SISTEMA IOT PARA EL CONTROL Y MONITOREO DE ALIMENTACIÓN Y TEMPERATURA AVÍCOLA EN LA EMPRESA ABIMAVES

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR SEDE SANTO DOMINGO

Dirección Académica – Escuela de Sistemas

SISTEMA IOT PARA EL CONTROL Y MONITOREO DE ALIMENTACIÓN Y TEMPERATURA AVÍCOLA EN LA EMPRESA ABIMAVES EN EL CANTÓN SANTO DOMINGO Trabajo de Titulación previo a la obtención del título de Ingeniero de Sistemas y Computación.

Línea de Investigación: Tecnologías de la información y la comunicación.

Autores: JONATHAN MARIO MORENO RIVERA STALIN JAVIER PINOS SUMBA Director: Mg. FAUSTO ERNESTO OROZCO IGUASNIA

Santo Domingo – Ecuador Agosto, 2020

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR SEDE SANTO DOMINGO

Dirección Académica – Escuela de Sistemas

HOJA DE APROBACIÓN SISTEMA IOT PARA EL CONTROL Y MONITOREO DE ALIMENTACIÓN Y TEMPERATURA AVÍCOLA EN LA EMPRESA ABIMAVES EN EL CANTÓN SANTO DOMINGO Línea de Investigación: Tecnologías de la información y la comunicación.

Autores: JONATHAN MARIO MORENO RIVERA STALIN JAVIER PINOS SUMBA

Fausto Ernesto Orozco Iguasnia, Mg. DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN Francisco Sánchez Parrales, Mg. CALIFICADOR Luis Javier Ulloa Meneses, Mg. CALIFICADOR Luis Javier Ulloa Meneses, Mg. DIRECTOR DE LA ESCUELA DE SISTEMAS

Santo Domingo – Ecuador Agosto, 2020

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DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD Y RESPONSABILIDAD Nosotros, JONATHAN MARIO MORENO RIVERA portador de la cédula de ciudadanía No. 230034964-0 y STALIN JAVIER PINOS SUMBA portador de la cédula de ciudadanía No. 235016236-4 declaramos que los resultados obtenidos en la investigación que presentamos como informe final, previo la obtención del Grado de Ingeniero de sistemas y Computación son absolutamente originales, auténticos y personales.

En tal virtud, declaramos que el contenido, las conclusiones y los efectos legales y académicos que se desprenden del trabajo propuesto de investigación y luego de la redacción de este documento son y serán de nuestra sola y exclusiva responsabilidad legal y académica.

Igualmente declaramos que todo resultado académico que se desprenda de esta investigación y que se difunda tendrá como filiación la Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Sede Santo Domingo, reconociendo en las autorías al director del Trabajo de Titulación y demás profesores que amerita.

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INFORME DE TRABAJO DE TITULACIÓN ESCRITO DE GRADO Ph.D Fernando Lara Lara Dirección de Investigación y Postgrados Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Santo Domingo. De mi consideración,

Por medio del presente informe en calidad de director del trabajo de titulación de Grado de la Escuela Sistemas, titulado: Sistema IoT para el control y monitoreo de alimentación y temperatura avícola en la empresa ABIMAVES en el cantón Santo Domingo, realizado por los estudiantes : JONATHAN MARIO MORENO RIVERA portador de la cédula de ciudadanía No. 230034964-0 y STALIN JAVIER PINOS SUMBA portador de la cédula de ciudadanía No. 235016236-4, previo a la obtención del título de Ingenieros de Sistemas y Computación, informó que el presente trabajo de titulación escrito se encuentra finalizado conforme a la guía y el formato de la Sede vigente.

Santo Domingo, 18/08/2020.

Atentamente,

Profesor Auxiliar I

v

RESUMEN El internet de las cosas conocida como IoT permite la interconexión digital de las actividades cotidianas via internet, una de sus ventajas es una mayor eficiencia, productividad e innovación en negocios con la generación de nuevas ideas. El objetivo de la investigación es la automatización de los procesos industriales con un sistema IoT controlado por una aplicación web para mejorar el control de producción de la granja avícola ABIMAVES. En cuanto a la metodología se seleccionó un enfoque cuantitativo, con el objeto de evidenciar el impacto de la crianza de pollos en granjas avícolas; en el diseño de investigación se utilizó la investigación ex post-facto y aplicada. El sistema de control se manejó bajo el marco de trabajo SCRUM y esta establecido en dos modulos; el sistema web basado en Software libre con PHP v.7.3, Laravel v.7 para el Back-end, y en el Front-end se utilizó el lenguaje de hipertexto HTML 5, Vuejs v.2 y Bootstrap v.4.5; como Sistema Gestor de Base de Datos se usó MySQL v.5.7 y como editor de texto Visual Code v.1.45, y para el sistema IoT se uso de un modulo Arduino Mega 2560, sensores de temperatura DS18B20 y sensores de peso HX711. Para la recolección de datos el instrumento utilizado fue la encuesta. La viabilidad del proyecto se demuestra mediante la prueba de Chi-cuadrado donde se manifiesta que incide positivamente los procesos automatizados de crianza de pollos en las granjas avícolas.

Palabras clave: Sistema a tiempo real, sistema informático, proyecto de investigación.

vi

ABSTRACT The internet of things known as IoT allows the digital interconnection of daily activities through the internet, one of its advantages is greater efficiency, productivity and innovation in business with the generation of new ideas. The objective of the research is the automation of industrial processes with an IoT system controlled by a web application to improve The production control of the ABIMAVES poultry farm. In terms of methodology, a quantitative approach was selected, in order to demonstrate the impact of chicken-rearing in poultry farms; An ex post-facto and applied research was used in the design of this investigation. The control system was managed under the SCRUM framework and is established in two modules; the web system based on Free Software with PHP v.7.3, Laravel v.7 for the Back-end, and in the Frontend the hipertext language HTML 5, Vuejs v.2 and Bootstrap v.4.5; MySQL v.5.7 was used as the Database Management System and Visual Code v.1.45 as text editor, and for the IoT system, an Arduino Mega 2560 module, DS18B20 temperature sensors and HX711 weight sensors were used. For the data collection, the instrument used was the survey. The viability of the project is demonstrated by Chi-square test where it is shown that the automated chickenrearing processes in poultry farms have a positive impact.

Keywords: real time System, Computer System, investigation project.

vii

ÍNDICE DE CONTENIDOS 1.

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

2.

REVISIÓN LITERARIA .................................................................................. 6

2.1.

Software ............................................................................................................... 6

2.2.

Aplicación Web .................................................................................................... 6

2.3.

Internet of Things (IoT) ....................................................................................... 6

2.4.

Arduino ................................................................................................................ 7

2.5.

Ingeniería de Software ......................................................................................... 7

2.6.

Front-End ............................................................................................................. 8

2.7.

Back-End .............................................................................................................. 9

2.8.

Framework ......................................................................................................... 10

2.9.

Base de datos ...................................................................................................... 11

2.10.

Metodologías de desarrollo de software ............................................................ 12

2.11.

Identificación de herramientas ........................................................................... 13

3.

METODOLOGÍA ............................................................................................ 19

3.1.

Enfoque, diseño y tipo de investigación ............................................................ 19

3.2.

Población y muestra ........................................................................................... 20

3.3.

Técnicas de recogida de datos ............................................................................ 21

3.4.

Operacionalización de las variables o categorías ............................................... 21

3.5.

Técnicas de análisis de datos.............................................................................. 23

4.

RESULTADOS ................................................................................................. 24

4.1.

Discusión y análisis de resultados ...................................................................... 24

5.

DISCUSIÓN ...................................................................................................... 34

6.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................. 35

6.1.

Conclusiones ...................................................................................................... 35

6.2.

Recomendaciones ............................................................................................... 36

viii 7.

REFERENCIAS ............................................................................................... 37

8.

ANEXOS ........................................................................................................... 39

Anexo 1. Cronograma .............................................................................................................. 39 Anexo 2. Carta de impacto....................................................................................................... 40 Anexo 3. Recursos ................................................................................................................... 41 Anexo 4. Cuestionario de la encuesta ...................................................................................... 42 Anexo 5. Desarrollo de la metodología ................................................................................... 44 Anexo 6. Historias de Usuarios ............................................................................................... 59

ix

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Comparación entre Frameworks ................................................................................ 14 Tabla 2. Comparación de Gestores de Base de Datos ............................................................. 15 Tabla 3. Comparación de las metodologías de desarrollo de software .................................... 17 Tabla 4. Comparación de metodologías de desarrollo ágil. ..................................................... 18 Tabla 5. Operacionalización de la variable independiente ...................................................... 22 Tabla 6. Operacionalización de la variable dependiente ......................................................... 23 Tabla 18. Frecuencia observada de la pregunta 3 - Encuesta .................................................. 30 Tabla 19. Frecuencia observada de la pregunta 11 - Encuesta ................................................ 31 Tabla 20. Cuadro de frecuencia observada .............................................................................. 31 Tabla 21. Chi-Cuadrado Calculado.......................................................................................... 32 Tabla 22. Roles Scrum ............................................................................................................. 44 Tabla 23. Escala de complejidad ............................................................................................. 44 Tabla 24. Product Backlog....................................................................................................... 45 Tabla 25. Sprint Backlog 1 ...................................................................................................... 45 Tabla 26. Burndown chart sprint 1 .......................................................................................... 51 Tabla 27. Sprint Backlog 2 ...................................................................................................... 52 Tabla 28. Burndown chart sprint 2 .......................................................................................... 57

x

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Control de una computadora .................................................................................... 24 Figura 2. Uso de una aplicación web ....................................................................................... 25 Figura 3. Procesos industriales controlados por computadoras. .............................................. 25 Figura 4. Internet de las cosas. ................................................................................................. 26 Figura 5. Instrumentos de medición de temperatura. ............................................................... 26 Figura 6. Instrumento de medición de alimento ...................................................................... 27 Figura 7. Registro de pollos muertos. ...................................................................................... 27 Figura 8. Registro de la cantidad de alimento por día. ............................................................ 28 Figura 9. Registro de temperaturas. ......................................................................................... 28 Figura 10. Registro de unidades producidas por lotes. ............................................................ 29 Figura 11. Registro de login de usuarios del sistema............................................................... 29 Figura 12. Interfaz del login de multiusuario........................................................................... 47 Figura 13. Codigo de la interfaz del login multiusuario .......................................................... 47 Figura 14. Interfaz del ingreso del loto de pollos .................................................................... 48 Figura 15. Formulario para los datos del nuevo lote de pollos ................................................ 48 Figura 16. Codigo del formulario del nuevo ingreso de lote de pollos.................................... 49 Figura 17. Interfaz del ingreso de datos del control del lote .................................................... 49 Figura 18. Codigo del formulario del control de datos del lote de pollos ............................... 50 Figura 19. Interfaz de la visualización de datos del control ................................................... 50 Figura 20. Interfaz de la visualización de los reportes............................................................. 54 Figura 21. Interfaz del control de usuarios .............................................................................. 54 Figura 22. Interfaz del ingreso de un nuevo usuario ................................................................ 55 Figura 23. Elaboración del prototipo ....................................................................................... 55 Figura 24. Interconexión de la aplicación con la maqueta ....................................................... 56

1

1.

