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ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)
GRADO EN INGENIERÍA TELEMÁTICA
SISTEMA DE SUPERVISIÓN DE
PERSONAS MAYORES EN EL HOGAR
BASADO EN SENSORES
Autor: Margarita Sanz del Río
Director: David Contreras Bárcena
Madrid
Julio 2016
AUTORIZACIÓN PARA LA DIGITALIZACIÓN, DEPÓSITO Y DIVULGACIÓN EN RED DE
PROYECTOS FIN DE GRADO, FIN DE MÁSTER, TESINAS O MEMORIAS DE
BACHILLERATO
1º. Declaración de la autoría y acreditación de la misma.
El autor D.__________Margarita Sanz del Río_________________________________________
DECLARA ser el titular de los derechos de propiedad intelectual de la obra: ___Sistema de
supervisión de personas mayores en el hogar basado en sensores______________, que ésta es una obra
original, y que ostenta la condición de autor en el sentido que otorga la Ley de Propiedad Intelectual.
2º. Objeto y fines de la cesión.
Con el fin de dar la máxima difusión a la obra citada a través del Repositorio institucional de la
Universidad, el autor CEDE a la Universidad Pontificia Comillas, de forma gratuita y no exclusiva,
por el máximo plazo legal y con ámbito universal, los derechos de digitalización, de archivo, de
reproducción, de distribución y de comunicación pública, incluido el derecho de puesta a disposición
electrónica, tal y como se describen en la Ley de Propiedad Intelectual. El derecho de transformación
se cede a los únicos efectos de lo dispuesto en la letra a) del apartado siguiente.
3º. Condiciones de la cesión y acceso
Sin perjuicio de la titularidad de la obra, que sigue correspondiendo a su autor, la cesión de
derechos contemplada en esta licencia habilita para:
a) Transformarla con el fin de adaptarla a cualquier tecnología que permita incorporarla a internet
y hacerla accesible; incorporar metadatos para realizar el registro de la obra e incorporar
“marcas de agua” o cualquier otro sistema de seguridad o de protección.
b) Reproducirla en un soporte digital para su incorporación a una base de datos electrónica,
incluyendo el derecho de reproducir y almacenar la obra en servidores, a los efectos de
garantizar su seguridad, conservación y preservar el formato.
c) Comunicarla, por defecto, a través de un archivo institucional abierto, accesible de modo libre
y gratuito a través de internet.
d) Cualquier otra forma de acceso (restringido, embargado, cerrado) deberá solicitarse
expresamente y obedecer a causas justificadas.
e) Asignar por defecto a estos trabajos una licencia Creative Commons.
f) Asignar por defecto a estos trabajos un HANDLE (URL persistente).
4º. Derechos del autor.
El autor, en tanto que titular de una obra tiene derecho a:
a) Que la Universidad identifique claramente su nombre como autor de la misma
b) Comunicar y dar publicidad a la obra en la versión que ceda y en otras posteriores a través de
cualquier medio.
c) Solicitar la retirada de la obra del repositorio por causa justificada.
d) Recibir notificación fehaciente de cualquier reclamación que puedan formular terceras personas
en relación con la obra y, en particular, de reclamaciones relativas a los derechos de propiedad
intelectual sobre ella.

5º. Deberes del autor.
El autor se compromete a:
a)
Garantizar que el compromiso que adquiere mediante el presente escrito no infringe ningún
derecho de terceros, ya sean de propiedad industrial, intelectual o cualquier otro.
b) Garantizar que el contenido de las obras no atenta contra los derechos al honor, a la
intimidad y a la imagen de terceros.
c) Asumir toda reclamación o responsabilidad, incluyendo las indemnizaciones por daños, que
pudieran ejercitarse contra la Universidad por terceros que vieran infringidos sus derechos e
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)
GRADO EN INGENIERÍA TELEMÁTICA
SISTEMA DE SUPERVISIÓN DE
PERSONAS MAYORES EN EL HOGAR
BASADO EN SENSORES
Autor: Margarita Sanz del Rio
Director: David Contreras Bárcena
Madrid
Julio 2016
Agradecimientos
En este apartado me gustaría dar las gracias a todas aquellas personas que de alguna forma
han participado, no sólo en la elaboración de este proyecto, pero también en la consecución
de todos los objetivos y en la superación de todos los problemas que han hecho que a día
de hoy esto sea posible.
Antes de todo me gustaría agradecer a mi madre, de una forma especial y con un cariño y
amor inmensos, la manera en la que siempre ha creído, incluso cuando yo no lo hacía.
Siempre con una palabra de apoyo cuando pensaba que las cosas me superaban y con
palabras más duras cuando sabía que podía dar más de mi misma. Por hacer grandes
esfuerzos y sacrificios para que tuviera una silla y una mesa en la universidad que
consideraba mejor para mí. Por educarme como lo ha hecho. Es difícil dar cariño por dos
personas al mismo tiempo y mirando atrás me doy cuenta de que no tengo tanto por lo que
entristecerme pero sí mucho por lo que agradecer que esté ahí, para mí. Gracias mamá.
También me gustaría agradecer estos cuatro años de grandes esfuerzos a una persona que
siempre supo que llegaría hasta el final y que me ha ayudado de cualquier forma en
cualquier problema. Después de compartir algo más que clase estoy tremendamente
orgullosa de lo que los dos juntos hemos logrado. Espero poder dedicarte otras líneas al
final del master.
A mi director de proyecto David Contreras, que entendió desde el primer momento qué era
lo que estaba buscando y me ayudó a convertir una idea en realidad. Por guiarme en todo
momento y trabajar por que este proyecto fuera la mejor versión posible de lo que quería.
A todos mis compañeros y amigos, del colegio, de la universidad y fuera de ellos. En
especial a Blanca, Rodrigo, Carmen, Sandra y Nadia. Explicándome todo y calmándome
cuando la situación se descontrolaba. Siempre buscando lo mejor para mí y teniendo una
buena palabra para animarme cuando lo necesitaba. No sé si habrá personas que mejor me
entiendan.
SISTEMA DE SUPERVISIÓN DE PERSONAS MAYORES EN EL
HOGAR BASADO EN SENSORES
Autor: Sanz del Río, Margarita.
Director: Contreras Bárcena, David.
Entidad Colaboradora: Universidad Pontificia de Comillas.
RESUMEN DEL PROYECTO
Este proyecto presenta un sistema de monitorización de edad avanzada que se diferencia
del resto de sistemas por la cantidad de prestaciones extras que ofrece, permitiendo una
monitorización más exhaustiva y completa de la salud de los usuarios.
Palabras clave: dispositivos móviles, sensorización, personas mayores, BLE
1. Introducción
Dentro de la familia de dispositivos que permiten que las personas de edad avanzada
que se valen por si mismos puedan disfrutar de la comodidad de su hogar pero sin
perder en seguridad, encontramos que el más popular es el detector de caídas. Este
proyecto propone un nuevo sistema de monitorización que, incluyendo la capacidad de
detectar caídas, proporciona muchas más utilidades tanto al usuario como a sus
familiares e incluso a su equipo médico.
2. Definición del Proyecto
Este proyecto propone un sistema de monitorización que permite que el usuario pueda
conocer cuál es la prescripción de su médico, en qué condiciones ambientales se
encuentra o que cantidad de ejercicio está realizando. También genera alertas siempre
que se produzca algún problema y de acuerdo a su historial médico, así como
documentos y registros donde almacenar los cambios y evoluciones que surjan a lo
largo del tiempo. Además de todo lo anterior el proyecto se presenta como una de las
partes de un sistema mayor en el que una aplicación web permitirá que tanto los
familiares como el equipo médico puedan hacer un seguimiento.
3. Descripción del sistema desarrollado
El proyecto presenta una arquitectura basada en tres elementos principales. Por un lado,
el sensor SensorTag cc2650stk, que posee un total de diez sensores integrados y utiliza
BLE para enviar la información. Además, este sensor se convierte en un elemento
idóneo para el proyecto dado su reducido tamaño, lo que lo hace fácil de portar y poco
invasivo. El segundo elemento es la aplicación móvil dónde el usuario encuentra toda
la información relacionada con su estado médico. Por último, el tercer elemento de la
arquitectura, y de cara a la realización de una ampliación del proyecto actualmente
desarrollado, encontraríamos la aplicación web en la nube donde toda la información
estaría disponible para familiares y médicos. Esta tercera parte llevaría a cabo un
registro y elaboraría patrones gracias a la información que se transmitiría desde la
aplicación móvil en una serie de ficheros.
Figura 1. Elementos principales de la arquitectura.
En la aplicación móvil se lleva a cabo la monitorización de la persona a través de una
serie de perfiles que se describen a continuación.




Perfil de Usuario: En este perfil encontramos información del usuario, lo que
permite que cada aplicación en cada dispositivo sea personal para cada persona.
Además, el usuario podrá consultar la prescripción del médico diaria
relacionada con el ejercicio que tiene que hacer y la cantidad de minutos que
tiene que estar expuesto a unos niveles altos de luminosidad, así como en qué
medida está cumpliendo con lo previsto.
Perfil de Sensación Térmica: En este perfil se muestran la temperatura
ambiente y la humedad relativa. Gracias a estos dos datos el sistema es capaz de
calcular cuál es la sensación térmica del individuo. Las variaciones en humedad
y temperatura se representan utilizando dos gráficas superpuestas. Además, la
aplicación lee de un archivo xml la información médica del usuario de tal
manera que, si se detecta que la persona tiene propensión a padecer
enfermedades del aparato respiratorio, se activa un mensaje de alerta siempre
que la humedad relativa baje de un porcentaje mínimo.
Perfil de Movimiento: En este perfil se utilizan los acelerómetros incorporados
en el sensor para detectar la cantidad de aceleración que se ha generado en cada
uno de los ejes (x, y, z) y así calcular la cantidad de espacio que se ha podido
recorrer. En función de ello se determina si el individuo se encuentra parado,
andando o corriendo. El sistema incluye dos estados adicionales, el de caída y
el de tumbado. Para detectar estos estados se mide el tiempo transcurrido desde
que el usuario ha pasado de la posición vertical a la posición horizontal. En
caso de caída, se generará una alerta. Además se muestra por pantalla un
mensaje donde se indica la cantidad de kcal que se han quemado en función de
la cantidad de tiempo que se ha andado o corrido.
Perfil de luminosidad: Se utiliza el luxómetro del sensor para medir la
cantidad de luminosidad a la que está expuesto el usuario. Las variaciones de
luminosidad se muestran en el perfil a través de una gráfica. El usuario podrá
consultar la cantidad de minutos que ha sumado a una exposición tal que
cumple con los requisitos que el doctor estipule. Se incluyen mensajes de
gamificación que indican si la luz que hay en ese momento es suficiente o no
para trabajar.
Para permitir el flujo de información con la aplicación web, cada vez que el
individuo sale de la aplicación se generan tres ficheros JSON donde se almacenan
los cambios de estado que se han ido registrando en el usuario, la cantidad de
ejercicio, en kcal, que ha realizado el usuario cada día y la cantidad de minutos que
ha estado expuesto a una luminosidad alta.
4. Resultados
Figura 2. Pantalla de inicio
Figura 3. Pantalla de
búsqueda
Figura 4. Perfil de usuario y
perfil de sensación térmica
Figura 5. Perfil de
Movimiento
Figura 6. Detección de caída
Figura 7. Perfil de luminosidad
En las imágenes anteriores se presentan los resultados de cada una de las pantallas del
proyecto. En ellas se pueden ver las utilidades que se han descrito anteriormente.
A continuación se incluye un gráfico que representa un ejemplo de cómo se podrían
representar los datos recogidos por la aplicación.
Cambios de estado
Corriendo2
Andando1
Cambios de estado
Parado0
Figura 8. Gráfico de cambios de estado
5. Conclusiones
El proyecto presentado consigue mejorar la calidad de vida del usuario al hacerle
partícipe de su propia salud en tiempo real al mismo tiempo que disminuye la
sensación de invasión del usuario con respecto a otros sistemas. Se presenta como
personalizada para cada usuario consiguiendo que conozca información más allá de
sus caídas. Este sistema proporciona la posibilidad de unificar salud y bienestar en una
única aplicación móvil garantizando que aquellas personas que, bien no necesitan o
bien no disponen de los recursos necesarios para acudir a centros de atención
veinticuatro horas, puedan permanecer en sus hogares pero se encuentren, en todo
momento, tranquilos y seguros.
Además de todo lo anterior se garantiza la fiabilidad de sus datos a través del contraste
de los mismos con tablas y fórmulas oficiales. También se garantiza su usabilidad y la
reducción de errores de conexión o de análisis a casi nulos. Todo ello junto con los
datos sobre su viabilidad económica hacen de éste un proyecto listo para su
introducción en el mercado.
SYSTEM OF SUPERVISION OF ELDERLY IN THEIR HOMES
BASED ON SENSORS
Author: Sanz del Río, Margarita.
Supervisor: Contreras Bárcena, David.
Collaborating Entity: Pontificial University of Comillas, ICAI.
ABSTRACT
This project presents a monitoring system of elderly people that differs from other
systems by the amount of extra benefits offered , allowing a more thorough and
comprehensive health monitoring of the users.
Keywords: Mobile Phone, Sensorization, Elderly people, BLE
1. Introduction
Within the family of devices that allow the elderly, that still are able to avail
themselves, to enjoy the comfort of their home without losing security and safety, we
found that the most popular device is the fall detector. This project proposes a new
monitoring system that, including the ability to detect falls, provides many more
utilities to both, the user and his family and even his medical team.
2. Definition of the project
This project proposes a monitoring system that allows the user to know what the
prescription from his doctor is, which are the environmental conditions that surround
him or even the amount of exercise that he has been performed. It also generates alerts
whenever a problem occurs as well as document and records according to his medical
conditions and recorded data. These records are mean to store the changes and
developments that arise over time. In addition to the above the project is presented as
one of the parts of a larger system in which a web application will allow both the
family and the medical team follow up the evolution of the user.
3. Description of the system
The project presents a solution based on three main elements architecture. On the one
hand, the sensor SensorTag cc2650stk , which has a total of ten integrated sensors and
uses BLE to send the information . In addition, this sensor becomes an ideal element
for the project given its small size, making it easy to carry and minimally invasive .
The second element is the mobile application where the user can find all the
information about his medical condition. Finally, the third element of architecture, and
to the achievement of an expansion project currently developed, we would find the web
application in the cloud where all information would be available for family and
doctors. This third party would carry out a record and would elaborate patterns thanks
to the information transmitted from the mobile application in a series of files in a JSON
format.
Figure 1. Arquitecture of the system.
In the mobile application it is carried out monitoring the person through a series of
profiles described below.




User Profile: In this profile we find user information, allowing each application
on each device being personal for each person. In addition, the user can view
daily medical prescription related to the exercise he needs to do and how many
minutes hi has to be exposed to high levels of brightness , as well as to what
extent is meeting schedule.
Thermal Sensation Profile: In this profile, the ambient temperature and
relative humidity are shown. Thanks to these two data the system is able to
calculate what the thermal sensation of the individual is. Variations in humidity
and temperature are represented using two overlapping graphics. In addition,
the application reads a xml file with the medical user information so that, if it is
detected that the person is prone to suffer from respiratory diseases, an alert is
triggered whenever the relative humidity drops below a minimum percentage.
Movement Profile: In this profile accelerometers incorporated in the sensor for
detecting the amount of acceleration that is generated in each of the axes ( x , y,
z) are used. They are also used to calculate the amount of space that could have
been covered. Accordingly it is determined whether the individual is standing,
walking or running. The system includes two new states, the fall and lounging.
To detect these states measures elapsed since the user has moved from the
vertical to the horizontal position while. In case of falling, an alert is generated.
Also, it is shown on the screen a message with the amount of kcal that the user
has burned depending on the amount of time that has walked is shown.
