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  1. 1. IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE CONTROL DE ENTRADA Y SALIDA DE PRODUCTOS MEDIANTE TECNOLOGIA MOVIL: ESTADO DEL ARTE OBREGON ALAYO TATIANA – OSCAR MIRANDA VEGA RESUMEN: El sistema móvil de control de entradas y salidas, es una herramienta que nos permitirá controlar los productos ingresados a la área de almacén de la empresa de igual manera el control de la salida del producto se lo llevara mediante el traslado entre sucursales o almacenes registrados en el sistema. Hoy en día mediante el uso de tecnología móvil, este sistema tiene la ventaja de realizar la actualización y consulta de información en tiempo real, hacia la base de datos del sistema de forma directa, lo cual agiliza las actividades de control de entradas y salidas de productos. 1. INTRODUCCION: Este sistema móvil nos permite saber la cantidad de producto que disponemos y la que se ha trasladado a las respectivas sucursales o almacenes. Mediante este sistema, las empresa obtendrán información real de los proceso del inventario de bodega con que se cuenta físicamente, el usuario tener información oportuna y actualizada para poder tomar decisiones a bienestar de la empresa. 2. DESARROLLO TECNOLOGÍA INALÁMBRICA La tecnología inalámbrica ofrece una oportunidad para que las empresas extiendan su información y servicios hasta los usuarios móviles. La combinación de estos factores puede aumentar la productividad, reducir los costes operativos e incrementar la satisfacción de los clientes. Existen una gran cantidad de aplicaciones para la tecnología inalámbrica como una aplicación de entradas y salidas de productos para una empresa comercial mediante un dispositivo móvil, este tipo de aplicación nos permite saber la cantidad exacta de productos que ingresan en el almacén y los que son trasladados a las diferentes sucursales. La implementación de este tipo de tecnología es gracias a los diferentes tipos de equipos móviles que poseen funciones similares a las de un computador personal, con esto los usuarios solo necesitan un dispositivo móvil para acceder a las aplicaciones empresariales y por consiguiente a su información, con lo que se verá incrementado su rendimiento y la velocidad de respuesta en un proceso. Con la implementación de este tipo de aplicaciones se consigue la disminución de costos, incremento en la satisfacción de sus clientes,
  2. 2. incremento en la velocidad de respuesta, mayor productividad de los empleados e incremento en las utilidades de la empresa. Ventajas de la Tecnología Inalámbrica La tecnología inalámbrica aporta las siguientes ventajas:  Rapidez de instalación.  Desaparición del cableado.  Facilidad de funcionamiento.  Movilidad: Se debe de tomar en cuenta la zona de cobertura inalámbrica  (muy útil para smartphones, PDAs, portátiles, etc.)  Bajo coste de adquisición y mantenimiento.  Escalabilidad: Se puede expandir a centenares de usuarios en una red local inalámbrica.  Portabilidad: Se puede trasladar una red local sin depender de complejos  cableados fijos. DISPOSITIVOS MÓVILES Son aparatos de pequeño tamaño, con algunas capacidades de procesamiento, con conexión permanente o intermitente a una red, con memoria limitada, diseñados específicamente para una función, pero que pueden llevar a cabo otras funciones más generales. Este sistema será desarrollado para una Tablet Generica de 7”, pero existe una gran variedad de dispositivos que permiten utilizar aplicaciones inalámbricas. Tablet Una Tablet es una computadora portátil de mayor tamaño que un teléfono inteligente o una PDA, integrado en una pantalla táctil (sencilla o multitáctil) con la que se interactúa primariamente con los dedos o una pluma stylus (pasiva o activa), sin necesidad de teclado físico ni ratón. Estos últimos se ven reemplazados por un teclado virtual y, en determinados modelos, por una mini-trackball integrada en uno de los bordes de la pantalla. Ventajas  Su facilidad de uso en ambientes no favorables a un teclado y un ratón, como en la cama, de pie, o el manejo con una sola mano.  Su peso ligero. Los modelos de menor potencia pueden funcionar de manera similar a los dispositivos de lectura tales como el Kindle de Amazon.