INTRODUCCIÓN

Los sistemas IoT es definido como el internet de las cosas que se refiere a la interconexión digital de objetos cotidianos con el internet. El internet de las cosas fue propuesto en 1999 en donde se investigaba la identificación por radiofrecuencias en red y tecnologías de sensores. La empresa estadounidense CISCO es quien está detrás de la iniciativa de la investigación.

El desarrollo del sistema IoT para el control de alimentación y de temperatura avícola en la empresa ABIMAVES en el cantón Santo Domingo brinda la información detallada de los recursos bibliográficos específicos a los temas relacionados con un sistema IoT, la empresa ABIMAVES mismo dedicada a la crianza de pollos de engorde, ubicada en la Provincia de Santo Domingo, vía a puerto limón. Realiza sus procesos de crianza de forma manual en lo que es la alimentación y control de temperatura.

El presente proyecto de grado detalla en cada una de las secciones los contenidos más importantes para la comprensión del lector, la investigación se encuentra sustentado con información bibliográfica extraída de la biblioteca virtual de artículos en Scopus o Google académico permitieron ampliar conocimientos relacionados con la problemática y algunos antecedentes que sirven de base para la presente investigación, asegurando que dicho trabajo de grado sea respaldado con información confiable.

Un trabajo similar de los autores Zhang, Kong, Zhai, Han, Wu, Zhu (2016) titulado “Design and development of IOT monitoring equipment for open livestock environment”. Su objetivo es el de implementar un ambiente de cría de ganado y aves de corral. Se diseñaron diagramas esquemáticos y dibujos de PCB (Placa de circuito impreso) de un dispositivo de monitoreo inalámbrico de 16 canales para el entorno de cría de ganado y aves de corral. Los dispositivos se pusieron en una aplicación de prueba en 11 granjas de ganado y aves de corral.

Se probaron la estabilidad y adaptabilidad de los dispositivos. Se obtuvo un gran efecto en 9 de 11 granjas sobre el crecimiento animal, la prevención y la cura de enfermedades animales, y la mejora de los productos animales.

Un segundo trabajo de investigación de los autores Raj, Jayanthi (2018) presentaron su trabajo de investigación titulado “IoT-based real-time poultry monitoring and health status identification” el objetivo inicial de este documento es desarrollar un sistema IOT integrado

2 conectado con el servidor que pueda monitorear las granjas avícolas. Esto permite que los usuarios detecten las unidades enfermas antes y ofrece una solución rentable para la industria avícola. Se realizó de acuerdo a una investigación no experimental porque se basa fundamentalmente en la observación de las aves de corral mediante el monitoreo constante.

Los resultados que se obtuvieron se demuestra un efecto considerable, debido que se permitió a un 70% de las aves proteger de las enfermedades, el 30% de las aves de corral sufrieron enfermedades y mediante el monitoreo se pudo prevenir las enfermedades por todo el corral.

Un tercer trabajo de titulación de los autores Zhou, Beattie, Shumacher (2017) en su trabajo de investigación titulado “Develop a low-cost remote monitoring and control system for poultry barn” el su objetivo de estudio es el desarrollar un sistema de monitoreo y control remoto de bajo costo. Está compuesto por sensores, microcontroladores Arduino, módulos ZigBee, una Raspberry Pi y controladores de motor. El sistema de control y monitorización en la nube constaba de la plataforma ARTIC Cloud IOT, la base de datos MySQL y una interfaz de sitio web. El sistema se probó en el laboratorio, los resultados muestran que el sistema era capaz de recopilar datos ambientales de forma remota y visualizarlos en el sitio web, y es extensible con más nodos de detección locales.

Un cuarto trabajo de titulación realizado por los autores Sitaram, Ankush, Anant, Raghunath (2018) titulado “IoT based Smart Management of Poultry Farm and Electricity Generation” menciona que su objetivo es la automatización de la granja avícola utilizando la tecnología IoT para realizar diversas tareas relacionadas con la gestión. Los resultados que se obtuvieron con el seguimiento de los parámetros aumentaron la producción y la calidad del pollo en un porcentaje mayor a las cantidades obtenidas con normalidad.

Una última investigación consultada fue la de Goud, Sudharson (2015) en su trabajo de investigación titulado “Internet based smart poultry farm” el mismo que menciona que su objetivo se centra en la integración de sensores inalámbricos y la red del sistema móvil para controlar y monitorear de forma remota los parámetros ambientales en una granja avícola.. El investigador propuso una metodología experimental para Alerta, control de la temperatura, la humedad, el nivel de agua, se implementó con la ayuda de Arduino UNO para controlar y alertar. Sus resultados son obtenidos mediante la adquisición de todos los valores de los sensores y pasando a la web se puede ver en las hojas de cálculo de Google.

3 De los trabajos de investigación citados con anterioridad los cinco trabajos realizan una investigación observatorio con el uso de dispositivo de monitoreo como sensores inalámbricos.

El tercero, cuarto y quinto realizan una investigación experimental con respecto a la manipulación del ambiente mediante el uso de sensores, módulos ZigBee, una Raspberry Pi o Arduino y controladores de motor. En base a los trabos citados de los distintos autores, el proyecto de titulación se plantea desarrollar una aplicación web y un sistema IoT de bajo costo haciendo uso de la tecnología de las placas Arduino con sensores de temperatura, sensores de peso, entre otros equipos tecnológicos.

Adaptando a la placa Arduino el control de la cantidad de comida que se le brinda a los pollos mediante el uso de los sensores de peso, la misma placa Arduino controla la temperatura utilizando sensores de temperatura para el proceso de activación de los ventiladores del corral.

El uso de la aplicación web es para el control del sistema de automatización para llevar registros automáticos de las cantidades de aves por corral, entre otros registros, esto también permite crear una iniciativa de interés a los usuarios a que tengan mayor interés sobre las nuevas tecnologías de desarrollo industrial.

La propuesta está basada en el Plan Nacional de Desarrollo 2017-2021 Toda una vida, del objetivo 5 que menciona “Impulsar la productividad y competitividad para el crecimiento económico sostenible de manera redistributiva y solidaria”, especificando en la política 5.6 la misma que busca “Promover la investigación, la formación, la capacitación, el desarrollo y la transparencia tecnológica, la innovación y el emprendimiento, la protección de la propiedad intelectual, para impulsar el cambio de la matriz productiva mediante la vinculación entre el sector público, productivo y las universidades” (Secretaría Técnica Planifica Ecuador, 2017).

Una Granja Avícola es un espacio de crianza de pollos destinados a la producción de alimentos procesados, los espacios establecidos son promovidos por Instituciones Privadas para brindar alimentos procesados de calidad, dentro del campo de crianza de animales promueve a que las instituciones puedan generar a una mayor productividad y un mejor tratamiento en la parte nutricional de las aves.

La empresa ABIMAVES, es una empresa que se dedica a la producción y comercialización de productos avícolas, como balanceados para aves de corral, cerdos, ganado vacuno cuyes etc. Además de elaborar suplementos alimenticios y concentrados, todo para

4 garantizar la correcta nutrición y dieta de los animales para los que están dirigidos sus productos.

En la actualidad existen países o regiones dentro de un mismo país donde la mano de obra es escasa y de baja calificación, entonces, los errores en el manejo diario en criaderos de aves ya sean en aves de postura o aves productoras de carne son comunes. Existe maquinaria automatizada que regula algunos procesos sobre la alimentación y temperatura de pollos, sin embargo, dicha maquinaria carece de una implementación de software adecuada para un mejor control de los procesos que realiza.

Para mejorar los procesos industriales de empresas con crianza de animales como aves de corral, y minimizar los procesos manuales o comunes que se siguen realizando en la actualidad, se propone el desarrollo de nuevas técnicas de tecnologías haciendo uso de software y equipos tecnológicos que se encuentren al alcance del usuario, en estos tipo de lugares se están implementado sistemas automatizados haciendo uso del internet de las cosas para un mejor desarrollo industrial, para realizar la automatización del control de los equipos industriales en el proceso de alimentación y control de temperatura se necesita realizar una intervención de investigación haciendo uso de técnicas de recopilación de información y posteriormente técnicas de análisis de datos, permitiendo así realizar pruebas para la evaluación del impacto que se tiene como resultado del desarrollo del software para la automatización de granjas avícolas.

El proyecto se limitará al desarrollo de un sistema IoT controlado por una aplicación web, misma que permita llevar un control en el proceso de crecimiento y engorde de pollos, el estudio se centrará transcurrido las 2 semanas después de la incubación hasta la semana 6 que es cuando el ave está lista para ser procesada, los puntos establecidos que se tratarán son: medir la cantidad de alimento del silo, medir y controlar una temperatura estable de 32°C. Este proyecto se centra únicamente en los pollos de tipo engorde ya que son los que se producen industrialmente, además de que el tiempo de producción empleado es significativamente menor al de otros tipos de pollos como los de campo, por ejemplo, que tardan aproximadamente 90 días. Para realizar este proyecto se hará uso de tecnologías de bajo coste con microcontroladores como Arduino y sensores que actuarán para medir la temperatura y cantidad de alimento utilizado. Además, se llevará a cabo el desarrollo de una aplicación Web para el respectivo control del sistema.

5 Los elementos anteriores condujeron a la formulación del problema de investigación: ¿Cómo incide los sistemas IoT en el proceso industrial de crianza de pollos en la granja avícola de la Empresa ABIMAVES? ¿Cuál es el índice de uso de los sistemas IoT en el proceso de crianza de pollos? ¿Cuál es proceso que se lleva a cabo para el control de alimentación de pollos? ¿Qué procesos se realizan para controlar la temperatura de los pollos? ¿Cuáles son los recursos industriales para la elaboración del sistema automatizado? ¿Qué tipo de sistema IOT puede ser aplicable para el control de alimentación y temperatura de pollos?

En función de la problemática, los objetivos de la investigación son los siguientes: Objetivo general: Automatizar los procesos industriales con un sistema IoT controlado por una aplicación web para mejorar el control de la granja avícola de la empresa ABIMAVES. Objetivos específicos: ▪

Analizar la viabilidad de la aplicación de los sistemas IoT en el proceso de crianza de pollos en la granja de la empresa ABIMAVES.

▪

Determinar el proceso que se lleva a cabo para la alimentación y la medición de temperatura en las granjas avícolas.

▪

Seleccionar los recursos de sistemas IoT que garanticen la automatización de los procesos de engorde.

▪

Establecer una metodología de desarrollo de software y las herramientas tecnológicas para la conexión de la aplicación y el sistema IoT.

▪

Desarrollar una aplicación web para el control automatizado de la alimentación y temperatura de la granja avícola.

6

2.

REVISIÓN LITERARIA

2.1. Software Son conjuntos de programas que procesan instrucciones o reglas permitiendo que el ordenador realice múltiples funcionalidades para el uso del cliente sea uno en particular o para una línea de mercados en general.

Un software conlleva instrucciones que una vez siendo ejecutadas nos permite obtener funciones y características buscadas, permitiendo la manipulación adecuada de los datos (Pressman, 2010. p.3).

2.2.

Aplicación Web En la ingeniería de software se denomina aplicación web a aquellas herramientas que

los usuarios pueden utilizar accediendo a un servidor web a través de internet o de una intranet mediante un navegador.

Una aplicación web (web-based application) es un tipo especial de aplicación cliente/servidor, donde tanto el cliente (el navegador, explorador o visualizador) como el servidor (el servidor web) y el protocolo mediante el que se comunican (HyperText Transfer Protocol (HTTP)) están estandarizados y no han de ser creados por el programador de aplicaciones (Mora, 2001, pág. 8).

