Protocolo de investigacion de pulsera localizadora para niños y adultos con problemas mentales

1. TECNOLÓGICONACIONAL DE MÉXICO
Instituto Tecnológico de Querétaro
Ingeniería: Mecatrónica
Materia: Taller de Investigación l
Proyecto: Pulsera de silicona con localización GPS y GSM enlazada
a aplicación móvil para niños y personas con demencia
Profesor: Carlos Velasco Santos
Alumnos:
Hernández Isidro Kevin Martin
Lara López Oscar Brandon
Gutierrez Chávez Eduardo
Fecha: 30/11/2018

2. INDICE
• 1.-Planteamiento del problema.
• 2.-Objetivo General.
• 3.-Objetivos Especificos.
• 4.-Marcoteorico.
-Generalidades.
-Antecedentes.
• 5.-Hipotesis.
• 6.-justificación.
• 7.Metodologia.
• 8.-Impacto social.
• 9.-Equipo de trabajo.
• 10.-Plan de actividades.
• 11.-Referencias.

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Ante el aumento en la cifra de infantes desaparecidos en México, que según
el senado de la republica rebaso los 150 mil entre 2007 y 2011.[1]
A esto en la actualidad más de 46 millones de personas sufren demencia en
todo el mundo, en los países con ingresos medios o bajos el 94% de las
personas quesufren de esto son atendidos en el propio domicilio. El
Alzheimer y otras diferencias es por tanto uno de los retos a cubrir.
Aumento de personas con algun tipo de demencia y Alzheimer, se sabe que
en mexico alrededor de 800 mil adultos mayores sufren demencia y 8 de
cada 10 es por Alzheimer[2]
Los dispositivos queen la actualidad existen y ofrecen cierta protección son
pocos y los más sofisticados con funcionamiento GPS, no tienen precio
accesible, dejando a la mayoría de personas sin posibilidad de adquirir uno.
Existen otro tipo de Sensores inalámbricos quese esconden en la ropa,
peluches o accesorios, pero su alcance es limitado.
A pesar de las tecnologías existentes todavía existen números alarmantes, los
infantes sesiguen perdiendo y las personas con alguna discapacidad o
trastorno mental como el Alzheimer siguen necesitando ayuda sobretodo en
países subdesarrollados.
Es necesario una solución accesible para todos, tanto que sea fácil de adquirir
como accesible económicamente el objetivo es cubrir todas esas necesidades
que todavía no están cubiertas en el mercado actual.
Aunado a todo lo ya mencionado el aumento en la cifra de infantes
desaparecidos las pulseras antirrobos existen en diversas opciones como:
Dispositivos Bluetooth y son mayormente usados en bebes ya que su alcance
es de 10.15 metros es perfecto para el hogar pero no muy útil en el exterior.
También existen pulseras más sencillas que simplemente se coloca en la
muñeca del padreo tutor y el otro del infante, tiene un rango limitado ya que

4. son unidos por un cable que se puede estirar y contraer de 5-3 metros
dependiendo el modelo; Tienen un precio accesible pero su funcionamiento
no da para más.
Existe otro tipo de pulsera antirrobo de precio accesible y consiste en las
funciones de alerta de sonido, luces led de advertencia y ubicación.
Sin embargo existe actualmente un dispositivo reloj GPS con funciones como
ubicación en tiempo real, teléfono, mensajería, despertador, contador de
pasos e historial recorrido que podría satisfacer las necesidades anteriores
mencionadas.
A pesar de estar muy completo el dispositivo, estellama mucho la atención y
podría ser removido del infante al aumento del secuestro y por lo mismo y
todas sus características haría más costoso el dispositivo por ende menos
accesible su adquisición.
El dispositivo quese plantea desarrollar esta diseñado en forma de pulsera
para una mayor comodidad, discreción y ya que esta brinde seguridad al
usuario con señales y alertas hacia un dispositivo móvil que este indique
posición y lugar del infante.
La pulsera va complementada con un micro que estuvo programado para el
uso de sus sensores y señales
OBJETIVO GENERAL
Realizar un dispositivo que esté planteado y diseñado en forma de pulsera
para una mayor comodidad y discreción, así como que esta brindeseguridad
al usuario con señales y alertas pero tambien mande un mensajecon la
posición del usuario hacia un dispositivo movil, que esté indique el
posicionamiento y lugar del infante o persona por medio de un link que lo
mande directamente a una aplicación de gps como lo es google maps con la
ubicación del portador de la pulsera.

