UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS...

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD, DISEÑO DE UNA RED PINET PARA

GESTIONAR LABORATORIOS EN LAS ESCUELAS DE

EDUCACIÓN BÁSICA

PROYECTO DE TITULACIÓN

Previa a la obtención del Título de:

INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

AUTOR:

FELIX ALBERTO SÁNCHEZ YÉPEZ

TUTOR:

ING. BOLIVAR RAMOS MOSQUERA, MSC

GUAYAQUIL – ECUADOR

2018

II

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS

TITULO: Estudio de factibilidad, diseño de una red PINET para gestionar laboratorios en escuelas de educación básica.

AUTOR/ES: Felix Alberto Sánchez Yépez REVISORES:

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil FACULTAD: Facultad de Matemáticas y Físicas

CARRERA: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones

FECHA DE PUBLICACIÓN: 13 de septiembre del 2018

N. DE PÁGS.: 104 paginas

ÁREA TEMÁTICA: computadores, raspberry pi, educación

PALABRAS CLAVE: educación, laboratorio, raspberry pi

RESUMEN: La Educación es la base fundamental de la sociedad, los avances tecnológicos se han

desarrollado a pasos agigantados en los últimos años; el desarrollo de tecnologías que permitan mejoras

en la educación, la implementación de laboratorios de bajo costo es una alternativa tecnológica en donde

podremos obtener mejoras en las escuelas de educación básica, el objetivo del proyecto es demostrar

que se pueden implementar laboratorios con el micro ordenador Raspberry Pi con alternativa de bajo

costo, en el proceso del piloto se tomó contactos con los Directivos de la Escuela Luis Felipe Hernández

Tello ubicada en la sector de la Isla Trinitaria de la ciudad de Guayaquil; quienes nos facilitaron una

pequeña área en donde se probaron los equipos, se verifico el calentamiento logrando una mejora al

bajar la temperatura colocando disipadores, y pequeño ventilador, una de las ventajas del uso de este

micro ordenador es en el consumo de energía ya que solo necesita un cargador con 5 v. a 3.7 amperios

esto permite un ahorro en el consumo. En la práctica se realizó con alumnos de 4ª a 6º año de educación

básica en donde se trabajó con el uso de ofimática, y navegación en internet, se realizó una práctica con

Scratch que fue la que más llamo la atención a los alumnos y a los directivos ya que desconocían la

existencia de este tipo de ordenador y de programas.

N. DE REGISTRO (en base de datos):

N. DE CLASIFICACIÓN:

DIRECCIÓN URL (tesis en la web):

ADJUNTO PDF (tesis en la web):

SI

NO

CONTACTO CON AUTORES/ES: [email protected] [email protected]

Telf: 09993056973

CONTACTO EN LA INSTITUCIÓN:

Nombre: Ab. Juan Chávez Atocha

E-mail: [email protected]

X

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

III

CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del trabajo de titulación, “ESTUDIO DE FACTIBILIDAD,

DISEÑO DE UNA RED PINET PARA GESTIONAR LABORATORIOS EN

ESCUELAS DE EDUCACIÓN BÁSICA”, elaborado por el Sr. FELIX ALBERTO

SÁNCHEZ YÉPEZ, alumno no titulado de la Carrera de Ingeniería en

Networking y Telecomunicaciones de la Facultad de Ciencias Matemáticas y

Físicas de la Universidad de Guayaquil, previo a la obtención del Título de

Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones, me permito declarar que luego

de haber orientado, estudiado y revisado, la Apruebo en todas sus partes.

Atentamente

____________________________

ING. BOLIVAR RAMOS MOSQUERA, MSC

TUTOR

IV

DEDICATORIA

Dedico este Título a Dios que durante mi vida

me ha guiado a ser lo correcto, a mi madre

quien todo la vida me ayudo a seguir mis

sueños a no dejarme vencer que aun teniendo

problemas siga adelante quien con su sonrisa

me animaba, a mi esposa que ha estado a mi

lado dándome su apoyo, mis hijos que son lo

más importante y que día a día me llenan de

felicidad, y no menos importante a mis

compañeros de trabajo Los Agente de Control

Metropolitanos que con su apoyo y amistad

logre conseguir este objetivo.

Félix Alberto Sánchez Yépez

V

AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios que sin el nada se lograría, a mis

padres por ser las personas que me han guiado a

lo largo de mi vida, a mi esposa que son su apoyo

culmine mi sueño, a mis hijos que son la felicidad

más grande que tengo y decirles que todo es

posible con esfuerzo, a mis compañeros de trabajo

que siempre me ayudaron cuando necesite de su

apoyo, a mis profesores de la Universidad de

Guayaquil que me han guiado durante todo el

proceso de mi Carrera Universitaria.

VI

TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN

Ab. Juan Chávez Atocha, Esp.

SECRETARIO DE FACULTUD (e)

Ing. Eduardo Santos Baquerizo, MSc.

DECANO DE LA FACULTAD

CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

Ing. Harry Luna Aveiga, Msc

DIRECTOR DE LA CARRERA DE

INGENIERÍA EN NETWORKING Y

TELECOMUNICACIONES

Ing. Jorge Arturo Chicala Arroyave, Msc

PROFESOR REVISOR DEL ÁREA

TRIBUNAL

Ing. Karla Maribel Ortiz Chimbo, Msc

PROFESOR REVISOR DEL ÁREA

TRIBUNAL

Ing. Bolívar Ramos Mosquera, Msc

PROFESOR TUTOR DEL PROYECTO

DE TITULACIÓN

VII

DECLARACIÓN EXPRESA

“La responsabilidad del contenido de este

Proyecto de Titulación, me corresponden

exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la

misma a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL”

FÉLIX ALBERTO SÁNCHEZ YÉPEZ

VIII




“ESTUDIO DE FACTIBILIDAD, DISEÑO DE UNA RED PINET PARA

GESTIONAR LABORATORIOS EN ESCUELAS DE EDUCACIÓN BÁSICA.”

Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el título de

INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

Autor: Félix Alberto Sánchez Yépez

C.I.: 0918831116

Tutor: Ing. Bolívar Ramos Mosquera

Guayaquil, septiembre del 2018

IX

CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo

Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de

Guayaquil.

CERTIFICO:

Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por el estudiante

FÉLIX ALBERTO SÁNCHEZ YÉPEZ, como requisito previo para optar por el

título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones cuyo tema es:

“ESTUDIO DE FACTIBILIDAD, DISEÑO DE UNA RED PINET PARA

GESTIONAR LABORATORIOS EN ESCUELAS DE EDUCACIÓN BÁSICA.”

Considero aprobado el trabajo en su totalidad.

Presentado por:

SÁNCHEZ YÉPEZ FÉLIX ALBERTO C.I 091883111-6

Tutor: Ing. Bolívar Ramos Mosquera, Msc

Guayaquil, septiembre del 2018

X




AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN

Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato Digital

1. Identificación del Proyecto de Titulación

Nombre Alumno: Felix Alberto Sánchez Yépez

Dirección: Guasmo Central Coop. Libertad y Conciencia Mz.3 Villa 14

Teléfono: 09 9 905 6973 E-mail: [email protected]

Facultad: Ciencias Matemáticas y Físicas

Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones

Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones

Profesor guía: Ing. Bolívar Ramos Mosquera, Msc

Título del Proyecto de titulación: Estudio de factibilidad, diseño de una Red

PINET para gestionar laboratorios en escuelas de educación básica.

XI

Tema del Proyecto de Titulación: Estudio de factibilidad, diseño de una Red

PINET gestionar laboratorios en escuelas de educación básica.

2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de

Titulación

A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de este Proyecto de titulación.

Publicación electrónica:

Inmediata X Después de 1 año

Firma Alumno:

FELIX ALBERTO SÁNCHEZ YÉPEZ

C.I.: 091883111-6

3. Forma de envío:

El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como archivo .Doc. O .RTF y. Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser: .gif, .jpg o .TIFF.

DVSROM CDROM

x

XII

INDICE GENERAL

Indice

CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR .............................................................. III

DEDICATORIA ....................................................................................................... IV

AGRADECIMIENTO ............................................................................................... V

TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN ........................................................... VI

DECLARACIÓN EXPRESA .................................................................................. VII

CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR .................................................. IX

AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN ............................................................... X

INDICE GENERAL ................................................................................................ XII

ABREVIATURAS .................................................................................................XVI

SIMBOLOGÍA ......................................................................................................XVII

ÍNDICE DE CUADROS ......................................................................................XVIII

ÍNDICE DE GRÁFICOS .......................................................................................XIX

RESUMEN ............................................................................................................ XX

ABSTRACT ..........................................................................................................XXI

INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1

CAPÍTULO I ............................................................................................................ 4

EL PROBLEMA ....................................................................................................... 4

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................. 4

Ubicación del problema en un contexto...................................................... 4

Situación conflicto - nudos críticos.............................................................. 6

Causas y consecuencias del problema ...................................................... 7

Delimitación del problema ........................................................................... 7

Formulación del problema........................................................................... 8

XIII

Evaluación del problema ............................................................................. 8

VARIABLES................................................................................................. 9

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN .......................................................... 10

OBJETIVO GENERAL .............................................................................. 10

OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................... 10

ALCANCES DEL PROBLEMA .................................................................. 11

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA .............................................................. 12

METODOLOGÍA DEL PROYECTO: ............................................................. 14

CAPÍTULO II ......................................................................................................... 16

MARCO TEÓRICO ........................................................................................ 16

ANTECEDENTES DEL ESTUDIO ................................................................ 16

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA .................................................................... 18

Pinet ........................................................................................................... 18

Diseño e implementacion de Sistema interactivo de informacion de

docente con Raspberry pi. ...................................................................... 21

Estudio, diseño e implementación de un prototipo de Entrenador de

módulo Raspberry Pi. ............................................................................. 21

Utilización de la Minicomputadora Raspberry Pi con Capacidad de

Comunicación Wi-Fi para la Captura de Imágenes mediante Cámara y

Almacenamiento de Información en Base de Datos Externa ................ 22

Diseño de aplicaciones de sistemas embebidos basados en tecnología

RaspBerry-pi y odroid-u3. ....................................................................... 24

Red de comunicación XBee entre minicomputadora RASPBERRY PI y

PC con capacidad Wifi para el almacenamiento de información en Base

de Datos remota. .................................................................................... 24

Raspberry Pi modo Kiosco y mucho mas ................................................. 25

FUNDAMENTACIÓN LEGAL ........................................................................ 26

XIV

Constitución de la República del Ecuador ................................................ 26

Decreto Ejecutivo No. 1014 emitido el 10 de abril de 2008 ..................... 27

LEY ORGÁNICA DE EDUCACIÓN INTERCULTURAL ........................... 31

LEY DE PROPIEDAD INTELECTUAL ..................................................... 31

PREGUNTA CIENTÍFICA QUE CONTESTARSE ........................................ 33

DEFINICIONES CONCEPTUALES............................................................... 33

CAPÍTULO III ........................................................................................................ 35

PROPUESTA TECNOLÓGICA ..................................................................... 35

Análisis de factibilidad.................................................................................... 35

Factibilidad Operacional ............................................................................ 35

Factibilidad técnica .................................................................................... 40

Factibilidad Legal ...................................................................................... 43

Factibilidad Económica ............................................................................. 44

Etapas de la metodología del proyecto ......................................................... 46

Fase de preparación ................................................................................. 46

Fase de Planificación ................................................................................ 47

Fase de diseño .......................................................................................... 47

Fase de implementación ........................................................................... 48

Fase de operación..................................................................................... 50

Entregables del proyecto ............................................................................... 53

Diseño de la red ........................................................................................ 53

Manual de instalación ............................................................................... 54

Programas utilizados .............................................................................. 55

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS .................................................................. 56

Resultados de la encuesta ........................................................................ 56

CAPÍTULO IV ........................................................................................................ 64

XV

Criterios de aceptación del producto o Servicio ............................................ 64

Conclusiones .................................................................................................. 69

Recomendaciones ......................................................................................... 70

Bibliografía ............................................................................................................ 71

ANEXO 1 ............................................................................................................... 76

Carta de solicitud para el plan piloto de demostración ................................. 76

ANEXO 2 ............................................................................................................... 77

Carta de aceptación del plan piloto de demostración ................................... 77

ANEXO 3 ............................................................................................................... 78

Modelo de encuesta dirigida a los profesores ............................................... 78

ANEXO 4 ............................................................................................................... 79

Cronograma de trabajo .................................................................................. 79

ANEXO 5 ............................................................................................................... 80

Proforma equipos de computo ...................................................................... 80

ANEXO 6 ............................................................................................................... 81

Proforma raspberry pi .................................................................................... 81

ANEXO 7 ............................................................................................................... 82

Presupuesto realiza ....................................................................................... 82

ANEXO 8 ............................................................................................................... 83

Diseño de red del laboratorio......................................................................... 83