2.3.

Internet of Things (IoT) La internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés) es un sistema de dispositivos de

computación interrelacionados, máquinas mecánicas y digitales, objetos, animales o personas que tienen identificadores únicos y la capacidad de transferir datos a través de una red, sin requerir de interacciones humano a humano o humano a computadora.

7 Es un concepto que se refiere a una interconexión digital de objetos cotidianos con internet. Es, en definitiva, la conexión de internet más con objetos que con personas. (Evans, D. 2011)

2.4.

Arduino Arduino es una herramienta para hacer que los ordenadores puedan sentir y controlar

el mundo físico a través de tu ordenador personal. Es una plataforma de desarrollo de computación física (physical computing) de código abierto, basada en una placa con un sencillo microcontrolador y un entorno de desarrollo para crear software (programas) para la placa.

Arduino es una plataforma electrónica de código abierto basada en hardware y software fácil de usar. (Arduino, 2019).

2.5.

Ingeniería de Software La ingeniería de software surge por la necesidad de elaborar un producto de calidad en

el proceso de construcción del proyecto de software; es preciso entender, en primera instancia, el problema existente antes de desarrollar una aplicación. Una vez que se logra asimilar la problemática, se prosigue con la etapa de diseño, donde se debe cimentar toda la estructura del proyecto manteniendo unos altos estándares, se puede decir que el diseño es una etapa trascendental, por último, a medida que la funcionalidad del software aumenta, las demanda de adaptarla y mejorarla también crecerá, por lo tanto, dicho software debe ser capaz de recibir mantenimiento con cierta facilidad.

El IEEE señala que "La ingeniería de software es: 1) La aplicación de un enfoque sistemático, disciplinado y cuantificable al desarrollo, operación y mantenimiento de software; es decir, la aplicación de la ingeniería al software. 2) El estudio de enfoques según el punto 1” (Pressman, 2010, pág. 11).

2.5.1. Diversidad de La Ingeniería de Software De acuerdo con Sommerville (2011) el factor más significativo, a la hora de elegir qué técnicas y métodos de ingeniería de software son lo más apropiados, es el tipo de aplicación

8 que va a ser desarrollada. Existen diversos tipos de aplicaciones; aplicaciones independientes, sistemas de procesamiento en lotes, sistemas de entretenimiento, sistemas de adquisición de datos, sistemas de sistemas, entre otras varias, cabe destacar las siguientes: • Aplicaciones interactivas basadas en transacción: son aplicaciones que se ejecutan en una computadora remota, a la que los usuarios acceden desde sus propias PC, a través de un interfaz Web. • Sistemas de control embebido: son sistemas de control de software que gestionan dispositivos de hardware.

2.5.2. Arquitectura Cliente/Servidor De acuerdo con López, et al., (2012) este tipo de arquitectura se fundamenta en la idea de servicio, donde el cliente es el componente que consume servicios y el servidor se encarga de proveerles. En este contexto, se puede ver en la Figura 6 su funcionamiento de manera clara y sencilla; El cliente realiza una petición y el servidor se encarga de atenderla y despacharla.

Dentro del entorno Web, los servicios que ofrecen suelen estar agrupados en capas que se diferencian por su funcionalidad; por lo general, existen 3 tipos de capas: capa de presentación (lo que el cliente ve), capa de negocio (gestiona las funcionalidades) y la capa de persistencia (donde residen los datos) (pp. 14-15).

2.6.

Front-End

2.6.1. HTML5 Y CSS3 HTML (HyperText Markup Language) es un lenguaje de marcado de hipertexto, que permite presentar la información en forma de texto estructurado a través de etiquetas. Un documento HTML también puede contener elementos multimedia como, por ejemplo, imágenes, sonido y vídeo. Este lenguaje de marcado no debe ser confundido con un lenguaje de programación; carece de características propias de este tipo de lenguajes (flujos de control, operadores, funciones, variables, etc.) (Rubiales, 2013, p. 38).

9 HTML5 es la última versión de este lenguaje, y trae consigo mejoras que facilitan el desarrollo, entre sus novedades cabe destacar la inserción de nuevas etiquetas, que definen una nueva estructura dentro del documento HTML. Se agregan nuevos controles y funcionalidades en los formularios, soporta de forma nativa el audio y vídeo (anteriormente se necesitaba plugins), no tiene una sintaxis tan estricta como en sus primeras versiones y se elimina varias etiquetas que pierden su funcionalidad gracias a esta nueva versión (Rubiales, 2013, pág. 205) CSS3 se trata de la última versión de las hojas de estilo en cascada, siendo un lenguaje de diseño dentro de una página Web, comprende la presentación, el aspecto y la posición que tendrán todos los elementos disponibles. El uso de las hojas de estilo se ha convertido en un componente esencial en la actualidad, debido a que permite separar completamente la presentación del contenido (Rubiales, 2013, pág. 205) 2.6.2. JavaScript (Orós, 2013) JavaScript es un lenguaje de programación que fue creado por Netscape con el objetivo de integrarse en HTML y facilitar la creación de páginas dinámicas. El código, llamado script, se intercala directamente en el documento HTML y no es necesaria su compilación, ya que el propio navegador se encarga de interpretarlo, gracias a esta funcionalidad no existe la necesidad de acceder al servidor. JavaScript fue adoptado como un estándar de la ECMA (European Computer Manufacturers Association) con el nombre de ECMAScript y desde entonces han sido varias las revisiones publicadas de este lenguaje (p.

73).

2.7.

Back-End Popularmente, dentro del back-end se ejecutan lenguajes de scripting, también

conocidos como lenguajes embebidos, debido a que se inserta dentro de un documento HTML, con el objetivo de convertir una página estática en dinámica, esto se logra a través de la ejecución de las líneas de código por parte del servidor, previo a la instalación de componentes necesarios para su funcionamiento (López et al., 2012).

10 2.7.1. PHP PHP (acrónimo recursivo de PHP: Hypertext Preprocessor) Como se puede leer en su página oficial "es un lenguaje de código abierto muy popular especialmente adecuado para el desarrollo web y que puede ser incrustado en HTML" (PHP, 2017). Puede ser ejecutado en distintas plataformas sin ningún inconveniente, además se especifica como un lenguaje imperativo con la posibilidad de construir funciones orientadas a objetos. PHP es soportado por la gran mayoría de servidores Web.

2.8.

Framework Es un conjunto estructurado y completo de archivos HTML, CSS, JS, etc., que

proporcionan un entorno de trabajo preparado para ser utilizado como base en un proyecto.

En el caso que nos ocupa una característica añadida es que, los Frameworks de los que vamos hablar, son adaptativos. Para ello disponen de un sistema de retícula que fácilmente permite decidir la estructura que se quiere aplicar a cada proyecto (Bonilla, 2014).

2.8.1. Laravel Laravel es un marco de aplicación web con sintaxis expresiva y elegante. Es uno de los frameworks de código abierto más fáciles de asimilar para PHP. Es simple, muy potente y tiene una interfaz elegante y divertida de usar. Fue creado en 2011 y tiene una gran influencia de frameworks como Ruby on Rails, Sinatra y ASP.NET MVC (García, 2019).

2.8.2. Symfony Symfony es un proyecto PHP de software libre que permite crear aplicaciones y sitios web rápidos y seguros de forma profesional. Fue creado originalmente por una empresa francesa llamada SensioLabs, pero actualmente lo utilizan empresas de todo el mundo (Potencier, 2019).

2.8.3. Skeleton Skeleton es un framework bastante completo y sencillo de utilizar. En su página web encuentra abundante y detallada información sobre todos sus componentes.

11 La web incluye también información sobre el tratamiento de las tipografías, botones y formularios, todos ellos elementos disponibles para ser utilizados. Igualmente, todos ellos pueden ser personalizados con facilidad para una mejor educación a necesidades concretas.

Skeleton es un framework adaptativo que trabaja con 3 media quieres, siendo los puntos de cambio los 480px, 768px y 960px (Bonilla, 2014).

2.9.

Base de datos Una base de datos es una colección de información perteneciente a un mismo contexto

(o problema), que está almacenada de forma organizada en ficheros.

Una base de datos está organizada mediante tablas, que almacenan información concerniente a algún objeto o suceso. Estas tablas se relacionan formando vínculos o relaciones entre ellas, que ayudan a mantener la información de los diversos objetos de forma ordenada y coherente (sin contradicciones) (López, Castellano, & Ospino, 2011).

2.9.1. Sistemas gestores de base de datos Un sistema de gestor de base de datos es un sistema que permite la creación, gestión y administración de la base de datos. Tiene como objetivo servir como interfaz entre el usuario, las aplicaciones y la base de datos misma.

Un Sistema Gestor de Base de Datos (SGBD) es una herramienta que facilita el uso, la consulta y actualización de una base de datos (López, Catellano, & Ospino, 2014).

2.9.2. MySQL MySQL es un sistema gestor de bases de datos relacionales rápido, sólido y flexible.

Es un sistema cliente/servidor, por lo que permite trabajar como servidor multiusuario y de subprocesamiento múltiple.

Es un sistema de gestión de base de datos relacional multihilo y multiusuario esto conlleva que pueda ser usado por varias personas a la vez, además estas características también le permiten realizar varias consultas al mismo tiempo volviéndolo un sistema versátil y robusto (Oppel, 2010).

12 2.9.3. MariaDB MariaDB Server es uno de los servidores de bases de datos más populares del mundo.

Está hecho por los desarrolladores originales de MySQL y se garantiza que seguirá siendo de código abierto. Los usuarios notables incluyen Wikipedia, WordPress.com y Google.

MariaDB convierte los datos en información estructurada en una amplia gama de aplicaciones, desde banca hasta sitios web. Es un reemplazo mejorado y directo para MySQL. MariaDB se utiliza porque es rápido, escalable y robusto, con un rico ecosistema de motores de almacenamiento, complementos y muchas otras herramientas que lo hacen muy versátil para una amplia variedad de casos de uso (MariaDB, 2019).

2.10. Metodologías de desarrollo de software Para el desarrollo de software existen diferentes tipos de metodologías, es considerada como una estructura que se utiliza para planificar y controlar los procesos de creación de un proyecto informático especializado.

Estas metodologías las podemos dividir en tradicionales y ágiles.

2.10.1. Metodologías tradicionales Están orientados al desarrollo de software y planificación de proyectos con el objetivo de crear un producto dentro de un marco de tiempo establecido.

Se concibe un solo proyecto, de grandes dimensiones y estructura definida; se sigue un proceso secuencial en una sola dirección y sin marcha atrás; el proceso es rígido y no cambia; los requerimientos son acordados de una vez y para todo el proyecto, demandando grandes plazos de planificación previa y poca comunicación con el cliente. (Navarro, Fernández, & Morales, 2013) 2.10.2. Metodologías ágiles Las metodologías ágiles son flexibles, se realiza el proyecto de manera segmentada, esto permite a su vez manejar una comunicación constante con el cliente a través de la entrega

13 de avances, que permiten adaptar, mejorar y mantener una retroalimentación constante (Pressman, 2010).