  3. 3.  El entorno táctil hace que en ciertos contextos —como en la manipulación de imágenes, música o juegos, el trabajo sea más fácil que con el uso de un teclado y un ratón.  Facilita la realización de dibujos digitales y edición de imágenes pues resulta más preciso e intuitivo que pintar o dibujar con el ratón.  Facilita y agiliza la posibilidad de agregar signos matemáticos, diagramas y símbolos.  Permite -con el software adecuado- la interacción con diferentes teclados sin importar su ubicación.  Para algunos usuarios resulta más interactivo y agradable usar un lápiz, una pluma o el dedo para apuntar y pulsar sobre la pantalla, en lugar de utilizar un ratón o un touchpad.  La duración de la batería es mucho mayor que la de una computadora portátil. SISTEMA DE CONTROL DOMÓTICO INTEGRAL A TRAVÉS DE UN DISPOSITIVO MÓVIL (SCDI-DM) Autor: Carlos Cifuentes Fernández Director: David Contreras Bárcena Entidad Colaboradora: ICAI – Universidad Pontificia de Comillas. RESUMEN DEL PROYECTO El Sistema de Control Domótico Integral a Través de un Dispositivo Móvil, de ahora en adelante SCDI-DM, nace de la necesidad de integrar el control domótico del hogar y el control de medios multimedia almacenados en el PC, en un dispositivo móvil, para poder dotar al mismo de un control bastante amplio del hogar. Este proyecto, por lo tanto, agiliza y simplifica muchas de las funciones que podemos desarrollar en el día a día del hogar, e incluso puede ser de gran ayuda a aquellas personas que, debido a alguna discapacidad, puede resultarle tedioso actividades como, el manejo de las luces, persianas, etc. Este nuevo sistema que engloba varios conceptos en uno, resulta de fácil instalación y manejo, ya que se ha creado un interfaz gráfico amigable, tanto en la aplicación cliente (dispositivo móvil) cómo en la servidora (PC). Todo esto ha sido posible, gracias al uso de tecnologías tan actuales y punteras como es el caso de la tecnología inalámbrica Bluetooth, la cual se va a utilizar para llevar a cabo la comunicación entre el cliente y el servidor, y el ya conocido protocolo domótico X10, el cual se va a utilizar para comunicarnos con los distintos dispositivos del hogar, todas ellas cada día más cercanas y extendidas entre nosotros. Además, el proyecto tiene un claro carácter innovador, ya que en la actualidad no existe ninguna aplicación, que sea capaz de aunar conceptos como, el control de los dispositivos
  4. 4. del hogar y los medios multimedia almacenados en nuestro PC mediante el protocolo X-10 y Bluetooth. El proyecto consta de dos aplicaciones, X10 Media Client, la cual irá instalada en el dispositivo móvil y formará la aplicación cliente, y X10 Media Server que, instalada en el PC, formará la aplicación servidor. Como se ha dicho anteriormente, el proyecto se divide en dos aplicaciones: • Cliente _ X10 Media Client: permite manejar de una forma clara y sencilla los dispositivos X10 del hogar, tanto de manera independiente como mediante modos pre-programados en el servidor y transmitidos al cliente que permite aplicar a varios dispositivos distintas funciones de una vez, por ejemplo, modo cine. También nos va a permitir manejar las los medios multimedia almacenados el nuestro PC, con múltiples opciones que nos facilitarán dicha tarea. A parte de los dos grandes módulos de los que consta la aplicación cliente, tenemos otras funcionalidades a nivel de control del PC que nos van a permitir un control total del mismo, como por ejemplo, el apagado del PC desde el dispositivo móvil, abrir aplicaciones, control total del ratón y envío de teclas para poder interactuar con otras aplicaciones. • Servidor _ X10 Media Server: es una herramienta capaz de ofrecer servicios de sincronización para establecer una comunicación con un dispositivo móvil, a través de la aplicación cliente. Permite, tanto mandar información de los dispositivos X10 almacenados, modos, listas de reproducción, opciones de configuración, etc. al dispositivo móvil, así como recibir información de los comandos o peticiones a ejecutar en cada momento. Para la implementación del proyecto se ha optado por el uso del lenguaje de programación Java, ya que es el más portable, y además, actualmente no hay ninguna aplicación en este lenguaje, en la que se comunique un dispositivo móvil con un PC dotándoles además de tantas funciones de control, dándole así un carácter innovador: • X10 Media Client: basado en tecnología JAVA (plataforma J2ME). Éste módulo presentará un interfaz muy intuitivo y fácil de manejar, adaptado a las restricciones de los móviles. • X10 Media Server: basado en tecnología JAVA (plataforma JAVA SE 6.0) y en menos medida C, para tareas de bajo nivel, como es el caso del control multimedia. En él recae la mayor parte del peso de la aplicación ya que es el encargado de ejecutar las peticiones que le hace el cliente, además de gestionar todos los dispositivos, modos y configuraciones necesarias para el correcto funcionamiento del conjunto del proyecto. DOMOTIC INTEGRAL CONTROL SYSTEM THROUGH A MOBILE DEVICE The Domotic Integral Control System through a Mobile Device, from now SCDI-DM, is born of the necessity to integrate the home domotic control and the multimedia control stored in the PC, in a mobile device. This project, therefore, makes agile and simplifies many of the functions that we can develop in the day to day of the home, and even can be helpful to those people that, due to some discapacity, can be tedious activities to him like, the handling of the lights, blinds, etc. This new system that includes several concepts in one, is from easy installation and handling, since a friendly graphical interface has been created, as much in the application client (mobile device) how in the server (PC). All this has been possible, thanks to the use of so present and sharpshooting technologies as it is the case of the wireless technology Bluetooth, in which we are going away to support to carry out the communication between the client and the server, and already known domotic protocol X10, which we are going to use to communicate with the different devices from the home, all of them every day nearer and extended between us.