XVI

ABREVIATURAS

TIC Tecnología de la información y la Comunicación

UG Universidad de Guayaquil

UML Lenguaje Unificado de Modelado

HbA1C Prueba de hemoglobina glicosilada

INEC Instituto Nacional de Estadística y Censos

OMS Organización Mundial de la Salud

Http Protocolo de transferencia de Hyper Texto

Ing. Ingeniero

MSc. Máster

URL Localizador de Fuente Uniforme

XVII

SIMBOLOGÍA

s Desviación estándar

e Error

E Espacio muestral

E(Y) Esperanza matemática de la v.a. y

s Estimador de la desviación estándar

e Exponencial

XVIII

ÍNDICE DE CUADROS

Cuadro N° 1- Causas y consecuencias del problema........................................... 7

Cuadro N° 2 – Equipos utilizados ........................................................................ 40

Cuadro N° 3 – Gastos generales ......................................................................... 45

Cuadro N° 4 – Costo de equipos ......................................................................... 44

Cuadro N° 5 – Direccionamiento Ip ..................................................................... 53

Cuadro N° 6 – Resultados de la pregunta 1........................................................ 56

Cuadro N° 7 - Resultados de la pregunta 2 ........................................................ 57



Cuadro N° 10 – Resultados de la pregunta 5...................................................... 60


Cuadro N° 12– Resultados de la pregunta 7....................................................... 62


Cuadro N° 14 – Matriz de verificación de Funcionalidad .................................... 65

Cuadro N° 15 – Matriz de trazabilidad de objetivo específico 1 ......................... 66

Cuadro N° 16 – Matriz de trazabilidad de objetivo específico 2 ......................... 67

Cuadro N° 17 – Matriz de trazabilidad de objetivo específico 3 y 4 ................... 68

XIX

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico N° 1 – Metodología PPDIOO .................................................................. 15

Gráfico N° 2– Estructura de la red Pinet ............................................................. 19

Gráfico N° 3 – Zonas del entrenador Raspberry pi ............................................. 22

Gráfico N° 4 – Interfaz de comunicación del Raspberry pi ................................. 23

Gráfico N° 5 - Terminales de consultas con raspberry Pi ................................... 26

Gráfico N° 6 – Temperatura del Raspberry Pi sin disipador ............................... 41

Gráfico N° 7 – Temperatura del Raspberry Pi con disipador .............................. 42

Gráfico N° 8 – Temperatura del Raspberry Pi con disipador .............................. 43

Gráfico N° 9 – Diseño de red ............................................................................... 48

Gráfico N° 10 – Conexiones realizadas .............................................................. 49

Gráfico N° 11 – Charla de capacitación alumnos ............................................... 50

Gráfico N° 12– Charla de capacitación ............................................................... 51

Gráfico N° 13 – Charla de capacitación .............................................................. 52

Gráfico N° 14 – Programa Scratch semáforo con conexión pines ..................... 52

Gráfico N° 15 – Diseño logico del Laboratorio .................................................... 54

Gráfico N° 16 – Resultados de la pregunta 1 ...................................................... 56





Gráfico N° 21– Resultados de la pregunta 6 ....................................................... 61



XX




ESTUDIO DE FACTIBILIDAD, DISEÑO DE UNA RED PINET PARA

GESTIONAR LABORATORIOS EN ESCUELAS DE EDUCACIÓN BÁSICA.


Tutor: Ing. Bolívar Ramos Mosquera, Msc.

RESUMEN

El presente estudio de factibilidad, busca dar a conocer el uso de los micro

ordenador u ordenadores de placa reducida Raspberry pi 3 modelo B, en el

diseño y administración de un laboratorio con bajo costo; utilizando con base la

tecnología estos micro ordenadores, los cuales ya han sido implementado en

países del Reino Unido estos micro ordenadores fueron desarrollados para la

educación por la fundación Raspberry Pi, permitiendo acceder a tecnologías en

lugares que no se habia llegado a dar a conocer las TIC; las placas Raspberry pi

cuentan con un procesador Arm, memoria RAM de 1 Giga, tarjeta de red

Ethernet, wifi, bluetooth, entrada para conexión HDMI, 4 puertos usb, 40 pines

GPIO, los cuales nos permiten interacción entre diferentes dispositivos para

proyectos de electrónica digital, utiliza como almacenamiento tarjetas micro SD

de categoría 10 en donde se instalan el Sistema Operativo para el prototipo, se

utiliza el sistema operativo Rasbian Jessi y para la administración; un

computador que tiene instalado cono sistema operativo Ubuntu 16.4 y el servicio

de Pinet, la instalación y configuración está en el presente documento, durante la

practica en la escuela se cumplio con el objetivo de mostrar el funcionamiento,

explicaciones a algunos docentes y la practicas con los alumnos de la institución.

Palabras Claves: Educacion, Laboratorio, Raspberry Pi, Pinet

XXI




STUDY OF FEASIBILITY, DESIGN OF A PINET NETWORK TO MANAGE

LABORATORIES IN BASIC EDUCATION SCHOOLS.


Tutor: Ing. Bolívar Ramos Mosquera, Msc

ABSTRACT

The present feasibility study, seeks to publicize the use of the micro computer or

computers of reduced plate Raspberry pi 3 model B, in the design and

administration of a laboratory with low cost; Using these microcomputers based

on technology, which have already been implemented in the United Kingdom,

these micro computers were developed for education by the Raspberry Pi

Foundation, allowing access to technologies in places that had not arrived

before. Raspberry Pi plates count with an Arm processor, 1 Gigabyte RAM,

Ethernet network card, wifi, bluetooth, input for HDMI connection, 4 USB ports,

40 GPIO pins, which allow interaction between different devices for digital

electronics projects, used as storage micro SD cards of category 10 where the

storage capacity of the operating system for the prototype is installed, the

Rasbian Jessi operating system is used and for the administration a computer

that has installed the operating system Ubuntu 16.4 and the Pinet service, the

installation and configuration is in the present document, during the practice in

the school it is I explained with the objective of showing the operation,

explanations to some teachers and the practices with the students of the

institution.

XXII

Key words: education, laboratory, raspberry pi, Pinet.

1

INTRODUCCIÓN

La educación actualmente es fundamental en el desarrollo de la sociedad, por lo

tanto, la Constitución de la República del Ecuador aprobada en Montecristi –

Manabí y publicada en el año 2008 garantiza el acceso gratuito a la educación,

incluyendo hasta el tercer nivel de formación profesional. En los últimos tiempos

se han venido presentando herramientas tecnológicas que ayudan a los

estudiantes a desarrollar destrezas adecuadas para su progreso. En las

instituciones educativas se hacen los esfuerzos necesarios para dotar de

equipos computacionales que apoyen al proceso de enseñanza aprendizaje, sin

embargo, dichos equipos resultan caros para el presupuesto institucional.

El acceso a la tecnología de la información y comunicaciones en el Ecuador ha

ido incrementándose, a través de equipos de cómputo que las personas

adquieren para el uso de la familia y, además, del cada vez mayor acceso a

través de los dispositivos móviles. Sin embargo, aun en el Ecuador se mantiene

una brecha tecnológica alta en el uso de equipos computacionales. Según el

censo de Tecnologías de la Información y Comunicaciones (TIC´S) 2016 (INEC,

Resultados INEC, s.f.), menciona que en el área urbana el 59,5% han usado

computadoras, mientras que en el área rural dicho porcentaje se ubica en el

37,3%. Por lo anterior, las instituciones educativas deberían proveer de una

herramienta adecuada para permitir a los estudiantes manipular dispositivos

computacionales desde temprana edad, para suplir sus necesidades y así

reducir la brecha digital.

El uso de las computadoras por parte de los niños en edad escolar se ha

convertido en un factor importante dentro de su formación académica, ya que

promueve la adquisición de competencias y habilidades que, sin el uso del

computador, no las hubieran alcanzado. Adicionalmente, el uso del computador

para acceder a una infinidad de información que provee el internet, apoya a los

educandos a adquirir conocimientos que en años anteriores era más difícil o que

tardaba años en llegar a los educandos. Por lo anterior resulta necesario que las

2

instituciones educativas posean una cantidad de equipos de cómputo suficientes

para el uso de sus estudiantes.

Muchos niños en edad escolar del país, especialmente los que estudian en

instituciones educativas públicas no tienen acceso al uso de computadoras en

sus escuelas y tampoco en sus hogares. Según el censo realizado por el INEC,

en el año 2016 el 63,4% de niños entre 5 y 15 años usaron alguna vez un

computador (INEC, Instituto Nacional de Estadisticas y Censos, 2017). Lo

anterior indica que existe un 36.6% de niños en edad escolar que no han usado

un computador. Es decir, 4 de cada 10 niños del Ecuador no ha usado una

computadora, indicador que se agrava en el sector rural que, según la misma

encuesta, tan solo 37,3% de los pobladores de dicho sector han usado un

computador.

Las escuelas públicas del Ecuador tienen la necesidad de adquirir, instalar y

mantener laboratorios de cómputo, lo cual representa costos onerosos para la

institución, que no pueden acceder a dichos equipos. Para instalar un laboratorio

con equipos de computación en las escuelas se necesita realizar trabajos de

obra civil, adquirir elementos de seguridad y equipos de climatización, lo cual

hace aún más difícil para los directivos de las instituciones de educación la

implementación de dichos laboratorios.

Muchas escuelas ecuatorianas poseen laboratorios de computación que han

sido gestionados de diferentes maneras, ya sea por el equipamiento propio de

parte del estado, gestiones realizadas con los municipios de las ciudades

correspondientes, como por ejemplo el Municipio de Guayaquil que, a través de

la Fundación Edúcate, ha dotado a las escuelas del cantón con

aproximadamente 5375 computadoras, según lo informa en su página web

institucional (Educate.org, 2018).

Algunas escuelas del cantón Guayaquil han realizado gestiones con empresas

privadas y personas naturales que, de distintas maneras, han apoyado en la

implementación de laboratorios de cómputo en las instituciones. Esto, sin

embargo, no deja de lado el problema del financiamiento ya que, si se pudiera

3

adquirir un mayor número de equipos de bajo costo, mejoraría el acceso por

parte de los niños a dichos dispositivos.

En el primer capítulo contiene el problema de estudio en toda su estructura, la

contextualización del problema planteado, la situación conflicto, causas y

consecuencias, justificación de la propuesta, así como los objetivos generales y

específicos determinados al inicio de la investigación.

En el segundo capítulo contiene la fundamentación teórica y legal de la

propuesta que sirve de base acerca del conocimiento adquirido por el autor para

justificar el uso de los dispositivos mencionados para la creación de laboratorios

con la tecnología mencionada.

El tercer capítulo contiene la metodología utilizada durante la ejecución del

proyecto, la factibilidad técnica, operativa, legal y económica de la propuesta. En

este capítulo se presenta los entregables del proyecto, resultados de la

investigación, los diseños realizados y los resultados del plan piloto planteado en

los capítulos previos, en una escuela fiscal del cantón Guayaquil.

El cuarto capítulo contiene los criterios necesarios de aceptación en base a los

parámetros establecidos durante la ejecución del proyecto con la finalidad de

determinar si el producto presentado cumple con las expectativas de los

involucrados en el proyecto y, más específicamente, si cubre las necesidades de

la escuela; Además se presenta las conclusiones y recomendaciones del trabajo.

Las conclusiones del trabajo de titulación contienen el logro de los objetivos,

generales y específicos, que se plantearon en la primera etapa de proyecto. Así

también, se presentan las recomendaciones a futuros investigadores o personas

ligadas con la academia que permita mejorar la propuesta actual.

4

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Ubicación del problema en un contexto

Las escuelas públicas del país necesitan para sus actividades académicas

equipos de computación que permitan a los estudiantes acceder a las

tecnologías de información y comunicación actuales. Esta necesidad se

evidencia en las actividades cotidianas de las escuelas, en las cuales se puede

observar que, al momento de utilizar las computadoras disponibles en las

diferentes clases, más de un niño manipula un computador. Lo anterior

determina que los estudiantes no puedan aprender de manera adecuada las

funciones del equipo de cómputo.

Los costos que representa la adquisición y mantenimiento de los equipos

computacionales es alto en comparación con los presupuestos de las

instituciones de educación básica. Además, la dependencia presupuestaria de

las instituciones educativas al ministerio del ramo, restringe la libre disponibilidad

de los recursos lo cual determina que las instituciones no tengan acceso a

implementar laboratorios computacionales suficientes en comparación de la

cantidad de estudiantes matriculados.

Las escuelas públicas del país tienen la necesidad de encontrar propuestas de

equipos tecnológicos que cumplan con las exigencias de procesamiento de

información y, además, que sean de bajo costo en comparación con la

tecnología tradicional. Las instituciones educativas serían ampliamente

beneficiadas con una propuesta tecnológica que permita diseñar una red con

dispositivos económicos, que cumplan con las características de un computador

actual.

5

Durante los últimos años se han venido presentado, en diversas partes del

mundo, propuestas de equipos de cómputo de bajo costo, que son entregados

en instituciones educativas u organizaciones sin fines de lucro, ubicadas en

países de bajos recursos económicos, con la finalidad que los pobladores,

especialmente los niños en edad escolar, puedan acceder a los diferentes

programas computacionales que dichos equipos ofrecen. La finalidad es cerrar la

brecha digital en los países y, además, proveer una herramienta adecuada a los

pobladores en cuanto al acceso a la información y oportunidades que el mundo

globalizado ofrece.