2.10.2.1. Programación extrema (XP) Es una metodología de desarrollo ágil conocida como eXtreme Programing, la misma que se aplica en proyectos pequeños y medianos, está conformada entre dos y diez desarrolladores. Según (Pressman, 2010) afirma: A fin de lograr la comunicación eficaz entre los ingenieros de software y otros participantes, XP pone el énfasis en la colaboración estrecha pero informal entre los clientes y los desarrolladores, en el establecimiento de metáforas para comunicar conceptos importantes, en la retroalimentación continua y en evitar la documentación voluminosa como medio de comunicación. (pág. 61) 2.10.2.2. Scrum Es una de las metodologías más utilizadas de los últimos tiempos basados en equipos auto gestionados que promueven la innovación, su popularidad se debe a que permite obtener resultados con calidad en iteraciones cortas de tiempo (Alvarez, 2012).

2.11. Identificación de herramientas 2.11.1. Criterios de evaluación Los parámetros a emplear han sido seleccionados de acuerdo a su utilidad en el contexto de la investigación, de esta forma se establece el siguiente: ▪

Alto (2): cuando el criterio es satisfactorio.

▪

Medio (1): cuando el criterio es parcialmente satisfactorio.

▪

Nulo (0): cuando el criterio no es satisfactorio.

14 2.11.2. Comparativa de Frameworks A continuación, se realiza una comparación sobre los distintos Framework que permiten la creación de páginas web y es en donde los resultados posibles de las herramientas no pretenden dar una determinación absoluta o punto de observación definitivo, se adoptó por criterios técnicos que detallaran el análisis de cada tabla, basando en los requerimientos propios del sistema.

2.11.2.1. Especificación de criterios a comparar Para la comparación se han seleccionado los siguientes criterios: ▪

Licencia libre: Asegura que el software es de uso gratuito para los usuarios.

▪

Rendimiento: El tiempo que tarda un Framework en procesar las peticiones.

▪

Escalabilidad: Pensado en facilitar la ampliación y la reforma de cualquier web.

▪

Funcionalidad: Utilización de extensiones y plataformas de terceros.

▪

Ejecución de tareas: Establece el tipo de ejecución que realiza la plataforma con las tareas.

A continuación, en la tabla 1 se muestra características relevantes que se tienen en cuenta sobre los Framework, que permitió realizar una comparativa y así definir cuál es el más apto para realizar la página web.

Tabla 1. Comparación entre Frameworks

Criterios/Framework

Laravel

Symfony

Skeleton

Licencia Libre

1

1

1

Rendimiento

1

1

0

Escalabilidad

1

1

1

Funcionalidad

1

0

0

Ejecución de tareas

1

0

0

5/5

3/5

2/5

100%

60%

40%

Total Porcentaje

Nota: Análisis realizado por el autor del proyecto

15 En base a los resultados obtenidos se determinó que Laravel es la mejor opción, obteniendo una ponderación del 100% en comparación a 60% de Symfony y un 40% de Skeleton.

2.11.3. Comparación entre SGBD 2.11.3.1. Especificación de criterios a comparar Para la comparación se han seleccionado los siguientes criterios: ▪

Tipo de licencia: Permite modificaciones de la base de datos de manera libre.

▪

Tamaño de base de datos: Para qué tipo de bases de datos están hechas para pequeñas, medianas o grandes.

▪

Funcionalidad de consultas: Realiza varias consultas al mismo tiempo o solo una.

▪

Modelo de base de datos: Accesibilidad a los datos.

▪

Lenguajes de programación: Aclaración de los tipos de lenguajes de programación que contiene las bases de datos.

A continuación, en la tabla 2 se muestra características relevantes que se tienen en cuenta sobre los distintos gestores de base de datos, que permitió realizar una comparativa y así definir cuál es el más óptimo para realizar la página web.

Tabla 2. Comparación de Gestores de Base de Datos

Criterios/Gestores de base de datos

MariaDB

MySQL

Código abierto

1

2

Consultas de base de datos

2

2

Usabilidad

2

2

Gran capacidad de almacenamiento

1

2

Bajo consumo de recursos

2

2

Seguridad

2

2

Multiplataforma

2

2

Total

12/14

14/14

Porcentaje

85,7%

100%

Nota: Análisis realizado por el autor del proyecto

16 En base a los resultados obtenidos se determinó que MySQL es la mejor opción, obteniendo una ponderación del 100% en comparación a 90% de MariaDB. 2.11.4. Comparación de las metodologías de desarrollo de software A continuación, se realiza una comparación sobre las dos metodologías de desarrollo de software, las cuales son: metodología tradicional y metodología ágil.

2.11.4.1. Especificación de criterios a comparar Para la comparación se han seleccionado los siguientes criterios: ▪

Adaptables a cambios: Satisfacer las necesidades del usuario mediante cambios o actualizaciones.

▪

Tipo de contrato: El tipo de contrato flexible o rígido.

▪

Participación del cliente: El cliente se encuentra involucrado con el desarrollo del proyecto.

▪

Cantidad de integrantes: Debido al trabajo de tesis se lo realiza en parejas o a su vez individual.

A continuación, en la tabla 3 se muestra características relevantes que se investigó sobre las metodologías de desarrollo de software, que permitió realizar una comparativa y así definir cuál es el más apto para realizar la página web.

17 Tabla 3. Comparación de las metodologías de desarrollo de software

Criterios

Pts.

0

Metodología ágil Avances en cortos periodos de tiempo

Contrato prefijado

1

Contrato flexible

2

Participación del cliente

Reuniones establecidas.

1

Participación en el desarrollo

2

Cantidad de integrantes

Grupos grandes

2

Grupos pequeños.

2

Adaptables a cambios

Tipo de contrato

Metodología tradicional Marco de tiempo establecido.

Pts.

Total Porcentaje

4/8 50%

2

8/8 100%

Nota: Análisis realizado por el autor del proyecto

En base a los resultados obtenidos se determinó que la metodología de desarrollo ágil es la más adecuada a los proyectos informáticos con una ponderación del 100% en comparación a la tradicional con un 50%.

2.11.5. Comparación de las metodologías ágiles A continuación, se realiza una comparación sobre las dos metodologías de desarrollo de software ágiles, las cuales son: scrum y programación extrema (XP).

2.11.5.1. Especificación de criterios a comparar Para la comparación se han seleccionado los siguientes criterios: ▪

Adaptables a cambios: Satisfacer las necesidades del usuario mediante cambios o actualizaciones.

▪

Interacción con el cliente: El cliente es partícipe en el desarrollo del proyecto.

▪

Ritmo constante: Mantener un ritmo constante de desarrollo.

▪

Eficiencia: Eliminar aquellas características innecesarias del producto, alertar errores.

18 ▪

Satisfacción del cliente: Se satisfacen las necesidades del cliente con el producto.

A continuación, en la tabla 4 se muestra características relevantes que se tienen en cuenta sobre los métodos de desarrollo ágil, que permitió realizar una comparativa y así definir cuál es el más apto para realizar la página web.

Tabla 4. Comparación de metodologías de desarrollo ágil.

Criterios

Scrum

XP

Adaptables a cambios

2

1

Interacción con el cliente

2

2

Ritmo constante

2

0

Eficiencia

2

1

Satisfacción del cliente

2

2

Total

10/10

6/10

Porcentaje

100%

60%

Nota: Análisis realizado por el autor del proyecto

En base a los resultados obtenidos se determinó que la metodología de desarrollo ágil más adecuada al proyecto de tesis es el método de scrum con una ponderación del 100% en comparación al método de XP con un 60%.

19

3.

METODOLOGÍA

3.1. Enfoque, diseño y tipo de investigación 3.1.1. Enfoque de la investigación Para desarrollar este proyecto se seleccionó un enfoque cuantitativo porque está basado en especificar las características principales del diseño antes de obtener datos en general. Según (SANCA TINTA, 2011) la investigación cuantitativa es la que “Permite evaluar los datos de manera científica o de forma numérica con ayuda de la estadística. Se necesita que entre los elementos de la investigación exista una relación y que se pueda delimitar y saber dónde se inicia el problema y cuál es su dirección. Usa la metodología descriptiva, analítica y experimental”.

3.1.2. Diseño de la investigación Según el autor (Bernardo, 2000) citado en Rocío (2010) menciona que la investigación ex post-facto se define como “después de hecho, haciendo alusión a que primero se produce el hecho y después se analizan las posibles causas y consecuencias, por lo que se trata de un tipo de investigación en donde no se modifica el fenómeno o situación objeto de análisis”. Por la naturaleza del proyecto se ha optado por la utilización de la investigación ex post-facto la cual nos permite establecer una viabilidad de desarrollo del mismo.

Por otro lado, el diseño de investigación cuasi-experimental ayuda teniendo como objetivo el uso de la manipulación de las variables debido a la asignación de los grupos experimentales y el control de los sujetos, se usará el tipo longitudinal por lo que la información se reunirá en dos o más momentos en el desarrollo de la implementación de la optimización del alimento. De acuerdo con (Hernández, Fernández, & Baptista, 2014) en el diseño cuasiexperimental se manipula al menos una variable independiente para poder observar sus efectos en la dependiente, pero a diferencia del diseño experimental puro, los sujetos no son asignados al azar, por el contrario, los grupos para el experimento ya están conformados.

20 3.1.3. Tipo de investigación 3.1.3.1.

Investigación Aplicada

Según (Lozada, 2014) define que la investigación aplicada busca “la generación de conocimientos con aplicación directa a los problemas de la sociedad o el sector productivo.

Esta se basa fundamentalmente en los hallazgos tecnológicos de la investigación básica, ocupándose del proceso de enlace entre la teoría y el producto”. La utilización de esta investigación tiene por objeto la generación de conocimientos con aplicación directa a los problemas en las granjas de animales, teniendo en cuenta estas premisas se establece como objetivo una implementación de maquinaria de optimización para la alimentación en las granjas avícolas.

3.1.3.2.

Investigación Descriptiva

Según (Bernal, 2010) es considerada aquella investigación en la que sobresale la capacidad para seleccionar características fundamentales del objeto de estudio y su descripción detallada de las partes de ese objeto. La investigación descriptiva brinda la ayuda a especificar las distintas características y propiedades que presenta el ambiente de la granja para la crianza y por medio de tales criterios se los puede identificar y posteriormente profundizar en los parámetros más concretos para la optimización. La misma que nos ayuda a realizar un bosquejo de las necesidades del usuario y plantearlas en el diseño y desarrollo del sistema.

3.2. Población y muestra 3.2.1. Población Se define a la población como el “conjunto de todos los casos que concuerdan con determinadas especificaciones que deben situarse claramente en torno a sus características de contenido, de lugar y en el tiempo” (Hernández, 2014).

En el presente trabajo de titulación, la población está conformada por 10 personas de la granja, las cuales son: propietario de la empresa ABIMAVES de Santo Domingo, Técnico de las granjas de la empresa, encargado de la granja avícola, y demás empleados encargados de otras áreas de la granja.

21

3.2.2. Muestra Según (Hernández, 2014) define una muestra como el subgrupo de la población sobre el cual se recolectan los datos y debe limitarse con precisión y ser representativo de la población.

Debido a que la población es de 10 personas y como dice Posso (2009) cuando una población es menor a 30 o 40 unidades no es necesario determinar una muestra, en este caso se utiliza los instrumentos de recolección de datos (encuesta) a toda la población; por tal motivo la muestra de la presente investigación es de 10 personas que tendrán acceso al sistema.

3.3. Técnicas de recogida de datos Para el presente trabajo de investigación se hará el uso de técnicas de recogidas de datos, debido a que estas desglosan la mayoría de la información necesaria para la investigación. Para lo cual se optó por la utilización de la siguiente técnica: La encuesta (véase en el anexo 3), según (Grande, Abascal, & IIdefonso, 2005) menciona que la encuesta se puede definir como “una técnica primaria de obtención de información sobre la base de un conjunto objetivo, coherente y articulado de preguntas”.