5. OBJETIVOS ESPECIFICOS
1.- Obtener un dispositivo queentregue en tiempo real la ubicación del
usuario, asícomo un botón de pánico que envié una señal hacia un
dispositivo móvil y se active una alarma de sonido y luz.
2.- Seleccionar un polímero con las características adecuadas para la pulsera
buscando propiedades mecánicas y ergonomía.
3.- Diseñar un circuito integrado compacto basado en un integrado GPS, una
serie de LEDS y una bocina.
4.- Poner a prueba el desempeño y funcionalidad de GPS y el botón de
pánico.
MARCO TEORICO
Antecedentes:
El departamento de defensa de EU puso en funcionamiento el sistema de
localización por Satélite (Global Positions Systems) en 1933, con un principio
para uso exclusivamente militar y fue hasta el año 2000 que secomenzó a
usar como instrumento de navegación para uso libre, así mismo también el
sistema permite conocer posición y altura en que nos encontramos situados.
El sistema GPS también nos permite rastrear en tiempo real la ubicación de
una persona desdecualquier sitio con la condición que estén equipados con
un dispositivo que pueda emitir algún tipo de señal ya sea de radio o
telefónica. El sistema se componede 24 satélites distribuidos en 6 orbitas a
2170 kmde la tierra, están equipados por un transmisor de señales de alta
frecuencia, un reloj atómico y un sistema de computación
 Reptores GPS: Estos detectan , decodifican y procesan las señales que
reciben de los satélites para determinar el punto en el que se
encuentra ya sea portátiles (celulares) o fijos (autos)
Los equipos proceden son:

6.  Medical Intelligent: Con una recepción a computadora, consta de un
trazalete no esta disponible en México y función como una llamada de
teleasistencia para enfermos de Alzheimer, requiere de una red
telefónica GSMde 900 a 1800 MHZ tiene un peso de 200g. y una
precisión de 10 metros[4]
 Wherify: Con un receptor fijo y un receptor móvil el cuidador mira
desde internet el posicionamiento de la persona u objeto que tenga el
emisor a una frecuencia de 900 a 1800 MHZX en red telefónica GSM, el
emisor tiene un peso de 98g y tiene un alcance en territorio GSM[4]
 Kyowa: Su funcionamiento se basa en un emisor tipo mochila y el
receptor es por medio de internet hacia una computadora la aplicación
es para niños, funciona con una frecuencia GSMde 850 MHZ, tiene un
peso de 780g, tiene un alcance solamente en cobertura GMS y una
precisión de 5 metros[4]
El ser humano siempre se a movido por el impulso y satisfacer sus
necesidades básicas esto lo a llevado a evolucionar para poder controlar de
cierta manera, su supervivencia y estilo de vida una de ellos es la seguridad.
El objetivo del sistema de alarma es la detección de cualquier situación de
riesgo que sepresente al portador de la pulsera ya que no significa
simplemente la detección de una alerta si no que logre poner de aviso a la
persona que se lo requiera.
Generalidades:
 LenguajeC: Para programar el microprocesador ellenguaje estándar es
c aunque es posible programarlo con otros lenguajes no es puro, sino
una adaptación que provienede una librería c de alta calidad
 Hardware: Arduino nano original V3.1 de la industria italiana. El
arduino nano es una placa basada en ATmega 320 tiene pareador
funcionalidad de un arduino dominalov o uno pero en un empaque
mas pequeño, puede ser alimentado mediante un conector mini-B
USB, una fuente de voltaje externa no regulable de 6-20V (por el pin
30), o una fuente externa regulable por pin 27 de 5V. La fuente del
voltaje externa selecciona automáticamente a la de mayor voltaje
disponible .