Luxometer Profile: The sensor light meter is used to measure the amount of
light to which the user is exposed. Brightness variations are shown in profile
through a graphic. The user can view the number of minutes has joined such an
exhibition that meets the requirements stipulated by the doctor. Also
gamification messages that indicate whether the light in that time is enough or
not to work are included.
To allow the flow of information to the web application, every time the individual exits
the application three files JSON where state changes that have been recorded in the
user are stored are generated, the amount of exercise the user has made every day and
the number of minutes that have been exposed to high brightness.
4. Results
The results are presented in the form of images, each project screens. They show the
utilities that are described above.
Figure 2. Initial screen
Figure 3. Searching screen
Figure 4. User profile and
Thermal Sensation profile
Figure 5. Movement profile
Figure 6. Fall detection
Figure 7. Luxometer profile
Below is graph showing an example of how graph could be made for representation of the
stored data.
State Changes
Running
2
Walking
1
State Changes
Stopped
0
Figure 8. Graphic showing state change data.
5. Conclusions
The presented project succeeded in improving the quality of life of the user to make
him share in his own health in real time while decreasing the feeling of invasion of the
user with respect to other systems. It appears as getting personalized for each user who
knows beyond its downfalls. This system provides the possibility of unifying health
and wellness in a single mobile application ensuring that those people who either do
not need or do not have the resources to go to centers clock, can stay in their homes but
are, at all times, quiet and safe.
In addition to the above data reliability is ensured through the contrast of these with
official tables and formulas. Usability and reducing connection errors or near-zero
analysis is also guaranteed. All this together with the data analyzed about its economic
viability make this a perfect project for its introduction into the market.
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GRADO EN INGENIERÍA TELEMÁTICA
ÍNDICE DE LA MEMORIA
Índice de la memoria
Capítulo 1. Contextualización ............................................................................................ 7
1.1 Motivación ............................................................................................................................ 9
1.2 Solución Propuesta .............................................................................................................. 10
1.3 Estructura del documento .................................................................................................... 11
Capítulo 2. Descripción de las Tecnologías ..................................................................... 13
2.1 SensorTag cc2650stk........................................................................................................... 13
2.2 Bluetooth Low Energy ........................................................................................................ 14
2.3 Android Studio .................................................................................................................... 15
2.4 JSON ................................................................................................................................... 16
2.5 Extensible Markup Language .............................................................................................. 17
Capítulo 3. Estado de la Cuestión .................................................................................... 19
3.1 Dispositivos wearables de detección inmediata .................................................................. 19
3.2 Aparatos capaces de realizar una monitorización ambiental con detección inmediata ....... 20
3.3 Aparatos que llevan los usuarios y que detectan un comportamiento inusual .................... 22
3.4 Aparatos de monitorización ambiental con detección de comportamiento inusual............. 22
3.5 Últimos trabajos .................................................................................................................. 24
Capítulo 4. Definición del Trabajo .................................................................................. 27
4.1 Justificación ......................................................................................................................... 27
4.1.1 Garantizar que las personas mayores gozan de tantas atenciones como sean posibles
desde su hogar ......................................................................................................................... 27
4.1.2 Reducir la sensación de invasión ................................................................................... 28
4.1.3 Proporcionar mayor información .................................................................................. 28
4.1.4 Tratar aspectos de actualidad ........................................................................................ 28
4.1.5 Incidir en el desarrollo del ámbito de la salud .............................................................. 28
4.2 Objetivos ............................................................................................................................. 29
4.3 Metodología......................................................................................................................... 31
4.3.1 Scrum .............................................................................................................................. 32
4.4 Planificación y Estimación Económica ............................................................................... 34
4.5 Cronograma ......................................................................................................................... 36
4.6 Estudio de rentabilidad ........................................................................................................ 37
I
UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS
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GRADO EN INGENIERÍA TELEMÁTICA
ÍNDICE DE LA MEMORIA
Capítulo 5. Sistema/Modelo Desarrollado ....................................................................... 39
5.1 Análisis del Sistema ............................................................................................................ 39
5.1.1 Análisis de riesgos .......................................................................................................... 42
5.2 Diseño.................................................................................................................................. 43
5.2.1 Arquitectura externa....................................................................................................... 43
5.2.2 Arquitectura interna ....................................................................................................... 44
5.2.3 Arquitectura concreta del sistema .................................................................................. 45
5.2.4 Hardware........................................................................................................................ 46
5.2.5 Diseño de la interfaz ....................................................................................................... 46
5.2.6 Diseño del gestor de archivos ........................................................................................ 51
5.2.7 Diseño del gestor de información médica ...................................................................... 51
5.3 Implementación ................................................................................................................... 52
5.3.1 Características de la Aplicación .................................................................................... 52
5.3.2 Módulos .......................................................................................................................... 53
Capítulo 6. Análisis de Resultados ................................................................................... 63
6.1 Pantalla de inicio y búsqueda de dispositivos ..................................................................... 63
6.2 Perfil Sensación Térmica..................................................................................................... 65
6.3 Perfil de luminosidad........................................................................................................... 67
6.4 Perfil de movimiento ........................................................................................................... 68
6.5 Perfil de Usuario.................................................................................................................. 70
6.6 Generación de archivos ....................................................................................................... 71
6.6.1 Luz Acumulada ............................................................................................................... 71
6.6.2 Ejercicio Acumulado ...................................................................................................... 72
6.6.3 Cambios en el estado ...................................................................................................... 75
Capítulo 7. Conclusiones y Trabajos Futuros ................................................................. 77
7.1 Conclusiones ....................................................................................................................... 77
7.2 Trabajos futuros ................................................................................................................... 79
Capítulo 8. Bibliografía .................................................................................................... 83
ANEXO A 89
II
UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS
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GRADO EN INGENIERÍA TELEMÁTICA
ÍNDICE DE FIGURAS
Índice de figuras
Ilustración 1. Porcentaje de personas que viven solas según la edad [39]. ........................... 7
Ilustración 2. Evolución de la remuneración bruta por asalariado en los últimos dieciséis
años [40]. ............................................................................................................................... 8
Ilustración 3. SensorTag cc2650 stk [41]. ........................................................................... 13
Ilustración 4. Diagrama de comunicación BLE [42]. .......................................................... 14
Ilustración 5. Logotipo Android Studio[47] ........................................................................ 15
Ilustración 6. Interfaz Android Studio[47] .......................................................................... 15
Ilustración 7. Aparatos wearables con detección inmediata [49]. ....................................... 20
Ilustración 8. Estimación MHI [49]. .................................................................................... 21
Ilustración 9. Mayor monitorización con menor intimidad [49]. ........................................ 22
Ilustración 10. Menor monitorización con mayor intimidad [49]. ...................................... 22
Ilustración 11. Proceso de trabajo de Scrum [44]. ............................................................... 33
Ilustración 12. Cronograma ................................................................................................. 36
Ilustración 13. Casos de uso de la aplicación móvil. ........................................................... 39
Ilustración 14. Casos de uso del usuario. ............................................................................ 40
Ilustración 15. Arquitectura completa del proyecto. ........................................................... 44
Ilustración 16. Diagrama de bloques del sistema. ............................................................... 45
Ilustración 17. Diagrama de paquetes de la aplicación móvil. ............................................ 50
Ilustración 18. Elementos de la arquitectura del sistema..................................................... 54
Ilustración 19. Diagrama de secuencia de descubrimiento de servicios.............................. 58
Ilustración 20. Diagrama de secuencia de inicialización del servicio. ................................ 58
Ilustración 21. Pantalla de inicio de la aplicación. .............................................................. 64
Ilustración 22. Pantalla de conexión. ................................................................................... 64
Ilustración 23. Pantalla de perfiles. ..................................................................................... 65
Ilustración 24. Perfil Sensación Térmica sin detección de humedad baja........................... 67
Ilustración 25. Perfil Sensación Térmica con detección de humedad relativa baja ............ 67
Ilustración 26. Perfil de Luminosidad. ................................................................................ 68
Ilustración 27. Perfil de movimiento con detección de estado andando. ............................ 69
III
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GRADO EN INGENIERÍA TELEMÁTICA
ÍNDICE DE FIGURAS
Ilustración 28. Perfil de movimiento con detección de estado tumbado. ............................ 69
Ilustración 29. Detección de caídas. .................................................................................... 70
Ilustración 30. Perfil de Usuario. ......................................................................................... 70
Ilustración 31. Gráfica ejemplo de luz acumulada. ............................................................. 72
Ilustración 32. Gráfica ejemplo de ejercicio acumulado. .................................................... 74
Ilustración 33. Gráfica ejemplo de cambios de estado. ....................................................... 76
Ilustración 34. Arquitectura completa. ................................................................................ 80
IV
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GRADO EN INGENIERÍA TELEMÁTICA
ÍNDICE DE FIGURAS
Índice de tablas
Tabla 1. Características detector Sense4care [49]. .............................................................. 20
Tabla 2. Trabajos previos de reconocimiento de actividad. ................................................ 25
Tabla 3. Materiales empleados. ........................................................................................... 34
Tabla 4. Reparto de horas de los miembros del equipo. ...................................................... 35
Tabla 5. Gastos previstos para los próximos cinco años. .................................................... 37
Tabla 6. Comparativa de gastos e ingresos previstos para los próximos cinco años. ......... 38
Tabla 7. TIR y VAN del proyecto. ...................................................................................... 38
Tabla 8. Riesgos y soluciones del proyecto. ........................................................................ 43
Tabla 9. Datos de minutos de luz acumulados cada día. ..................................................... 72
Tabla 10. Datos de kcal quemadas al día............................................................................. 74
Tabla 11. Datos de los cambios de estado registrados en cada instante. ............................. 76
V
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ÍNDICE DE FIGURAS
VI
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CONTEXTUALIZACIÓN
Capítulo 1. CONTEXTUALIZACIÓN
En la actualidad unos de los más importantes motivos de preocupación en nuestra sociedad
es la atención y cuidado de nuestros mayores. Solamente en España, el 18% de la
población tiene más de 65 años, según los datos recogidos por el banco mundial de datos.
Tras un estudio elaborado por el Boletín Estadístico del Instituto Nacional de Estadística se
estimaron en España, en julio de 2013, un total de 18,2 millones de hogares, considerando
el hogar como el conjunto de personas que conviven en una misma vivienda. El 40,9% de
los hogares de una sola persona corresponden a personas de 65 o más años que viven solas.
Y, de ellas, un 72,5% están formados por mujeres. De estos, el 24,2% están formados por
una sola persona, lo que supone que 4,4 millones de personas viven solas [39].
Ilustración 1. Porcentaje de personas que viven solas según la edad [39].
Sin embargo, y a pesar de estos datos, cada vez es más escasa la atención que se da a los
ancianos debido al aumento en el ritmo de vida que vienen sufriendo los jóvenes y las
personas de edad media a causa de la actual situación laboral y social. Según
la Organización Internacional del Trabajo (OIT), los sueldos en nuestro país han bajado de
forma consecutiva a lo largo de los últimos ejercicios: en 2010, por ejemplo, bajaron un
1,1%, mientras que un año más tarde descendieron un 1,9%. Ya en 2012 cayeron un 3%
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GRADO EN INGENIERÍA TELEMÁTICA
CONTEXTUALIZACIÓN
mientras que en 2013 cedieron otro 1,5% (mientras la media mundial subió un 2%), lo
mismo que en 2014 [40].
Ilustración 2. Evolución de la remuneración bruta por asalariado en los últimos dieciséis años [40].
Este compendio de circunstancias ha conseguido que las personas se centren más en sus
obligaciones profesionales abandonando las necesidades de los más mayores. La gravedad
de la situación económica actual ha obligado a muchas familias a tener que llevar de vuelta
a casa a los abuelos que se encuentran en residencias para poder cuidar de los nietos,
puesto que los padres tienen que pasar más tiempo en el trabajo o incluso porque se
necesita el dinero de la residencia para poder dar de comer a la familia. ¿Qué nos
encontramos entonces?, que cada vez son más las personas que viven solas y cada vez es
mayor el tiempo que pasan a solas en sus casas.
No es una novedad escuchar que el paro sube, que el número de jóvenes que abandonan el
país en busca de trabajo aumenta o que cada vez son más las familias que dependen de los
más mayores para sobrevivir. La crisis con su inestabilidad económica, que ha fomentado
la actual desestabilización de la sociedad y la política, afectan a todos aunque no de todos
nos demos cuenta. Si bien es cierto que por lo que más se lucha a día de hoy no es sólo por
8
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GRADO EN INGENIERÍA TELEMÁTICA
CONTEXTUALIZACIÓN
conseguir un trabajo, sino también por mantenerlo. Ésta es la principal ocupación de todas
aquellas personas con edad de aportar algo a la sociedad.
A consecuencia de ello, cada vez se empequeñecen más nuestros límites y nos volvemos
más y más capaces de sacrificar algunos aspectos de nuestra vida por poder llevar algo de
dinero a casa. En muchos casos, sacrificamos el cuidado y la atención de las personas que,
aunque en principio se encuentran bien y no disponen enfermedades graves, necesitan más
de un ojo y una mano que les puedan ayudar.
1.1 MOTIVACIÓN
Tras la reflexión anterior se encuentra la motivación de llevar a cabo este proyecto. Es
cierto que hoy en día existen muchos sistemas y dispositivos que ya buscan cuidar a los
mayores. El problema de este sector son todas las limitaciones que manifiesta. La mayoría
de los dispositivos se centran en caídas, o situaciones de emergencia donde es necesaria
ayuda inmediata. Poder proporcionar asistencia en un tiempo mínimo es una gran ventaja
sobre todo si lo analizamos desde el punto de vista de que, años atrás, muchas de estas
personas sufrían y padecían sin que nadie tuviera consciencia de ello.
El objetivo de este proyecto es conseguir mejorar la situación de aquellos ancianos que
viven en soledad. Gracias al análisis de sus condiciones se podrá estudiar qué aspectos son
necesarios medrar y elaborar así un patrón de requisitos aplicable a todos aquellos que
dispongan condiciones similares. Con este sistema se garantizará que, aquellas personas
que no necesitan atención personalizada durante veinticuatro horas o ingresar en un centro
de cuidados puedan disfrutar de las comodidades de su hogar sin tener que sacrificar
ningún ámbito de su seguridad y que aquellas personas que, debido a la circunstancias, se
hayan visto forzadas a volver a su hogar, puedan seguir disfrutando de muchas de las
ventajas de su antigua residencia.
Con este trabajo, no busco sólo poder proporcionar ayuda cuando una situación crítica se
presente. Este trabajo nos muestra la oportunidad de poder prever estas situaciones, de
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CONTEXTUALIZACIÓN
mejorar la calidad de vida de los ancianos, de fijarnos en cosas que ellos descuidan por
dejadez o pereza y poner soluciones. Poder estudiar sus hábitos e intentar corregirlos y
redirigirlos en una dirección lo más saludable posible. De la misma forma se consigue
mejorar la relación médico-paciente y que, desde cualquier parte y utilizando cualquier
dispositivo, los familiares puedan conocer cómo se encuentra esta persona.
1.2 SOLUCIÓN PROPUESTA
El proyecto que va a llevarse a cabo es la definición, programación e implementación de
una aplicación móvil que, utilizando como fuente de datos el sensor SensorTag cc2650stk
de la familia de sensores Texas Instruments, sea capaz de llevar a cabo una monitorización
del estado y hábitos de salud de personas de edad avanzada.
Hasta el momento, toda persona de la tercera edad que vive sola debe acudir a la consulta
de médico para realizar cualquier tipo de revisión o conocer algunos datos de su salud que
se pueden obtener de forma sencilla gracias a la tecnología actual. De la misma forma,
muchos de los dispositivos actuales se centran únicamente en medidas a posteriori. Lo que
este proyecto propone es un sistema que sea capaz de prevenir problemas y poder poner
soluciones antes de que nada haya sucedido.