  5. 5. In addition, project knows clearly innovating character, since at the present time any application does not exist, that is able to combine concepts like, the control of the home devices and the multimedia files stored in our PC by the protocol X-10 and Bluetooth. The project consists of two applications, X10 Media Client, which will go installed in the mobile device and will form the client application, and X10 Media Server that, installed in the PC, will form the server application. 2-SISTEMAS DE CONTROL 2.1-¿QUÉ ES UN SISTEMADE CONTROL? Un sistema dinámicopuede definirse conceptualmente como un ente que recibe unas acciones externas o variables de entrada, y cuya respuesta a estas acciones externas son las denominadas variables de salida. Las acciones externas al sistema se dividen en dos grupos, variables de control, que se pueden manipular, y perturbaciones sobre las que no es posible ningún tipo de control. La Figura 3 ilustra de un modo conceptual el funcionamiento de un sistema. Figura 3 – Esquema general de un sistema Dentro de los sistemas se encuentra el concepto de sistema de control. Un sistema de control es un tipo de sistema que se caracteriza por la presencia de una serie de elementos que permiten influir en el funcionamiento del sistema. La finalidad de un sistema de control es conseguir, mediante la manipulación de las variables de control, un dominio sobre las variables de salida, de modo que estas alcancen unos valores prefijados (consigna). Un sistema de control ideal debe ser capaz de conseguir su objetivo cumpliendo los siguientes requisitos: 1. Garantizar la estabilidad y, particularmente, ser robusto frente a perturbaciones y errores en los modelos. 2. Ser tan eficiente como sea posible, según un criterio preestablecido. Normalmente este criterio consiste en que la acción de control sobre las variables de entrada sea realizable, evitando comportamientos bruscos e irreales. 3. Ser fácilmente implementable y cómodo de operar en tiempo real con ayuda de un ordenador. Los elementos básicos que forman parte de un sistema de control y permiten su manipulación son los siguientes: - Sensores. Permiten conocer los valores de las variables medidas del sistema. - Variables de control - Perturbaciones Variables SISTEMA de entrada Variables de salida Capítulo 2. Sistemas de Control 6 - Controlador. Utilizando los valores determinados por los sensores y la consigna impuesta, calcula la acción que debe aplicarse para modificar las variables de control en base a cierta estrategia. - Actuador. Es el mecanismo que ejecuta la acción calculada por el controlador y que modifica las variables de control. La Figura 4 ilustra el esquema de funcionamiento de un sistema de control genérico. Figura 4 – Esquema general de un sistema de control
  6. 6. 2.2-TIPOS SISTEMAS DE CONTROL EN CANALES DE REGADÍO Existen múltiples criterios para clasificar los distintos tipos de sistemas de control utilizados en la gestión de canales de regadío. Según Georges y Litrico (2002), los cuatro criterios esenciales son: - Las variables consideradas - La estrategia de control - Los métodos de diseño - La implementación en obra 2.2.1 Variables consideradas En un sistema de control, se consideran cuatro grupos de variables. Las perturbaciones, las variables controladas, las variables de control y las variables medidas. Las perturbaciones son generalmente desconocidas. Las más importantes son las aportaciones extras debidas a las lluvias y las extracciones ilegales. Normalmente, estas perturbaciones no se pueden medir, pero sus efectos sobre las variables medidas permiten detectar su presencia. La utilización de un sistema de lazo cerrado (ver apartado 2.2.2) permite corregir los problemas derivados de la presencia de perturbaciones en el sistema. ACTUADOR SISTEMA CONTROLADOR SENSOR SENSOR Variables de control Variables de salida Perturbaciones Consigna Capítulo 2. Sistemas de Control 7 Las variables controladas son aquellas sobre las que se aplican los valores de consigna. En el caso de un canal, estas variables controladas son principalmente de dos tipos: caudales y calados. Caudales. Las necesidades hídricas de los usuarios de un canal de riego se pueden definir normalmente en términos de caudales. Existen diversos sistemas de control que utilizan los caudales como variable controlada y son