El software que se ha venido desarrollando para los equipos computacionales de

bajo costo, al ser orientados para instituciones educativos, hacen mucho énfasis

en las destrezas y habilidades que deben obtener los niños en edad escolar, por

lo cual dichos sistemas se convertirían en un excelente aliado de los maestros

en el proceso de enseñanza. La manipulación de estos sistemas permitirá

descubrir a los niños todas las posibilidades que la tecnología puede ofrecer.

Por lo mencionado anteriormente, se puede evidenciar que es posible proponer

el diseño de una red de equipos computacionales de bajo costo que sea utilizada

en instituciones de educación básica que no tienen la posibilidad de acceder a la

adquisición y/o mantenimiento de los computadores tradicionales existentes en

el mercado. Lo anterior permitiría que los niños de dichas instituciones puedan

acceder a información actualizada del mundo digital. Adicionalmente, los equipos

de cómputo de bajo costo permite el uso de nuevos sistemas/software que

tradicionalmente no se encuentra para los equipos comerciales.

6

Situación conflicto - nudos críticos

Las instituciones de educación pública del país, en los niveles primarios y

secundarios, dependen económicamente del ministerio de educación y el

ministerio de finanzas en cuanto a la asignación y uso de las partidas

presupuestarias que le corresponden. Esta dependencia económica influye de

manera significativa en la capacidad que tienen las instituciones de educación

pública de emprender proyectos de implementación o mantenimiento de

laboratorios de cómputo para el uso de los maestros y estudiantes. Las escuelas

públicas del país no pueden adquirir computadoras u otros elementos sin contar

con la autorización y gestión de los funcionarios de las carteras de estado

mencionadas.

Durante las últimas décadas los costos de los equipos de cómputo han ido

reduciéndose en comparación con los primeros computadores, sin embargo,

resulta costoso para una institución de educación pública del país adquirir y

mantener operativo dichos equipos con el presupuesto asignado para dichos

fines. Los costos de las computadoras varían dependiendo de algunos factores

como son: la marca, el modelo, generación de los procesadores, capacidad de

memoria, capacidad de almacenamiento, entre otros. En el Ecuador existen

diversas marcas que compiten de manera comercial entre ellas, sin embargo,

sus precios se mantienen sobre la capacidad de las instituciones de educación

para poder adquirirlas en un número suficiente: por consiguiente, es necesario

laboratorios a bajos costos.

El uso de aplicaciones informáticas, como herramientas de apoyo docente en el

proceso de enseñanza, ha sido un factor clave durante los últimos años ya que,

a través de la interacción de los niños con dichos programas, se ha logrado

despertar el interés de los infantes en ciertos temas y, además, ha explotado el

ingenio y la creatividad de aquellos que usan dichos programas. En las escuelas

públicas del país es necesario apoyar el proceso de enseñanza con aplicaciones

informáticas adecuadas, diseñadas específicamente para el ámbito educativo,

que promuevan un aprendizaje eficiente.

7

Causas y consecuencias del problema

Cuadro N° 1-Causas y consecuencias del problema

CAUSAS CONSECUENCIAS

Las escuelas fiscales no pueden

acceder a un presupuesto suficiente

para invertir en equipos de cómputo

acorde a la cantidad de estudiantes.

No se adquiere equipos de cómputo y el

mantenimiento de los existentes se

complica.

Los directivos de las instituciones

educativas y de los organismos del

estado desconocen las alternativas de

bajo costo a las computadoras

tradicionales.

No existe una gestión para suplir la

necesidad con otras tecnologías.

Falta de propuestas tecnológicas que

presenten alternativas de bajo costo, en

comparación a los laboratorios

tradicionales.

Se mantienen la necesidad de adquirir

equipos de cómputo para el uso de los

estudiantes.

Los profesores fiscales no cuentan con

laboratorios adecuados.

Los estudiantes no tienen un adecuado

conocimiento en el uso de herramientas

computacionales.

Fuente: Datos de la investigación

Elaboracion: Félix Sánchez

Delimitación del problema

Campo: Educación

Área: Hardware / Software

Aspecto: Desarrollo de dispositivos de procesamiento

8

Tema: Estudio de factibilidad, diseño de una Red PINET para gestionar

laboratorios en escuelas de educación básica

Formulación del problema

¿En qué influye el estudio de factibilidad y diseño de una red de bajo costo para

gestionar laboratorios en escuelas fiscales de educación básica?

Evaluación del problema

Los aspectos generales de evaluación son:

Delimitado: El proyecto presentado se encuentra debidamente delimitado ya

que se determina que se realizará un prototipo de una red Pinet con el micro

ordenador Raspberry PI en una institución de educación primaria pública del

cantón Guayaquil con la finalidad de evaluar el funcionamiento y la aceptación

de este tipo de tecnología, además de realizar el estudio técnico correspondiente

en cuanto a los costos de inversión que debería proporcionarse si se requiere

implementarla en las instituciones educativas.

Claro: El problema presentado para el estudio del presente proyecto es claro y

se circunscribe específicamente en la necesidad de equipos de cómputo acorde

a los tiempos actuales. Claramente se determina que las instituciones públicas

carecen del presupuesto adecuado para cubrir la adquisición y mantenimiento de

equipos “tradicionales”.

Evidente: La necesidad de equipos de cómputo en las instituciones de

educación básica, que sean de bajo costo, resulta evidente en los actuales

momentos, ya que se puede observar que dichas organizaciones poseen una

9

cantidad limitada de equipos de cómputo y carecen de los recursos necesarios

para su actualización/renovación.

Concreto: La propuesta del proyecto de titulación responde a la realidad de las

instituciones actuales por lo cual se concreta en la solución acerca de la falta de

equipos de cómputo en las instituciones educativas básicas, sin tener que invertir

grandes cantidades de dinero.

Relevante: El proyecto se orienta específicamente a proveer una solución al

problema de la falta de equipos de cómputo en las escuelas fiscales ante la falta

de recursos ayudando a la sociedad por que apoya los procesos educativos de

la niñez Guayaquileña.

Factible: El proyecto presentado cumple las características de factibilidad

técnica ya que los dispositivos fueron creados específicamente para ser una

alternativa menos costosa que una implementación de computadoras

tradicionales.

VARIABLES

Dependiente

Laboratorios de cómputo en escuelas fiscales del cantón Guayaquil.

Independiente

Diseño de redes de bajos costos para gestionar laboratorios de cómputo.

10

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

OBJETIVO GENERAL

- Desarrollar un estudio que determine las características técnicas y

económicas de los micro ordenadores Raspberry Pi, necesarios para

implementar un laboratorio de cómputo en una escuela fiscal del cantón

Guayaquil.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Investigar las especificaciones técnicas y el funcionamiento de los micro

ordenador Raspberry Pi para poder ser utilizado como terminal de

cómputo en una red Pinet.

- Realizar el diseño de la infraestructura tecnológica de red y las

configuraciones necesarias para el funcionamiento de un laboratorio

basado en una red Pinet, con el micro ordenador Raspberry PI.

- Realizar un piloto de prueba de una red Pinet con el micro ordenador

Raspberry Pi en una escuela pública del cantón Guayaquil, para verificar

el funcionamiento de los equipos y la interacción de los niños con las

aplicaciones educativas que provee el dispositivo.

- Definir el estudio de factibilidad para determinar los costos que

conllevaría la implementación de un laboratorio con el micro ordenador

RaspBerry pi en una institución educativa.

11

ALCANCES DEL PROBLEMA

El presente trabajo de titulación se realizará el estudio correspondiente a la

factibilidad de utilizar redes Pinet con el micro ordenador RaspBerry pi como una

alternativa menos costosa en comparación de los computadores tradicionales

que actualmente se encuentran presentes en las instituciones educativas.

Durante el proyecto es necesario definir aspectos técnicos, así como:

- Características técnicas de los computadores de placa reducida

RaspBerry Pi 3.

- Capacidad de almacenamiento de los equipos.

- Compatibilidad con dispositivos de entrada y salida.

- Estudio de costos de los micro computadoras del placa reducida

analizados.

- Diseño de red y configuraciones necesarias para el correcto

funcionamiento de los equipos.

- Cálculo de costos para determinar la inversión necesaria para la posible

implementación en instituciones de educación básica.

Se realizará una prueba piloto con el micro ordenador RaspBerry Pi 3, en una

institución educativa básica del cantón Guayaquil ubicada en el sur de la ciudad,

en la cual se conectarán y pondrán en funcionamiento 3 de los mencionados

equipos y se realizará las siguientes actividades:

- Enseñar a los profesores y estudiantes el uso de los equipos.

- Instalar y mostrar el funcionamiento de una aplicación educativa.

- Interacción entre los estudiantes y el computador.

- Interacción entre los profesores del plantel y el computador.

- Evaluar el rendimiento de los equipos.

- Determinar el grado de aceptación de los maestros y estudiantes en torno

12

al uso de los equipos.

- Determinar la satisfacción de las personas que utilizaron los equipos.

Se mostrará y enseñará sobre el funcionamiento de algunas aplicaciones propias

del sistema operativo de los micros ordenadores investigados, que han sido

desarrolladas por diversas organizaciones y empresas como herramientas de

apoyo al proceso de enseñanza – aprendizaje.

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

La importancia de la propuesta planteada radica en la necesidad que tienen las

escuelas públicas del país para acceder de manera suficiente a equipos

computacionales de última generación a costos accesibles por las instituciones.

La falta de computadoras en las instituciones de educación básica del sector

público, causan que los niños que se educan en dichas instituciones tengan

menos oportunidades de acceder a información, programas valiosos que pueden

aportar de manera significativa a su formación académica. El acceso a las

tecnologías de la información y comunicaciones amplía en las personas sus

posibilidades de crecimiento profesional.

Una propuesta tecnológica que ponga en consideración diferentes opciones de

equipos de cómputo más baratos que los computadores comerciales permitiría a

las instituciones educativas públicas evaluar las ventajas que esto podría

generar en el proceso de enseñanza. Además, la puesta en marcha de este tipo

de proyectos a nivel naciones aliviaría el presupuesto del estado en los rubros

relacionados a la adquisición de equipos de computación. En el mundo se han

iniciado proyectos que permiten proveer a escuelas, ciudades y organizaciones

de bajos recursos equipos de cómputo económicos y de fácil manipulación.

A través del uso de sistemas computacionales los niños podrán ampliar sus

conocimientos al tener acceso a una cantidad ilimitada de información y la

interacción con diferentes programas computacionales desarrollados con fines

académicos. Estos sistemas se podrán convertir en factores clave del éxito en el

13

proceso de enseñanza por cuanto promueve el desarrollo de destrezas y

habilidades acordes con el desarrollo tecnológico actual.

14

METODOLOGÍA DEL PROYECTO:

Durante la ejecución del proyecto de titulación se utilizará la metodología

diseñada por la empresa multinacional CISCO denominada PPDIOO para

ejecutar cada una de las etapas determinadas. Es así que, según la metodología

planteada, se realizarán las siguientes acciones:

- Preparación: Durante esta primera etapa se realizará la investigación de

los equipos y configuraciones necesarias para poner en funcionamiento

la red Pinet de bajo costo. Se analizarán las necesidades de la escuela

que se va a ejecutar el plan piloto, se realizaran conversaciones con los

directivos de la institución y profesores de los cuales se va a obtener la

información acerca del uso de las computadoras.

- Planificación: Durante esta etapa se desarrolla el plan de presentación y

ejecución de la propuesta, determinando las actividades dentro y fuera de

la institución educativa que se debe realizar para culminar con éxito el

proyecto. Durante esta etapa se desarrolla la investigación bibliográfica

de la propuesta y el análisis de la situación actual de la institución.

- Diseño: Durante esta etapa se desarrollará el diseño de la red Pinet con

las características y elementos necesarios para el correcto

funcionamiento dentro de la institución educativa. En esta etapa se

trabajará con los docentes de la institución, donde se mostrará el

funcionamiento de los equipos.

- Implementación: La etapa de implementación se desarrollará durante el

lapso de una semana, por tratarse de un plan piloto; en dicho tiempo en

la escuela elegida se realizará el uso de los equipos informáticos por

parte de los docentes y estudiantes que les permitirán evaluar si las

características de procesamiento e interacción cumplen con sus

necesidades.

- Operación: La operación de la propuesta se ejecutará durante una

semana por tratarse de un plan piloto que permitirá evaluar el

funcionamiento de los equipos. Se permitirá a los docentes de la

institución interactuar con los equipos instalados.

- Optimización: Durante la operación de los equipos se irá determinando

15

los ajustes necesarios para optimizar el funcionamiento de los equipos,

según la información que proporcionen docentes y estudiantes que

usaron las computadoras.

Según lo mencionado, durante el proceso de ejecución del proyecto se realizará

un trabajo coordinado con las autoridades, docentes y estudiantes de la

institución educativa seleccionada para ejecutar el plan piloto, dejando las

constancias correspondientes. La siguiente imagen muestra las etapas de la

metodología planteada.