El sistema que se define en el proyecto consiste en una aplicación móvil donde se mostrará
información acerca de, la prescripción médica, la temperatura ambiente, humedad relativa,
ejercicio realizado entre otros. Toda esta información se utilizaría para generar alertas en
caso de detectar algún problema atendiendo al historial médico del usuario así como
generar históricos que podrán ser utilizados posteriormente para desarrollar informes
donde se dejen ver los hábitos y evoluciones de la persona.
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CONTEXTUALIZACIÓN
1.3 ESTRUCTURA DEL DOCUMENTO
En este documento se presenta la documentación asociada al desarrollo de un sistema de
monitorización para personas de edad avanzada. En los apartados anteriores se ha realizado
una introducción al tema y un análisis de la motivación que ha propiciado la elección de
este proyecto.
A continuación se realizará una descripción de las tecnologías que se han empleado
durante el desarrollo así como una justificación a cerca de la elección de estas tecnologías
y no otras.
En el tercer capítulo se incluirá información acerca del estado del arte de la cuestión,
analizando sistemas de información similares y revisando las soluciones tecnológicas que
se han venido aplicando durante los últimos años.
El cuarto capítulo tratará los objetivos que se pretenden conseguir con este proyecto,
incluyendo las distintas hipótesis que se han planteado durante el desarrollo. También todo
lo relacionado con la metodología de trabajo, técnicas y procedimientos a emplear e
incluso organización en tiempo de sus distintos hitos. En este último punto se adjuntará un
análisis económico que refleje la viabilidad económica del sistema.
El quinto capítulo incluirá de forma detallada el desarrollo del sistema, la definición de
cada uno de sus componentes, el diseño junto con una ilustración de la arquitectura y su
implementación.
El análisis de los resultados se llevará a cabo en el capítulo sexto y las conclusiones y
trabajos futuros a realizar se expondrán en el capítulo séptimo. Por último bibliografía y
anexos cerrarán el documento.
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CONTEXTUALIZACIÓN
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DESCRIPCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS
Capítulo 2. DESCRIPCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS
A lo largo del desarrollo de este proyecto se han utilizado las tecnologías Android Studio,
Java, SensorTag cc2650stk, Bluetooth Low Energy y JSON. A continuación se describen
de forma más detalla cada una de estas tecnologías.
2.1 SENSORTAG CC2650STK
La herramienta principal de este proyecto es el sensor SensorTag cc2650stk de la familia
de sensores Texas Instruments. Son muchos los factores que han hecho de este sensor un
elemento fundamental para este proyecto.
Ilustración 3. SensorTag cc2650 stk [41].
Por un lado utiliza Bluetooth Low Energy, también conocido como Bluetooth 4.0, para
enviar la información que recopila. Este Bluetooth es compatible con la mayoría de los
dispositivos móviles que se producen actualmente. Este dispositivo posee diez sensores
integrados en sí mismo. Estos sensores son: luxómetro, micrófono digital, sensor
magnético,
sensor
de
humedad,
sensor
de
presión,
acelerómetro,
giroscopio,
magnetómetro, y dos tipos de termómetros, uno que mide la temperatura del objeto sobre
se encuentra el sensor, y otro que es capaz de medir la temperatura ambiente. De todos
ellos, en el proyecto se han empleado el luxómetro, sensor de humedad, de temperatura
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DESCRIPCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS
ambiente y acelerómetros. Cada uno de estos sensores ha participado en la elaboración de
los distintos perfiles de los que consta la aplicación móvil. De cara a una aplicación futura,
este sensor permite establecer conectividad con la nube, lo que supone un punto muy
importante ya que el siguiente paso de este sistema sería el desarrollo de una aplicación
web.
2.2 BLUETOOTH LOW ENERGY
El Bluetooth Low Energy o Bluetooth de baja energía, es una tecnología joven e
inalámbrica muy útil para dispositivos pequeños y cuyo creador es Bluetooth. Tal y como
su propio nombre indica, está diseñado para que funcione con poca energía y permite que
dispositivos móviles, ordenadores o incluso dispositivos más pequeños que utilicen pila de
botón se puedan comunicar entre sí [43].
Entre sus características encontramos que operan en 2.4 GHz con una tasa de transferencia
de 1 Mbps en la primera capa, la física. Su tamaño es el mismo que el del Bluetooth que se
encuentra en los dispositivos móviles y para garantizar la seguridad utiliza el sistema de
cifrado AES además de esquemas configurables [43]. Gracias a su carácter “Low Energy”
se pueden emplear durante meses en dispositivos de pila de botón. Además, su arquitectura
para el desarrollo de aplicaciones está estandarizada, lo que facilita en gran medida su uso.
Ilustración 4. Diagrama de comunicación BLE [42].
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DESCRIPCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS
De cara a la explotación de esta tecnología se tuvo muy en cuenta el mercado de los
dispositivos relacionados con el IoT (Internet of Things), que constituye uno de los grandes
negocios del futuro de las telecomunicaciones [42]. Dado su bajo consumo de energía, este
tipo de conexión se vuelve ideal para poder conectar muchos dispositivos al mismo tiempo.
2.3 ANDROID STUDIO
Android Studio es un entorno de desarrollo integrado para la plataforma Android.
Anunciado en 2013, esta plataforma reemplaza a Eclipse para el desarrollo de aplicaciones
Android. Está basado en el software IntelliJ IDEA de JetBrains, y es publicado de forma
gratuita a través de la Licencia Apache 2.0. Está disponible para las plataformas Microsoft
Windows, Mac OS X y GNU/Linux [46].
Ilustración 5. Logotipo Android
Studio[47]
Ilustración 6. Interfaz Android Studio[47]
De entre sus principales características destacan:
-
Renderización en tiempo real
-
Consola de desarrollador con ayudas y consejos para la optimización del trabajo
15
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-
Plantillas para crear diseños comunes de Android y otros componentes
-
Refactorización específica de Android y arreglos rápidos
También cabe destacar que posee muchos aceleradores build/Run que permiten ver en vivo
los cambios que se realicen desde la máquina virtual hasta la aplicación ya instalada en el
dispositivo [47].
2.4 JSON
JSON ( JavaScript Object Notation ) es un formato de intercambio de datos ligero. Es fácil
para los seres humanos de leer y escribir . Es fácil para las máquinas de analizar y generar .
Se basa en un subconjunto del lenguaje de programación JavaScript. JSON es un formato
de texto que es completamente independiente del lenguaje, pero utiliza las convenciones
que son familiares para los programadores de C, incluyendo C , C ++ , C #, Java ,
JavaScript , Perl , Python , y muchos otros. Estas propiedades hacen de JSON un lenguaje
ideal para el intercambio de datos [45].
JSON se basa en dos estructuras.

Una colección de pares nombre / valor. En varios idiomas, esto se realiza como un
objeto, registro, estructura, diccionario, tabla hash, lista con clave, o una matriz
asociativa [45].

Una lista ordenada de valores. En la mayoría de los idiomas, esto se realiza como
una matriz, vector, lista o secuencia [45].
Estas son estructuras de datos universales. Prácticamente todos los lenguajes de
programación modernos los apoyan de una forma u otra. Tiene sentido que un formato de
datos que es intercambiable con los lenguajes de programación también se basará en estas
estructuras.
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DESCRIPCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS
2.5 EXTENSIBLE MARKUP LANGUAGE
La tecnología xml será la utilizada para la gestión de la información médica del usuario
que se utilizará en algunos perfiles de la aplicación.
Una de sus principales características es que se propone como un estándar para el
intercambio de información estructurada entre diferentes plataformas. Ello lo hace una
herramienta esencial para la transmisión y actualización del historial médico del paciente
entre las distintas plataformas del proyecto [51].
Las ventajas del uso de archivos xml son las siguientes:

Es extensible: Después de diseñado y puesto en producción, es posible extender
XML con la adición de nuevas etiquetas, de modo que se pueda continuar
utilizando sin complicación alguna.

El analizador es un componente estándar, no es necesario crear un analizador
específico para cada versión de lenguaje XML. Esto posibilita el empleo de
cualquiera de los analizadores disponibles. De esta manera se evitan bugs y se
acelera el desarrollo de aplicaciones.

Si un tercero decide usar un documento creado en XML, es sencillo entender su
estructura y procesarla. Mejora la compatibilidad entre aplicaciones. Podemos
comunicar aplicaciones de distintas plataformas, sin que importe el origen de
los datos, es decir, podríamos tener una aplicación en Linux con una base de
datos Postgres y comunicarla con otra aplicación en Windows y Base de Datos
MS-SQL Server.

Transformamos datos en información, pues se le añade un significado concreto
y los asociamos a un contexto, con lo cual tenemos flexibilidad para estructurar
documentos.
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DESCRIPCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS
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ESTADO DE LA CUESTIÓN
Capítulo 3. ESTADO DE LA CUESTIÓN
Si bien es cierto que el cuidado de las personas mayores es un tema que se ha venido
tratando y mejorando desde hace tiempo gracias a las nuevas tecnologías, los dispositivos
que se venden en el mercado y los sistemas ya implantados en algunos hogares no cubren
en su totalidad las necesidades de los usuarios. Podemos disponer todos los productos en
cuatro grandes tipos de tecnologías:
3.1
DISPOSITIVOS WEARABLES DE DETECCIÓN INMEDIATA
Esta categoría incluye pequeños aparatos llevados por los usuarios, capaces de detectar la
caída cuando ocurre y de provocar una alarma inmediata. Las tecnologías de detección
utilizadas son choque, posición, sensores de inclinación y acelerómetros junto con
algoritmos de control adecuados en un microcontrolador [48].
Dentro de este grupo, uno de los proyectos más importantes que están realizándose en este
momento y que ya ha superado las pruebas es el proyecto FATE (Fall detector for the
Elder) [49]. Éste se centra en el desarrollo de un dispositivo que utiliza sensores muy
sensibles a los movimientos y que el usuario llevaría puesto en forma de cinturón durante
todo el día. Esto le permite ser localizado tanto en el domicilio como en la calle. Este
sistema también incluye un sensor en la cama que detecta si la persona se ha ausentado de
forma prolongada durante la noche de tal manera que una alarma se genera en caso de que
el tiempo supere un valor determinado [50].
El objetivo de este proyecto es prevenir las consecuencias de las caídas de pacientes
frágiles que no podrían avisar a nadie en caso de emergencia. Cuando el dispositivo FATE
detecta la caída llama de forma automática al número de auxilio cuyos operarios serán
quienes se encarguen de determinar la gravedad de la situación y tomar las medidas
correspondientes [49].
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ESTADO DE LA CUESTIÓN
Ilustración 7. Aparatos wearables con detección inmediata [49].
Las principales especificaciones de este dispositivo se incluyen en la siguiente tabla:
Peso
52 gramos
Autonomía
Uso Libre
Batería
Li-Ion con capacidad de 650mAh
Radio Frecuencia
Bluetooth y ZigBee con banda 2.4 GHz ISM
Detector de caídas, correa, manual y
Incluye
batería
Tabla 1. Características detector Sense4care [49].
3.2 APARATOS CAPACES DE REALIZAR UNA MONITORIZACIÓN
AMBIENTAL CON DETECCIÓN INMEDIATA
Esta tecnología consiste en la instalación de sensores en el entorno de la persona para
detectar una caída. Las tecnologías utilizadas son, por ejemplo, grabación en vídeo y
análisis de imágenes, análisis de sonido, instalación de sensores de choque en el suelo o en
las alfombras [48]. Las principales desventajas de estos sistemas son que requieren
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ESTADO DE LA CUESTIÓN
instalación de sensores en cada habitación de la casa, incluido el cableado, y que son
demasiado molestos e invasivos además de sus altos costes.
En el mercado encontramos el proyecto de la School of Electrical and Computer
Engineering Georgia Institute of Techology [50]. Este sistema utiliza la visión artificial
para establecer si el usuario se ha caído o no. Este sistema es novedoso puesto que
incorpora la capacidad de diferenciar entre movimientos normales, de velocidad variada
con caídas reales.
El sistema instala dos cámaras de videos que se conectan al mismo ordenador donde se
utiliza la aplicación Matlab para el análisis de los datos [49]. El sistema de monitorización
que se utiliza es Motion History Imaging (MHI). Éste sistema analiza los píxeles blancos y
gris y realizan una estimación de cómo de rápido es el movimiento [50]. Utilizando un
algoritmo establecen cual es la probabilidad de que se haya producido una caída. La
estimación de error de ésta tecnología es del 25%.
𝐶=
𝑛º 𝑑𝑒 𝑝í𝑥𝑒𝑙𝑒𝑠 𝑔𝑟𝑖𝑠𝑒𝑠
𝑛º 𝑝í𝑥𝑒𝑙𝑒𝑠 𝑔𝑟𝑖𝑠𝑒𝑠 + 𝑛º 𝑝í𝑥𝑒𝑙𝑒𝑠 𝑏𝑙𝑎𝑛𝑐𝑜𝑠
Ilustración 8. Estimación MHI [49].
En este sistema existen dos posibilidades para la posición de las cámaras que varía en la
cantidad de espacio que se cubre. En la primera opción se cubre mucho más espacio
mientras que la segunda se cubre algo menos. Estas dos posibilidades se ofrecen para
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ESTADO DE LA CUESTIÓN
proporcionar mayor privacidad en caso de que el usuario sienta que el sistema es
demasiado invasivo.
Ilustración 9. Mayor monitorización con menor
intimidad [49].
Ilustración 10. Menor monitorización con mayor
intimidad [49].
3.3 APARATOS QUE LLEVAN LOS USUARIOS Y QUE DETECTAN UN
COMPORTAMIENTO INUSUAL
Estos detectores de caídas son también pequeños aparatos que llevan los usuarios, pero no
son capaces de detectar una caída. Éstos monitorizan la actividad de la persona y detectan
un comportamiento inusual comparando con un patrón de comportamiento típico propio de
la persona [48]. Este tipo de sistemas pueden tardar algún tiempo antes de emitir una alerta
y no diferencia una caída de otro comportamiento anormal.
Actualmente en el mercado apenas existen dispositivos de este tipo debido a su falta de
exactitud en comparación con el resto de las categorías.
3.4 APARATOS DE MONITORIZACIÓN AMBIENTAL CON DETECCIÓN
DE COMPORTAMIENTO INUSUAL
El entorno se equipa con sensores para poder monitorizar la actividad de la persona. Por
ejemplo, se colocan en las puertas y ventanas sensores de contacto o barreras de infrarrojo
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ESTADO DE LA CUESTIÓN
(IR), se instalan en las habitaciones detectores IR pasivos. Entonces se analiza la
información recopilada por los sensores, gracias a los sistemas inteligentes de análisis
(inteligencia artificial) para detectar un comportamiento inusual y, por tanto, una posible
caída [48]. Estos sistemas requieren una gran infraestructura y un buen sistema de análisis
lo que encarece demasiado su precio.
Para la detección de un comportamiento inusual se utilizan teoría de conjuntos y
descripción lógica de acciones que generan dinámicamente nuevos planes de acciones
estadísticamente probables [52].
En algunos casos se emplean métodos lógicos para reconocer actividades, en este caso
mediante cálculo de eventos. Definen un evento como la observación de una acción a
través de los sensores, un predicado como la relación entre entidades del mundo y una
actividad como la combinación de varios predicados. El perfil del usuario sirve para definir
un comportamiento normal y, si el sistema detecta alguna desviación sobre dicho
comportamiento, emite una señal de aviso [52].
No obstante, el reconocimiento de las actividades humanas posee ciertas características que
lo convierten en un problema no trivial: cada usuario realiza cada actividad específica de
un modo personal y diferente, la duración de las actividades es habitualmente desconocida
y los datos generados por los sensores son ruidosos y tienen un comportamiento no
determinista.