7. Metas
• Que el dispositivo sirva como medio de seguridad de seguridad para
prevenir y evitar el incremento de menores desaparecidos.
• Que el dispositivo apoyeal cuidado y seguridad de las personas que
padecen enfermedades mentales.
• Satisfacer la necesidad del individuo garantizando el servicio que se
está ofreciendo.
• Utilizar el proyecto para proceso de titulación.
HIPOTESIS
Para desarrollo de una pulsera antirrobo que permite dar más seguridad al
usuario y seres querido se llega a la creación de un dispositivo de seguridad
el cual se piensa armar y producir una pulsera localizadora la cual utilice un
microcontrolador(arduino minipro) para programar el modulo GPS con un
receptor GSMpara tarjetas SIMy que esta de la ubicación más precisa
pensando principalmente en un sector de la población más vulnerable.
JUSTIFICACIÓN
El presenteprotocolo tiene como finalidad primordialla fabricación de un
dispositivo GPS que garantice la seguridad de las personas específicamente e
inicialmente sepretende colocar dicho dispositivo para 2 sectores de la
población:
1.- Personas quesufran discapacidades mentales
2.- Niños con problemas de autismo

8. Con los antecedentes de este mismo tipo de dispositivos seplantea generar
un producto que permita ayudar en el ámbito de integridad de una persona
por medio de tecnología accesible a la economía, implementada en la
pulsera. La cual en comparación con las ya existentes en el mercado por la
simpleza y sutileza de esta, o más accesible que las ya existentes en el
mercado nacional y de mejor funcionalidad. Esto se consolida en función del
enfoque del proyecto ya que se dirige a las personas quepadecen algún tipo
de discapacidad mental en las cuales se buscagenerar tranquilidad por
medio de un localizador. Asimismo para el segundo sector puede fungir como
elemento de seguridad para niños y a su vez de tranquilidad para sus padres.
Por esta razón se considera implementar dispositivos de localización en
forma de pulsera ergonómicapara la comodidad pero sobretodo ayuden y
brinden a los padres de familia, ofreciendo la confianza de estar informados
de la ubicación exacta y el movimiento de sus hijos en cualquier momento
del día por medio de una aplicación móvil.
METODOLOGÍA
Material de Pulsera
Silicona: Es un polímero inorgánico derivado del polisiloxano, esta constituido
por una serie de átomos de silicio y oxígeno. Es inodoro e incoloro. La silicona
es inerte y estable a altas temperaturas, lo que la hace útil en gran variedad
de aplicaciones.
Las siliconas pueden clasificarseen relación a la longitud de sus moléculas,
que influye en su uso:
Gaseosas: Menores a 10 unidades básicas
Aceites: Entre 10 y 100 unidades básicas
Resinas: Entre 100 y 500 unidades básicas
Gomas: Entre 500 y 2000 unidades básicas