Gráfico N° 1 – Metodología PPDIOO

Elaboracion: Juan Carlos Saavedra

Fuente: http://madein-myroom.blogspot.com/2015/01/diseno-de-red-con-top-down.html

16

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

ANTECEDENTES DEL ESTUDIO

El proyecto denominado “una laptop por niño” desarrollado por Media Lab del

MIT (Massachusetts Institute of Technology) que inició en enero del 2005 se

propuso investigar y desarrollar una laptop de USD 100 para que puedan ser

accesibles en países de bajos recursos con la finalidad de que cada niño en

etapa escolar tenga una computadora para su desarrollo académico. Para lograr

este objetivo se creó la organización sin fines de lucro, “One Laptop per Child

(OLPC - Una Laptop por Chico)” que es independiente del MIT (OLPC, UNA

LAPTOP POR NIÑO, s.f.), Uno de los países que más portátiles de OLPC

compró fue Ruanda. Según (ElPais, 2015), a finales de 2012 el proyecto había

conseguido distribuir más de 200.000 unidades en 217 escuelas de todo el país.

En el país sudamericano de Uruguay, durante la presidencia de Tabaré

Vásquez, se puso en marcha el plan Ceibal en el año 2006 a través del cual

“cada alumno y maestro de las escuelas públicas de todo el país recibirían de

forma gratuita una computadora portátil. Se eliminaría así la brecha digital entre

grupos sociales y Uruguay se convertiría en un laboratorio y ejemplo para todo el

mundo”. El nombre del proyecto es el acrónimo de “Conectividad Educativa de

Informática Básica para el Aprendizaje en Línea, y refiere, además, a un símbolo

del país, su flor nacional, la del ceibo” (Observador, 2006).

Los resultados del proyecto en Uruguay son reveladores, desde 2007 Uruguay

“ha entregado más de 1,4 millones de equipos, además de habilitar conexión a

internet y fibra óptica en todos los centros educativos públicos del país. En 2015

se entregaron 183 mil equipos; la mayoría correspondió a laptops nuevas

(127.500), 49 mil tabletas y 5.200 computadoras remanufacturadas”

(Observador, 2006). El porcentaje de penetración de los equipos de cómputo

17

alcanzó el 99%en primaria, 94% en el Ciclo Básico y en la Educación Media

Rural, 99 % en la Educación Técnica, y 97 % en el Consejo de Formación en

Educación.

Como una nueva alternativa de equipos de cómputo baratos y accesibles a

instituciones o países de bajo recursos, nacen las iniciativas de equipar centros

de cómputo con microcomputadores más económicos que los comercialmente

conocidos. En el mes de mayo del 2013 se construyó la primera sala informática

en la región Rural de Kuma en Togo, región de África Occidental. Dominique

Lalox decidió implementar un centro de cómputo basado en el Microordenador

Raspberry Pi, “Ahora estoy convencido de que el modelo de los laboratorios de

cómputo Raspberry Pi es una solución ideal para llevar las TIC a las escuelas

pequeñas de los países en desarrollo, donde los recursos son escasos”

(Churcher, 2017).

Continuando con el proceso y gracias a los continuos esfuerzos de un equipo

dedicado de maestros, padres y otros colaboradores, el Centro Informatique de

Kuma, ahora conocido como INITIC (de la INItiation aux TIC francesa),

administra dos laboratorios Raspberry Pi en las escuelas de Togo, y planea para

abrir un tercero en diciembre. El segundo laboratorio se abrió el año pasado en

Kpalimé, una ciudad en la región de Plateaux en el oeste del país” (Churcher,

2017).

En el Ecuador se ha desarrollado proyectos similares de implementación de

Infocentro a nivel nacional, ejecutado por el Ministerio de Telecomunicaciones y

de la sociedad de la información, ha dotado de 854 Infocentro a nivel nacional

cubriendo 728 parroquias del país, beneficiando a 6.2 millones de personas con

una inversión de 70 millones de dólares (MinTel, 2018). Estos valores

corresponden al equipamiento completo de los laboratorios de cómputo, es decir,

obras civiles, adecuación, redes, acceso a internet y capacitación.

En el Ecuador no existen referencias de estudios o proyectos desarrollados para

proveer equipos de cómputo de menor costo, en comparación de las

computadoras comerciales, a escuelas o colegios de bajos recursos que poseen

18

una necesidad vital de contar con dichos equipos para promover su uso entre los

estudiantes de las instituciones. Esta propuesta reduciría la drásticamente la

brecha digital en el país que actualmente se encuentra en 47.6% de la población

general. (INEC, Resultados INEC, s.f.). Esta brecha es superior en el área rural,

en donde se ubica en el 62.7%, según los mismos resultados y como se puede

observar en la imagen 1.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

Pinet

(Pinet, un sistema para las aulas Raspberry Pi, 2018). “PiNet es un proyecto

gratuito y de código abierto para ayudar a las escuelas a configurar y administrar

un aula de Raspberry Pi. Se ha desarrollado junto con los maestros con

comentarios de más de 15 países de todo el mundo”; fue desarrollado con la

finalidad de permitir a las instituciones de educación primaria o básica establecer

y gestionar aulas/laboratorios utilizando el microcomputador de placa reducida

denominado RaspBerry Pi.

RaspBerry Pi es un microcomputador de placa reducida digital con una excelente

capacidad de cómputo, del tamaño de una tarjeta de crédito, desarrollado por la

fundación RaspBerry PI desde el año 2009; Nace como una alternativa de la

computadora tradicional con un costo mucho menor, que ha sido pensada

específicamente para apoyar a las instituciones educativas y a los niños para

que puedan acceder al uso de las tecnologías de la información y comunicación

(Churcher, 2017). “…Gracias a los continuos esfuerzos de un equipo dedicado

de maestros, padres y otros colaboradores, el Centro Informatique de Kuma,

ahora conocido como INITIC (de la INItiation aux TIC francesa), administra dos

laboratorios Raspberry Pi en las escuelas de Togo, y planea para abrir un tercero

en diciembre. El segundo laboratorio se inauguró el año pasado en Kpalimé, una

ciudad en la región de Plateaux en el oeste del país.”

19

La red Pinet es una red de dispositivos Raspberry pi que se conectan a través de

un cable de red con un equipo servidor, que puede ser un dispositivo del mismo

tipo o un computador tradicional. A través de la implementación de este tipo de

red, las instituciones pueden acceder al uso de equipos computacionales a

costos muy bajos en comparación con un laboratorio de computadores

tradicionales.

La siguiente presenta la estructura de una red básica Pinet donde cada uno de

los componentes se enlaza como un nodo de la red. Ver Imagen .

Gráfico N° 2– Estructura de la red Pinet

Elaboracion: Gordon Hollingworth

Fuente: https://es.paperblog.com/pinet-para-dar-clases-con-raspberry-pi-en-red-

y-centralizadas-3132594/

Desde el lanzamiento de las placas Raspberry, se han venido implementando en

el mundo un sin número de proyectos orientados especialmente a entornos

educativos y, con el desarrollo de sus características técnicas, se ha posicionado

como una herramienta excelente para implementar proyectos de hardware

originales. Proyectos de comunicaciones, procesamiento de datos, domótica

20

entre otros, están entre la gama de aplicaciones que se puede ejecutar con la

placa Raspberry como componente principal.

El sitio especializado en tecnología Xataka, donde uno de sus aportantes

(Pastor, 2015), presenta una serie de proyectos que se han desarrollado con

éxito y sus características, los cuales son:

• Consola retro de video juegos

• Escáner 3D

• MiniPc

• Servidor/reproductor de contenidos multimedia

• RPi al espacio

• Lightberry, ambientación LED casera

• Un móvil basado en una Raspberry Pi (PiPhone)

• Servidor web o de correo

• Emisora FM

• Gestión de la alimentación de mascotas

• Herramienta de aprendizaje de lenguajes de programación.

• Controlador para robótica

Lo anterior demuestra que las capacidades de soluciones que utilizan como

base los dispositivos Raspberry Pi son casi infinitas, y mejoran cada día con el

avance tecnológico que van proponiendo los nuevos modelos que salen al

mercado.

En los últimos años los centros de estudios superiores, a través de sus

estudiantes en proceso de graduación y organizaciones sin fines de lucro han

venido proponiendo y desarrollando proyectos que tienen como base a los

dispositivos Raspberry pi que se ha venido tomando un lugar especial dentro del

entorno informático actual.

21

Diseño e implementacion de Sistema interactivo de informacion de docente

con Raspberry pi.

(González I. , 2015) Presenta la propuesta de un diseño e implementación de un

sistema de información de docentes, con Raspberry pi como dispositivo de

cómputo a través de los cuales se puede acceder a la información de los

horarios de los docentes del centro educativo en la cual se desarrolló el sistema.

La interacción de los usuarios con el sistema se realiza a través de pantallas

LCD las cuales se conectan con el dispositivo Raspberry pi. El trabajo de tesis

mencionado cita que los objetivos principales de la propuesta es poder ofrecer

información adecuada de los docentes de la Universidad y, además, de proveer

a los estudiantes un espacio de experimentación que permita conocer la

funcionalidad del dispositivo.

El sistema presentado por (González I. , 2015) fue desarrollado en el lenguaje de

programación Java y la base de datos la gestiona a través de PosstgreSql. La

característica principal de estos componentes es que se refieren a software libre

y no requieren de grandes recursos computacionales para poder funcionar. Lo

anterior hace que las mencionadas herramientas sean adecuadas para el

dispositivo Raspberry pi.

Estudio, diseño e implementación de un prototipo de Entrenador de

módulo Raspberry Pi.

Así también, en la Universidad Tecnológica Israel de la ciudad de Quito se

presentó en el año 2014, (Herrera) el tema de tesis denominado “Estudio, diseño

e implementación de un prototipo de Entrenador de módulo Raspberry Pi” en el

cual se define como objetivo de estudiar, diseñar e implementar un prototipo de

entrenador electrónico para manejar la placa Raspberry Pi basados en hardware

y software libre, para facilitar el uso de diferentes periféricos de entrada y salida.

Este proyecto busca implementar un módulo que permita elaborar circuitos o

proyectos electrónicos a través de un Raspberry Pi.

La siguiente imagen presenta las zonas en las cuales el entrenador del módulo

raspberry pi que fueron consideradas en el estudio mencionado.

22

Gráfico N° 3 – Zonas del entrenador Raspberry pi

Elaboración: Herrera, Eduardo

Fuente: Estudio, diseño e implementación de un prototipo de Entrenador de

módulo Raspberry Pi

Utilización de la Minicomputadora Raspberry Pi con Capacidad de

Comunicación Wi-Fi para la Captura de Imágenes mediante Cámara y

Almacenamiento de Información en Base de Datos Externa

En el mismo sentido, en la Escuela Politécnica del Litoral de la ciudad de

Guayaquil se presentó el trabajo de titulacion el cual utiliza la interfaz de

comunicación inalámbrica del dispositivo para transmitir información y

almacenarla en una base de datos externa. En el mencionado proyecto se

captura imágenes mediante una cámara digital y posteriormente se realiza la

transferencia de la información capturada a un computador-cliente donde

almacena la información (Naula, Llanos, & Valdivieso, 2013). “La Implementacion

23

del proyecto coadyudo a comprender los métodos y técnicas para la utilización

de la minicomputadora Raspberry Pi con el fin de fortalecer el conocimiento de

protocolos informaticos, compatibilidades de equipos y perifericos, seguridades

en la transferencia inalambrica y almacenamiento de datos en un dispositivo

externo”.

En la siguiente imagen se puede apreciar un diagrama de bloques donde están

ubicados cada uno de los componentes con los cuales se desarrolló la

implementación del proyecto, distinguiendo como elemento principal la placa

Raspberry pi.

Gráfico N° 4 – Interfaz de comunicación del Raspberry pi

Elaboración: Naula, Marcos; Llanos, Robert; Valdivieso, Carlos

Fuente: Utilización de la raspberry pi con comunicación Wi-Fi para la captura de imágenes mediante cámara y almacenamiento de información en base de datos

externa

Como resultado, el proyecto mencionado “captura automática las imágenes cada

10 segundos cuando no detecta movimiento y transfiere las imágenes

24

inalámbricamente al computador-cliente. Cuando existe movimiento la cámara

captura y guarda las imágenes cada segundo manteniéndose en este proceso

hasta cuando cesa el movimiento en el área focal de la cámara digital” (Naula,

Llanos, & Valdivieso, 2013). Este proyecto es adecuado para precautelar la

seguridad de los sitios en los cuales se instale.

Diseño de aplicaciones de sistemas embebidos basados en tecnología

RaspBerry-pi y odroid-u3.

En la Universidad Politécnica Salesiana se presentó el proyecto que buscaba

implementar kits y desarrollo de prácticas de laboratorio, empleando sistemas

embebidos que permitiría proporcionar herramientas para el desarrollo de

prácticas de laboratorio en materias como electrónica, instrumentación,

automatismos, control, telecomunicaciones, domótica, etc. utilizando nuevas

tecnologías orientadas a la programación (Martillo & Zambrano, 2015). “Debido a

su versatilidad, bajo costo y gran documentación de soporte existente en la

Actualidad se han escogido estas placas en la implementación de los Kits

didácticos de laboratorio para el desarrollo de aplicaciones con sistemas

embebidos”.