un ejemplo de ello los sistemas de control predictivo GPC (Sawadogo, 1992; Rodellar et al, 1989) y CAGG (Piquereau et al, 1982). No obstante, medir caudales no es tarea fácil, lo cual lleva a controlar otras variables de mayor facilidad en su lectura, como son los calados. Calados. Los calados son fácilmente mensurables, y se trata de unas variables que usualmente se miden con diversos objetivos como son el control de la estabilidad de los taludes laterales del canal, el control y crecimiento de la vegetación o el riesgo de desbordamiento. Los calados controlados pueden ser aguas abajo, aguas arriba o en un punto central del tramo de canal controlado; controlar uno u otro tiene sus ventajas y desventajas. El control aguas arriba permite una respuesta rápida del sistema debido al volumen almacenado en la compuerta aguas arriba, sin embargo requiere taludes verticales, lo que encarece la obra. El control aguas abajo presenta el caso contrario, y el control de calado en un punto intermedio conlleva una solución ubicada entre los otros dos casos. Las variables medidas son generalmente calados, aunque en ciertos casos pueden ser caudales, medidos mediante equipos especiales(molinetes, ultrasonidos,...) o
  7. 7. mediante relaciones numéricas (curvas de gasto), o volúmenes, evaluados mediante balances caudal de entrada-caudal de salida o mediante los valores de diversos calados a lo largo del tramo de canal. Las variables de control más habituales son las aberturas de compuertas, los incrementos de abertura de compuerta, los caudales o los incrementos de caudales. Considerar las aperturas de compuerta o sus incrementos permite tener en cuenta la compleja dinámica asociada a las aperturas de compuerta y a los niveles aguas arriba y abajo de ésta. Considerar caudales permite desacoplar el sistema en subsistemas, lo cual es interesante cuando se utilizan controladores locales monovariables, aunque no tiene en cuenta la dinámica asociada a la apertura de la compuerta de modo que el comportamiento global del sistema no puede asegurarse. En el caso de que la variable de control sea un caudal, éste deberá convertirse en apertura de compuerta, para que sea aplicable al sistema, mediante la inversa de la ecuación de compuerta o mediante un controlador local dinámico monovariable (tipo PID o parecido) (ver apartado 2.2.3). 2.2.2 Estrategia de control La estrategia de control hace referencia a la naturaleza y la dirección de los lazos existentes entre las variables medidas y/o controladas y las variables de control. Se distinguen dos tipos de estrategias en función de la naturaleza de la información utilizada para calcular la acción de control del sistema, lazo abierto y lazo cerrado. Capítulo 2. Sistemas de Control 8 Lazo abierto: La acción de control se calcula conociendo la dinámica del sistema, las consignas y estimando las perturbaciones. Esta estrategia de control puede compensar los retrasos inherentes del sistema anticipándose a las necesidades del usuario. Sin embargo, el lazo abierto generalmente es insuficiente, debido a los errores del modelo y a los errores en la estimación de las perturbaciones. Por ello, es común la asociación de lazo cerrado-lazo abierto, de modo que el lazo cerrado permite compensar los errores generados por el lazo abierto. Lazo cerrado: La acción de control se calcula en función del error medido entre la variable controlada y la consigna deseada. Las perturbaciones, aunque sean desconocidas son consideradas indirectamente mediante sus efectos sobre las variables de salida. Este tipo de estrategia de control puede aplicarse sea cual sea la variable controlada. La gran mayoría de los sistemas de control que se desarrollan en la actualidad son en lazo cerrado. Figura 5 – Control lazo cerrado vs. Control lazo abierto Según la dirección de la estrategia de control podemos distinguir tres casos, control aguas abajo, control aguas arriba y control mixto. En el control aguas abajo, la acción de control consiste en variar el caudal aguas arriba del tramo, la compuerta situada aguas arriba es la que realiza dicha acción. En el control aguas arriba la acción consiste en variar el nivel aguas abajo, en este caso, la compuerta que actúa es la situada aguas abajo del tramo. Una compuerta realiza un control aguas abajo cuando el nivel que está controlando es el del tramo ubicado aguas debajo de la misma. En cambio, una compuerta realiza un control aguas arriba cuando el nivel controlado es el del tramo situado aguas arriba (observar Figura 6). SISTEMA CONTROL SISTEMA CONTROL u u P’