Lo que podemos extraer tras el análisis de los dispositivos que detectan un comportamiento
inusual en lugar de una caída es que necesitan de un presupuesto mayor puesto que los
sistemas de detección y análisis de datos son mucho más complejos que aquellos que,
utilizando acelerómetros, detectan la caída directamente. En el caso de los aparatos
wearables, se podría decir que deberían ser los más populares puesto que son más
cómodos y disponen de un único sensor, pero lo que se encuentra al analizar el mercado es
que un único sensor no proporciona la suficiente fiabilidad. Es por ello que los aparatos de
monitorización se ponen a la cabeza, siempre y cuando se disponga de los medios
suficientes para afrontar los altos costes asociados al acondicionamiento del hogar. De la
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ESTADO DE LA CUESTIÓN
misma forma también se pueden entender como un sistema mucho más invasivo. Los
métodos de análisis de datos son extremadamente complejos debido a la cantidad de
aleatoriedad de muchas de las acciones.
3.5 ÚLTIMOS TRABAJOS
A continuación se incluye una tabla donde se dejan ver los trabajos sobre reconocimiento
de actividad que se han llevado a cabo así como autores o elementos que utilizan.
Enlace
[38]
[4]
[25]
[16]
[27][28][7]
[22][9]
[11][32]
[26]
[29]
[6][19]
[14][19]
[8]
[30][24]
[10]
[17][18]
[15]
[31]
Descripción
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento del
habla
Reconocimiento del
habla
Reconocimiento del
habla
Predicción de series
temporales
Reconocimiento de
caracteres
Modelado de señales
biomédicas
Reconocimiento de
dígitos
Reconocimiento del
habla
Predicción de series
temporales
Reconocimiento del
habla
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento de la
Modelo
Modelo Oculto de Markov
Instrumentación
Vídeo
Máquina de vectores de soporte Vídeo, audio
Conjuntos de clasificadores
Acelerómetros
Árboles de decisión Aprendizaje
de instancias
Acelerómetros
Modelo híbrido HMM/RNA
Audio
Modelo híbrido HMM/Redes
Neuronales Recurrentes
Modelo Oculto de Markov
Jerarquico
Audio
Audio
Modelo híbrido HMM/RNA
Láseres
Modelo híbrido HMM/RNA
Texto
Modelo híbrido HMM/RNA
Sensores biomédicos
Modelo híbrido HMM/SVM
Texto
Modelo híbrido HMM/SVM
Audio
Modelo híbrido HMM/SVM
Sensores biomédicos
Modelo híbrido HMM/Redes
bayesianas
Audio
Modelo híbrido HMM/RNA
Red de sensores
HMM Modelos bayesianos
Acelerómetros, RFID
24
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ESTADO DE LA CUESTIÓN
[3]
[35][36]
[21]
[5]
[33]
[2]
[12]
[27]
[13]
[23][37]
[1]
[20]
actividad
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento del
habla
Reconocimiento de
caracteres
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento de la
actividad
Reconocimiento de la
actividad
Modelo Oculto de Markov
RFID
Modelo Oculto de Markov
Campo aleatorio condicional
RFID
Modelos probabilísticos
Vídeo
Modelo Oculto de Semi-Markov
Vídeo
Algoritmos bayesianos
Red de sensores
Arboles de decisión
Red de sensores
Modelos evolutivos
Red de sensores
Modelo Oculto de Markov
Audio
Modelo Oculto de Markov
Texto
Modelo Oculto de Markov
RFID
Aprendizaje de instancias
Acelerómetros
Arboles de decisión
Acelerómetros
Tabla 2. Trabajos previos de reconocimiento de actividad.
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DEFINICIÓN DEL TRABAJO
Capítulo 4. DEFINICIÓN DEL TRABAJO
4.1 JUSTIFICACIÓN
La situación de crisis que ha llevado a reducir la cantidad de dinero a invertir en
residencias y lugares donde las personas mayores puedan estar, la falta de atención por
parte de sus familiares debido a sus obligaciones que hace que estas personas se vuelvan
más vulnerables y necesiten de algún tipo de ayuda extra para garantizar su seguridad
suponen un punto muy importante en nuestra sociedad que debe tratarse con la mayor
urgencia posible.
Esto proyecto propone una nueva forma de cuidar a nuestros ancianos conociendo qué
sucede en cada momento, a qué condiciones se están exponiendo y cubriendo de forma
más completa las necesidades de este sector de la sociedad. Supone un paso adelante y una
mejora con respecto a los sistemas que se vienen utilizando hasta el momento.
Los aparatos que se llevan con detección inmediata parecen ser las soluciones más
adecuadas para la detección de caídas en personas mayores. Sin embargo, muy pocos
sistemas comerciales están disponibles actualmente en el mercado. La mayor dificultad es
diseñar un detector fiable, que no sea incómodo y que sea fácil de utilizar.
4.1.1 GARANTIZAR
QUE LAS PERSONAS MAYORES GOZAN DE TANTAS
ATENCIONES COMO SEAN POSIBLES DESDE SU HOGAR
Que la necesidad de permanecer en el hogar no suponga un impedimento a la hora de
recibir los cuidados y las atenciones que las personas de este grupo social necesitan. La
mentalidad sería tal que, si no es posible que estos usuarios puedan permanecer en centros
de atención, entonces se conseguirá que, en la medida de lo posible, sean los beneficios de
estos centros los que se adecúen a su situación.
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DEFINICIÓN DEL TRABAJO
4.1.2 REDUCIR LA SENSACIÓN DE INVASIÓN
Como se ha presentado anteriormente uno de los mayores problemas que acusan los
usuarios es que los dispositivos que se encuentran en el mercado son demasiado invasivos.
Gracias a las nuevas gamas de sensores que surgen cada día debido a la irrupción del IoT
en el mundo se puede conseguir realizar las mismas tareas utilizando dispositivos cada vez
más pequeños que pasen más inadvertidos.
4.1.3 PROPORCIONAR MAYOR INFORMACIÓN
Con la tecnología de la que se dispone en la actualidad no nos debemos limitar a
proporcionar los mismos servicios que se vienen proporcionando hasta el momento.
Nuestros seres queridos merecen disfrutar de todos estos avances y por lo tanto se vuelve
na necesidad aumentar las funcionalidades de esta familia de dispositivos.
Detectar caídas es un aspecto fundamental puesto que se sabe que sólo en España se
registran más de 250.000 caídas de personas mayores actualmente. Proporcionar a estas
personas una mayor información sobre su estado de salud, sus hábitos, su entorno,
permitiendo darles una mayor independencia.
4.1.4 TRATAR ASPECTOS DE ACTUALIDAD
Debido a los aspectos sociales y económicos que se está sufriendo a nivel mundial a raíz de
la crisis, se considera que el tema de este proyecto es un tema de interés general, que
encaja perfectamente con las necesidades que se demandan actualmente y que, por tanto, el
contexto en el que se sitúa este proyecto está perfectamente justificado. Su realización
tiene una finalidad clara y justificada.
4.1.5 INCIDIR EN EL DESARROLLO DEL ÁMBITO DE LA SALUD
Esta justificación es algo más personal y no tiene que ver con aspectos técnicos ni
tecnológicos. Como futura profesional del sector de las telecomunicaciones, mi deseo, de
cara a mi carrera profesional, es dedicarme a aplicar mis conocimientos en
telecomunicaciones en el ámbito de la salud. Este proyecto me permiten, aunque de forma
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GRADO EN INGENIERÍA TELEMÁTICA
DEFINICIÓN DEL TRABAJO
muy superficial, entender cómo las telecomunicaciones juegan un papel crucial en la salud
de las personas y pueden marcar un antes y un después, no sólo a la hora de desarrollar
instrumentos para el diagnóstico de enfermedades pero también para la prevención de
trastornos o problemas en cualquier sector de la sociedad.
Probablemente éste sea el aspecto que más me ha impulsado a desarrollar este tipo de
proyecto en el que se pueda palpar la utilidad y el beneficio de las tecnologías en el propio
ser humano.
4.2 OBJETIVOS
El objetivo principal de este proyecto es el desarrollo de una aplicación móvil que permita
que las personas de edad avanzada puedan disfrutar de las comodidades de su hogar sin
tener que renunciar a ningún tipo de atención o seguridad. Todo ello garantizando una
fiabilidad máxima en los datos que se muestran y una disponibilidad tan alta como sea
posible. Para conseguir este objetivo ha sido necesario cumplimentar los siguientes pasos:
-
Estudio y procesamiento de la información recibida de los sensores. Para
simplificar la gestión de la información lo que se ha hecho ha sido clasificar los
sensores a utilizar en tres grupos principales atendiendo a la funcionalidad de la
aplicación que van a subsanar. Distinguimos los sensores de información que se
encarga en reconocer el sensor al que se está asociando el dispositivo móvil y
recoger la información personal del usuario que tiene asignado dicho sensor; en
segundo lugar tenemos los sensores de tipo médicos, aquellos que nos informan a
cerca de las características ambientales bajo las que se encuentra el usuario y que
podrían afectar a su salud en caso de padecer ciertos trastornos (información que se
encontraría asociada al sensor) y donde distinguimos el termómetro y sensor de
humedad; por último, el tercer grupo sería el de los sensores de hábitos. Su
información nos permite conocer el tipo de persona que se está evaluando en
cuanto a la cantidad de actividad que realiza a lo largo del día. Entre los sensores
que pertenecen a este grupo destacan, sobre todo, el acelerómetro.
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DEFINICIÓN DEL TRABAJO
-
Detección de estados para cada grupo de sensores. En cada uno de los perfiles,
excepto para el perfil de información de usuario, es necesario detectar el estado en
el que se encuentra el usuario. Para poder analizar la información de forma correcta
y procurarle indicaciones correctas al usuario. Para el caso del perfil de sensación
térmica se distinguirá de forma visual, utilizando distintos colores, si la temperatura
es óptima, si es demasiado baja o es demasiado baja de tal forma que el usuario
podrá utilizar el termostato o el humidificador para conseguir que la sensación
térmica sea razonable. En el caso del perfil de movimiento se distinguirán cinco
tipos de estados distintos: parado, andando, corriendo, tumbado y caída. Por último,
para el perfil de luminosidad, también se establecerán parámetros que determinen
las diferenciaciones entre baja luminosidad, luminosidad buena o luminosidad
óptima mostrando mensaje orientativos para que el usuario trabaje o desempeñe sus
labores bajo las circunstancias óptimas.
-
Desarrollo de un sistema experto. Tal y como se ha explicado en el apartado
anterior, el sistema incluirá cierta inteligencia que permitirá proporcionarle al
usuario una serie de directivas o recomendaciones para mejorar las circunstancias
bajo las que se encuentra. Este sistema será diferente para cada usuario puesto que
utiliza los datos médicos asociados a cada sensor para mostrar un mensaje u otro.
-
Generación de alarmas. Existirán dos alarmas principales que se generarán a
través de la aplicación. Por un lado, y para el caso de aquellas personas que sufran
de problemas respiratorios o tengan mayor predisposición a padecerlos, se
activarán, en el perfil de sensación térmica, un campo de aviso para, en caso de
detectar que la humedad es excesivamente baja y por tanto la sequedad del
ambiente pudiera empeorar dicho trastorno, mostrar un aviso que le indique al
usuario que debería encender el humidificador. Por otro lado, el perfil de detección
del movimiento, en caso de detectar el estado de caída, mostrará también una alerta
que dé el aviso de que se ha producido una caída para que los servicios
competentes puedan prestar ayuda al usuario.
-
Seguimiento de la persona. Con toda la información recopilada se pretende llevar
a cabo una monitorización del usuario a través de la generación de archivos en
30
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DEFINICIÓN DEL TRABAJO
donde se muestren tres tipos de datos. Por un lado los cambios de estado
registrados en el perfil de movimiento, lo que permitirá estudiar más a fondo cómo
trabaja el usuario y cuáles son sus hábitos. Por otro lado se almacenará la cantidad
de ejercicio que ha realizado a lo largo de cada uno de los días medido en kcal
quemadas. Por último también se almacenará la cantidad de minutos que ha
permanecido bajo una luminosidad lo suficientemente alta como para cumplimentar
la prescripción que el médico indique y que quedará reflejada en el perfil de
información de usuario.
Además de todo lo anterior, y de cara a una ampliación futura, otro posible objetivo sería el
desarrollo de una plataforma web en la nube que, a través de peticiones Ajax y utilizando
los archivos creados por la aplicación móvil, reflejaría utilizando gráficas todos los
historiales de monitorización que se hayan ido realizando de tal manera que funcionase
como un portal en el que tanto familiares como equipo médico tuvieran acceso al estado de
salud del usuario así como a datos acerca de cómo ha ido cumpliendo las indicaciones y
cuál está siendo su evolución a lo largo del tiempo.
4.3 METODOLOGÍA
La metodología que se va a seguir empieza con una larga etapa de búsqueda de
información, lectura de manuales y tutoriales sobre el sensor SensorTag cc2650stk y sobre
cómo se crea una aplicación en Android. También será necesario estudiar la forma en la
que trabaja el BLE. En esta primera etapa se pretende también analizar el funcionamiento
de la aplicación que ya posee Texas Instruments para la visualización de los datos que
proporciona el sensor. Debido a que lo que se pretende es desarrollar una nueva aplicación
será necesario estudiar qué clases se encargan de recoger la información del dispositivo.
Una vez se haya establecido la conexión desde una primera versión de la aplicación con el
sensor se procederá al desarrollo de cada uno de los perfiles. Tras la realización de una
serie de pruebas se desarrollará el sistema experto lo más preciso posible. Por último se
31
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DEFINICIÓN DEL TRABAJO
procederá a la generación de los ficheros que proporcionarán la conectividad con la
aplicación web.
Para poder desarrollar todas las tareas anteriores siguiendo una organización clara y
estableciendo distintos hitos se va a utilizar un método de desarrollo conocido como
Scrum.
4.3.1 SCRUM
Scrum es un proceso donde se aplican una serie de buenas prácticas que permiten trabajar
de manera colaborativa y obtener el mejor resultado posible de un proyecto. De entre estas
buenas prácticas encontramos [44]:
-
Desarrollo incremental de los requisitos en bloque de tiempo cortos y fijos, con
iteraciones de hasta dos semanas si así fuera necesario.
-
Priorización de los requisitos por valor para el cliente y coste de desarrollo.
-
Control empírico del proyecto de tal manera que el cliente revisa periódicamente
los resultados que se consiguen. Esto aumenta la participación del cliente en el
desarrollo del proyecto, fundamental para garantizar el avance y cumplimiento de
las necesidades del usuario del proyecto.
En Scrum se realizan entregas parciales y regulares del producto final, priorizadas por el
beneficio que aportan al receptor del proyecto. Por ello, Scrum está especialmente indicado
para proyectos en entornos complejos, donde se necesita obtener resultados pronto, donde
los requisitos son cambiantes o poco definidos, donde la innovación, la competitividad, la
flexibilidad y la productividad son fundamentales [44].
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DEFINICIÓN DEL TRABAJO
Ilustración 11. Proceso de trabajo de Scrum [44].
Scrum se caracteriza por sus ejecución en bloques de tiempo cortos y fijos donde se debe
proporcionar un resultado completo, una funcionalidad completa, que se irá desarrollando
y mejorando a medida que se vayan realizando más iteraciones.
Debido a todo lo explicado anteriormente este método de trabajo se vuelve idóneo para un
proyecto cuya tecnología se innova constantemente y en el que resulta relativamente
sencillo poder conseguir cierta funcionalidad lo más simplificada posible para
posteriormente ir completándola.
En este caso el equipo estaba formado únicamente por el director de proyecto y el
programador que realizaban reuniones semanales en las que se comprobaban la medida en
que se habían cumplido los trabajos previos y establecían las nuevas líneas de trabajo para
la siguiente reunión.
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DEFINICIÓN DEL TRABAJO
4.4 PLANIFICACIÓN Y ESTIMACIÓN ECONÓMICA
Debido a que cualquier proyecto que se realice tiene como objetivo final su
comercialización y la obtención de cierto beneficio gracias a él, en este apartado se
procede al desarrollo de la estimación económica que deje ver cuál será el coste de
desarrollo del sistema y cuáles son los beneficios que se estiman de su venta en el
mercado. Además también se incluye una estimación del tiempo en el que el proyecto será
rentable.