El trabajo mencionado resalta que “Las placas RaspBerry- Pi y ODROID-U3 son

maravillas en miniatura, aguardan en su interior un importante poder de cómputo

en un tamaño no más grande que el de una tarjeta de crédito. Son capaces de

realizar cosas extraordinarias, que van desde el entretenimiento en el hogar

hasta el control industrial” (Martillo & Zambrano, 2015). Esta frase destaca las

capacidades de cómputo de la tarjeta Rapsberry pi y sus múltiples usos que se

le puede dar en diferentes tipos de aplicaciones.

Red de comunicación XBee entre minicomputadora RASPBERRY PI y PC

con capacidad Wifi para el almacenamiento de información en Base de

Datos remota.

En el trabajo de investigación presentado por (Espinoza, Cando, & Valdivieso,

2013), “Debido al desarrollo de la tecnología y de las múltiples necesidades

25

como de adquirir un ordenador a bajos costos la fabricación de esta

minicomputadora se ajusta a las necesidades de esta época y nos ayuda a

solucionar nuestro proyecto mediante sus aplicaciones”; el proyecto se basa en

la implementacion de una red XBee con una minicomputadora RASPBERRY PI,

implementando una comunicación wifi para el almacenamiento de información en

una base de datos remota. Para que el sistema pueda estar completo, se

desarrollaron programas adicionales para los cuales se utilizó el lenguaje de

programación denominado Phyton, en lenguaje C para la RASPBERRY PI y X-

CTU para los XBee.

Como resultado del proyecto mencionado los autores concluyen que, con la

arquitectura planteada de los dispositivos, se logró “realizar y configurar una red

XBee con la minicomputadora y la PC, obteniendo los resultados esperados de

la trasmisión de datos, tanto en la simulación como en la implementación del

proyecto” (Espinoza, Cando, & Valdivieso, 2013).

Raspberry Pi modo Kiosco y mucho mas

En año 2015 la Universidad Politécnica de Cataluña desarrollo un Proyecto en

mejorar y reemplazar los Sun ray por ordenadores raspberry Pi la necesidad de

mejorar los equipos viejos y obsoletos por computadores, pero los costos eran

elevados por lo que obtaron por los equipos de raspberry pi, (Inlab, 2015) “…Nos

planteamos diferentes opciones para llevar a cabo este proyecto, sustituirlos por

PCs viejos o por algún otro equipo ligero que permitiera configurarlo fácilmente

como terminal tipo quiosco. Optamos por un nuevo equipo ligero

(placas Raspberry Pi) por las ventajas que tenía, tanto en cuanto a configuración

como económicamente y por el consumo energético”.

https://es.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi

26

Gráfico N° 5 - Terminales de consultas con raspberry Pi

Fuente: https://inlab.fib.upc.edu/es/raspberry-pi-modo-quiosco-y-mucho-mas

Elaboracion: Facultad de informatica de Barcelona

FUNDAMENTACIÓN LEGAL

Constitución de la República del Ecuador

Art. 343 “El sistema nacional de educación tendrá como finalidad el desarrollo de

capacidades y potencialidades individuales y colectivas de la población, que

posibiliten el aprendizaje, y la generación y utilización de conocimientos,

técnicas, saberes, artes y cultura.

Art. 347.- Será responsabilidad del Estado:

1. Fortalecer la educación pública y la coeducación; asegurar el mejoramiento

permanente de la calidad, la ampliación de la cobertura, la infraestructura física y

el equipamiento necesario de las instituciones educativas públicas.

5. Garantizar el respeto del desarrollo psicoevolutivo de los niños, niñas y

adolescentes, en todo el proceso educativo.

27

7. Erradicar el analfabetismo puro, funcional y digital, y apoyar los procesos de

post-alfabetización y educación permanente para personas adultas, y la

superación del rezago educativo.

Art. 348.- La educación pública será gratuita y el Estado la financiará de manera

oportuna, regular y suficiente. La distribución de los recursos destinados a la

educación se regirá por criterios de equidad social, poblacional y territorial, entre

otros.

El Estado financiará la educación especial y podrá apoyar financieramente a la

educación fis-comisional, artesanal y comunitaria, siempre que cumplan con los

principios de gratuidad, obligatoriedad e igualdad de oportunidades, rindan

cuentas de sus resultados educativos y del manejo de los recursos públicos, y

estén debidamente calificadas, de acuerdo con la ley. Las instituciones

educativas que reciban financiamiento público no tendrán fines de lucro.

La falta de transferencia de recursos en las condiciones señaladas será

sancionada con la destitución de la autoridad y de las servidoras y servidores

públicos remisos de su obligación.

Art. 349.- El Estado garantizará al personal docente, en todos los niveles y

modalidades, estabilidad, actualización, formación continua y mejoramiento

pedagógico y académico; una remuneración justa, de acuerdo a la

profesionalización, desempeño y méritos académicos. La ley regulará la carrera

docente y el escalafón; establecerá un sistema nacional de evaluación del

desempeño y la política salarial en todos los niveles. Se establecerán políticas

de promoción, movilidad y alternancia docente.

Decreto Ejecutivo No. 1014 emitido el 10 de abril de 2008

CONSIDERANDO:

Que en el apartado g) del numeral 6 de la Carta Iberoamericana de Gobierno

Electrónico, aprobada por la IX Conferencia Iberoamericana de Ministros de

Administración pública y Reforma del Estado realizada en Chile 1 de junio de

28

2007, se recomienda el uso de estándares abiertos y software libre, como

herramienta informática.

Que es de interés del Gobierno alcanzar soberanía y autonomía tecnológica, así

como un significativo ahorro de recursos públicos y que el Software Libre es en

muchas instancias un instrumento para alcanzar estos objetivos.

Que el 18 de julio del 2007 se creo e incorporo a la estructura orgánica de la

Presidencia de la Republica la Subsecretaria de informática, dependiente de la

Subsecretaria de Informática, dependiente de la Secretaria General de la

Administración, mediante acuerdo N° 119 publicado en el Registro Oficial No.

139 del 1 de agosto del 2007;

Que el numeral 1 del artículo 6 del Acuerdo No. 119, faculta a la Subsecretaría

de Informática a elaborar y ejecutar planes, programas, proyectos, estrategias,

políticas, proyectos de leyes y reglamentos para el uso de software libre en las

dependencias del Gobierno Centra: y:

En ejercicio de la atribución que le confiere el numeral 9 del artículo 171 de la

Constitución Política de la República.

DECRETA:

Artículo 1. Establecer como política pública para las entidades de la Administración Pública

Central la Utilización de software libre en sus sistemas y equipamientos

informáticos.

Artículo 2.

Se entiende por software libre, a los programas de computación que se pueden

utilizar y distribuir sin restricción alguna, que permitan su acceso a los códigos

fuentes y que sus aplicaciones puedan ser mejoradas.

Estos programas de computación tienen las siguientes libertades:

29

a) Utilización del programa con cualquier propósito de uso común;

b) Distribución de copias sin restricción alguna;

c) Estudio y modificación del programa (Requisito: código fuente disponible); y,

d) Publicación del programa mejorado (Requisito: código fuente disponible).

Artículo 3.

Las entidades de la Administración Pública Central previa a la instalación

del software libre en sus equipos, deberán verificar la existencia de

capacidad técnica que brinde el soporte necesario para el uso de este tipo

de software.

Artículo 4.

Se faculta la utilización de software propietario (no libre) únicamente cuando no

exista una solución de software libre que supla las necesidades requeridas, o

cuando esté en riesgo la seguridad nacional, o cuando el proyecto informático se

encuentre en un punto de no retorno. Para efectos de este decreto se

comprende como seguridad nacional, las garantías para la supervivencia de la

colectividad y la defensa de patrimonio nacional. Para efectos de este decreto se

entiende por un punto de no retorno, cuando el sistema o proyecto informático se

encuentre en cualquiera de estas condiciones:

a) Sistema en producción funcionando satisfactoriamente y que un análisis de

costo beneficio muestre que no es razonable ni conveniente una migración a

software libre; y,

b) Proyecto en estado de desarrollo y que un análisis de costo – beneficio

muestre que no es conveniente modificar el proyecto y utilizar software libre.

Periódicamente se evaluarán los sistemas informáticos que utilizan software

propietario con la finalidad de migrarlos a software libre.

30

Artículo 5.

Tanto para software libre como software propietario, siempre y cuando se

satisfagan los requerimientos, se debe preferir las soluciones en este orden:

a) Nacionales que permitan autonomía y soberanía tecnológica;

b) Regionales con componente nacional;

c) Regionales con proveedores nacionales;

d) Internacionales con componente nacional;

e) Internacionales con proveedores nacionales; y,

f) Internacionales.

Artículo 6.

La Subsecretaría de Tecnologías de la Información como órgano regulador y

ejecutor de las políticas y proyectos informáticos en las entidades del Gobierno

Central deberá realizar el control y seguimiento de este decreto.

Para todas las evaluaciones constantes en este decreto la Subsecretaría de

Tecnologías de la Información establecerá los parámetros y metodologías

obligatorias.

Artículo 7.

Encárguese de la ejecución de este decreto los señores ministros coordinadores

y el señor Secretario General de la Administración Pública y Comunicación.

Dado en el Palacio Nacional, en la ciudad de San Francisco de Quito, Distrito

Metropolitano, el día de hoy 10 de abril del 2008.

31

LEY ORGÁNICA DE EDUCACIÓN INTERCULTURAL

TÍTULO I

DE LOS PRINCIPIOS GENERALES

CAPÍTULO ÚNICO

DEL ÁMBITO, PRINCIPIOS Y FINES

Art. 2.- Principios. - La actividad educativa se desarrolla atendiendo a los

siguientes principios generales, que son los fundamentos filosóficos,

conceptuales y constitucionales que sustentan, definen y rigen las decisiones y

actividades en el ámbito educativo:

d. Interés superior de los niños, niñas y adolescentes. - El interés superior de los

niños, niñas y adolescentes, está orientado a garantizar el ejercicio efectivo del

conjunto de sus derechos e impone a todas las instituciones y autoridades,

públicas y privadas, el deber de ajustar sus decisiones y acciones para su

atención. Nadie podrá invocarlo contra norma expresa y sin escuchar

previamente la opinión del niño, niña o adolescente involucrado, que esté en

condiciones de expresarla;

Art. 3.- Fines de la educación. - Son fines de la educación:

b. El fortalecimiento y la potenciación de la educación para contribuir al cuidado y

preservación de las identidades conforme a la diversidad cultural y las

particularidades metodológicas de enseñanza, desde el nivel inicial hasta el nivel

superior, bajo criterios de calidad.

LEY DE PROPIEDAD INTELECTUAL

TITULO PRELIMINAR

Art. 1.- El Estado reconoce, regula y garantiza la propiedad intelectual adquirida

de conformidad con la ley, las decisiones de la Comisión de la Comunidad

32

Andina y los convenios internacionales vigentes en el Ecuador. La propiedad

intelectual comprende:

1. Los derechos de autor y derechos conexos;

2. La propiedad industrial, que abarca, entre otros elementos, los siguientes:

a) Las invenciones;

b) Los dibujos y modelos industriales;

c) Los esquemas de trazado (topografias) de circuitos integrados;

d) La información no divulgada y los secretos comerciales e industriales; e) Las

marcas de fábrica, de comercio, de servicios y los lemas comerciales;

f) Las apariencias distintivas de los negocios y establecimientos de comercio;

g) Los nombres comerciales;

h) Las indicaciones geográficas; e,

i) Cualquier otra creación intelectual que se destine a un uso agrícola, industrial o

comercial.

Art. 2.- Los derechos conferidos por esta Ley se aplican por igual a nacionales y

extranjeros, domiciliados o no en el Ecuador.

Art. 3.- El Instituto Ecuatoriano de la Propiedad Intelectual (IEPI), es el

organismo administrativo competente para propiciar, promover, fomentar,

prevenir, proteger y defender a nombre del Estado ecuatoriano, los derechos de

propiedad intelectual reconocidos en la presente Ley y en los tratados y

convenios internacionales, sin perjuicio de las acciones civiles y penales que

sobre esta materia deberán conocerse por la Función Judicial.

33

LIBRO I

TITULO I

DE LOS DERECHOS DE AUTOR Y DERECHOS CONEXOS

Capítulo I

Del derecho de autor Sección I

Preceptos generales

Art. 4.- Se reconocen y garantizan los derechos de los autores y los derechos de

los demás titulares sobre sus obras.

Art. 8.- La protección del derecho de autor recae sobre todas las obras del

ingenio, en el ámbito literario o artístico, cualquiera que sea su género, forma de

expresión, mérito o finalidad. Los derechos reconocidos por el presente Título

son independientes de la propiedad del objeto material en el cual está

incorporada la obra y su goce o ejercicio no están supeditados al requisito del

registro o al cumplimiento de cualquier otra formalidad.

Las obras protegidas comprenden, entre otras, las siguientes:

k) Programas de ordenador.

PREGUNTA CIENTÍFICA QUE CONTESTARSE

¿La mayoria esta deacuerdo en utilizar el micro ordenador Raspberry Pi como

alternativa de menor costo en las Instituciones de Educacion Basica ?

DEFINICIONES CONCEPTUALES

Sistema: Conjunto de elementos o partes coordinadas que responden a una ley,

o que, ordenadamente relacionadas entre sí, contribuyen a determinado objeto o

función.