La encuesta es aplicacda a todo el personal encargado en la crianza de pollos con el fin de recolectar información sobre el uso de tecnologías para la automatización de procesos. El diseño de la encuesta fue basada en los conocimientos básicos debido a que la mayoría de la población esta básicamente desactualizada, por tal motivo se determino el uso de preguntas de tipo cerradas para obtener datos precisos a través de un análisis estadístico.

3.4. Operacionalización de las variables o categorías 3.4.1. Hipótesis H0: Los sistemas IoT en las granjas avícolas inciden negativamente en el proceso de crianza de pollos.

22 H1: Los sistemas IoT en las granjas avícolas inciden positivamente en el proceso de crianza de pollos.

3.4.2. Variable Independiente Sistemas IoT 3.4.3. Variable Dependiente Crianza de pollos en granja avícola 3.4.4. Población y muestra Personal de la empresa Personal técnico Personal operativo

N° de personas 2 8

Tabla 5. Operacionalización de la variable independiente

CONCEPTUALIZACIÓN

DIMENSIONES

Sistemas IoT se refieren a una interconexión digital de objetos cotidianos con internet. IoT depende de una serie integral de tecnologías como las interfaces de programación de aplicaciones (API) que conectan los dispositivos a internet, así como a recolectar datos de dispositivos y automatización de industrias.

Interconexión Dispositivos

INDICADORES

de Computadoras.

Dispositivos Móviles.

Aplicaciones Web.

Aplicaciones.

Sistema IoT. Automatización Industrial

Sistemas Industriales Automáticos.

Nota: Análisis realizado por el autor del proyecto

ITEMS BÁSICO

TÉCNICAS Y INSTRUMEN TOS

¿Sabe cómo controlar un computador?

Encuesta

¿Sabe cómo usar una aplicación web? ¿Conoce los procesos industriales controlados por computadora s?

23 Variable dependiente: Crianza de pollos en granja avícola.

Tabla 6. Operacionalización de la variable dependiente

CONCEPTUALIZACIÓN

DIMENSIONES

Es un establecimiento para la cría de pollos con el propósito de usarlos como base alimenticia sea adquirido por su carne para la producción de alimentos procesados, los espacios establecidos son promovidos por Instituciones

Procesos crianza:

INDICADORES

ITEMS BÁSICO

TÉCNICAS Y INSTRUME NTOS

de Identificación de ¿Cómo identifica usted Encuesta la temperatura. la temperatura óptima de los pollos?

Alimentación.

Procesos de alimentación. ¿Cómo determina usted Temperatura. la cantidad de alimento Utilización de que se utiliza por maquinaria unidad? industrial. ¿Cuán importante es un Tiempos registro de pollos establecidos de la muertos? crianza del pollo.

Nota: Análisis realizado por el autor del proyecto

3.5. Técnicas de análisis de datos En el presente proyecto se tiene una perspectiva de análisis estadístico, por consiguiente, con los datos obtenidos a través de la observación, se los analizará. La técnica más factible es la tabulación de datos y la representación gráfica mediante las estadísticas de interpretación de los datos. Además, se hará uso del software Excel para la realización de las figuras de cada tabla, para la presentación clara de los resultados obtenidos y la determinación de las dos hipótesis planteadas con anterioridad mediante el uso de chi-cuadrado.

“En el proceso cuantitativo primero se recolectan todos los datos y luego se analizan mientras que en la investigación cuantitativa no es así, sino que la recolección y el análisis ocurren prácticamente en paralelo” (Rivero, 2008).

24

4.

RESULTADOS

4.1. Discusión y análisis de resultados 4.1.1. Análisis de las encuestas 4.1.1.1.

Análisis de la segmentación de preguntas de la variable dependiente

Al aplicar las encuestas a los empleados de ABIMAVES véase en el anexo 3, se logró recolectar información que permitirá validar el desarrollo del presente proyecto. El análisis e interpretación de la encuesta del segmento de la variable dependiente se presenta a continuación.

1. ¿Sabe cómo controlar un computador?

¿Sabe cómo controlar un computador?

No

0%

Si

100%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Figura 1. Control de una computadora Fuente: Datos obtenidos de la investigación.

Interpretación: De las personas encuestadas de la empresa a la pregunta vista anteriormente, el resultado que se obtuvo presentado en la Figura 1 con un 100% que Si tienen la capacidad de controlar un computador y un 0% de que no saben controlar un computador.

2. ¿Sabes cómo usar una aplicación web?

25

¿Sabe cómo usar una aplicación web?

No

20%

Si

80%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

Figura 2. Uso de una aplicación web Fuente: Datos obtenidos de la investigación.

Interpretación: De los encuestados de la empresa en la Figura 2 vista anteriormente se puede observar que un 80% respondieron que “Si” lo cual manifiesta que saben usar aplicaciones web, y un 20% de las personas respondieron que “No”.

3. ¿Conoce los procesos industriales controlados por computadoras?

¿Conoce los procesos industriales controlados por computadoras?

No

60%

Si

40%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

Figura 3. Procesos industriales controlados por computadoras.

Fuente: Datos obtenidos de la investigación.

Interpretación: La mayor parte de los encuestados como se puede observar el la Figura 3 se muestran que un 40% respondieron que “Si” tienen conocimiento de los procesos industriales que son controlados por computadoras y que un 60% respondieron que “No” tienen conocimiento del tema.

4. ¿Usted sabe lo que es el internet de las cosas?

26

¿Usted sabe lo que es el internet de las cosas?

No

70%

Si

30% 0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Figura 4. Internet de las cosas.

Fuente: Datos obtenidos de la investigación.

Interpretación: De los empleados de la empresa como se observa en la Figura 4 el 30% respondieron que “Si” saben sobre el tema del internet de las cosas, por lo tanto, un 70% respondieron que “No” tienen conocimiento de tema.

5. ¿Con qué instrumento usted mide la temperatura óptima de los pollos?

¿Con que instrumento usted mide la temperatura óptima de los pollos?

Forma Tradicional

40%

Sensores

50%

Termómetro

10% 0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

Figura 5. Instrumentos de medición de temperatura.

Fuente: Datos obtenidos de la investigación.

Interpretación: De los encuestados de la empresa presentados gráficamente en la Figura 5 el 10% mide la temperatura con termómetro, el 50% respondieron con sensores y un 40% respondieron que miden de la forma tradicional la temperatura.

6. ¿Cómo determina usted la cantidad de alimento que se debe proporcionar a cada pollo?

27

¿Cómo determina usted la cantidad de alimento que se debe proporcionar a cada pollo?

Forma Tradicional

40%

Sensores de Peso

30%

Balanzas

30%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

Figura 6. Instrumento de medición de alimento Fuente: Datos obtenidos de la investigación.

Interpretación: De los encuestados de la empresa el 30% mide la cantidad de alimento con balanzas, el 30% respondieron con sensores de peso y un 40% respondieron que miden de la forma tradicional la cantidad de comida, véase en la Figura 6.

4.1.1.2.

Análisis de preguntas del segmento de la variable independiente

Al aplicar las encuestas a los empleados de ABIMAVES véase en el anexo 3, se logró recolectar información que permitirá validar el desarrollo del presente proyecto. El análisis e interpretación de la encuesta del segmento de la variable independiente se presenta a continuación.

7. ¿Usted considera que es importante llevar un registro de los pollos muertos?

¿Usted considera que es importante llevar un registro de los pollos muertos?

No

10%

Si

90%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Figura 7. Registro de pollos muertos.

Fuente: Datos obtenidos de la investigación.

Interpretación: La mayoría de los encuestados con un 90% mencionan que sí es importante llevar un registro de los pollos muertos, un 10% respondieron que no es necesario llevar un registro de pollos muertos, como se puede observar en la Figura 7.

28 8. ¿Usted considera que es importante llevar un registro de la cantidad de alimento que se le da a los pollos por día?

¿Usted considera que es importante llevar un registro de la cantidad de alimento que se le da a los pollos por día?

No

0%

Si

100% 0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Figura 8. Registro de la cantidad de alimento por día.

Fuente: Datos obtenidos de la investigación.

Interpretación: La mayoría de los encuestados como se presenta en la Figura 8 un 100% respondieron que sí es importante llevar un registro de la cantidad de alimento que se le da a los pollos por día, y un 0% respondieron que no es necesario.

9. ¿Usted considera que es importante llevar un registro de temperaturas en la crianza de pollos?

¿Usted considera que es importante llevar un registro de temperaturas en la crianza de pollos?

No

0%

Si

100% 0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Figura 9. Registro de temperaturas.

Fuente: Datos obtenidos de la investigación.

Interpretación: La mayoría de los encuestados respondieron con un 100% que sí es necesario llevar un registro de las temperaturas en la crianza de pollos, y un 0% respondieron que no es necesario llevar un registro de temperaturas, presentado en la Figura 9.

10. ¿Usted considera que es importante llevar un registro de unidades producidas por lotes?

29

¿Usted considera que es importante llevar un registro de unidades producidas por lotes?

No

0%

Si

100% 0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Figura 10. Registro de unidades producidas por lotes.

Fuente: Datos obtenidos de la investigación.

Interpretación: La mayoría de los encuestados con un 100% respondieron que sí es importante llevar un registro de unidades producidas por lotes y un 0% respondieron que no es necesario llevar un registro de unidades producidas, véase en la Figura 10.

11. ¿Usted considera la importancia de llevar un registro de las personas que accederán al sistema de automatización?

¿Usted considera la importancia de llevar un registro de las personas que accederán al sistema de automatización?

No

20%

Si

80% 0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

Figura 11. Registro de login de usuarios del sistema.

Fuente: Datos obtenidos de la investigación.

Interpretación: La mayoría de los encuestados como se presenta en la Figura 11 con un 80% mencionan que sí es importante llevar un registro de las personas que accedan al sistema de automatización, y un 20% respondieron que no es necesario llevar un registro de cuando un usuario acceda al sistema.

Análisis de la encuesta: Se demuestra con los resultados obtenidos de la encuesta realizada sobre procesos industriales controlados por computadoras, sobre internet de las cosas y llevar un control de registros de la granja avícola, el cual fue aplicado a todos los empleados que se mantienen trabajando en las granjas que pertenecen a la empresa ABIMAVES. El sistema servirá para agilizar el proceso industrial de la alimentación y temperatura de los pollos,

30 disminuyendo la carga de trabajo para operarios y un control seguro mediante el software del sistema de automatización.

Verificación de la Hipótesis Usando la prueba estadística del chi-cuadrado que es una prueba para determinar la existencia o no de independencia entre dos variables, las cuales sean independientes significa que no existe relación, es decir que una variable no depende de la otra, ni viceversa. Como afirma el autor Tinoco Gómez, Oscar (2008) que menciona que esta prueba permite determinar si existe una relación entre dos variables. Lo que cual es importante resaltar que esta prueba indica si existe o no relación entre las variables. Con el estudio se origina un método de verificación de las frecuencias observadas.

Combinación de frecuencias Para establecer la correspondencia de las dos variables, se eligió dos preguntas correspondientes a las encuestas realizadas, tanto una pregunta de la variable dependiente como el de la variable independiente, esto permitirá realizar el proceso de combinación.