A continuación se exponen dos tablas donde se incluyen, por un lado los gastos en
materiales que se han necesitado durante el proyecto así como los gatos no tangibles como
son la mano de obra. En esta segunda tabla también será imprescindible incluir la cantidad
de horas que se han empleado en el desarrollo puesto que, cuanto más time to market se
emplee mayor será el coste asociado a los salarios de cada uno de los miembros del equipo
de desarrollo.
MATERIALES HARDWARE Y
COSTE
SOFTWARE
SENSORTAG CC2650 STK
25.90€
PORTÁTIL DE DESARROLLADOR
435.65€
DISPOSITIVO MÓVIL PARA PRUEBAS
75.0€
DE IMPLEMENTACIÓN
Tabla 3. Materiales empleados.
Según se puede ver en la tabla anterior, los costes tangibles del desarrollo del proyecto
ascienden a 536.55€.
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DEFINICIÓN DEL TRABAJO
En la siguiente tabla se muestra el reparto de horas de cada uno de los miembros del
proyecto, así como el coste por hora de trabajo de cada uno de ellos. Al no tratarse de un
proyecto excesivamente grande solamente existen dos cargos en él. Por un lado tendríamos
el programador y desarrollador y por otro el jefe de proyecto.
CARGO
HORAS
PRECIO
DESARROLLADOR MÓVIL
335
35€/hora
JEFE DE PROYECTO
30
50€/hora
TOTAL
365
13.225€
Tabla 4. Reparto de horas de los miembros del equipo.
Tras los datos expuesto en la tabla anterior se concluye que el coste total del desarrollo de
la aplicación asciende a 13.761,55€. Se observa que, a pesar de que los costes de mano de
obra son bastante elevados, el coste final no se encarece demasiado ya que las tecnologías
que se utilizan son bastante baratas y están a la orden del día. Ello hace que el proyecto sea
muy asequible.
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DEFINICIÓN DEL TRABAJO
4.5 CRONOGRAMA
20/01/2016
09/02/2016
29/02/2016
20/03/2016
09/04/2016
29/04/2016
19/05/2016
08/06/2016
Familiarización
Estudio del BLE
Estudio de SensorTag
Análisis Sensor Temperatura ambiente
Análisis Sensor Humedad Relativa
Elaboración del perfil Sensación Térmica
Análisis Sensor Luminosidad
Elaboración del perfil Luminosidad
Análisis acelerómetro
Análisis patrón experto
Duración
Análisis detector de pasos
Elaboración del perfil Movimiento
Elaboración del perfil Usuario
Gamificación de perfiles
Elaboración del creador de archivos
Elaboración del estudio económico
Elaboración
Análisis
Análisis
Análisis
Elaboración
Análisis
Estudio de Estudio del Familiarizaci
del perfil
Sensor
Sensor
acelerómetr del perfil
Sensor
Sensación Humedad Temperatura SensorTag
BLE
ón
o
Luminosidad Luminosidad
Térmica
Relativa
ambiente
Fecha de inicio 13/06/2016 06/06/2016 26/05/2016 18/05/2016 11/05/2016 04/05/2016 23/04/2016 14/04/2016 07/04/2016 23/03/2016 20/03/2016 09/03/2016 25/02/2016 17/02/2016 08/02/2016 20/01/2016
Elaboración Elaboración
Elaboración Elaboración
Análisis
Gamificación
del estudio del creador
del perfil
del perfil detector de
de perfiles
económico de archivos
Usuario Movimiento
pasos
Duración
7
7
11
8
7
7
Análisis
patrón
experto
11
9
7
15
Ilustración 12. Cronograma
36
3
11
13
8
9
19
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4.6 ESTUDIO DE RENTABILIDAD
A continuación se representa el análisis de rentabilidad del proyecto realizado bajo las
siguientes hipótesis:
-
Inversión en un ordenador con un coste de 435.65€ y una vida útil de 5 años.
-
La venta de cada unidad incluye la licencia de uso de la aplicación y el sensor
SensorTag cc2650stk.
-
Demanda inicial en el primer año de 150 unidades considerando que el producto
está disponible para su venta en el segundo semestre.
-
Crecimiento de la demanda de un 30% con respecto al ejercicio anterior a partir del
segundo ejercicio.
-
Se considera un precio inicial de 35€/unidad para el lanzamiento en el mercado,
pasando a 39.9€/unidad para los siguientes años.
-
El tipo de interés considerado es del 1.9% anual.
En la siguiente tabla se observa el flujo y detalle de los gastos en que se incurre en los
cinco años considerados a partir del inicio del proyecto. Para el campo sensor se establece
el precio del sensor por cada uno de los sistemas que se prevé vender.
CONCEPTOS
1er AÑO 2o AÑO 3er AÑO
DESARROLLADOR
11.725,0 € 2.800,0 € 2.800,0 €
JEFE DE PROYECTO
1.500,0 €
750,0 €
750,0 €
ORDENADOR
87,1 €
87,1 €
87,1 €
PUBLICIDAD
600,0 €
300,0 €
300,0 €
SENSOR
3.885,0 € 10.101,0 € 13.131,3 €
DISPOSITIVO MÓVIL DE PRUEBAS
75,0 €
0,0 €
0,0 €
TOTAL
17.872,1 € 14.038,1 € 17.068,4 €
4o AÑO
2.800,0 €
750,0 €
87,1 €
300,0 €
17.070,7 €
0,0 €
21.007,8 €
5o AÑO
2.800,0 €
750,0 €
87,1 €
300,0 €
22.191,9 €
0,0 €
26.129,0 €
Tabla 5. Gastos previstos para los próximos cinco años.
A continuación se muestra una comparativa entre el total de gastos e ingresos actuales así
como el saldo alcanzado en el periodo estudiado. Es importante resaltar que a partir del
segundo ejercicio se comienzan a obtener beneficios.
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DEFINICIÓN DEL TRABAJO
CONCEPTOS
UNIDADES VENDIDAS
GASTOS
INGRESOS
RESULTADO
1er AÑO
150,0
17.872,1 €
5.250,0 €
-12.622,1 €
2o AÑO
390,0
14.038,1 €
15.561,0 €
1.522,9 €
3er AÑO
507,0
17.068,4 €
20.229,3 €
3.160,9 €
4o AÑO
659,1
21.007,8 €
26.298,1 €
5.290,3 €
5o AÑO
TOTAL
856,8
26.129,0 € 96.115,5 €
34.187,5 € 101.525,9 €
8.058,5 € 5.410,4 €
Tabla 6. Comparativa de gastos e ingresos previstos para los próximos cinco años.
Por último, se incluyen los datos referidos al VAN (Valor Actual Neto) y TIR (Tasa
Interna de Rentabilidad) que nos permiten concluir que el proyecto es rentable al obtener
un VAN positivo y una Tasa Interna de Rentabilidad superior a la tasa de rendimiento
media del mercado actual.
TIR
12%
VAN
5.072,25 €
Tabla 7. TIR y VAN del proyecto.
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SISTEMA/MODELO DESARROLLADO
Capítulo 5. SISTEMA/MODELO DESARROLLADO
En el siguiente apartado se presenta toda la información relacionada con los casos de uso,
análisis, desarrollo e implementación del sistema que se ha desarrollado.
5.1 ANÁLISIS DEL SISTEMA
Antes de comenzar con el desarrollo de la aplicación es necesario establecer que requisitos
debe satisfacer de cara al usuario, es decir, que característica debe tener tal que sea capaz
de suplir necesidades del usuario. A continuación se muestran dos diagramas de caso de
uso. En el primer diagrama se muestran los casos de uso que, sin la interacción del usuario,
la aplicación debe ser capaz de realizar. En el segundo diagrama se muestran aquellos
casos en los que sí que existe una interacción directa entre el usuario y la aplicación.
Ilustración 13. Casos de uso de la aplicación móvil.
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SISTEMA/MODELO DESARROLLADO
Ilustración 14. Casos de uso del usuario.
Dentro de las principales funcionalidades que debe realizar la aplicación se encuentran:
-
Generación de alarmas. Como se ha explicado en otros apartados, una de las
características diferenciales de este sistema con respecto a otros es la capacidad de
generar, no solamente alertas respecto a posibles caídas del usuario, sino también
alarmas que detecten una humedad relativa baja.
-
Actualizar datos. Es necesario que, sin que el usuario lo indique, los datos que se
van mostrando en pantalla, los archivos con los datos de monitorización que serán
utilizados en la nube, los cambios de estado, las kcal quemadas y la cantidad de
minutos que se ha expuesto a niveles altos de luminosidad se vayan actualizando de
tal manera que se pueda ir grabando una cierta evolución del individuo.
-
Detectar posición. Este caso de uso hace referencia a la característica de la
aplicación que le permite diferenciar entre las cinco posiciones distintas que podría
tener el usuario: parado, andando, corriendo, tumbado y, por supuesto, caída.
Todo lo explicado anteriormente se realiza de forma automática, es decir, la aplicación, por
si sola y en base a la información que recibe del sensor genera y muestra toda esta
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SISTEMA/MODELO DESARROLLADO
información. Sin embargo, existen otros muchos casos de uso en los que sí que se necesita
que el usuario participe. A continuación se explican:
-
Buscar sensor. En la primera pantalla que el usuario verá una vez que inicie la
aplicación se encontrará un botón que le permitirá activar la búsqueda por BLE de
dispositivos que se encuentren cerca del móvil. A medida que se vayan
encontrando elementos, sean SensorTag o no, se irán mostrando en la pantalla en
una lista.
-
Conectar sensor. Una vez que la búsqueda de dispositivos haya finalizado
aparecerá, juntos al icono y nombre de cada elemento encontrado, un botón que, al
ser pulsado, establecerá conexión con dicho elemento.
-
Consultar prescripción del médico. Una vez se muestre la segunda pantalla de
conexión con el dispositivo, el primer perfil del que podrá obtener información será
el perfil de información personal. En él encontrará los datos acerca de cuáles son
sus objetivos diarios y en qué medida los ha cumplido hasta el momento.
-
Consultar sensación térmica. Éste es el segundo perfil que se encontraría el
usuario. En él encontramos información sobre la sensación térmica que tiene el
usuario y, además, dos casos de usos asociados:
o Consultar humedad relativa. Existirá un dato en la parte derecha del panel
que le irá diciendo qué humedad relativa se percibe en el ambiente y que, al
mismo tiempo, se irá representando en una gráfica.
o Consultar temperatura ambiente. Además de la sensación térmica
también podrá encontrar información sobre la temperatura ambiente del
espacio en el que se encuentre. Este dato también se irá representando en
una gráfica de forma superpuesta a la humedad relativa.
-
Consultar la cantidad de kcal quemadas. En el perfil denominado “Movimiento”
encontrará información relacionada con el ejercicio que está desarrollando. Además
de la gráfica donde se encuentran los últimos estados que se han detectado, podrá
consultar la cantidad de kcal que ha quemado desde que ha entrado en la
aplicación.
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SISTEMA/MODELO DESARROLLADO
-
Consultar la cantidad de minutos expuesto al sol. Como parte de la prescripción
médica, la cantidad de vitamina D absorbida es importante y, por ello, en el último
perfil “Luminosidad” encontrará información acerca de la cantidad de minutos que
se ha visto expuesto a una iluminación muy alta (de tal forma que pueda tomarse en
cuenta en cuanto a la prescripción) desde que ha iniciado la aplicación por última
vez en ese día.
5.1.1 ANÁLISIS DE RIESGOS
Como se ha mencionado anteriormente, la metodología utilizada para el desarrollo del
proyecto es Scrum. Para poder afrontar cualquier tipo de problema y riesgo en el desarrollo
de cada uno de los sprints se desarrolla una etapa de Análisis de Riesgos con fines
evaluativos del proceso en cuestión y su evolución con cara al proyecto.
Se entiende como riesgo a la posible materialización de alguna amenaza, siendo las
consecuencias un agente dañino para el sistema. A medida que se aumenta la complejidad
de un proyecto también aumentan los riesgos. Las posibles decisiones a tomar necesitan de
un análisis y previsión de posibles problemas que puedan surgir categorizándolos e
intentando exponer soluciones. De la misma forma sucede cuando se realizan mejoras en
los proyectos.
A continuación se presenta una tabla donde se muestran las categorías de riesgos que han
surgido durante el desarrollo del proyecto así como qué objetivo se debe cumplir y cuál es
la posible solución a aplicar:
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SISTEMA/MODELO DESARROLLADO
RIESGOS
DEFINICIÓN
RIESGO 1
RIESGO 2
RIESGO 3
Modificación de los
Poca experiencia con
Entorno de
requerimientos
el hardware
desarrollo nuevo
Aceptar el
OBJETIVO
Reducir el riesgo
Reducir el riesgo
riesgo si es el
entorno óptimo
Se debe desarrollar una
SOLUCIÓN
arquitectura tal que
permita la modificación
de los requerimientos
Manipulación estudio
y análisis previo de
estas tecnologías
Familiarización
mediante
tutoriales del
nuevo entorno
Tabla 8. Riesgos y soluciones del proyecto.
5.2 DISEÑO
Una vez que se ha establecido qué es lo que tiene que hacer nuestro proyecto es necesario
estudiar cómo funcionan el sensor y sus comunicaciones para poder establecer un diseño
de la aplicación. Por un lado se introducirá la información de la arquitectura externa e
interna y también se llevará a cabo un análisis de riesgos que podrían afectar al desarrollo
del sistema.
5.2.1 ARQUITECTURA EXTERNA
La arquitectura externa, se basa en los componentes, elementos y sistemas que intervienen
en el proyecto, reflejando así su alcance. La arquitectura externa es también la arquitectura
referente a los elementos hardware que componen el proyecto y que soportan el correcto
funcionamiento del sistema en cuanto a calidad de servicio.
La arquitectura externa de todo el sistema se representa de forma sencilla en el siguiente
esquema.
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SISTEMA/MODELO DESARROLLADO
Ilustración 15. Arquitectura completa del proyecto.
El primero elemento hardware que tendríamos sería el sensor que se comunicaría con el
dispositivo móvil del usuario mostrando toda la información en la aplicación móvil y que
más adelante, en posibles ampliaciones futuras, se actualizaría y comunicaría con una
aplicación web que se encontraría en la nube.
5.2.2 ARQUITECTURA INTERNA
La arquitectura interna es la encargada de la descripción de las unidades funcionales del
proyecto.
La arquitectura interna de este proyecto estaría fundamentada principalmente en el BLE
debido a las características ya descritas en el apartado de descripción de la tecnología.
Además, para el desarrollo de la aplicación se ha elegido un modelo que diferencie
claramente la parte de vista de la parte del modelo.
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SISTEMA/MODELO DESARROLLADO
5.2.3 ARQUITECTURA CONCRETA DEL SISTEMA
A continuación se presenta la combinación de la estructura interna y externa del sistema
para dar lugar al proyecto. Antes de nada se debe comprender como organiza la
información que obtiene de sus distintos sensor el SensorTag cc2650stk.
Este sensor distingue por un servicio cada uno de los sensores que posee de tal forma que
les proporciona un perfil y un conjunto de características. A continuación se muestra un
diagrama de bloques donde queda reflejado toda esta relación.
Ilustración 16. Diagrama de bloques del sistema.
En él se refleja cómo, a través del BLE se transmite información acerca de un conjunto de
servicios que poseen un grupo de características y un perfil asociado. Estos perfiles nos
proporcionan la información visual que se utilizará para comunicarse con el usuario
mientras que las características que posee cada servicio proporcionan herramientas de
gestión de la información de ese servicio. Son tres las principales características que posee
cada servicio tiempo, datos, uuid. Por un lado el tiempo establece con qué frecuencia se
tiene que recoger información de los sensores para transmitirla por el BLE. Este dato se da
en milisegundos y puede ir desde menos de cien hasta más de treinta segundos. Los datos
constituyen la información que recoge de los sensores y que la aplicación móvil
manipulará para mostrarla en las unidades correspondientes. Por último el uuid constituye
un identificador único de cada servicio que se utilizará para corroborar que se está
mostrando en el perfil correcto la información del sensor correcto.