9. Sus propiedades se puede decir que por su composición química de silicio y
oxígeno, es flexible y suaveal tacto, no mancha, no se desgasta, no envejece,
es resistente al uso que le den (-60°a 250°), no contamina y puede adoptar
formas y lucirse en colores, tiene una baja radioactividad química, es flexible,
elástica y aislante, monetizando sus propiedades a temperaturas extremas
donde otros materiales no soportarían.
PROGRAMACIÓNDEL MODULO GPS
 Se realizara a través de un arduino (Mini Pro).
 Se reconecta el pin 33v del arduino al pin vca del módulo GPS.
 Conecta el pin GND del arduino al pin GNP del modelo GPS.
 Conecte el pin digital 4 del arduino al pin Tx del módulo.
 Conecta el pin 3 del arduino al pin Rx del modelo GPS.
DISEÑO DEL CIRCUITO
Hardware
Buscando ser lo más pequeño posible, pero a su vez la complesidad del
desarrollo debe de estar al alcance de nuestros conocimientos por lo cual
usaremos componentes del nivel:
 Componentes Amplificadores, filtros, microprocesadores.
 Componentes a nivel de módulo GSM y módulos GPS
Con estos componentes se reduce la complejidad del desarrollo y también se
reduce el número de posibles fallas en el diseño.
El modulo será un microcontrolador interno programableque permitirá
cargar nuestro propio FIRWAREy así reducir el número de componentes
externos.
Baterías de Reloj
Los requisitos serán la disponibilidad en el mercado sin necesidad de hacer
grandes pedidos, que fueran recargables y que tuviera una capacidad de al

10. menos 500Ma (por recomendación de los fabricantes de los módulos de
GSM/GPS) y que encaje con el diseño final elegido.
[3]
Cierre de Seguridad
Este cierre debe ser lo suficientemente difícil para que una persona mayor
con demencia o un niño con autismo no sea capaz de quitarlo. Por otro lado
buscamos quesea lo más pequeña posible para que no estorbe y no sea
incomoda.
tabla termoplast
ico
resistenci
a
costo
PA(poliamid
a)
si no accesible
PC(policarb
onato)
no si accesible
PET(tereftal
ato de
polietileno)
si no accesible
SILICONA si si accesible

11. DISEÑO EXTERIOR DE LA PULSERA
El diseño exterior de la pulsera depende de la electrónica y viceversa. Por lo
cual se buscaun proceso iterativo con diversos prototipos hasta alcanzar un
diseño óptimo. Investigando con neuropsicologas, nos enteramos que
cuando una persona con Alzheimer se desorientan intenta quitarsetodo lo
que no vea normal, por eso se a diseñado en forma de pulsera dejando la
parte electrónica por debajo de la pulsera y se mire como una pulsera
normal.
Hardware:
Se busco un diseño de placa lo mas compacta posipible y que esta siga siendo
economicamente accesible.
Componentes: OPAM,capacitores, microcontroladores,modulo GSMy GPS.
Software:
En el softwaresevera impremente una programación con un arduino pro-
mini el cual esta en lenguaje de programación C unicamente con la aplicación
descargablede arduino gratuita y saber programar en C se programa el
codigo para la función correcta del GPS y el boton de panico.[5]
IMPACTO SOCIAL
Los enfermos de Alzheimer se pierden en las calles, niños con autismo se
escapan y se esconden. Estas acciones ponen en peligro la integridad física de
estas personas, el enfermo de Alzheimer que se pierde varias veces en la
calle empieza a llenarse de miedo en cada ocasión un poco más.
Si un ser querido se pierde la familia entra en un estado de gran ansiedad ya
que no saben cuándo lo encontraran de nuevo; todo esto genera un impacto
social en base del aumento de personas desaparecidas en México la cual es
de las más altas a nivel mundial posicionándoseen el lugar 3 (Latinoamérica
post). Según cifras oficiales en México y los principales países
latinoamericanos se calculan 200,000 personasdesaparecidasen las ultimas
2 décadas de las cuales solo en México son 30% niños los cuales son nuestra

