1. UNIVERSIDAD FERMÍN TORO
DECANATO DE INGENIERÍA
ESCUELA DE TELECOMUNICACIONES
CABUDARE, EDO. LARA
DISEÑO DE UNA RED DE SENSORES ACUSTICOS PARA
DETECCION, TRIANGULACION Y NOTIFICACION DE ILICITOS
POR ARMA DE FUEGO
ING. CHRISTIAN CEDOLIN STANCAMPIANO

2. En Venezuela mas del 80% de los ilícitos son a mano armada, la delincuencia
ha ido creciendo considerablemente en los últimos años, en el 2008 se registraron en la
capital venezolana 140 homicidios por cada 100.000 habitantes, el periódico El Nacional
(Caracas 08 de Marzo 2009) indica que el índice de homicidios en el país ha aumentado
un 256% durante 1998-2009, Según la OVV (Observatorio Venezolano de Violencia) para
este año el índice de homicidios podría llegar a 19000.
En situaciones delictivas el tiempo de respuesta de los entes de protección
ciudadana es de suma importancia una respuesta rápida aumenta las posibilidades de
atrapar los delincuentes implicados, pudiendo disminuir la cantidad de victimas, según
el Manual de criminalística de Carlos Guzmán en caso de homicidios las primeras 24
horas son las más importantes para la recolección de evidencia, después de este corto
período las probabilidades de atrapar al sospechoso decrecen a un 50%.
De igual forma los índices delictivos en el país son realizados
manualmente, teniendo como principal defecto el factor humano, esto quiere decir que
si el ilícito no es notificado por algún ciudadano, dichos actos no se verían reflejados en
el índice, es por ello que a su vez se requiere un sistema automatizado que descarte el
factor humano, reflejando y catalogando todas las ocurrencias por sector y así
administrar de forma eficiente el personal de los entes de protección ciudadana.

3. Debido a las características del presente sistema, el mismo puede ser
implementado en cualquier sector urbano sea del país como del resto del
mundo, donde exista la presencia de una red celular GSM y donde la banda de 2,4GHz
sea una banda libre de interferencias.
El proyecto beneficiará principalmente a los habitantes de las comunidades en
las cuales se implemente el sistema, brindando tranquilidad psicológica para el
ciudadano y creando pánico entre los malhechores, esto se debe a que un delincuente
preferirá realizar actos punibles por la ley en zonas donde el sistema no se encuentre
implementado, ya que esto significaría un menor riesgo para el mismo.
Por otra parte la presente propuesta, también beneficia a los cuerpos de
protección ciudadana brindándole información referente al tipo de armamento
implementado en el suceso, de igual forma el sistema generará informes de índices
delictivos precisos especificados por zonas urbanas de mayor incidencia, es posible así
administrar de forma eficiente el despliegue de unidades en el territorio nacional.

4. Actualmente en el país no existe ningún sistema que detecte, triangule y
notifique de forma autónoma los ilícitos a mano armada, sin embargo, la policía de
Miranda actualmente posee un sistema de mapa delictivo que funciona a través de la
tecnología satelital; este sistema funciona tomando en cuenta el lugar exacto donde
ocurren hechos delictivos en la región a través de un dispositivo GPS y es llevado a un
mapa de la región para ubicar con precisión donde sucede el ilícito. Esto permite
contabilizar y reflejar la cantidad de infracciones ocurridas en un sitio
determinado, además de conocer el lugar en el que se concentran los mismos, el
problema de este sistema es que sigue contando con el factor humano, para que un
ilícito sea registrado en la base de datos primero debe ser notificado por algún
ciudadano responsable y seguidamente debe ir un funcionario al sitio y marcar la
ubicación GPS del suceso mediante un PDA.
El sistema que se plantea detecta los niveles de frecuencia y SPL generados
por la detonación de un arma de fuego, cuando un sonido posee las características de
dichas detonaciones, los sensores esclavos envían los niveles detectados al sensor
maestro, el cual filtra la información relevante, enviando los datos a la central de
policía, donde un servidor triangulará el lugar exacto de donde se produjo la detonación
y notificará a la patrulla más cercana al sitio, a su vez el servidor guardará la información
en una base de datos para generar posteriores informes.