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SISTEMA/MODELO DESARROLLADO
5.2.4 HARDWARE
La parte hardware de este proyecto corresponde al sensor. Dado que este sensor sólo sirve
de intermediario entre el mundo real y nuestra aplicación, no necesita de ninguna
implementación. La configuración para la obtención de datos ya viene dada de fábrica lo
que significa que ya está listo para ser usado.
5.2.5 DISEÑO DE LA INTERFAZ
En este proyecto la interfaz del sistema consiste en una aplicación móvil. Dado que éste es
el único punto de acceso debe ser atractivo y debe estar cuidado. El perfil de usuario es de
tercera edad. Esta generación es una generación que, en su mayoría, no ha seguido la
evolución de las tecnologías al ritmo que se ha ido produciendo con lo que se vuelve
crucial que la aplicación sea sencilla e intuitiva, evitando que el usuario tenga que haber
utilizado otras aplicaciones para entender su funcionamiento.
Se puede entonces resumir que, para que la experiencia de usuario sea óptima, se deben
cumplir los siguientes requerimientos:
-
El interfaz debe ser amigable y fácil de comprender.
-
La colocación de componentes visuales como imágenes, barras de desplazamiento
y botones ofrecen un diseño ergonómico que dista de la ambigüedad que se desea
evitar, estos componentes garantizan una mayor intuición visual
-
El interfaz debe tener como objetivo que se utilice con asiduidad, facilitando la
comprobación de información cuanto más rápido.
-
La estética de la página, aunque no es lo más importante, debe ser cuidada y tenida
en cuenta. Pero siempre teniendo claro que el cumplimiento de los objetivos y
funcionalidades del proyecto ha de ser más importante que la estética del mismo.
El modelo de interfaz del sistema estará dividido en distintos módulos, en concreto dos:
interfaz de acceso a la aplicación móvil, página de inicio. La página de inicio es la más
importante y se divide a su vez en cuatro módulos donde encontramos: información de
usuario, perfil de sensación térmica, perfil de movimiento, perfil de luminosidad.
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1. Interfaz de acceso a la aplicación móvil:
En este módulo se encuentra una primera interfaz de presentación donde se incluye un
listado de dispositivos encontrados así como un botón de búsqueda y el logo de la
aplicación.
Este diseño apela a la sencillez y simplicidad permitiendo de forma directa se
comprendan las distintas áreas en las que se divide la información que se muestra al
usuario. De forma muy intuitiva se sugiere, a través de los botones y la gestión del
espacio, que el usuario busque dispositivos y, una vez encontrados, se conecte al
dispositivo que se desee en dos clics.
2. Página de inicio:
Se podría decir que ésta es la interfaz más importante pues es aquí donde la mayor
parte de la lógica actúa para proporcionar todos los servicios al usuario. En ella se
encuentran los distintos perfiles que puede consultar el usuario.
Esta interfaz tiene un diseño ergonómico debido a la colocación de los distintos perfiles
así como las gráficas asociados a ellos. Dichas gráficas permiten ver un historial de un
margen de hasta diez medidas de los datos que dicho perfil gestione. Solamente posee
un botón, el de marcha atrás, que permitiría regresar a la primera interfaz de la
aplicación para desconectarse del dispositivo y, bien conectarse a otro, bien abandonar
la aplicación.
También es de apreciar que la tipografía, colores y colocación de elementos son
acordes y mantienen una cierta concordancia con el estilo de la aplicación con el objeto
de mejorar la experiencia del usuario.
3. Perfil de información del usuario:
Tan pronto como el usuario se conecte al dispositivo lo primero que encontrará será la
información que ofrece este perfil. Puesto que lo que se busca es conseguir una
aplicación personalizada en la que el usuario sienta que sus datos se están tratando de
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forma única se muestra información concreta acerca del usuario que está asociado a ese
dispositivo. Junto a estos datos también se incluye la información que indica qué es lo
que el médico le ha prescrito para que realice de forma diaria hasta la próxima
consulta. Para que el usuario pueda, de forma sencilla, consultar cómo está cumpliendo
con los objetivos, también se incluye información sobre su progreso. De esta manera
este perfil constituye un punto de referencia sencillo que permite conocer en un vistazo
los datos más relevantes.
En el apartado de resultados se refleja una imagen donde se muestra dicho perfil
demostrando que la tipografía y organización enfatizan un estilo claro y sencillo, lo que
los usuarios reclaman.
4. Perfil Sensación Térmica:
En este perfil encontramos un nuevo reparto del espacio donde se muestra información
acerca de la sensación térmica, humedad relativa y temperatura ambiente. Como se ha
descrito anteriormente, se incluyen dos gráficas superpuestas representando la
humedad relativa y la temperatura ambiente en un historial de diez medidas que
permite comprobar cómo han ido evolucionando los datos. El color de dichas gráficas,
azul para la humedad y naranja para la temperatura ambiente, hacen que su evaluación
e interpretación sea muy intuitiva evitando tener que saturar el espacio con ejes o
leyendas. Además, dado que en la parte superior del perfil se muestran los números
concretos de las medidas obtenidas, la gráfica se vuelve una mera representación que
no precisa de mayor exactitud.
También se reserva un espacio entre las medidas y las gráficas para mostrar mensajes
de alerta en caso de que se detecte que el usuario tiene pretensión a padecer
enfermedades de carácter respiratorio y la humedad relativa sea demasiado baja.
5. Perfil Movimiento:
Este perfil es uno de los más importantes de la aplicación puesto que posee la mayor
parte de la lógica asociada a él. En el encontramos, justo debajo del título, una barra de
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SISTEMA/MODELO DESARROLLADO
progresión junto con un porcentaje a su derecha. Esta barra se irá autocompletando a
medida que el usuario cumplimente los requisitos de su médico. El dato número
permite conocer de manera exacta en qué medida está llevando a cabo las indicaciones.
Con ello se consigue de forma dinámica que la consecución de los objetivos se vuelva
una tarea mucho más atractiva y conocer en todo momento en que estado del proceso
se encuentra el usuario.
Lo siguiente que encontraríamos en este perfil sería una línea de información donde se
puede conocer de forma más explícita de qué forma se está completando la barra de
porcentaje. Separado por guiones encontramos información acerca de la cantidad de
kilocalorías que ha consumido el usuario andando y qué cantidad ha consumido
corriendo.
Inmediatamente debajo de esta información encontramos una gráfica de carácter
cuadrado donde podemos distinguir tres valores: cero, uno y dos. Estos valores indican
el estado que se ha detectado por parte del usuario. El valor cero indicaría un estado de
reposo, ya sea bien parado sentado o tumbado, el estado uno indicaría una actividad
moderada, como podría ser andar, por último el estado dos indica una actividad alta,
dentro de cuyos parámetros podría entenderse correr o realizar cualquier otro tipo de
ejercicio.
Por último, el espacio entre la gráfica y el último perfil se destina a mostrar en texto el
estado que se ha detectado por parte de los sensores bajo la introducción “Estado
actual:”
Debido a que una de las funciones más importantes de este perfil consiste en la
detección de caídas, en el diseño se considera mostrar, utilizando pop-ups, cuándo se
ha producido una caída modificando el estado del individuo a “Detectada caída,
conectando con urgencias”.
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6. Perfil Luminosidad:
En este perfil se mantiene el estilo presentado en el perfil movimiento. Se incluye una
barra de progreso junto con el porcentaje del mismo con la misma finalidad de dotar de
intuición y sencillez a la aplicación. En el mensaje posterior se muestra la cantidad de
minutos que se han permanecido al sol y que han participado en la cumplimentación de
los objetivos.
Para este perfil, y tal como se muestra en la foto, la gráfica se muestra en tono amarillo
que hace alusión al sol. Bajo la misma se incluyen a modo de gamificación, y con
intención de hacer que la tarea se vuelva un juego para el usuario, mensajes para que el
individuo sienta motivación. En la siguiente imagen se muestra un ejemplo de lo
expuesto anteriormente.
Por último se incluye un diagrama de paquetes en el que se representan todas las clases que
intervienen en este sistema y las dependencias que hay entre los distintos paquetes.
Ilustración 17. Diagrama de paquetes de la aplicación móvil.
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5.2.6 DISEÑO DEL GESTOR DE ARCHIVOS
Uno de los aspectos más importantes de la aplicación consiste en la elaboración de
documentación que permita elaborar históricos y recopilación de datos para su posterior
representación en la plataforma web.
Dado que este aspecto es un completo aspecto de backend que debe pasar desapercibido
para el usuario, el diseño tenía como objetivo conseguir que puedan elaborar archivos sin
que el usuario tenga que preocuparse de qué está pasando, que sea completamente
transparente.
Para el diseño se ha buscado que la generación de esta documentación se realice cuando el
usuario se salga de la aplicación. De la misma forma, para mostrar los datos dinámicos de
la aplicación referidos a porcentajes cumplimentados y medidas realizadas, se utilizan
estos mismos ficheros ya que emplean un lenguaje JSON que facilita su interpretación por
múltiples plataformas.
5.2.7 DISEÑO DEL GESTOR DE INFORMACIÓN MÉDICA
Existen ciertas características de la aplicación que fomentan la individualización de la
misma, consiguiendo que cada aplicación se personalice completamente para cada usuario.
Para poder llevar acabo esta personalización es fundamental conocer información médica
relevante que pueda influir en los mensajes a mostrar al usuario. Para la lectura de esta
información se utilizan archivos xml que poseen una estructura concreta y que, aunque
ahora mismo se encuentran dentro del mismo dispositivo móvil, se tiene intención de
introducir en la aplicación web y compartirla con cada móvil en el momento en el que se
inicie la aplicación. A continuación se incluye un ejemplo de la estructura del archivo.
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<info>
<name value="José Pérez"></name>
<exercise value ="250"></exercise>
<light value = "120"></light>
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<breathingProblem value = "true"></breathingProblem>
</info>
5.3 IMPLEMENTACIÓN
Durante el siguiente apartado se detallarán las etapas del proceso de implantación del
sistema siguiendo el diseño y la arquitectura que se ha ido explicando y desarrollando
durante todo este capítulo.
Para poder exponer de forma clara la implementación se irán detallando los distintos
módulos basados en la arquitectura externa, interna y propia del proyecto. Junto con toda
esta información también se especifica qué técnicas se han utilizado en el proyecto para la
consecución de su funcionamiento.
5.3.1 CARACTERÍSTICAS DE LA APLICACIÓN
Para lograr una mayor comprensión del proyecto y poder especificar su desarrollo es
necesario primero comenzar con una descripción de las características que componen el
sistema.
El objetivo principal de esta aplicación móvil es la creación de una aplicación de
monitorización de personas de edad avanzada de tal forma que, en conjunto con la
aplicación web que se desarrollaría con posterioridad para completar el sistema, se
pudieran aliviar las necesidades de seguimiento de salud de estas personas que, en su
mayoría viven solas. De la misma forma se proporcionan algunos mecanismos de
predicción de problemas que aliviarán las consecuencias que surgen cuando no se detectan
enfermedades a tiempo.
En cuanto a la parte hardware un requisito a tener en cuenta es la disminución de la
invasión que supone el sistema hacia el usuario. Uno de los principales inconvenientes que
se encuentran hoy en día a este tipo de sistemas es lo muy invasivos que son y por ello se
rechazan.
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La información recibida por parte del sensor
se almacena de forma temporal en el
dispositivo móvil del usuario. De cara a futuras ampliaciones se crearía una base de datos
donde los datos personales del usuario junto con la información de monitorización que se
recibe del sistema se irían almacenando. Esta información es la que se utilizará para la
elaboración de patrones en la futura aplicación web.
La aplicación pretende responder a las peticiones de un usuario común, prestando una
apariencia agradable y atrayente mediante la utilización de gráficas, buena sintonía de los
colores, un potente sistema de análisis de datos y un patrón experto que le confieran a la
aplicación de la garantía necesaria para su correcto funcionamiento.
5.3.2 MÓDULOS
La arquitectura del sistema se divide en distintos módulos que a continuación se
desglosarán para la elaboración detallada de la implementación del proyecto. En la
ilustración expuesta a continuación se distinguen los cinco niveles principales por los que
fluye la información.
Si bien en dicha representación es muestra el sistema completo, y dado que en este
proyecto se desarrolla únicamente la parte de aplicación móvil, se indica con un cuadro
rojo los niveles concretos que se detallarán.
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Ilustración 18. Elementos de la arquitectura del sistema.
Se debe tener en cuenta que, dado que la aplicación móvil es la que realiza la lógica y la
aplicación web serviría únicamente de ventana para la visualización de datos en un formato
más accesible y sencillo, permitiendo la elaboración de históricos más detallados o
patrones, es ésta la parte más compleja en cuanto al sistema experto.
5.3.2.1 Aplicación Móvil
Se puede decir que la implementación de la aplicación móvil consta de tres partes
importantes:
-
Conexión con el sensor.
-
Recopilación, análisis y procesamiento de datos.
-
Elaboración de documentos que garanticen la futura comunicación con la
aplicación web.
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1. Conexión con el sensor
Para la conexión con el sensor se utiliza Bluetooth Low Energy. Para poder realizar la
conexión la aplicación móvil detecta si el bluetooth está o no activado. En caso de estar
desactivado lo activará y entonces determinará si el dispositivo posee o no BLE. En
caso de no poseerlo mostrará un mensaje de aviso. Si lo posee, permitirá realizar la
búsqueda de dispositivos en la pantalla principal de la aplicación.
try {
switch (newState) {
case BluetoothProfile.STATE_CONNECTED:
broadcastUpdate(ACTION_GATT_CONNECTED, address, status);
break;
case BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED:
broadcastUpdate(ACTION_GATT_DISCONNECTED, address, status);
break;
default:
break;
}
} catch (NullPointerException e) { e.printStackTrace(); }
Una vez se haya conectado con el dispositivo procederá a la lectura de todos sus servicios
con su consiguiente configuración, habilitación y lectura de los datos de las características
de cada uno de los servicios. A continuación se presenta el código correspondiente a estas
acciones.
public void configureService() {
int error = this.mBTLeService.setCharacteristicNotification(this.dataC,
true);
int error2 = this.mBTLeService.setCharacteristicNotification(this.dataC,
true);
if (error != 0) {
if (this.dataC != null)
printError("Sensor notification enable failed: ", this.dataC, error);
}
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this.isConfigured = true;
}
public void enableService() {
int error = mBTLeService.writeCharacteristic(this.configC, (byte) 0x01);
if (error != 0) {
if (this.configC != null)
printError("Sensor enable failed: ", this.configC, error);
}
this.isEnabled = true;
}
2. Recopilación, análisis y procesamiento de datos
En esta parte del procedimiento la aplicación se encarga de seleccionar aquellos
servicios que se necesiten (puesto que no todos los sensores se utilizan),
proporcionarles un perfil y gestionar la información que se recibe de ellos.
Dentro de las características de cada perfil encontramos tres tipos. Por un lado tenemos
la característica que termina cada cuánto tiempo el sensor debe enviar la información
que ha almacenado de dicho perfil, a este valor se le ha denominado periodC. En
segundo lugar tenemos la información como tal, los datos que se leen desde el sensor,
denominado dataC. Por último tenemos la configuración de dicho servicio que se
almacena en una variable denominada configC. Éstas son las variables con las que
trabaja cada uno de los perfiles.