Pregunta de la variable independiente Pregunta 11: ¿Usted considera la importancia de llevar un registro de las personas que accederán al sistema de automatización?

Pregunta de la variable dependiente Pregunta 3: ¿Conoce los procesos industriales controlados por computadoras?

FRECUENCIA OBSERVADA Tabla 7. Frecuencia observada de la pregunta 3 - Encuesta ALTERNATIVA FRECUENCIA

%

Si

4

40%

No

6

60%

TOTAL

10

100%

Nota: Datos obtenidos de la investigación.

31 Tabla 8. Frecuencia observada de la pregunta 11 - Encuesta ALTERNATIVA FRECUENCIA

%

Si

8

80%

No

2

20%

TOTAL

10

100%

Nota: Datos obtenidos de la investigación.

Para la obtención de los resultados de las frecuencias observadas se toma como referencia los resultados obtenidos de las encuestas de dos preguntas, se realiza el cálculo correspondiente el cual consisten la multiplicación de los resultados de la tabla 18 y de la tabla 19 para posteriormente dividirlos con el total promediado de las dos tablas, estos respectivos cálculos dan origen a la tabla de valores de la frecuencia observada.

Tabla 9. Cuadro de frecuencia observada Pregunta 3 Si Pregunta 11

No

Total

Si

3

1

4

No

5

1

6

Total

8

2

10

Nota: Datos obtenidos de la investigación.

Frecuencia esperada La frecuencia esperada se obtendrá de la distribución de frecuencias del total de los casos, con respecto a las variables de la frecuencia observada con un total de 4 alternativas posibles, se obtiene del resultado del número total de la muestra dividido para el número total de alternativas posibles de acuerdo a la teoría de las probabilidades, lo cual realizando el proceso respectivo se tiene que es un 2,5 para la frecuencia esperada.

Nivel de significancia El nivel de significancia con el que se trabaja es del 5%.

Grado de libertad Según Para el proceso de obtención del grado de libertad en el chi-cuadrado, se calcula mediante la siguiente fórmula; (N° de filas-1) * (N° de columnas -1), cabe recalcar que las filas y las columnas son obtenidas de la tabla del cuadro de frecuencia observada. Realizando los

32 cĂĄlculos respectivos se obtuvo el resultado del grado de libertad de 1. SegĂşn Wayne (2007) (como se citĂł de La Cruz, 2013) menciona que: el grado de libertad es la suma de los valores de las desviaciones de los valores individuales con respecto a su media es igual a cero, hecho que puede demostrarse. Si se conocen los n-1 valores de los valores a partir de la media, entonces se conoce el nĂŠsimo valor, ya que queda determinado automĂĄticamente debido a la restricciĂłn de todos los valores de n sumen cero. (p. 41) Chi-Cuadrado calculado Para la obtenciĂłn del chi-cuadrado calculado se calcula mediante la siguiente fĂłrmula: đ?‘Ľ2 = ∑

(đ?‘‚ − đ??¸)2 đ??¸

Donde: ✓ đ?‘Ľ 2 = đ??śâ„Žđ?‘– − đ?‘?đ?‘˘đ?‘Žđ?‘‘đ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘‘đ?‘œ ✓ ∑ = đ?‘†đ?‘˘đ?‘šđ?‘Žđ?‘Ąđ?‘œđ?‘&#x;đ?‘–đ?‘Ž ✓ đ?‘‚ = đ??šđ?‘&#x;đ?‘’đ?‘?đ?‘˘đ?‘’đ?‘›đ?‘?đ?‘–đ?‘Ž đ?‘œđ?‘?đ?‘ đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘Łđ?‘Žđ?‘‘đ?‘Ž Tabla 10. Chi-Cuadrado Calculado O E

O-E

(O-E) ^2

(O-E) ^2/E

3,20

2,50

0,70

0,49

0,20

4,80

2,50

2,30

5,29

2,12

0,80

2,50

-1,70

2,89

1,16

1,20

2,50

-1,30

1,69

0,68

Sumatoria

4,14

Nota: Datos obtenidos de la investigaciĂłn.

Como se puede observar el resultado del chi-cuadrado calculado es de 4,14.

Regla de decisiĂłn Se acepta H0 si el estadĂ­stico es đ?&#x2018;&#x2039;đ?&#x2018;?2 < đ?&#x2018;&#x2039;đ?&#x2018;Ą2 , caso contrario se rechaza H0 si đ?&#x2018;&#x2039;đ?&#x2018;?2 > đ?&#x2018;&#x2039;đ?&#x2018;Ą2 . đ?&#x2018;&#x2039;đ?&#x2018;Ą2 = se obtiene de la tabla de distribuciĂłn de chi cuadrado.

33 đ?&#x2018;&#x2039;đ?&#x2018;?2 = se obtiene del resultado de la sumatoria del chi cuadrado calculado.

Dado las anteriores indicaciones, tenemos los siguientes resultados: đ?&#x2018;&#x2039;đ?&#x2018;Ą2 = 3,841 đ?&#x2018;&#x2039;đ?&#x2018;?2 = 4,14 Resultado = 4,14<3,841 InterpretaciĂłn: Con el resultado obtenido se demuestra que se rechaza la HipĂłtesis nula â&#x20AC;&#x153;H0â&#x20AC;? y se acepta la HipĂłtesis alternativa; se mencionĂł que â&#x20AC;&#x153;H1â&#x20AC;? es: La utilizaciĂłn de los sistemas IoT incide positivamente en el proceso de crianza de pollos en la granja avĂ­cola Abimaves.

34

5.

DISCUSIÓN

Con respecto a la información obtenida de las investigaciones de distintos autores, la utilización de instrumentos para la manipulación de las variables como son los pollos, los autores (Zhang et al, 2016) menciona la utilización del programa de desarrollo integrado utilizado para adquirir información sobre el ambiente, en comparación a la del autor (Zhou et al, 2017) que hace uso de sensores conectados a microcontroladores Arduino que solo mostraban la recopilación de información y poder visualizarlo en un sitio web. Este proyecto de investigación se enfoca para mejorar estos procesos en el desarrollo de una aplicación web denominada Avi-system para el mejoramiento de la producción de aves de corral aplicado como caso de estudio en la empresa ABIMAVES, cuyo objeto es el control de los procesos industriales que se requieren para la gestión y control del alimento, temperatura y la información de aves por corral para realizar reportes de la cantidad producida.

Con el análisis de las encuestas, se revelo que la utilización de los sistemas IoT incide positivamente en el proceso de crianza de pollos en la granja avícola Abimaves. También se logro incentivar a la mejora de tecnologías para la automatización de procesos en diferentes áreas de trabajo. Una vez identificada las herramientas tecnológicas que se adapten al desarrollo de un sistema autónomo como son los sistemas IOT, se eligio un software adecuado para los procesos automatizados como Laravel, el mismo que controla el sistema de automatizado mediante un Arduino y los diferentes sensores para la obtención de la información del ambiente, se consiguió una automatización eficiente resultando una mejora en la optimización y reducción de tiempo de producción.

Una de las principales limitaciones para este proyecto fue la falta de financiamiento para adquirir los recursos necesarios a nivel de producción de dicho software y componentes físicos del sistema. Por naturaleza la granja avícola se encuentra ubicada fuera de la zona urbana causando inconvenientes logísticos. La principal ventaja para el desarrollo del proyecto de investigación recae en el instrumento usado para comprobar las mejoras en los procesos industriales, para lo cual se hace uso de la base de datos MySQL, PHP para la programación, lo cual ayuda en la reducción de costos, tiempos de desarrollo, mantenimiento, facilidad y amplia documentación. Gracias a las herramientas utilizadas en este proyecto se puede establecer una gestión y control eficiente de los parámetros de alimentación y temperatura, sin embargo se puede considerar para una próxima investigación mecanismos de mejora de control en áreas especificas como bebederos, peso, separación por sexo, entre otros.

35

6.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1. Conclusiones El gran desafío de la producción avícola es tener un control adecuado de factores que impidan en el adecuado crecimiento y en los menores tiempos posibles. Con el desarrollo del sistema IoT con su módulo de gestión el cual permite el control de alimento, temperatura y registrar la información de aves por corral. Se determinó que el proceso de crecimiento y engorde de pollos se centra en un tiempo transcurrido de 45 días para su producción mejorando el nivel de control y producción.

La viabilidad del proyecto se pudo determinar a través de las encuestas como técnicas de recogidas de datos producto de lo cual se determinó mediante correlación de los datos que se obtuvieron mediante la encuesta realizada al personal técnico y encargado del cuidado de la granja avícola, los datos obtenidos mediante la técnica de chi-cuadrado aclara que la utilización de los sistemas IoT incide positivamente en el proceso de crianza de pollos en la granja avícola.

Los procesos de alimentación en granjas avícolas son muy rigurosos porque de ello depende el nivel de producción, estos procesos se determinaron a través de la entrevista directa con técnicos y gerente, producto de lo cual se plasmaron a través de un sistema IoT procesos como control de temperatura y alimentación.

Para el desarrollo del sistema se estableció un marco de trabajo SCRUM debido que permite el desarrollo ágil donde el alcance del proyecto no es fijo y donde existen posibilidades de cambios en etapas anteriores y futuros, por tal motivo que se adapta a las necesidades de los cambios del usuario final. Para la gestión de datos se usó MySQL por la flexibilidad y fácil manejo de datos con respecto a los requerimientos del usuario. Este sistema se pudo conectar a un sistema autónomo mediante Arduino que recibe datos digitales que son capturados por los diferentes sensores que controlan la temperatura.

36

6.2. Recomendaciones ▪

El entorno industrial se está digitalizando cada vez más, y este hecho se demuestra en la conectividad de sus dispositivos. La idea de este concepto es optimizar la producción industrial a través de la conexión entre dispositivos y un centro de datos, por tal razón es recomendable el uso de IoT para realizar este tipo de actividades como lo es la crianza de aves.Es recomendable realizar un correcto levantamiento de la información para lo cual se encomienda usar estrategias de dialogo con el personal capacitado en la empresa sobre el desarrollo y mantenimiento del sistema para presentar los beneficios que se obtendrán a fin de que se realiza los procesos correctamente, y la abstracción de opiniones podrán mejorar la funcionalidad en ayudar a optimizar y automatizar los procesos que se desarrollaran en el sistema.

▪

Se recomienda usar análisis previos y comparativos de las diferentes metodologías de desarrollo de software existentes con enfoques que ayudarán en el proceso de elección de plataformas de programación para un mejor desarrollo web.

▪

Aplicar seguridad tanto en el desarrollo del sistema como en la base de datos separado en capas para la integridad y gestión de los datos respectivos de los procesos. Asì mismo punto importante en el desarrollo de sistemas web es el tipo de licencias del software que se está utilizando, debido a que el proyecto de titulación esta basado en un software gratuito contienen ciertas limitaciones.

37

7.

REFERENCIAS

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Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=816/81611211011 Zhang, J. K. (2016). Design and development of IOT monitoring equipment for open livestock environment. Revista Internacional de Simulación: Sistemas, Ciencia y Tecnología, 17(26).

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Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=2031/203129458002

39

8.

