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Plan de Proyecto del Trabajo Final de la Maestría de Sistemas Embebidos Esp. Ing. Leonardo Martín Carducci Página 1 de 24 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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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

Walter Fano Personalmente o email

1.2 Implementar manejo de memoria SD (lectura y escritura)

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

1.3 Implementar manejo de los conversores AD

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

1.4 Implementar manejo del RTC

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

1.5

Desarrollar biblioteca para el módulo de comunicación inalámbrico

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

1.6 Desarrollar aplicación principal

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

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

Walter Fano Personalmente o email

2 Sensores del sistema

2.1

Compra de sensores comerciales (acelerómetros, humedad, temperatura, etc.)

Intermitente Walter Fano Leonardo Carducci

Personalmente o email

2.2

Solicitud de sensores del LRE (detector de radón, magnetómetro de protones, antenas)

Intermitente Walter Fano Leonardo Carducci

Personalmente o email

2.3

Compra/implementación de amplificador de bajo ruido y alta ganancia para las antenas

Intermitente Walter Fano Leonardo Carducci

Personalmente o email

2.4 Calibración de los sensores

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

2.5 Pruebas para validación de los sensores

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

3 Hardware para la placa principal

3.1 Diseño del circuito impreso

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

3.2 Pedido de fabricación del circuito impreso

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

3.3 Compra de materiales y componentes para la placa principal

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

3.4 Montaje, armado y verificación de la placa principal

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

3.5 Verificación de la placa Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

3.6 Validación de todos los periféricos utilizados

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

4 Sistema de alimentación

4.1 Mediciones de consumo con el sistema completo en funcionamiento típico

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

4.2

Dimensionamiento de batería y panel solar para garantizar autonomía energética

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

4.3 Compra de baterías y panel solar

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

4.4 Diseño del circuito impreso necesario

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

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

Walter Fano Personalmente o email

4.6 Armado y montaje del sistema de alimentación

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

4.7

Validación de la autonomía energética de sistema en funcionamiento típico

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

5 Soluciones cloud

5.1 Determinar hosting gratuitos para base de datos

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

5.2 Utilizar herramientas para desarrollo web básico

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

5.3 Realizar pruebas con el sistema en funcionamiento

Intermitente Leonardo Carducci

Walter Fano Personalmente o email

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.