Para la asignación de un perfil a un servicio se utiliza el código que se adjunta a
continuación.
if (SensorTagLuxometerProfile.isCorrectService(s)) {
SensorTagLuxometerProfile lux = new
SensorTagLuxometerProfile(context,mBluetoothDevice,s,mBtLeService,values)
;
mProfiles.add(lux);
if (nrNotificationsOn < maxNotifications) {
lux.configureService();
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nrNotificationsOn++;
}else{
lux.grayOutCell(true);
}
}
public void didReadValueForCharacteristic(BluetoothGattCharacteristic c)
{
if (this.periodC != null) {
if (c.equals(this.periodC)) {
byte[] value = c.getValue();
this.periodWasUpdated(value[0] * 10);
}
}
}
Una vez se haya configurado el perfil automáticamente se generará la interfaz que será el
que se encargará de gestionar la información que genere el patrón experto y exponerlo en
forma numérico o utilizando la representación gráfica. Para facilitar la compresión del
flujo de información que se obtiene de esta implementación se incluye un diagrama de
secuencia que refleja las clases que interactúan en esta parte que es la más importante.
El diagrama de secuencia se divide en dos diagramas. Por un lado tenemos un diagrama
que refleja el descubrimiento de los servicios mientras que en el segundo diagrama se
refleja los elementos que intervienen en su representación.
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Ilustración 19. Diagrama de secuencia de descubrimiento de servicios.
Este procedimiento se realiza para cada uno de los perfiles donde lo único que varía es la
clase de la cual se crea la instancia. Cada clase trabaja con las mismas características pero
utiliza los datos de forma distinta en función del tipo de valor que se desea calcular.
Ilustración 20. Diagrama de secuencia de inicialización del servicio.
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Dentro de los patrones expertos que se encargan de analizar los datos obtenidos y
generar resultados comprensibles, uno de los más importantes es el encargado de
determinar el estado en cuanto a movimiento en el que se encuentra el usuario. El
que distingue entre parado, andando y corriendo. A continuación se presenta el
código que se encarga de ello.
public void step(float values[]) {
float vSum = 0;
for (int i=0 ; i<3 ; i++) {
final float v = (values[i]) * mScale[1];
vSum += v;
}
int k = 0;
float v = (vSum / 3)*10000;
float data_average = 0;
float diff = 0;
float direction = (v == mLastValues[k] ? 0 : 1);
if (direction != 0) {
diff = Math.abs(v - mLastValues[k]);
data_average = Math.abs(diff-mLastDiff[k]);
}else{
data_average = Math.abs(diff-mLastDiff[k]);
}
datos.add(data_average);
mLastDiff[k] = diff; mLastValues[k] = v;
}
Complementando este patrón tenemos el que se encarga de diferenciar si el usuario
se encuentra sentado o tumbado puesto que este sistema tiene como uno de los
principales objetivos determinar si se ha sucedido una caída o no.
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3. Elaboración de documentación
Debido a la intención de completar el sistema con la intrusión de una aplicación
web que sirva como plataforma para que tanto personal médico como familiares
puedan acceder en tiempo real a la información de monitorización que se está
procesando a través del teléfono móvil de individuo, se vuelve imprescindible
garantizar que dicha aplicación móvil sea capaz de comunicarse con la aplicación
web para la generación de historiales y patrones.
Para la elaboración de dichos documentos se utiliza el formato JSON. En estos
archivos se almacenan datos acerca de los cambios de estado que se han registrado,
la cantidad de kcal que se han quemado cada día y la cantidad de minutos que se ha
estado al sol cada día. Esta tecnología JSON permitirá que la aplicación web pueda
recuperar estos archivos realizando una sencilla petición Ajax.
Estos archivos se generan cuando el usuario sale del menú principal de perfiles para
proceder a la desconexión del sensor. La aplicación comprueba si los archivos ya
existen. En caso de existir los sobrescribe añadiendo o modificando la información
que sea necesaria. En caso contrario los genera y añade la información
correspondiente.
La importancia de estos documentos no reside únicamente en la comunicación con
la aplicación web sino que la propia aplicación móvil hace uso de ellos. Como ya se
ha explicado anteriormente existe un perfil de información de usuario donde se
muestra la prescripción médica y la medida en que se han cumplido estos objetivos.
Esta información se extrae de los propios documentos garantizando así que la
aplicación sea dinámica y que el usuario no tiene por qué realizar todas las
actividades de una única vez sino que pueda conectarse y desconectarse cuando
desee garantizando que sus progresos se almacenan.
public void createJSON()
{
File wFile = new
File("/storage/emulated/0/Android/data/com.example.ti.ble.sensortag/files
/", "EjercicioCambios.txt");
if(wFile.exists()) {
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SISTEMA/MODELO DESARROLLADO
try {
FileReader in = new FileReader(wFile);
Gson gson = new Gson();
JSONCreator json = gson.fromJson(in, JSONCreator.class);
ArrayList<Item> data = json.getItems();
FileWriter out = new FileWriter(wFile);
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(out);
Iterator it = this.ExerciseChange.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
Map.Entry e = (Map.Entry) it.next();
Item items = new Item();
items.setDate((Date) e.getKey());
items.setChange((Double) e.getValue());
data.add(items);
}
json.setItems(data);
String text = gson.toJson(json);
bw.newLine();
bw.write(text);
bw.close();
out.close();
} catch (IOException e) {
}
}else{
try {
FileWriter out = new FileWriter(wFile, true);
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(out);
Gson gson = new Gson();
JSONCreator json = new JSONCreator();
Iterator it = this.ExerciseChange.entrySet().iterator();
ArrayList<Item> data = new ArrayList<Item>();
while (it.hasNext()) {
Map.Entry e = (Map.Entry) it.next();
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SISTEMA/MODELO DESARROLLADO
Item items = new Item();
items.setDate((Date) e.getKey());
items.setChange((Double) e.getValue());
data.add(items);
}
json.setItems(data);
String text = gson.toJson(json);
bw.newLine();
bw.write(text);
bw.close();
out.close();
} catch (IOException e) {
}
}
}
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
Capítulo 6. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Durante el desarrollo de este capítulo se va a llevar a cabo un análisis de los resultados que
se han obtenido durante todo el proceso tanto de desarrollo, como de implantación del
sistema descrito anteriormente. Con todo ello se pretende dejar constancia del éxito del
proyecto así como permitir al lector, de forma visual, poder realizar un seguimiento del
mismo.
Para poder llevar a cabo un análisis de forma más ordenada, se van a ir mostrando cada una
de las funcionalidades junto con su interfaz en el mismo orden cronológico en el que se
fueron desarrollando
La estrategia a seguir a la hora de decidir qué perfil se desarrollaría antes y qué perfil se
desarrollaría después tuvo que ver con la aparente simplicidad que se observaba a cada uno
de los sensores. De esta manera se creyó conveniente que el primer perfil con el que
trabajar fuera el perfil “Sensación Térmica” continuando con “Luminosidad”,
“Movimiento” y finalizando con “Perfil de Usuario”. Una vez se hayan expuesto todos
ellos se procederá a tratar la funcionalidad de generación de documentación que, al no
pertenecer a un perfil concreto pero a varios al mismo tiempo se considera óptimo
explicarlo de forma aparte.
6.1 PANTALLA DE INICIO Y BÚSQUEDA DE DISPOSITIVOS
Antes de comenzar a mostrar los resultados de los sensores es importante reflejar el
interfaz que posee la aplicación desde el mimo momento en el que el usuario accede a ella.
Debido al grupo social al que va dirigida, se ha decidido utilizar un estilo sencillo y claro
que permita, de forma intuitiva, mostrar qué es lo que se puede hacer en cada pantalla.
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
Ilustración 22. Pantalla de conexión.
Ilustración 21. Pantalla de inicio de la
aplicación.
En la primera ilustración encontramos la interfaz con la que se encuentra el usuario en el
primer momento en el que decide abrir la aplicación. Lo que se encuentra es un espacio
amplio, con un texto y un busco donde se le informa de que no existen dispositivos
SensorTag actualmente encontrados y se le ofrece la posibilidad de buscarlos con
solamente pulsar un botón.
Una vez el usuario haya iniciado el procedimiento de búsqueda se le muestra una lista con
los dispositivos se han encontrado donde se incluye información como modelo,
identificador del dispositivo y calidad de la señal que se recibe. Además, en la parte lateral
derecha de cada uno de los elementos de la lista encontrará un botón que le permitirá
conectarse con el dispositivo seleccionado.
Una vez se haya cargado la información de todos los perfiles el usuario podrá interactuar
con la aplicación a través de la pantalla que se muestra en la siguiente imagen.
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
Ilustración 23. Pantalla de perfiles.
6.2 PERFIL SENSACIÓN TÉRMICA
En este perfil se imponía la necesidad de mostrar de forma clara y distintiva la información
de los dos sensores que intervienen en la generación de datos. Para ello se utilizan el texto
que se encuentra en el lateral derecho así como las gráficas superpuesta que dejan ver
cuáles son los valores exactos que se están midiendo y cuál es la tendencia que se está
apreciando en las últimas medidas.
Jugando con la estética y buscando siempre proporcionar a la aplicación de cierto atractivo
se ha decidido asignarle a la gráfica que indica la información de la temperatura el tono
anaranjado mientras que la gráfica azul proporciona la información sobre la humedad
relativa que se percibe en el ambiente.
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
Uno no puede olvidarse de que la información más importante de este perfil es la sensación
térmica que se calcula y que permite conocer en qué estado se encuentra el usuario. Para
esta representación se utiliza una tipografía mayor y se sitúa en el margen superior
izquierdo. De nuevo, para dotarle de cierta intuición se le asignan tres colores a este dato
en función a si se encuentra dentro de los márgenes óptimos o no. En este aspecto es
importante remarcar que la aplicación realiza una distinción para la temperatura en los
meses de invierno y los meses de verano. De esta manera si en invierno la temperatura
oscila entre los veinte y los veintiuno grados se mostrará la información en verde. Si es
menor entonces se considerará que es demasiado baja y se mostrará el detalle en azul. En
caso de que sea superior se mostraría en rojo. Para los meses de verano la temperatura que
se considera buena es de entre veinticinco y veintinueve grados. Todo ello modificable
fácilmente.
En las siguientes imágenes se muestra la utilidad del campo designado a la notificación de
humedad relativa baja en el ambiente para aquellos casos en los que, como se muestra en la
caja de código, se especifique que poseen tendencia a padecer enfermedades de carácter
respiratorio.
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<info>
<name value="José Pérez"></name>
<exercise value ="250"></exercise>
<light value = "120"></light>
<breathingProblem value = "true"></breathingProblem>
</info>
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
Ilustración 24. Perfil Sensación Térmica sin
detección de humedad baja
Ilustración 25. Perfil Sensación Térmica con
detección de humedad relativa baja
6.3 PERFIL DE LUMINOSIDAD
En este perfil se introduce una novedad y es la barra de progreso y el porcentaje de
completado de la misma. Con ello se pretende gamificar la aplicación permitiendo que el
usuario conozca cómo está llevando a cabo sus objetivos.
En este perfil también se establece una distinción de áreas, en concreto tres, entre las que
se pueden mover las medidas obtenidas. Por un lado tendríamos una luminosidad de menos
de cien lux que se consideraría insuficiente para trabajar. En segundo lugar tendríamos el
margen que va desde los cien lux hasta los setecientos cincuenta lux donde se interpreta
que la luz es suficientemente buena para realizar tareas cotidianas como leer o trabajar pero
no lo suficientemente alta como para colaborar al cumplimiento de los objetivos. En último
lugar tendríamos una luminosidad de más de setecientos cincuenta lux que sí supondría un
aumento de la barra de progreso.
A continuación se muestra el código de archivo xml donde se almacenan los datos que la
aplicación utilizará para analizar la luminosidad, humedad y temperatura ambiente
medidas.
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<measure>
<temperatureWinter value ="20-21"></temperatureWinter>
<temperatureSummer value ="25-29"></temperatureSummer>
<HumidityWinter value ="30-40"></HumidityWinter>
<HumiditySummer value ="45-55"></HumiditySummer>
<Brightness value ="100-750"></Brightness>
</measure>
En el mismo perfil se incluyen, bajo la gráfica, información de motivación para orientar y
animar al usuario a que lo haga lo mejor posible. Encima de la gráfica el usuario puede
consultar cuál es la cantidad de minutos se ha sumado para la consecución del objetivo
desde que inicializó la aplicación por última vez o desde que comenzó el día, puesto que
los objetivos médicos son diarios. A continuación se muestra una ilustración donde se
refleja todo lo explicado con anterioridad.
Ilustración 26. Perfil de Luminosidad.
6.4 PERFIL DE MOVIMIENTO
Como ya se ha explicado anteriormente, éste es el perfil más completo y significativo de
toda la aplicación. Puesto que lo que se busca es cierta armonía entre todos los perfiles
resultó un reto conseguir introducir más información en menos espacio.
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
En este perfil encontramos la misma barra de progreso y porcentaje asociado que se ha
expuesto en el apartado anterior y con la misma finalidad. Bajo ella encontramos un
espacio dedicado a la representación de la cantidad de ejercicio, expresado en kilo calorías
que se ha contribuido a la completitud de dicha barra con la diferenciación entre calorías
quemadas al realizar un ejercicio moderado (andando) y un ejercicio alto (corriendo) de tal
manera que el usuario puede consultar cuánto y de qué manera ha hecho ejercicio desde
que inicio por última vez la aplicación o bien desde que comenzó el día.
En este perfil se diferencian cinco estados: caída, tumbado, parado, andando y corriendo.
En la gráfica asociado encontramos solamente representación para tres de estos estados:
parado, andando y corriendo puesto que se considera que la gráfica tienen como finalidad
mostrar la actividad realizada y no el estado del usuario. Bajo esta gráfica podemos
apreciar un texto donde se especifica el estado concreto proporcionándole una mayor
relevancia al estado de caída al cual se le refuerza utilizando un pop up que daría la señal
de alarma. En las ilustraciones que se muestran a continuación se refleja este perfil con y
sin caída, de manera que la información de la gráfica y del texto bajo ella varían.
Ilustración 27. Perfil de movimiento con
detección de estado andando.
Ilustración 28. Perfil de movimiento con
detección de estado tumbado.
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
Ilustración 29. Detección de caídas.
6.5 PERFIL DE USUARIO
Para cerrar el ámbito de los perfiles encontramos el perfil de usuario que lo que pretende es
reflejar la información del usuario al que está asociado ese sensor junto con sus datos más
significativos y objetivos. También se incluyen dos campos donde se muestra la
información acerca de la cantidad de ejercicio que ha realizado y la cantidad de minutos
que ha permanecido al sol de tal forma que puede comprobar cuánto le queda para
completar la prescripción de su médico.
Ilustración 30. Perfil de Usuario.
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6.6 GENERACIÓN DE ARCHIVOS
Ya se ha explicado en otros aparatados que la comunicación con una posible aplicación
web futura es una característica crucial para este sistema. Por ello se ha dejado el código de
la aplicación móvil preparado para que la conectividad entre ambas plataformas sea tan
sencilla como conectar un cable.
Con la información que se recoge en estos documentos se pretende elaborar gráficos que
permitan poder almacenar un historial de actividad de cada usuario, fácilmente consultable
por cualquier allegado, ya sea bien familiar y personal médico.
Son tres los archivos que se general y a continuación se va a mostrar la información que se
recoge en los archivos en formato JSON así como su traducción en formato .xls y su
representación utilizando Microsoft Excel también.
6.6.1 LUZ ACUMULADA
En estos archivos se almacenan la cantidad de minutos que ha permanecido al sol el
usuario con una luminosidad lo suficientemente alta.