Anexo 1. Cronograma

ANEXOS

40

Anexo 2. Carta de impacto

41

Anexo 3. Recursos Valor Unitario

Valor total USD

Recursos

Cantidad

Costos Operacionales (Materiales) Estudiantes Arduino Mega Sensor de Temperatura Celda de carga Cableado(mts) Batería 12v Conectores

2 1 1 2 20 1 15

600 18 3 12 0,3 15 0,05

1200 18 3 24 6 15 0,75

Inversiones Tecnológicas Computadores

2

350

700

Reproducción de Escritos Informe Final (Anillado) CD

1 1

3 2

3 2

GASTOS Humano

Subtotal Imprevistos 5% Total INGRESOS Fuente de ingresos Recursos Propios Total

1971,75 98,59 2070,34

300 300

42

Anexo 4. Cuestionario de la encuesta Encuesta del trabajo de titulación denominado “Un sistema IoT para el control de alimentación y de temperatura avícola en la empresa AVIPAZ en el cantón Santo domingo”.

1. ¿Sabe cómo controlar un computador?

Si

No

2. ¿Sabe cómo usar una aplicación web?

Si

No

3. ¿Conoce los procesos industriales controlados por computadoras?

Si

No

4. ¿Usted sabe lo que es el internet de las cosas?

Si

No

Nota: La forma tradicional se refiere a la medición sin instrumentos solo por observación.

5. ¿Con que instrumento usted mide la temperatura optima de los pollos?

Termómetros Sensores Forma tradicional

43

6. ¿Cómo determina usted la cantidad de alimento que se debe proporcionara a cada pollo?

Balanzas Sensores de peso Forma tradicional 7. ¿Usted considera que es importante llevar un registro de los pollos muertos?

Si

No

8. ¿Usted considera que es importante llevar un registro de la cantidad que se le da a los pollos por día?

Si

No

9. ¿Usted considera que es importante llevar un registro de temperaturas en la crianza de pollos?

Si

No

10. ¿Usted considera que es importante llevar un registro de unidades producidas por lotes?

Si

No

11. ¿Usted considera la importancia de llevar un registro de las personas que accederán al sistema de automatización?

Si

No

44

Anexo 5. Desarrollo de la metodología Eventos del Scrum Sprint 1 Sprint Planning Para realizar el desarrollo del software utilizando la metodología Scrum se debe tomar en cuenta una característica primordial propia de la metodología que es la de los Roles que tiene cada persona que conforma el grupo de trabajo, lo cuales se detallan en la siguiente tabla: Tabla 11. Roles Scrum

Rol

Encargado

Product Owner

Janer Zambrano

Scrum Master

Mg. Fausto Orozco

Develop Team

Stalin Pinos y Jonathan Moreno

Nota: Datos obtenidos de la investigación.

En la primera fase de Scrum se realiza una reunión para la planificación del sprint para establecer inicialmente los requerimientos del producto, en este caso el product owner es quien aportará con la información solicitada, cabe destacar que respectiva información se plasmará en las denominadas historias de usuario las cuales permitirán establecer lo que el cliente espera del producto.

Las historias de usuario se organizaron de acuerdo a la necesidad del cliente dando paso a la estimación de las historias de usuario, para ello, se utilizó la técnica Planning Poquer en base a la serie Fibonacci la cual permite estimar las historias conforme a la complejidad que presentan cada una.

Tabla 12. Escala de complejidad

Escala

Complejidad

1 al 10

Bajo

11 al 20

Medio

21 y más

Alto

Nota: Datos obtenidos de la investigación.

45 Product Backlog En la Tabla 24, se muestra el Product Backlog conformado por 8 historias de usuarios, las mismas que pertenecen a los cuatro Sprint.

Tabla 13. Product Backlog

Numero de

Product Backlog

Estimación Prioridad

historia 1

Login Multiusuario

8

100

2

Ingreso de Datos de Lote de Pollos

21

100

3

Ingreso de Datos de Alimentación

21

90

4

Visualización de datos de control del lote

8

90

5

Soporte (Manual de usuario y técnico)

2

70

6

Reportes

4

80

7

Control de Usuarios

5

90

8

Elaboración del prototipo

21

90

9

Interconexión de la aplicación con el prototipo

8

80

Nota: Análisis realizado por el autor del proyecto

Sprint Backlog 1 Ver en la Tabla 26 el desarrollo del primer Sprint se establecieron 2 historias de usuario.

Se detallan a continuación las tareas de ingeniería del Sprint 1.

Tabla 14. Sprint Backlog 1

Sprint Asign ado

Historia

Categoría

Diseño

Login

Desarrollo

Multiusuario 1

Diseño Desarrollo Diseño

Tarea

Modelado de la base de datos Elaboración de la Base de Datos con MySQL Desarrollo de la interfaz del Login Conexión a la base de datos Diseño de la interfaz para el ingreso de datos

Estimación

Estado

3

Completado

2

Completado

2

Completado

1

Completado

5

Completado

46 Conexión con la interfaz de

Desarrollo

Ingreso de

la base de datos Diseño de los formularios

Diseño

de información

Datos de Lote de Pollos

Validación del ingreso de

Diseño

Desarrollo

información Validación de los escenarios de prueba

3

Completado

3

Completado

5

Completado

5

Completado

5

Completado

3

Completado

3

Completado

5

Completado

5

Completado

3

Completado

2

Completado

2

Completado

3

Completado

Diseño de la interfaz para el Diseño

ingreso de datos de alimentación Conexión con la interfaz de

Desarrollo

la base de datos

Ingreso de Datos de Alimentación

Diseño de los formularios

Diseño

de información Validación del ingreso de

Diseño

Desarrollo

información Validación de los escenarios de prueba Diseño de la interfaz para la

Diseño

visualización de datos de alimentación por lote

Visualización de Datos de control

Diseño de la interfaz para la Diseño

temperatura actual

Login Multiusuario

visualización de datos de

Desarrollo

Diseño Nota: Análisis realizado por el autor del proyecto

Conexión con la base de datos Modelado de la base de datos

47 Desarrollo del Sprint 1 โ ช

HU1: Login Multiusuario

En la Figura 12, se muestra el Login Multiusuario para los registros de usuario y su respectivo modelado de la base de datos. Ver Anexo 5, Historia de Usuario 1 (HU1).

Figura 12. Interfaz del login de multiusuario Fuente: Anรกlisis realizado por el autor del proyecto

Figura 13. Codigo de la interfaz del login multiusuario Fuente: Anรกlisis realizado por el autor del proyecto

48 ▪

HU2: Ingreso de Datos de Lote de Pollos

En la Figura 14 y 15, se muestra diseño de los formularios de información para el ingreso de datos por lote de pollos. Ver Anexo 6, Historia de Usuario 2 (HU2).

Figura 14. Interfaz del ingreso del loto de pollos Fuente: Análisis realizado por el autor del proyecto

Figura 15. Formulario para los datos del nuevo lote de pollos Fuente: Análisis realizado por el autor del proyecto

49

Figura 16. Codigo del formulario del nuevo ingreso de lote de pollos.

Fuente: Análisis realizado por el autor del proyecto

▪

HU3: Ingreso de Datos de Control

En la Figura 17, se muestra el ingreso de datos de alimentación, el diseño de la interfaz y formularios para la información de alimentación. Ver Anexo 7, Historia de Usuario 3 (HU3).

Figura 17. Interfaz del ingreso de datos del control del lote Fuente: Análisis realizado por el autor del proyecto

50

Figura 18. Codigo del formulario del control de datos del lote de pollos Fuente: Análisis realizado por el autor del proyecto

▪

HU4: Visualización de Datos de Control

En la Figura 19, se muestra la visualización de la información de los datos de alimentación del silo de los pollos con su respectiva interfaz. Ver Anexo 8, Historia de Usuario 4 (HU4).

Figura 19. Interfaz de la visualización de datos del control Fuente: Análisis realizado por el autor del proyecto

51 Burndown chart sprint 1 Tabla 15. Burndown chart sprint 1 Sprint 1 Estimación

Categoría

Tarea

Estimación

1

2

3

4

Diseño

Modelado de la base de datos Elaboración de la Base de Datos con MySQL Desarrollo de la interfaz del Login

4

1

2

1

0

1

1

2

0

1

1

0

1

1

0

Diseño

Conexión a la base de datos Diseño de la interfaz para el ingreso de datos Conexión con la interfaz de la base de datos Diseño de los formularios de información

Diseño

Validación del ingreso de información

2

2

0

Desarrollo

2

1

1

0

1

1

0

1

2

0

Diseño

Validación de los escenarios de prueba Diseño de la interfaz para el ingreso de datos Conexión con la interfaz de la base de datos Diseño de los formularios de información

1

1

Diseño

Validación del ingreso de información

2

2

0

2

1

1

0

1

1

0

1

1

0

1

1

Desarrollo Diseño Desarrollo Diseño Desarrollo

40

Avances

Diseño Desarrollo

Desarrollo

Validación de los escenarios de prueba Diseño de la interfaz para la visualización Diseño de datos Desarrollo Conexión con la base de datos Diseño de la interfaz para la visualización Diseño de datos Diseño Validación Nota: Análisis realizado por el autor del proyecto

4 2

2 3 2

2 3 2

2 2 2 1

5

6

2

7

8

9

0

0

1

2

0

1

1

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

0

0

0 1

52

Pruebas de aceptación Sprint 1 Se realizó las pruebas de aceptación que sirven para medir el grado de confidencialidad del sistema al culminar el Sprint 1 que está conformado por las Historias de usuario 1,2,3 y 4 las cuales garantiza la funcionalidad del sistema entregable y aceptación por parte del cliente. Al culminar el Sprint 1 se realizó una reunión virtual, donde asistió el Equipo de desarrollo y un representante de la granja, a la cual se le presenta un entregable de la aplicación, el equipo de desarrollo dio a conocer que no se presentó ningún problema con el desarrollo, el representante de la granja dio a conocer su conformidad con el avance del producto desarrollado de la aplicación.

Retrospectiva Sprint 1 En reunión con el Equipo SCRUM, se comenta de como fue la experiencia durante el desarrollo de las actividades del Sprint 1, se ha llegado a la conclusión de que existieron errores, criterios y mejoras durante el procesos de desarrollo de la interfaz.

Sprint 2 Sprint Planning El equipo de desarrollo es el encargado de revisar la lista del Product backlog, y procede a dividirlo en Sprint acorde a la estimación realizada, ver Tabla 27.

Sprint Backlog 2 En la Tabla 28 se mostrará las tareas de ingeniería del Sprint 2.

Tabla 16. Sprint Backlog 2 Sprint 2 Sprint Asignado

Historia

Categoría

Soporte técnico

Diseño

Reportes

Diseño

2

Tarea Diseño de la interfaz para la presentación del manual Diseño de la interfaz para la presentación de reportes

Estimación

Estado

2

Completado

1

Completado

53

Diseño Desarrollo Desarrollo Diseño

Diseño Control de Usuarios

Desarrollo Desarrollo Pruebas Diseño

Elaboración del prototipo

Diseño Desarrollo Desarrollo

Interconexión de la aplicación con el prototipo

Desarrollo

Elaboración del panel de ajustes para el filtro de información Conexión con la base de datos Validación de los registros e impresión de datos Diseño de la interfaz para la presentación de Usuario del sistema Elaboración del panel de ajustes para el control de Usuarios Conexión con el gestor de la base de datos Registro de usuarios administradores y usuarios estándar Validación de los escenarios de prueba Diseño de la infraestructura de la granja avícola para el prototipo Diseño del circuito electrónico Elaboración del prototipo a base de la granja avícola Ubicación y conexión del equipo informático en el prototipo Conexión de la aplicación web con el Arduino

Nota: Análisis realizado por el autor del proyecto

1

Completado

1

Completado

1

Completado

1

Completado

1

Completado

1

Completado

1

Completado

1

Completado

1

Completado

3

Completado

12

Completado

5

Completado

5

Completado

54 Desarrollo del Sprint 2 ▪

HU5: Reportes

En la Figura 20, se muestra la visualización de los reportes con la información obtenida de los datos de control. Ver Anexo 10, Historia de Usuario 6 (HU6).