34

Procesador: Componente electrónico donde se realizan los procesos lógicos.

Puerto: Punto por donde se conecta la unidad central de la computadora con

otros periféricos o aparatos externos, como la impresora, el módem, etc.

Internet: Red informática de nivel mundial que utiliza la línea telefónica para

transmitir la información.

Educación: Formación destinada a desarrollar la capacidad intelectual, moral y

afectiva de las personas de acuerdo con la cultura y las normas de convivencia

de la sociedad a la que pertenecen.

Proyecto: Idea de una cosa que se piensa hacer y para la cual se establece un

modo determinado y un conjunto de medios necesarios.

Red: Conjunto formado por un número determinado de aparatos y los circuitos

que los unen e interconexiones.

Memoria: Dispositivo de una máquina donde se almacenan datos o

instrucciones que posteriormente se pueden utilizar.

Memoria RAM: Memoria principal de la computadora, donde residen programas

y datos, sobre la que se pueden efectuar operaciones de lectura y escritura.

HDMI: Sigla del inglés universal serial bus, periférico que permite conectar

diferentes periféricos a una computadora.

35

CAPÍTULO III

PROPUESTA TECNOLÓGICA

Análisis de factibilidad

Factibilidad Operacional

La propuesta de realizar un prototipo y prueba piloto de una red denominada

Pinet en una institución de educación básica pública del cantón Guayaquil, ha

sido aceptada de manera positiva por las autoridades y docentes de la Escuela

“Luis Felipe Hernandez Tello” ubicada en la Isla Trinitaria, en el sector sur de la

ciudad. Durante la investigación del proyecto los funcionarios de la institución

han prestado la colaboración correspondiente para ubicar los equipos necesarios

en un espacio adecuado.

Para la puesta en practica del prototipo se adquirieron equipós como micro

ordenadores Raspberry Pi 3 Modelo B, un router marca Nexx para la

comunicación entre los oredenadores, se instalo un servidor con el sistema

operativo Ubuntu 16.04, Memorias Micro SD de 16 Gigas, clase 10 ya que son

necesarias de este tipo para que la comunicación de datos, estas van a servir de

disco duro para la instalacion del sistema operativo, recordemos que raspberry

Pi no posee memoria integrada, se decidio optar por rasberry pi como micro

ordenador para el proyecto ya que posee una gran comunidad que permite estar

al tanto de novedades y proyectos, a demas de que tiene respaldo de su pagina

oficial de las distintas distribuciones de sistemas operativos que se pueden

instalar.

Se instaló en una computadora portatil el sistema operativo Ubuntu 16.04, se lo

actualizó a travez de la consola del sistema operativo, se descargó los paquetes

necesarios para que el servicio de red pinet. Una vez realizado esto se formateo

las tarjeta Micro SD al formato MBR, que permite hacer que las tarjetas inicien el

sistema operativo en los microcomputadores, se copió del servidor el contenido

36

de la carpeta PiBoot, que contiene el sistema opertivo Raspbian Jessi. Para más

detalles de lo mencionado puede acudir al Anexo 9 del presente documento.

Dentro de los componentes de la placa del Micro Ordenador Raspberry Pi 3

Modelo B, Podemos mencionar que posee un procesador Broadcom BCM2837

de 64 bits Quad Core, Memoria Ram de 1Giga, 4 puertos USB, Slot para tarjeta

Micro SD, Conector Miro USB para conectar cargador, puerto HDMI, entrada 3.5

de audio, puerto eternetn para Rj45, 40 pines GPIO para la comunicación

externa.

Sistemas operativos para el servidor se instalo Ubuntu 16.4 como una version

estable para poder instalar es servicio de pinet, ubuntu es una distribucion de

limux libre y de codigo abierto, con soporte para computadores de escritorio pero

tambien tiene soporte para servidores. (Mexico, S.f.), “El proyecto nació por

iniciativa de algunos programadores de los proyectos Debian, Gnome porque se

encontraban decepcionados con la manera de operar del proyecto Debian, la

distribución Linux sin ánimo de lucro más popular del mundo”.

Raspberry Pi, posee una variedad de sistemas operativos los cuales son

basados en GNU/Linux, permitiendo la interacion entre el oredenador y los

usuarios; estos sistemas pueden ser descargado desde la pagina oficail de la

fundacion Raspberry pi, existen otro sistemas operativos que fueron desrrollado

por usuarios.

El proyecto se basa en el sistema operativo Raspbian el cual es el sistema

operativo oficial de la fundacion Raspberry Pi; Raspbian es una ditribucion de

GNU/linux, basado en Debian Strech, su primera version fue lanzada el 17 de

dicienbre del 2012 con la version 2012-12-16wheezy-raspbian, el cual contiene

diferentes programas orientados a la educacion, ademas de tener los

prograsmas como LibreOffice, navegadores como chromiun, prograsmas

dirigidos al aprendisaje de la programacion, en el siguiente cuadro se presenta

una lista detallada de los sistemas ooperativos que se pueden descargas desde

internet.

37

Cuadro N° 2 Sistemas operativos

SISTEMA OPERATIVOS RASPBERRY PI

SISTEMA CARACTERISTICA

Noobs

Instalador varios sistemas operativo Raspbian y LibreELEC. También proporciona una selección de sistemas operativos alternativos que luego se descargan de Internet y se instalan.

Raspbian Sistema oficial de la Fundación Raspberry Pi

Raspberry Pi Desktop

es el sistema operativo de la Fundación para PC y Mac. Puede crear un disco en vivo, ejecutarlo en una máquina virtual o incluso instalarlo en su computadora.

Ubuntu Mate Versión de Ubuntu para Raspberry Pi

Snnapy Ubuntu core Ubuntu para desarrolladores

Windows 10 IoT Core Versión de Windows para procesadores ARM x86 y x64

OSMC Sistemas operativos para gestor de contenido multimedia

LibreElec sistema operativo orientado a la reproducción multimedia

Pinet Solución de gestión del aula Raspberry Pi

Ichigop Jam software de la PC para Niños "IchigoJam".

Pidora remix Versión de fedora creada para raspberry pi

kano os Sistema operativo orientado para niños

Pi MusicBox Gestor de contenido Parar realizar Streaming de música

RetroPie Gestor de contenido para central de video juegos.


Elaboración: Félix Sánchez

Los equipos necesarios para la instalación del laboratorio propuesto y las

características de cada uno de sus componentes se detallan en los siguientes

cuadros:

38

Cuadro N° 3- Equipos computacionales requeridos

Equipo Característica

Servidor

Procesador Intel 4400, 3,2 Ghz

Memoria Ram de 4 GB

Almacenamiento 1 TB

Tarjeta de red 10/100/1000

Puerto usb 2.0

DVD-RW Sata

Monitor LCD de 20’’

Switch

Cantidad de puertos: 16 puertos RJ45 a 10/100/1000

Mbps

Estándares y protocolos: IEEE 802.3i, IEEE 802.3u,

IEEE 802.3ab , IEEE 802.3x

Medios de red: 10Base-T: cable UTP categorías 3, 4, 5

(100 metros máximo)

100Base-Tx/1000Base-T: cable UTP categorías 5, 5e

(máximo 100 metros)

Cantidad de ventiladores: Sin ventilador

Fuente de alimentación: 100-240VAC, 50/60Hz

Consumo de potencia: Máximo: 13.3W (220V/50Hz)

Router

Marca Tplink

Banda Wi-Fi: Dual-band (2.4 GHz / 5 GHz)

Tasa de transferencia de datos WLAN: 450 Mbit/s

Tipo de interfaz Ethernet LAN: Fast Ethernet

Cantidad de antenas: 3 Omnidireccionales Fijas de 5

dBi

Cantidad de Puertos RJ-45: 4

Teclado Conector USB

Mouse Conector USB



39

Cuadro N° 4-Características del microcomputador Raspberry

Equipo Característica

Raspberry Pi 3

Procesador Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53

(ARMv8) 64-bit SoC @ 1.4GHz

Memoria interna de 1GB LPDDR2 SDRAM

Puerto de red inalámbrico, 2.4GHz y 5GHz -

IEEE 802.11.b/g/n/ac wireless LAN, Bluetooth

4.2, BLE

Puerto de Red Gigabit Ethernet a través de USB

2.0 (300 Mbps máximo)

40 pines GPIO

Puerto HDMI

4 USB 2.0

Puerto CSI para cámara

Puerto DSI para pantalla táctil

Puertos de audio y video

Micro SD de 16 GB, clase 10 para el sistema

operativo

Entrada de energía de 5V

Adaptador

electrónico

5V, 3ª, micro usb Raspberry pi

Case Protector de placa raspberry

Ventilador Mini Raspberry 3010

Convertidor

HDMI a VGA

Convertidor + audio con cable XCord



40

Cuadro N° 5-Componentes adicionales

Elemento Característica

Cable de red Utp categoria 5E ( 160 metros)

RJ45 Categoría 5 ( 50 unidades)

Botas para RJ45 Categoría 5 (50 unidades)

Jack Categoría 5E



Factibilidad técnica

Para el desarrollo del proyecto de titulación se requirió de un conjunto de

dispositivos, además de los Raspberry pi, los cuales se listan en el siguiente

cuadro:

Cuadro N° 6 – Equipos utilizados

HARDWARE PARA REALIZAR PRUEBAS CANT

Raspberry Pi Modelo B 3

Case para Raspberry Pi 3 Modelo B 3

Cable HDMI o adaptador 3

Adaptador Eléctrico 3

Tarjeta Micro SD 16 Gigas Clase 10 3

Disipadores de calor 3

Ventiladores para Raspberry Pi 3

Monitor de 19.5” 3

Mouse, teclado inalámbrico 4

Parlantes 3

Router TpLink 1

Cable UTP categoría 5 E 20

Servidor 1

Fuente: Datos de la investigación Elaboración: Félix Sánchez

41

Los equipos listados en la tabla anterior pueden ser adquiridos con relativa

facilidad en las empresas que se dedican a la venta de dispositivos electrónicos,

digitales o de cómputo por lo cual se puede determinar técnicamente que la

propuesta de realizar un prototipo de una red Pinet y ejecutar un plan piloto de

demostración en una escuela fiscal del cantón Guayaquil.

Durante el proceso de desarrollo del prototivo se investigo factores como

calentamiento del ordenador Raspberry Pi, el cua al aumentar el numero de

proceso proboca un aumento de temperatura, y provocando que en algunos

momentos tenga demora en la respuestas de los proceso, pero esto se puede

controlar con el uso de disipadores y un pequeño ventilador de 5 voltios que es

conectado en los pines Gpio 4 y 6, esto permitio que se logre un mejora

aceptable en el imfriamento del microordenador, cave indicar que el proceso se

lo realizo en un area sin sistema de climatizacion, la climatizacion para el area

del laboratorio ppropuesta en el diseño lo recomendables seria de un split 18000

btu, esto seria una mejora en el rendimieto del micro-ordenador.

Gráfico N° 6 – Temperatura del Raspberry Pi sin disipador


42

Gráfico N° 7 – Temperatura del Raspberry Pi con disipador


Gráfico N° 8 – Disipadores y Ventilador


Capacidad de almacemamiento del Micro ordenador Raspberry Pi; esta depende

de la tarjeta Micro SD que esta utilizando recordemos que Raspberry Pi no

posee un disco duro interno y el sistema operativo ocupa aproximadamente 3

gigas, por eso se recomiendaque la tarjeta sea superior de 4 Gigas y que sea de

clase 10 para que la tranferencia de datos sea mas rapida.

43

Gráfico N° 9 – Tarjeta Micro SD para almacenamiento


Factibilidad Legal

El proyecto presentado no violenta ninguna norma constitucional de la República

del Ecuador, leyes de propiedad intelectual o demás normativa vigente en el

país. El proyecto Pinet y los dispositivos Raspberry pi han sido construidos y

distribuidos a nivel mundial para promover la educación en todos los países,

especialmente en aquellos que se encuentran en vías de desarrollo por lo cual el

uso de dichos dispositivos no violenta leyes internacionales por el uso de los

mencionados equipos.

La ley orgánica de educación intercultural aprobada en el Ecuador menciona que

son fines de la educación “el fortalecimiento y la potenciación de la educación

para contribuir al cuidado y preservación de las identidades conforme a la

diversidad cultural y las particularidades metodológicas de enseñanza, desde el

nivel inicial hasta el nivel superior, bajo criterios de calidad”. La calidad educativa

es apoyada por las herramientas tecnológicas que promueven el aprendizaje de

los niños.

Cabe inidcar que el uso de los Sistema operativos y los programas que se estan

utilizando son Opensources, esto permite que los costos bajen al no utilizar

programas con licencia.