5. = Nodo Esclavo = Nodo Maestro
Sensor 1
Nodo El presente diseño se
Esclavo
Nodo
estructura de manera general
Sensor 2
.
Esclavo Protocolo
ZigBee
Protocolo
ZigBee según se visualiza en la figura
.
.
.
número 1. Principalmente el
Nodo
Sensor n
Esclavo sistema se basa en el desarrollo
Nodo
Sensor m Maestro de un grupo de sensores
acústicos. Los cuales deberán
ubicarse en el entorno
Modem GSM
urbano, estos sensores deberán
RED Celular
interactuar entre sí para
RED Celular
compartir la información
Programa Gestor Central de
Policia
adquirida en cuanto a niveles de
Modem UMTS
RED Celular presión sonora y
Internet frecuencia, permitiéndoles
Modem GSM
Servidor Central de Policia responder ante un nodo maestro
API Google MAPS
que se encargara de discriminar
parámetros redundantes y
GPS
Servidor My SQL
Patrulla
comunicar la información útil y
Figura 1
Diagrama General Sistema de Detección de Ilícitos a Mano Armada
necesaria al servidor de la central
de policía.

6. Arreglo con 2 Arreglo con 3
cardiode Cardiode Omnidireccional
Cardiode
Figura 2
Arreglo de Micrófonos
El transductor es el encargado de capturar la señal acústica convirtiéndola en
una señal eléctrica (en mV), cuando se elige un tipo de transductor se determina
primero que se va a detectar y el rango o esquema polar en el cual se desea obtener
una amplia ganancia, la fuente de sonido que se desea medir podrá estar ubicada en
cualquier punto a 360° alrededor del sensor, para ello es apropiado implementar un
micrófono omnidireccional (ver figura 2).
El problema con este tipo de micrófonos es que resulta difícil cubrir
distancias muy grandes (debería ser amplificado muchas veces) es por ello que se
implementará un arreglo de micrófono direccionales tipo cardiode con una sensibilidad
de -25dB, los transductores tipo cardiode tienen un ángulo mínimo de incidencia de
180° y al ser direccionales deben ser amplificados menos veces

7. Durante el transcurso del presente
trabajo de grado se han discutido las
características necesarias que debe tener la red
de sensores, entre ellas se ha especificado que la
red debe ser dinámica adaptándose a los posibles
cambios en su entorno, todos los sensores deben
tener mínimo una ruta por la cual acceder al
nodo maestro, debe ser de rápida transmisión de
datos y a su vez ser un sistema económico y
sencillo de instalar, analizando todas las
topologías de red posibles disponibles con Xbee
se eligió la topología mesh (ver figura 3) que
Figura 3 prácticamente es una red estrella en la cual todos
Topología tipo mesh red XBee
los routers (nodos esclavos) se comunican entre sí
y a su vez con el coordinador (nodo maestro) de
los cuales sólo puede existir uno por red.

8. Una vez que la red de sensores detecta
y notifica a los entes competentes que ocurrió un
evento es necesario procesar los datos; para ello
en la estación de policía de la zona se debe
instalar un servidor con conectividad a internet, el
mismo se compone de una base de datos y un
programa gestor que recibirá el mensaje
mediante un modem GSM y procesará los datos
para generar la triangulación y notificar de
manera automatizada a la patrulla más cercana al
evento.

9. Para permitir que el sistema busque y notifique la patrulla más cercana, estas deberán
estar equipadas con una computadora para el procesamiento de los datos recibidos y
un modem UMTS el cual permitirá la conexión a internet para así descargar y
visualizar las coordenadas de la triangulación en conjunto con las APP de Google
Maps. También dispondrán de un sistema de GPS para que la base de datos de la
central de policía sepa en todo momento donde se encuentran ubicadas las patrullas
y como último requisito un programa manejador de patrulla que en esencia es un
gestor POP3 para facilitar la conexión y descarga de la información enviada por el
servidor de la estación de policía.

10. Al notificarse en tiempo real las detonaciones por
armas de fuego se reduce considerablemente el
tiempo de notificación, esto ayuda a que los entes de
protección civil puedan acudir a las escenas del crimen
casi inmediatamente aumentando considerablemente
las posibilidades de atrapar al delincuente.
Mediante los informes de ilícitos que el servidor
central genera se puede determinar en que zonas
existe mayor delincuencia y así distribuir más personal
hacia ellas.
Según la pirámide de necesidades humanas para la
autorrealización de Maslow una de las principales
necesidades del ser humano es la seguridad.

11. Costos máximos por componente de la red:
Sensor Acústico. Esclavo = 1620 Bsf.
Sensor Acústico Maestro = 2300 Bsf.
Servidor Central = 14000 Bsf.
Sistema Patrulla Inteligente = 2000 Bsf.
Para cubrir las zonas pobladas de la ciudad de Barquisimeto se requieren 320
sensores, esto genera una inversión pertinente frente a los beneficios que el sistema
promete, tales como, proveer herramientas tecnológicas para el trabajo de los entes de
protección ciudadana, establecer un punto de partida para la determinación de los
índices delictivos a través de datos estadísticos, suministrar las posibilidades de apresar
al proscrito autor del hecho ilícito y permitir la distribución equitativa y en justa medida
de las fuerzas policiales.