12. prioridad. De los 10 países que la ONU clasifica con mayores desapariciones
desde 1980, 7 están en América Latina y según el organismo, esto se debe a
que los grupos queestán al margen de la ley o los mismos gobiernos
imponen control mediante el miedo aumentando la violencia.
Para las personas quepadecen algún tipo de demencia o enfermedad
degenerativa como el Alzheimer, suponeun problema de salud pública en
México.
Según el estudio de la UNAM, en México 2 millones de personas padecen
Alzheimer, de 2012 a la fecha, 200 ancianos en promedio sehan extraviado
cada uno en CDMX; Alzheimer abandono y trata son algunos de los factores.
De tal manera que un dispositivo con diseño sencillo, ergonómico y práctico
como una pulsera antirrobo logre satisfacer esta necesidad social que nos
concierne.
EQUIPO DE TRABAJO
Asesor: Ing. Martin Vega Terrazas
Integrantes:
 Eduardo Gutiérrez Chávez
 Oscar Brandon Lara López
 Kevin Martin Hernández Isidro
El alumno Eduardo Gutiérrez será el encargado del diseño y toma de
decisiones en basedel cambiante estado económico y dentro de esto
establecer relación directa con el asesor.
El alumno Brandon Lara será el capacitado acerca del proceso de la
fabricación y conocimiento de las máquinas de fabricación, dirigir el área de
trabajo así como su personal, analizar y optimizar la reducción de costos y
sacar provecho a la productividad
El alumno Kevin Hernández será el encargado de buscar medios de
distribución para el producto, reuniones con representantes de publicidad,
manejo de página web y redes sociales, roles de ingresos y costos así como
soporteen otras áreas.

13. INFRAESTRUCTURA
Laboratoriode electrónica(ITQ)
 Herramientas para el armado del circuito y prueba del mismo, como
son fuentes de voltaje, cautín, osciloscopio, generador defunciones,
circuitos lógicos TTL, multímetro.
 Impresora 3D
LABORATORIODEMECANICA (ITQ)
 Herramientas y maquinas mecánicas para pruebas
 Taladro para PCB
 Cortadura de placas
LABORATORIODECOMPUTO (ITQ)
 Instalación del Softwarepara nuestra programación
 Softwaredel diseño
BIBLIOTECA (ITQ)
 Consulta de libros
 Acceso de la biblioteca virtual

14. PLAN DE ACTIVIDADES
• Primer trimestre:
-Seleccionar el polimero para la pulsera.
-Comparación de caracteristicas fisicas con otros polimeros.
-Pruebas en el laboratorio.
-Selección de componentes electronicos.
• Segundo trimestre:
-Diseño y fabricación de la pulsera(por medio de impresión 3D).
-Diseño y simulado del circuito.
• Tercer trimestre:
-Desarrollo de la programación.
-Pruebas con el modulo para su previa integración con la pulsera.
• Cuarto trimestre:
-Integración de la pulsera con el circuito ya funcional.
-Fabricación real del prototipo.

15. DIAGRAMA DE GANTT
Diagrama de gantt ene feb marz abril mayo Jun Jul Ago Sep Oct Nov dic
Revisionde literatura
Selecciónde polimero
Comparaciónde
polimeros
Pruebasde
laboratorio
Selecciónde
componentes
electronicosdel
circuito
Diseñoy
fabricación(pulsera)
Fabricaciónen
impresora3D
Diseñoy
simulado(circuitode
pulsera)
Desarrollode la
programación(modulo
gps-gsm)
Pruebasdel circuito
Integraciónde los
componenetes
Pruebasde
funcionamiento
Fabricacióndel
prototipofinal
Exposiciónfinal
Evalucacióndel
proyecto

16. REFERENCIAS
• https://www.proceso.com.mx/330793/mexicano-inventa-brazalete-
antirrobo-para-ninos-2 [1]
• https://www.proceso.com.mx/534234/con-demencia-alrededor-de-
800-mil-adultos-mayores-en-mexico-8-de-cada-10-es-por-alzheimer-
ssa[2]
• https://www.todoslospolimeros.com [3]
• https://naylampmechatronics.com/blog/18_Tutorial-Módulo-GPS-con-
Arduino.html[5]
• Reloj localizador y receptor portable especializado para personas con
Alzheimer y sus cuidadores. Pablo Nebrera Herrera.2016[4]
• http://www.mdpi.com/1424-8220/18/7/2109
• http://www.mdpi.com/1424-8220/18/9/3149
• http://www.mdpi.com/2224-2708/7/4/42