44

Factibilidad Económica

Los costos relacionados al proceso de investigación fueron asumidos por el autor

de la investigación. Adicionalmente, los costos de los equipos que son

necesarios para la ejecución del plan piloto de implementar una red Pinet en la

institución, son los que se presentan en el siguiente cuadro:

Cuadro N° 7 – Costo de equipos

HARDWARE CANT COSTO

UNID

COSTO

TOTAL

Raspberry Pi Modelo B 3 $ 70,90 $ 212,69

Case para Raspberry Pi 3 Modelo B 3 $ 5,90 $ 17,70

Cable HDMI o adaptador 3 $ 13,44 $ 40,32

Adaptador Eléctrico 3 $ 6,31 $ 18,93

Tarjeta Micro SD 16 Gigas Calse 10 3 $ 7,28 $ 21,84

Disipadores de calor 3 $ 0,56 $ 1,68

Ventiladores para Raspberry Pi 3 $ 3,60 $ 10,79

Monitor de 19.5” 3 $ 128,80 $ 386,40

Mouse, teclado inalámbrico 4 $ 22,40 $ 89,60

Parlantes 3 $ 6,72 $ 20,16

Router NEXX 1 $ 29,12 $ 29,12

Cable UTP categoría 5 E 20 $ 0,56 $ 11,20

Servidor Ubuntu 0 $ 0,00 $ 0,00

TOTAL $ 820,10

Elaboración: Félix Sanchez

Fuente: Datos de la investigación.

Se puede indicar los valores mencionados son cubiertos en su totalidad por el

autor del estudio considerando, además, que los equipos no serán destinados a

45

la institución y serán retirados una vez que se complete el estudio

correspondiente.

Se considera viable el proyecto, aun teniendo en cuenta el uso de un servidor

con el servidio de red pinet, el costo baja en un con un 35 % con relacion a un

laboratorio con computadores, cabe destacar que solo se esta contabilizando el

valor del hardwared en los equipos y no de software ya que recordemos que los

orenedores normales pueden trabajar con software open source o pagagos. Ver

Anexo 7.

El consumo de energia del micro ordenador Raspberry Pi, es bajo con relacion a

un ordenador recordemos que se alimenta con un 5 voltios a 2.5 amperios esto

reduce el consumo de energia como se puede mostrar en las siguiente cuadro:

Cuadro N° 8 – Consumo de energia

RASPBEERY PI 3 COMPUTADOR

WATTS WATTS

Voltios 5 Un ordenador consume 50,56 vatios hora si lo calculamos por 8 horas diarias Amperio 3

Potencia watts 15 Potencia watts 50,56

1 kilovatio 1000 1 kilovatio 1000

Consumo Diario Consumo Diario

horas 8 horas 8

kilovatios hora día 0,12 kilovatios hora día 0,40448

Consumo mensual 3,6 Consumo mensual 12,1344

Consumo anual kilovatios 43,2 Consumo anual kilovatios 145,6128

Elaboración: Félix Sánchez Fuente: Datos de la investigación.

46

Etapas de la metodología del proyecto

Para la elaboración del proyecto se utilizó la Metodología denominada PDDIOO-

Cisco, para redes LAN, que tiene las siguientes fases:

• Preparación

• Planificación

• Diseño

• Implementación

• Operación

• Optimización

Fase de preparación

Al empezar el proceso de investigación se realizaron reuniones preparatorias

con las autoridades de la unidad educativa para dar a conocer la propuesta, en

donde se dio a conocer los recursos se utilizarán y realizar el análisis de los

posibles cambios que se podrían realizar en el proyecto propuesto inicialmente.

Durante este periodo de tiempo se obtuvo la autorización y apoyo del director de

la institución, el compromiso de los docentes participantes y, además, la carta de

autorización firmada por el Mgt Roberto Anastacio Torres, Director de la escuela

fiscal Luis Felipe Hernández Tello, la cual se adjunta en el anexo 1 del presente

documento.

47

Fase de Planificación

Durante la etapa de planificación se realizó la visita en el lugar donde se

realizará el programa piloto con la red Pinet y se determinó los paralelos y la

cantidad de niños que serán parte de las charlas de capacitación

correspondientes. Durante esta fase se socializó la planificación con el equipo

docente con la finalidad de llegar a los acuerdos en cuanto al tiempo por cada

uno de los cursos asignados, considerando los limitados recursos en cuanto a la

cantidad de equipos disponibles.

En esta etapa se realizó la verificación de la existencia de los dispositivos

computacionales en el mercado local confirmado que se encuentran disponibles

para el ejercicio planteado.

Una vez que se llegaron a los acuerdos en cuanto a los horarios designados

para cada uno de los paralelos y los días de duración del proceso de ejecución

del prototipo de red Pinet. El cronograma de ejecución fue entregado al director

de la institución para la comunicación correspondiente y se encuentra adjunto en

el presente documento en el Anexo 3.

Fase de diseño

Para la ejecución del programa piloto que se desarrollará en la institución, se

necesita una infraestructura de red básica que permita la comunicación de los

equipos computacionales a través de una red de datos, para lo cual se ha

diseñado un modelo jerárquico de tres capas del modelo de Cisco.

• Capa de Red

• Capa de Enlace de Datos

• Capa Física

La siguiente imagen presenta el diseño realizado:

48

Gráfico N° 10 – Diseño de red

Elaboración: Félix Sanchez Fuente: Datos de la investigación.

Fase de implementación

Durante esta etapa se realizó la instalación y configuraciones correspondientes

además de la preparación del contenido de las sesiones de capacitación

orientadas a los docentes y estudiantes según el horario aprobado por la

autoridad competente.

Se instalo un servidor con Linux con la distribución de Ubuntu 16.4, en donde

se descargó eh instalo el servicio de red Pinet de la página oficial, la instalación

del sistema operativo a las tarjetas Micro SD se la realiza desde el servidor como

se muestra en el manual de instalación. También se puede realizar la instalación

del sistema operativo descargando de la página oficial de RaspBerry Pi el

sistema Raspbian Stretch with desktop, también podemos encontrar más

sistemas operativos para instalar en nuestra RaspBerry pi esto permite tenerla

como ordenador de escritorio.

La escuela tiene en la actualidad 420 niños en la sección matutina y 420 en la

sección vespertina, con un total de 24 profesores divididos en las respectivas

49

jornadas, el espacio es reducido para la instalación de los equipos necesarios

para realizar el plan piloto planteado en la presente investigación, sin embargo,

con el apoyo del director de la institución se ha adecuado un pequeño espacio

en la oficina de la dirección de dicho funcionario para instalar los equipos.

Gráfico N° 11 – Conexiones realizadas


50

Fase de operación

Durante esta fase se realizó las charlas de capacitación a docentes y estudiantes

según el cronograma establecido mostrando a los asistentes las herramientas de

hardware y software que se utilizan en las sesiones. La siguiente imagen

presenta una de las capacitaciones con los niños de la escuela.

Gráfico N° 12 – Charla de capacitación alumnos


Las siguientes imágenes muestran las charlas sucesivas que se brindó a los

estudiantes de cada uno de los años de educación básica que fueron

planificados, se la realizo con un total de 40 niños de distintos curso.

51

Gráfico N° 13– Charla de capacitación


Durante el proceso de inducción a los estudiantes de la institución se ha

identificado una motivación especial de los niños en cuanto al uso del

microcomputador con los diversos programas computacionales que fueron

presentados durante las charlas.

Por petición verbal de director de la escuela solicito que se realice practica con

los alumnos de grados de 8° a 10° de básica ya que la practica solo se la

realizaría con alumnos de 5° a 7°; para los alumnos de estos años se planifico

desarrollar una practica en la que se utilizaría los Pinet GPio y el programa

Scratch 2 para tener la interrelación hardware y software el programa que se

realizo fue el de un semáforo en donde se conecto los pines 17, 27 y 22 los

cuales sirven para enviar pulso eléctricos de 3.7 voltios y el puerto 6 que es de

tierra para la conexión, se diseñó una pequeña baquelita con tres diodos led y 3

resistencias de 100 ohm, como se muestra en la imagen.

52

Gráfico N° 14 – Charla de capacitación con los Pinet GPIO


Gráfico N° 15 – Programa Scratch semáforo con conexión pines


53

Entregables del proyecto

Diseño de la red

Se realizo un diseño de la red basándonos en las características de los equipos

y de la manera como debería ser distribuidos en el área de trabajo; se realizo la

tabla de distribución de la direccione IP y su máscara de red para la puesta en

práctica de la propuesta se realizó el direccionamiento con mascara de 27 esto

permitirá el control de las ip en los dispositivos y el no desperdicios de ip. Diseño

de la red fisica ver Anexo 8.

Cuadro N° 9 – Direccionamiento Ip

NUMERO

DE HOST DIRECION IP MASCARA DE RED

PUERTA DE

ENLACE

SERVIDOR 192.168.100.2 255.255.255.224 192.168.100.1

RASP 1 192.168.100.3 255.255.255.224 192.168.100.1

RASP 2 192.168.100.4 255.255.255.224 192.168.100.1

RASP 3 192.168.100.5 255.255.255.224 192.168.100.1

RASP 4 192.168.100.6 255.255.255.224 192.168.100.1

RASP 5 192.168.100.7 255.255.255.224 192.168.100.1

RASP 6 192.168.100.8 255.255.255.224 192.168.100.1

RASP 7 192.168.100.9 255.255.255.224 192.168.100.1

RASP 8 192.168.100.10 255.255.255.224 192.168.100.1

RASP 9 192.168.100.11 255.255.255.224 192.168.100.1

RASP 10 192.168.100.12 255.255.255.224 192.168.100.1


54

Gráfico N° 16 – Diseño logico del Laboratorio

SERVIDOR

ALUMNO

ALUMNOALUMNO

PROFESOR

ALUMNO

ALUMNO

ALUMNOALUMNOALUMNO

ALUMNO

Mascara de red

255255255224

IP 192.168.100.2

Descripcion SERVIDOR

No# De Equipo 1

11

Mascara de red

255255255224

IP 192.168.100.4

Descripcion RASP 2

No# De Equipo 3

33Mascara de red

255255255224

IP 192.168.100.5

Descripcion RASP 3

No# De Equipo 4

44

Mascara de red

255255255224

IP 192.168.100.6

Descripcion RASP 4

No# De Equipo 5

55

Mascara de red

255255255224

IP 192.168.100.9

Descripcion RASP 7

No# De Equipo 8

88

Mascara de red

255255255224

IP 192.168.100.7

Descripcion RASP 5

No# De Equipo 6

66Mascara de red

255255255224

IP 192.168.100.8

Descripcion RASP 6

No# De Equipo 7

77

Mascara de red

255255255224

IP 192.168.100.10

Descripcion RASP 8

No# De Equipo 9

99

Mascara de red

255255255224

IP 192.168.100.11

Descripcion RASP 9

No# De Equipo 10

1010

Mascara de red

255255255224

IP 192.168.100.3

Descripcion RASP 1

No# De Equipo 2

22

Mascara de red

255255255224

IP 192.168.100.12

Descripcion RASP 10

No# De Equipo 11

1111



Manual de instalación

Para la instalación del sistema operativos en los micro ordenadores Rasberry Pi,

se la puede realizar desde Windows para que funcionen en forma de

ordenadores de escritorios; pero para la instalación del Servidor Pinet esta se la

realiza desde Linux ya que se tiene que instalar archivos que permiten la

comunicación con el servidor, si no se lo realiza tendremos inconveniente en el

arranque del sistema operativo que se encuentran en las tarjetas; se debe

55

destacar que aun teniendo una tarjeta de red wifi la comunicación con el servidor

se la debe realizar via Ethernet para que la transferencia de datos sea mas

rapida, por tal motivo no se puede utilizar la tarjeta wifi del Raspberry Pi; dentro

del manual de instalacion se explicara los dos tipos de instalaciones ver manual

de instalacion.

Programas utilizados

En el presente trabajo de titulacion se entregaran los diferentes instaladores que

se utilizaron para realizar la instalacion del servidor, los intaladores de varios

sistemas operativos que se pueden instalar en los Micro ordenadores

Raspberry pi, para modo de escritorio como Ubuntu Mate, Raspbian como

escritorio .

56

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS

Resultados de la encuesta

Como parte del proceso de investigación se realizó una encuesta dirigida a los

maestros de la escuela Luis Felipe Hernández Tello del sur de la ciudad de

Guayaquil, cuyos resultados fueron los siguientes ver modelo de encuesta en el

Anexo 3:

1.- Considera usted que es una ventaja el tener laboratorios de cómputo en las

escuelas.

Cuadro N° 10 – Resultados de la pregunta 1

Ítem fi %

Totalmente de acuerdo 1 13%

De acuerdo 5 63%

No opina 0 0%

En desacuerdo 1 13%

Total Desacuerdo 1 13%

Total 8 100%



Gráfico N° 17 – Resultados de la pregunta 1

Fuente: Datos de la investigación. Elaboración: Félix Sanchez

Como puede observarse, un 76% de los maestros encuestados consideran que

el tener laboratorios de computo es una ventaja en las escuelas; el 26% de los

profesores no consideran una ventaje el tener labnoratorios de computo.

Totalmente de acuerdo;

13%

De acuerdo;

63%

No opina; 0%

En desacuerdo

; 13%

Total Desacuerdo

; 13%

57

2.- Usted considera que todos los alumnos tienen acceso a la tecnología para

consultar su materia dentro de la institución.

Cuadro N° 11 - Resultados de la pregunta 2

Item fi %


De acuerdo 1 13%

No opina 1 13%

En desacuerdo 2 25%


Total 8 100%




Una mayoría de maestros de la institución, en un 75% del total de los

encuestados menciona que los alumnos no tiene los medios necesarios dentro

de la institucion para consultar su materias en las escuelas, el 13 % consideran

que si tienen los medios necesarios para las consultas de las materias y 13 % no

opinan del tema.

