esp. Ing. Leonardo Martín Carducci
Página 23 de 24
1.7
Desarrollar mecanismos para optimizar el consumo de energía del sistema
Intermitente Leonardo Carducci
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2 Sensores del sistema
2.1
Compra de sensores comerciales (acelerómetros, humedad, temperatura, etc.)
Intermitente Walter Fano Leonardo Carducci
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2.2
Solicitud de sensores del LRE (detector de radón, magnetómetro de protones, antenas)
Intermitente Walter Fano Leonardo Carducci
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2.3
Compra/implementación de amplificador de bajo ruido y alta ganancia para las antenas
Intermitente Walter Fano Leonardo Carducci
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2.4 Calibración de los sensores
Intermitente Leonardo Carducci
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2.5 Pruebas para validación de los sensores
Intermitente Leonardo Carducci
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3 Hardware para la placa principal
3.1 Diseño del circuito impreso
Intermitente Leonardo Carducci
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3.2 Pedido de fabricación del circuito impreso
Intermitente Leonardo Carducci
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3.3 Compra de materiales y componentes para la placa principal
Intermitente Leonardo Carducci
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3.4 Montaje, armado y verificación de la placa principal
Intermitente Leonardo Carducci
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3.5 Verificación de la placa Intermitente Leonardo Carducci
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3.6 Validación de todos los periféricos utilizados
Intermitente Leonardo Carducci
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4 Sistema de alimentación
4.1 Mediciones de consumo con el sistema completo en funcionamiento típico
Intermitente Leonardo Carducci
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4.2
Dimensionamiento de batería y panel solar para garantizar autonomía energética
Intermitente Leonardo Carducci
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4.3 Compra de baterías y panel solar
Intermitente Leonardo Carducci
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4.4 Diseño del circuito impreso necesario
Intermitente Leonardo Carducci
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Plan de Proyecto del Trabajo Final de la Maestría de Sistemas Embebidos
Esp. Ing. Leonardo Martín Carducci
Página 24 de 24
4.5 Pedido de fabricación de circuito impreso
Intermitente Leonardo Carducci
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4.6 Armado y montaje del sistema de alimentación
Intermitente Leonardo Carducci
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4.7
Validación de la autonomía energética de sistema en funcionamiento típico
Intermitente Leonardo Carducci
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5 Soluciones cloud
5.1 Determinar hosting gratuitos para base de datos
Intermitente Leonardo Carducci
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5.2 Utilizar herramientas para desarrollo web básico
Intermitente Leonardo Carducci
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5.3 Realizar pruebas con el sistema en funcionamiento
Intermitente Leonardo Carducci
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17. Procesos de cierre El trabajo realizado, como una de las etapas del proyecto principal, se dará por concluido al cumplir con los requerimientos descriptos en este informe. La identificación de procedimientos útiles e inútiles estará a cargo del Dr. Walter Fano. Además, el director del proyecto será el encargado de realizar el acto de agradecimientos y quién autorice el uso de fondos del correspondiente subsidio otorgado para el proyecto.