Figura 20. Interfaz de la visualización de los reportes Fuente: Análisis realizado por el autor del proyecto

▪

HU6: Control de usuarios

En la Figura 21, se establece el control de usuarios por parte del administrador que tendrá acceso a estos controles. Ver Anexo 11, Historia de Usuario 7 (HU7).

Figura 21. Interfaz del control de usuarios Fuente: Análisis realizado por el autor del proyecto.

55

Figura 22. Interfaz del ingreso de un nuevo usuario Fuente: Anรกlisis realizado por el autor del proyecto

โ ช

HU7: Elaboraciรณn del prototipo

En la Figura 23 y 24, se muestra la infraestructura(Prototipo) realizada en base a una granja avicola. Ver Anexo 12, Historia de Usuario 8 (HU8).

Figura 23. Elaboraciรณn del prototipo Fuente: Anรกlisis realizado por el autor del proyecto

56 ▪

HU8: Interconexión de la aplicación con el prototipo

En la Figura 25 y 26, se muestra la conexión de la aplicación y el prototipo mediante las pruebas realizadas. Ver Anexo 13, Historia de Usuario 9 (HU9).

Figura 24. Interconexión de la aplicación con la maqueta Fuente: Análisis realizado por el autor del proyecto

Figura 25. Codigo de la conexión con el prototipo Fuente: Análisis realizado por el autor del proyecto

57 Burndown chart sprint 2 Tabla 17. Burndown chart sprint 2 Sprint 2 Estimación

Categoría

Diseño Diseño Diseño Desarrollo Desarrollo Diseño Diseño 40

Desarrollo Desarrollo Pruebas Diseño Diseño Desarrollo Desarrollo Desarrollo

Tarea

Diseño de la interfaz para la presentación del manual Diseño de la interfaz para la presentación de reportes Elaboración del panel de ajustes para el filtro de información Conexión con la base de datos Validación de los registros e impresión de datos Diseño de la interfaz para la presentación de Usuario del sistema Elaboración del panel de ajustes para el control de Usuarios Conexión con el gestor de la base de datos Registro de usuarios administradores y usuarios estándar Validación de los escenarios de prueba Diseño de la infraestructura de la granja avícola para el prototipo Diseño del circuito electrónico Elaboración del prototipo a base de la granja avícola Ubicación y conexión del equipo informático en el prototipo Conexión de la aplicación web con el Arduino

Nota: Análisis realizado por el autor del proyecto

Estimación

2 1 1 1 1 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

12 5 5

1

0

3

4

17

18

19

3

2

0

1

2

2

0

2

3

20

1 0 1 0 1 0

1

3

16

1 0

1

1

15

1 0

1 0

1

14

1 1 0

1

1

Avances 10 11 12 13

0 1

0 1

0 1

0 2

1

58

Pruebas de aceptación Sprint 2 Se realizó las pruebas de aceptación que sirven para medir el grado de confidencialidad del sistema al culminar el Sprint 2 que está conformado por las Historias de usuario 5,6,7,8 y 9 las cuales garantiza la funcionalidad de la aplicación con un prototipo realizado en una maqueta para brindar confianza entre cliente y desarrollador. Al culminar el Sprint 2 se realizó una reunión virtual, donde asistió el Equipo de desarrollo y el representante de la granja avicola, a la cual se le presenta un entregable de la aplicación, el equipo de desarrollo demostró el desarrollo de la aplicación con el prototipo y su funcionamiento, el representante de la granja dio a conocer su conformidad con el producto finalizado.

Retrospectiva Sprint 2 En reunión con el Equipo SCRUM, se comenta de como fue la experiencia durante el desarrollo de las actividades del Sprint 2, se ha llegado a la conclusión de que existieron errores, criterios y mejoras durante el procesos de desarrollo de la interfaz y el desarrollo del prototipo.

59

Anexo 6. Historias de Usuarios Historia de Usuario 1 ID de Historia: HU01 Usuario: Administrador Nombre de Historia: Login Multiusuario Prioridad en Negocio: 100 Riesgo en Desarrollo: Bajo Puntos Estimados: 8 Iteración Asignada: 1 Programador Responsable: Jonathan Mario Moreno Rivera Descripción: Como administrador, quiero una interfaz para ingresar al sistema con los respectivos privilegios de cada usuario.

Escenarios de Prueba: Dado un login multiusuario, al introducir usuario y contraseña cuando el usuario oprima el botón "Iniciar Sesión" Entonces ingresará al sistema con los respectivos privilegios asignados.

Dado un Login multiusuario, al introducir usuario o contraseña incorrectos cuando el usuario oprima el botón "iniciar sesión" Entonces se mostrará un mensaje de alerta indicando que existe un error en las credenciales.

Historia de Usuario 2 ID de Historia: HU02 Usuario: Administrador Nombre de Historia: Ingreso de Datos de Lote de Pollos Prioridad en Negocio: 100 Riesgo en Desarrollo: Medio Puntos Estimados: 21 Iteración Asignada: 1 Programador Responsable: Jonathan Mario Moreno Rivera Descripción: Como administrador, quiero ingresar y modificar información de cada lote de pollos como la cantidad, unidades perdidas para tener un control sobre la producción.

Escenarios de Prueba: Dado el ingreso de información de pollos como la cantidad y unidades perdidas cuando el usuario oprima el botón "Guardar" Entonces se guardará en la base de datos toda la información registrada.

Dado el ingreso de información de pollos como la cantidad y exista algún campo erróneo o incompleto cuando el usuario oprima el botón "Guardar" Entonces aparecerá un mensaje de alerta indicando que existe un error.

Dada la modificación de información de pollos como la cantidad y unidades perdidas cuando el usuario oprima el botón "Actualizar" Entonces se modificará toda la información correspondiente.

60

Historia de Usuario 3 ID de Historia: HU03 Usuario: Técnico Nombre de Historia: Ingreso de Datos de Alimentación 90 Riesgo en Desarrollo: Alto Prioridad en Negocio: Puntos Estimados: 21 Iteración Asignada: 1 Programador Responsable: Stalin Javier Pinos Sumba Descripción: Como técnico quiero ingresar y modificar información sobre alimentación de los pollos para tener un registro de cada lote de pollos.

Escenarios de prueba: Dado el ingreso de información sobre alimentación de cada lote de pollos cuando el usuario oprima el botón "Guardar” entonces se guardará en la base de datos toda la información ingresada.

Dado el ingreso de información sobre alimentación de cada lote de pollos y los campos no estén correctamente llenado o estén vacíos cuando el usuario oprima el botón "Guardar” Entonces se mostrará un mensaje de alerta indicando de que existe un error.

Dada la modificación de información sobre cada lote de pollos cuando el usuario oprima el botón "Actualizar" Entonces se guardará en la base de datos toda la información ingresada.

Historia de Usuario 4 ID de Historia: HU04 Usuario: Técnico Nombre de Historia: Visualización de datos de control del lote 90 Riesgo en Desarrollo: Medio Prioridad en Negocio: Puntos Estimados: 8 Iteración Asignada: 2 Programador Responsable: Jonathan Mario Moreno Rivera Descripción: Como usuario quiero visualizar los datos de la alimentación y temperatura de los pollos para mantener la producción en estado óptimo.

Observaciones: Dado un panel de control cuando el usuario oprima el botón "Control” Entonces se visualizará toda la información correspondiente a la alimentación de los pollos.

Dado la visualización de la información sobre temperatura de cada lote de pollos cuando el usuario oprima el botón "Control" Entonces se mostrará la temperatura actual del lote y el respectivo día a la temperatura establecida.

61

Historia de Usuario 5 ID de Historia: HU05 Usuario: Administrador Nombre de Historia: Reportes 80 Riesgo en Desarrollo: Medio Prioridad en Negocio: Puntos Estimados: 4 Iteración Asignada: 4 Programador Responsable: Jonathan Mario Moreno Rivera Descripción: Como administrador quiero visualizar toda la información acerca de la producción para generar reportes del lote de pollos.

Observaciones: Dada la visualización de información cuando haya elegido el formato entre pdf o Excel y oprima el botón "Generar Reporte" Entonces se creará un archivo en el formato especificado con toda la información correspondiente.

Historia de Usuario 6 Administrad ID de Historia: HU06 Usuario: or Nombre de Historia: Control de Usuarios 90 Riesgo en Desarrollo: Medio Prioridad en Negocio: Puntos Estimados: 4 Iteración Asignada: 4 Programador Responsable: Jonathan Mario Moreno Rivera Descripción: Como administrador quiero controlar el acceso al sistema para llevar un control de usuario.

Observaciones: Dado el ingreso de información de usuario cuando oprima el botón "Guardar" Entonces se guardará en la base de datos un nuevo usuario.

Dado el ingreso de información de usuario y los campos sean incorrectos o estén vacíos cuando oprima el botón "Guardar" Entonces se mostrará un mensaje de alerta indicando de que existe un error.

Dada la modificación de información de usuario cuando el usuario oprima el botón "Actualizar" Entonces se mostrará un mensaje de alerta para confirmar la acción, de ser confirmada entonces se actualizarán los campos con la nueva información, caso contrario no se realiza ningún cambio.

Dada la información de usuario cuando oprima el botón "Eliminar" Entonces se mostrará un mensaje de alerta para confirmar la acción, de ser confirmada entonces se eliminará el registro de usuario, caso contrario no se realiza ningún cambio.

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ID de Historia: Nombre de Historia: Prioridad en Negocio: Puntos Estimados: Programador Responsable: Descripción:

Historia de Usuario 7 HU07 Usuario: Elaboración del prototipo 90 Riesgo en Desarrollo: 21

Iteración Asignada: Stalin Javier Pinos Sumba

Desarrollador Alto 5

Como desarrollador quiero desarrollar un prototipo de una granja avícola para la demostración de los procesos automatizados.

Observaciones: Dado el proceso de alimentación cuando el comedero de pollos se encuentre fuera de rango del peso Entonces se activa el sensor de peso enviando una señal de realizar el proceso abrir la compuerta del silo.

Dado el proceso de medición de temperatura cuando no se encuentre en el rango de temperatura Entonces se los sensores de temperatura enviasen una señal para la activación de los ventiladores.

Historia de Usuario 8 ID de Historia: HU08 Usuario: Desarrollador Nombre de Historia: Interconexión aplicación y prototipo Prioridad en Riesgo en 90 Alto Negocio: Desarrollo: Puntos Estimados: 8 Iteración Asignada: 5 Programador Responsable: Jonathan Mario Moreno Rivera Descripción: Como desarrollador quiero desarrollar la interconexión del prototipo con la aplicación para la demostración y validación de los procesos automatizados.

Observaciones: Dado el ingreso de los datos generales del lote cuando se abre la aplicación Entonces se activa los sensores de peso y de temperatura para el respectivo lote de pollos.

Dado el uso de la aplicación cuando se cierre la página web Entonces el Arduino seguirá realizando los procesos establecidos desde el ingreso de datos.