Totalmente de

acuerdo; 0%

De acuerdo;

13%No opina;

13%

En desacuerd

o; 25%

Total Desacuerd

o; 50%

58

3.-¿Usted considera que el uso del computador es una herramienta necesaria

para la educación en la búsqueda de información?


Ítem fi %


De acuerdo 3 38%

No opina 0 0%

En desacuerdo 0 0%


Total 8 100%






El 100% de los maestros encuestados considera que lel uso de un computador

es necesario para la educacion de los estudiantes de la escuela.


63%

De acuerdo; 38%

No opina; 0%En

desacuerdo; 0%

Total Desacuerdo

; 0%

59

4. -¿Usted considera que el aprendizaje de nuevas tecnologías (programas)

sirve de aporte para el aprendizaje de los alumnos?


Ítem fi %


De acuerdo 4 50%

No opina 0 0%

En desacuerdo 0 0%


Total 8 100%





El 100 % de los maestros encuestados considera que el aprendizajes de nuevas

tecnologia mejorara en el aprendizaje de los esctudiantes.


50%

De acuerdo; 50%

No opina; 0%En

desacuerdo; 0%

Total Desacuerdo;

0%

60

5.- Le gustaría que el sistema de educación busque alternativas de bajo costo

para acceder a las nuevas tecnologías.


Ítem fi %


De acuerdo 4 50%

No opina 0 0%

En desacuerdo 0 0%


Total 8 100%





El 100% de los encuestados estan de acuerdo en que el sistema de educacion

busque nuevas alternativas para acceder a nuevas tecnologias.


50%

De acuerdo; 50%

No opina; 0%En

desacuerdo; 0%

Total Desacuerdo;

0%

61

6.- ¿ Le gustaría tener una alternativa de equipos de cómputo para el

aprendizaje de los alumnos?


Ítem fi %


De acuerdo 0 0%

No opina 0 0%

En desacuerdo 0 0%


Total 8 100%



Gráfico N° 22– Resultados de la pregunta 6


El 100% de los encuestados estan deacuerdo en que ecista una nueva

alternativa de equipos de computo para el aprendizaje.


100%

De acuerdo; 0%

No opina; 0%En desacuerdo;

0%

Total Desacuerdo;

0%

62

7. ¿ Le gustaría que se implemente un plan piloto para implementar laboratorios

de computación a bajo costo?

Cuadro N° 16– Resultados de la pregunta 7

Ítem fi %


De acuerdo 2 25%

No opina 1 13%

En desacuerdo 0 0%


Total 8 100%





El 88% de los maestros consultados consideran que se debe desarrollar un plan

piloto para implementar laboratorios de computacion a bajo costo, el 13 % no

desean opinar sobre el tema.


63%

De acuerdo; 25%

No opina; 13%En

desacuerdo; 0%

Total Desacuerdo;

0%

63

8.-¿Estaría de acuerdo en utilizar el micro ordenador Raspberry pi como

alternativa de menor costo en las instituciones de educación básica?


Ítem fi %


De acuerdo 3 38%

No opina 1 13%

En desacuerdo 0 0%


Total 8 100%





El 88% de los maestros consultados despues de la practica con el prototipo

estan deacuerdo en utilizar el Micro Ordenador Raspberry Pi como Equipo de

Computo y solo el 13% no opinan sobre el tema.


50%De acuerdo; 38%

No opina; 13%

En desacuerdo;

0%

Total Desacuerdo;

0%

64

CAPÍTULO IV

Criterios de aceptación del producto o Servicio

Durante la etapa de implementación y operación del proyecto se realizaron la

verificación del funcionamiento de los Micro ordenadores Raspberry pi donde se

pudo constatar la funcionalidad de los equipos con el fin de validar el correcto

funcionamiento de los mismos y, además, determinar si lo desarrollado cumple

con las necesidades educativas de los estudiantes de la escuela donde se

desarrolló el programa piloto.

A continuación, se presenta la matriz de verificación de la funcionalidad de los

equipos que con llevan a determinar que los equipos cumplen con las

expectativas definidas al principio de la investigación:

65

Cuadro N° 18 – Matriz de verificación de Funcionalidad

N°

Funcionalidad solicitada

Funcionalidad esperada

Resultado obtenido Estado

1 Arranque del sistema operativo en el servidor Pinet.

El sistema operativo se ejecuta en el equipo servidor.

El sistema operativo funciona correctamente.

Ok

2

Configuración de la interfaz de usuario del servidor.

El equipo servidor presenta una interfaz de usuario amigable.

La interfaz de usuario se presenta correctamente en el servidor.

Ok

3

Iniciar sesión de usuario en el dispositivo Raspberry Pi

El usuario inicia sesión en el dispositivo Raspberry Pi.

El usuario inicia sesión en el dispositivo Raspberry Pi.

Ok

4

Presentación de interfaz de usuario.

El dispositivo presenta una interfaz de usuario amigable.

El sistema presenta la interfaz de usuario adecuada para los niños.

Ok

5 Iniciar software ofimático.

El usuario puede interactuar con las herramientas ofimáticas.

Los estudiantes pueden generar documentos de texto y hojas de cálculo.

Ok

6 Iniciar sistema scratch Se presenta la interfaz básica del software scratch.

El estudiante puede interactuar con las opciones básicas de scratch

Ok

7 Presentar un ejemplo realizado con Scratch.

El estudiante puede realizar un ejemplo básico utilizando scratch.

El estudiante realizó un ejemplo básico utilizando el software scratch.

Ok


Para complementar la matriz anterior, se realiza la tabla de trazabilidad de

objetivos con la finalidad de determinar el cumplimiento de los objetivos

planteados durante la elaboración de la propuesta. La siguiente tabla muestra la

consecución de las metas establecidas.

66

Cuadro N° 19 – Matriz de trazabilidad de objetivo específico 1

OBJETIVO ACTIVIDAD REALIZADA CUMPLIMIENTO RESULTADO

OBTENIDO

EVIDENCIAS

Investigar las especificaciones

técnicas y el funcionamiento de los

dispositivos Raspberry Pi para

poder ser utilizado como terminal

de cómputo en una red Pinet.

Se realizó la investigación

de los dispositivos

necesarios para la

instalación de una red

Pinet.

100% Listado de

dispositivos

necesarios para la

implementación.

Cuadro 3


67

Cuadro N° 20 – Matriz de trazabilidad de objetivo específico 2


OBTENIDO

EVIDENCIAS

Realizar el diseño de la

infraestructura tecnológica de red y

las configuraciones necesarias

para el funcionamiento de un

laboratorio basado en una red

Pinet, con dispositivos Raspberry

PI

Se realizó el diseño de la

red tecnológica adecuada

para ser usado

100% Flujo de actividades

del proceso

coactivo.

Anexo 8

Cuadro 5


68

Cuadro N° 21 – Matriz de trazabilidad de objetivo específico 3 y 4


OBTENIDO

EVIDENCIAS

Realizar un piloto de prueba de una

red Pinet con dispositivos Raspberry

Pi en una escuela pública del cantón

Guayaquil, para verificar el

funcionamiento de los equipos y la

interacción de los niños con las

aplicaciones educativas que provee el

dispositivo.

Se realizó el diseño de la red

tecnológica adecuada para ser

usado en la ejecución del plan

piloto en la Escuela Luis Felipe

Hernandez Tello.

100%

Anexo 1

Anexo 2

Definir el estudio de factibilidad para

determinar los costos que conllevaría

la implementación de un laboratorio

con equipos RaspBerry pi en una

institución educativa.

Se realizó la investigación de

costos de los equipos necesarios

para la implementación de un

laboratorio con dispositivos

Raspberry Pi

100% Anexo 5

Anexo 6

Anexo 7


69

Conclusiones

- Durante el desarrollo de la investigación del presente proyecto se

determinó las especificaciones técnicas y el funcionamiento requerido de

los dispositivos Raspberry Pi para poder ser utilizado como terminal de

cómputo en una red Pinet.

- Se diseñó la infraestructura de red y la definición de las configuraciones

necesarias para el funcionamiento de un laboratorio basado en una red

Pinet con dispositivos Raspberry Pi.

- Se desarrolló un piloto de prueba de la red Pinet utilizando dispositivos

Raspberry Pi en la escuela pública Luis Felipe Hernández Tello del sur de

la ciudad de Guayaquil donde se verificó el funcionamiento de los

equipos y la interacción de los estudiantes de quinto a décimo curso

- Los estudiantes pudieron utilizar las aplicaciones educativas que provee

el dispositivo aceptando de buen agrado la operatividad del proyecto.

- Se determinaron los costos que con llevaría la implementación de un

laboratorio con equipos RaspBerry pi en la institución educativa.

70

Recomendaciones

Una vez que se ha desarrollado el proyecto de titulación, se recomienda:

• A los directivos de la escuela fiscal Luis Felipe Hernández Tello se

recomienda que consideren la posibilidad de solicitar la implementación

de un laboratorio con dispositivos RaspBerry pi.

• A las autoridades de educación del país, considerar los equipos

RaspBerry Pi como una alternativa de implementación de laboratorios

informáticos de bajo costo.

• A los estudiantes de la Universidad de Guayaquil y demás instituciones

de educación superior del país, considerar en sus estudios de tercer nivel

la posibilidad de implementar sistemas informáticos que puedan

ejecutarse en los dispositivos raspberry pi y que aporten a las metas del

proyecto pinet en cuanto al uso de los mencionados equipos en la

actividad académica de las escuelas fiscales del país.

• A las autoridades de la Carrera de Ingeniería en Networking y

Telecomunicaciones de la Universidad de Guayaquil, promover proyectos

relacionados al uso académico de los dispositivos RaspBerry pi como

una alternativa económica al uso de las computadoras tradicionales.

71

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76

ANEXO 1

Carta de solicitud para el plan piloto de demostración

77

ANEXO 2

Carta de aceptación del plan piloto de demostración

78

ANEXO 3

Modelo de encuesta dirigida a los profesores

79

ANEXO 4

Cronograma de trabajo

Nombre de tarea Duración Comienzo Fin

Preparación 15 días jue 10/5/18 mié 30/5/18

Elaboración de la propuesta 3 días jue 10/5/18 lun 14/5/18

Aprobación de la propuesta 3 días mar 15/5/18 jue 17/5/18

Investigación preliminar del proyecto 5 días vie 18/5/18 jue 24/5/18

Reuniones previas con autoridades de la institución

3 días vie 25/5/18 mar 29/5/18

Firma de la autorización de plan piloto 1 día mié 30/5/18 mié 30/5/18

Planificación 9 días jue 31/5/18 mar 12/6/18

Elaboración del plan de proyecto 5 días jue 31/5/18 mié 6/6/18

Desarrollo del cronograma de trabajo 2 días jue 7/6/18 vie 8/6/18

Aprobación del plan de proyecto 2 días lun 11/6/18 mar 12/6/18

Diseño 20 días mié 13/6/18 mar 10/7/18

Investigación de componentes necesarios 5 días mié 13/6/18 mar 19/6/18

Cotización de los elementos necesarios 3 días mié 20/6/18 vie 22/6/18

Diseño de la red Pinet 2 días lun 25/6/18 mar 26/6/18

Desarrollo del documento de investigación 10 días mié 27/6/18 mar 10/7/18

Implementación 5 días mié 11/7/18 mar 17/7/18

Instalación de componentes 1 día mié 11/7/18 mié 11/7/18

Instalación de sistema operativo 1 día jue 12/7/18 jue 12/7/18

Instalación de programas 1 día vie 13/7/18 vie 13/7/18

Pruebas de operación 2 días lun 16/7/18 mar 17/7/18

Operación 3,5 días mié 18/7/18 lun 23/7/18

Charla de inducción al personal docente y autoridades

1 día mié 18/7/18 mié 18/7/18

Capacitación a estudiantes 2,5 días jue 19/7/18 lun 23/7/18

Tercer curso 0,5 días jue 19/7/18 jue 19/7/18

Cuarto curso 0,5 días jue 19/7/18 jue 19/7/18

Quinto curso 0,5 días vie 20/7/18 vie 20/7/18

Sexto curso 0,5 días vie 20/7/18 vie 20/7/18

Séptimo 0,5 días lun 23/7/18 lun 23/7/18

Optimización 14 días lun 23/7/18 vie 10/8/18

Desarrollo de informe de plan piloto 3 días lun 23/7/18 jue 26/7/18

Firma de certificación de ejecución de plan piloto

2 días jue 26/7/18 lun 30/7/18

Agregar informe a documento de investigación 5 días lun 30/7/18 lun 6/8/18

Presentación de informe final de investigación 4 días lun 6/8/18 vie 10/8/18

80

ANEXO 5

Proforma equipos de computo

81

ANEXO 6

Proforma raspberry pi

82

ANEXO 7

Presupuesto realiza

83

ANEXO 8

Diseño de red del laboratorio

5 m

6 m

1 m1 m 1 m

0,60 m

0,60 m

0,60 m

0,60 m

0,60 m

0,60 m

0,60 m

0,60 m

2,40 m

3,60

O,5 m O,5 m O,5 m O,5 m

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