  8. 8. P y y - Yc Yc P Lazo cerrado Lazo abierto P: perturbaciones P’: perturbaciones estimadas y: variable controlada Yc: consigna u: acción de control Capítulo 2. Sistemas de Control 9 El control aguas abajo genera indirectamente un control en lazo cerrado de caudales, ya que se obtiene mediante una modificación del caudal aguas arriba. En cambio, el control aguas arriba no genera un control de caudal de lazo cerrado, ya que se obtiene mediante una simple modificación del calado aguas arriba de la compuerta.. Es por ello que este tipo de control es insuficiente y debe de ser complementado mediante un lazo de control en caudales. El control mixto es una estrategia de control que combina estrategias de control aguas arriba y aguas abajo. Este tipo de control también genera indirectamente un lazo cerrado de caudales. Figura 6 – Esquemas de control según la dirección de control 2.2.3 Métodos de diseño Los métodos de análisis de sistemas y de diseño de los controladores han evolucionado del mismo modo que la mayoría de las herramientas utilizadas en ingeniería. La evolución en los sistemas informáticos ha permitido que actualmente estén disponibles entornos en los que se pueden realizar simulaciones dinámicas (por ejemplo Matlab). Es por ello que en los últimos años, estos progresos han permitido que las investigaciones y aplicaciones en la teoría de control automático hallan pasado de utilizar una implementación analógica y monovariable a una implementación digital y multivariable. Control aguas abajo Control aguas arriba Control mixto Capítulo 2. Sistemas de Control 10
  9. 9. Forma digital vs. forma analógica En un esquema analógico, todas las variables son función de un tiempo continuo; en cambio, en un esquema digital las variables se conocen en unos instantes determinados, en un tiempo discreto. Los sistemas de control digital presentan una serie de ventajas como son una menor susceptibilidad al deterioro debido al transcurso del tiempo o a factores del entorno, presenta unos componentes menos sensibles a los ruidos y a las vibraciones en las señales, tienen una mayor flexibilidad a la hora de programar, o poseen una mejor sensibilidad frente a la variación de parámetros. En cambio, la evolución de los ordenadores y de sus capacidades de cálculo permiten reducir los inconvenientes que presentan los controladores digitales, por lo que últimamente su uso se ha extendido en gran cuantía. Las variables medidas en el sistema mediante los sensores llegan al controlador en forma analógica, de modo que en el caso de un controlador digital es necesario utilizador dos convertidores de señal, uno analógico-digital, que permite discretizar la señal para que el controlador pueda realizar los cálculos necesarios, y uno digitalanalógico para poder convertir las órdenes de control calculadas por el controlador en señales continuas, de modo que los actuadores puedan ejecutar los cambios precisos. Métodos monovariables vs. métodos multivariables Un controlador es monovariable si trabaja con una única variable de entrada y una única variable de salida, es decir con variables escalares. En cambio, un controlador es multivariable cuando trabaja con más de una variable de entrada y más de una variable de salida, es decir, las variables de entrada y salida son vectoriales. La mayoría de los métodos desarrollados para la regulación de canales se basan en controladores lineales monovariables en lazo cerrado de tipo PID (proporcional, integral, diferencial). Los métodos monovariables requieren dividir el sistema en varios subsistemas, sin tener en cuenta la interacción entre ellos. Debido a que un canal es un sistema multivariable que presenta grandes interacciones entre sus subsistemas, una posible solución consiste en considerar el proceso global multivariable como una serie de procesos monovariables independientes actuando en paralelo. Hasta el día de hoy se han desarrollado diversos métodos multivariables, aunque su utilización en el control de canales es casi nula. Entre ellos se puede destacar el controlador PID multivariable

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