{"items":[{"change":8.0,"date":"May 25, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":6.0,"date":"May 27, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":0.0,"date":"Jun 3, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":66.0,"date":"Jun 6, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":9.0,"date":"Jun 8, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":0.0,"date":"Jun 9, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":0.0,"date":"Jun 11, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":1.0,"date":"Jun 19, 2016 12:00:00 AM"}
,{"change":0.0,"date":"Jun 25, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":5.0,"date":"Jun 26, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":16.0,"date":"Jun 30, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":5.0,"date":"Jul 19, 2016 12:00:00 AM"}]}
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
Fecha
20/4/2016
21/4/2016
22/4/2016
25/4/2016
27/4/2016
3/5/2016
6/5/2016
8/5/2016
9/5/2016
11/5/2016
19/5/2016
25/5/2016
26/5/2016
30/5/2016
19/6/2016
Minutos
44
0
7
8
6
0
66
9
0
0
1
0
5
16
5
Tabla 9. Datos de minutos de luz acumulados cada día.
Lux
70
60
50
40
30
Lux
20
10
0
Ilustración 31. Gráfica ejemplo de luz acumulada.
6.6.2 EJERCICIO ACUMULADO
En el archivo JSON con este nombre podemos encontrar información acerca de la cantidad
de kcal que ha consumido el usuario cada día. Como se ha mostrado en el apartado
anterior para el caso de la luz acumulada, lo que se busca conseguir con esta información
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
es la realización de gráficas que permitan mostrar con un leve vistazo de qué tipo de
persona se trata. En este caso podríamos distinguir entre una persona con actividad baja o
casi nula, actividad media o actividad alta.
Así como en el perfil de la aplicación encargado del movimiento sí que se hace una
diferenciación entre el tipo de actividad que se realiza y las kcal asociadas a ella, para este
documento no se hace distinción alguna puesto que lo que se busca no es tanto saber qué
ejercicio hace cada momento sino, en general, que cantidad de ejercicio realiza a lo largo
de todo el día, si se trata de una persona sedentaria o no.
{"items":[{"change":475.0,"date":"May 25, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":30.0,"date":"May 27, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":35.0,"date":"Jun 3, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":230.0,"date":"Jun 6, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":595.0,"date":"Jun 8, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":65.0,"date":"Jun 9, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":20.0,"date":"Jun 11, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":503.4850769042969,"date":"Jun 19, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":23.714996337890625,"date":"Jun 25, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":51.26496887207031,"date":"Jun 26, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":6.059998512268066,"date":"Jun 30, 2016 12:00:00 AM"},
{"change":5.944998264312744,"date":"Jul 19, 2016 12:00:00 AM"}]}
En la tabla que se muestra a continuación se refleja la misma información que se almacena
en el JSON pero organizada y diferenciada ya entre fecha y kcal. La gráfica que le sigue
supone un ejemplo de gráfica que podríamos elaborar gracias a esa información.
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
Fecha
19/4/2016
20/4/2016
21/4/2016
22/4/2016
25/4/2016
27/4/2016
3/5/2016
6/5/2016
8/5/2016
9/5/2016
11/5/2016
19/5/2016
25/5/2016
26/5/2016
30/5/2016
19/6/2016
kcal
75
280
0
115
475
30
35
230
595
65
20
503,485077
23,7149963
51,2649689
6,05999851
5,94499826
Tabla 10. Datos de kcal quemadas al día.
kcal
700
600
500
400
300
kcal
200
100
19/6/2016
30/5/2016
26/5/2016
25/5/2016
19/5/2016
11/5/2016
9/5/2016
8/5/2016
6/5/2016
3/5/2016
27/4/2016
25/4/2016
22/4/2016
21/4/2016
20/4/2016
19/4/2016
0
Ilustración 32. Gráfica ejemplo de ejercicio acumulado.
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
6.6.3 CAMBIOS EN EL ESTADO
Este archivo es algo más complejo puesto que almacena los cambios en el estado del perfil
de movimiento que se han registrado con el instante exacto en el que se registraron
(guardados en milisegundos). En la gráfica se mostrarán estos datos pero con la traducción
ya realizada al día y hora concreta.
Este archivo supondría una complementación de los datos almacenados en el archivo de
ejercicio acumulado. Con él se podría determinar exactamente cuándo ha hecho qué tipo de
actividad proporcionando un conocimiento más profundo de la actividad del usuario. Con
ello se podría determinar la cantidad de tiempo que permanece tumbado o quieto y
establecer medidas o llevar a cabo rutinas para aumentar su actividad diaria si se estipulase
necesario.
{"items":[{"change":1.0,"date":"Jun 19, 2016 2:39:16 PM"},
{"change":0.0,"date":"Jun 19, 2016 2:39:19 PM"},
{"change":1.0,"date":"Jun 19, 2016 2:39:23 PM"},
{"change":0.0,"date":"Jun 19, 2016 2:39:40 PM"},
{"change":2.0,"date":"Jun 19, 2016 2:39:44 PM"},
{"change":1.0,"date":"Jun 19, 2016 2:39:51 PM"},
{"change":0.0,"date":"Jun 19, 2016 2:40:22 PM"},
{"change":1.0,"date":"Jun 19, 2016 2:40:43 PM"},
{"change":0.0,"date":"Jun 19, 2016 2:40:50 PM"},
{"change":1.0,"date":"Jun 19, 2016 2:40:54 PM"}]}
A continuación se muestra una tabla con los dos tipos de datos de fecha como ejemplo y
medidas obtenidas en algunas pruebas que se realizaron.
75
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
Fecha
19/6/2016-14:39:16
19/6/2016-14:39:19
19/6/2016-14:39:23
19/6/2016-14:39:40
19/6/2016-14:39:44
19/6/2016-14:39:51
19/6/2016-14:40:22
19/6/2016-14:40:43
19/6/2016-14:40:50
19/6/2016-14:40:54
Milisegundos Estado
42540,61061
42540,61065
42540,61069
42540,61089
42540,61093
42540,61101
42540,61138
42540,61162
42540,6117
42540,61174
1
0
1
0
2
1
0
1
0
1
Tabla 11. Datos de los cambios de estado registrados en cada instante.
Cambios de estado
Corriendo2
Andando1
Cambios de estado
Parado
0
Ilustración 33. Gráfica ejemplo de cambios de estado.
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CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS
Capítulo 7. CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS
7.1 CONCLUSIONES
Este sistema se presenta como un sistema menos invasivo, más completo, que proporciona
mayor información al usuario y que incluso hace a éste partícipe de las medidas obtenidas.
Supone una forma más sencilla y eficiente de unificar salud y bienestar. Una nueva forma
de entender el cuidado de las personas mayores.
El desarrollo del proyecto ha permitido demostrar que es posible conseguir mejoras
significativas en el mercado de los dispositivos de monitorización de personas mayores
garantizando que su experiencia de usuario sea óptima y cubriendo más ámbitos que el de
la detección de caídas.
Este sistema proporciona la posibilidad de unificar salud y
bienestar en una única aplicación móvil garantizando que aquellas personas que, bien no
necesitan o bien no disponen de los recursos necesarios para acudir a centros de atención
veinticuatro horas, puedan permanecer en sus hogares pero se encuentren, en todo
momento, tranquilos y seguros.
A continuación se detallan las principales ventajas que ofrece este proyecto.
1. Mejora de la calidad de vida de los usuarios
Uno de los principales objetivos, y así se ha remarcado durante todo el documento,
es mejorar la calidad de vida de la personas de edad avanzada. Este sistema
garantiza un análisis exhaustivo de los principales indicadores de salud del usuario.
Gracias a él el usuario no se limitará únicamente a obtener ayuda en caso de que
sufra alguna caída sino que podrá conocer de antemano cómo se están interpretando
los datos que se obtienen de su entorno conocimiento mejor cuál es la situación que
le rodea.
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CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS
2. Disminución de la sensación de invasión
Como ya se ha explicado en el estado del arte, uno de los principales problemas que
acusan los usuarios de los dispositivos de monitorización es la invasión de su
intimidad. Al tratarse de un sencillo sistema que consiste únicamente en un
dispositivo móvil y en un sensor que podrá ir colocado en su misma cintura a modo
de cinturón, se reduce al mínimo la sensación de invasión que pueda sentir el
usuario permitiendo que realice sus tareas cotidianas con total normalidad.
3. Aplicación adaptada al usuario
No solamente la personalización de la aplicación con el uso del perfil de usuario,
pero la interfaz y los colores y tipografías elegidas, dejan ver claramente que ésta se
trata de una aplicación dirigida y orientada por completo al colectivo de la sociedad
de más de sesenta y cinco años. Éste es un aspecto muy importante puesto que este
grupo social no ha experimentado la evolución de las tecnologías como lo han
hecho otros y por tanto es necesario garantizar que el usuario se va a sentir cómodo
utilizando la aplicación.
Tras la realización de pruebas y tests que verifiquen la fiabilidad del sistema se concluye
que el sistema es completamente fiable, con datos y medidas contrastadas con fórmulas y
tablas que garantizan que lo que en la aplicación se muestra es verídico.
Esta aplicación constituye un paso muy importante en la mejora de los dispositivos de
monitorización puesto que permite que el usuario no sea únicamente fuente de datos pero
también receptor de los mismos. Si bien hasta el momento la personas solamente
participaba en la medida en que realizaba sus tareas esta aplicación le sitúa no solamente
detrás del sistema pero también delante. Garantiza que, siempre que el individuo así lo
desee, tenga al alcance toda su información y pueda visualizar progresos y mejoras. De la
misma forma podrá prevenir situaciones potencialmente peligrosas por ejemplo, gracias al
uso del perfil de sensación térmica.
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CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS
Como se ha ido demostrando a lo largo de todo el documento, este sistema constituye un
punto de apoyo muy importante para los mayores de sesenta y cinco años que hoy
suponen, más que nunca, un grupo vital para la supervivencia de muchas familias.
Además de todo lo anterior el sistema se ha desarrollado de tal manera que se garantiza que
las tecnologías que utiliza son tecnologías actuales de las cuales la mayoría de dispositivos
poseen y que no suponen un gasto demasiado grande.
Los datos acerca de la viabilidad económica demuestran que se trata de un proyecto
completamente viable que comenzaría a dar beneficios en menos de dos años. Todo ello
junto con el objetivo y las necesidades que mueven a su implantación hacen de éste un
proyecto más que preparado para su cumplimentación y puesta en práctica futura.
7.2 TRABAJOS FUTUROS
A continuación se pasan a describir los trabajos que se prevén futuros para este sistema.
Debido al desarrollo de las tecnologías y a la necesidad de aumentar la cantidad de
usuarios a lo que poder llegar existen una serie de trabajos futuros que se presentan como
necesarios para la continua mejora del proyecto.
1. Desarrollo de la aplicación web
Como bien se ha ido explicando a lo largo de todo el documento, la arquitectura
completa del sistema constaría del sensor, aplicación móvil y aplicación web.
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CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS
Ilustración 34. Arquitectura completa.
En este documento se muestra el desarrollo de la aplicación móvil que se encarga
de recoger la información y procesarla para que el usuario pueda disponer de ella
en su dispositivo. Sin embargo, la amplitud de este proyecto es mucho mayor. Lo
que se pretende es desarrollar una aplicación web que reciba la información que el
dispositivo móvil ha recogido de los sensores y la analice y muestre. Este traspaso
de información se haría a través de los archivos ya generados que se han explicado
en apartados anteriores. La finalidad más importante de la aplicación web sería
doble. Por un lado la plataforma constituiría una fuente de análisis y elaboración de
patrones gracias a la información que se obtenga de distintos usuarios, permitiendo
elaborar patrones que puedan ser utilizados en futuras investigaciones médicas. Por
otro lado se tendría la plataforma web como punto de comunicación con los
familiares del usuario y su personal médico. Aquellos familiares que deseasen
consultar el estado ene l que se encuentra el usuario podrían hacerlo en tiempo real
a través de la plataforma. De la misma forma el personal médico podría consultar
diariamente si el usuario ha cumplido o no con las prescripciones impuestas y
conocer de una forma mucho más inmediata que está pasando, pudiendo consultar
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CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS
esta información siempre que lo necesite. Serviría como punto de apoyo para la
detección de cualquier tipo de anomalía o para la determinación de las causas que
han dado lugar a ciertos problemas que puedan surgir. De la misma forma se
podrían dar avisos al usuario si se observa que puede haber problemas previniendo
cualquier complicación. Asociado a todo ello tendríamos una descongestión de las
instalaciones sanitarias.
2. Adaptación a todos los sistemas operativos
Actualmente la aplicación móvil se encuentra únicamente disponible para
dispositivos Android. Uno de los trabajos futuros más inminentes sería el desarrollo
de la misma aplicación para dispositivos que utilicen, tanto el sistema operativo
iOS como el de Microsoft.
3. Añadidura de alerta a emergencias
Debido a las circunstancias de desarrollo se hizo imposible incluir una
funcionalidad a la aplicación móvil encargada de, en caso de detectar una caída,
llamar al servicio de urgencias que se estime pertinente. Ésta sería una
funcionalidad muy importante a añadir al desarrollo futuro puesto que completaría
el círculo de casos de uso de la aplicación.
En la actualidad se genera un mensaje de alerta avisando de que se ha producido
una caída que debería llevar asociado un temporizador de tal manera que, si el
individuo permanece en el estado de caída por más de los segundos se crean
convenientes se realice una consulta a urgencias para garantizar que se encuentra
bien.
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CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS
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88
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ANEXO A
ANEXO A
En las páginas posteriores se incluye los esquemas de cada uno de los sensores del
SensorTag cc2650stk que se ha utilizado para el desarrollo de este proyecto.
89
1
2
3
H1
5
FIDU1
FIDU2
FIDU3
FIDU4
FIDU5
FIDU6
K1
JTAG_TCK
JTAG_TMS
A
BUTTON1
BUTTON2
LED1
LED2
SDA
SCL
SDA HP
SCL HP
nRESET
MPU INT
REED
MIC PWR
AUDIO DI
BUZZER
TMP RDY
B
C
4
DP_ID
DP0
DP1
DP2
DP3
DP4/UART_RX
DP5/UART_TX
DP6/AUDIO DO
DP7/AUDIO CLK
DP8/SCLK/TDI
DP9/MISO
DP10/MOSI
DP11/CSN
DP12/AUDIO FS/TDO
MPU PWR
FLASH_CS
JTAG_TCK
JTAG_TMS
JTAG_TCK
JTAG_TMS
BUTTON1
BUTTON2
LED1
LED2
A
BUTTON1
BUTTON2
LED1
LED2
SDA
SCL
BUZZER
nRESET
SDA HP
SCL HP
BUZZER
nRESET
nRESET
MPU INT
REED
MIC PWR
AUDIO DI
BUZZER
TMP RDY
DP_ID
DP0
DP1
DP2
DP3
DP4/UART_RX
DP5/UART_TX
DP6/AUDIO DO
DP7/AUDIO CLK
DP8/SCLK/TDI
DP9/MISO
DP10/MOSI
DP11/CSN
DP12/AUDIO FS/TDO
MPU PWR
FLASH_CS
DP_ID
SCL
SDA
DP0
DP1
DP2
DP3
DP4/UART_RX
DP5/UART_TX
DP6/AUDIO DO
DP7/AUDIO CLK
DP8/SCLK/TDI
DP9/MISO
DP10/MOSI
DP11/CSN
DP12/AUDIO FS/TDO
FLASH_CS
DP_ID
SCL
SDA
DP0
DP1
DP2
DP3
DP4/UART_RX
DP5/UART_TX
DP6/AUDIO DO
DP7/AUDIO CLK
DP8/SCLK/TDI
DP9/MISO
DP10/MOSI
DP11/CSN
DP12/AUDIO FS/TDO
FLASH_CS
B
Peripheral and Power
N1
C
SCL
SDA
SCL
SDA
SCL HP
SDA HP
SCL HP
SDA HP
CC2650
MPU INT
REED
TMP RDY
MPU INT
REED
TMP RDY
MIC PWR
DP7/AUDIO CLK
AUDIO DI
DP12/AUDIO FS/TDO
MPU PWR
MIC PWR
DP7/AUDIO CLK
AUDIO DI
MPU PWR
Title:
Sensors
D
CC2650 SensorTag
D
Drawn:
NN
Checked:
Size:
A4
Date:
1
2
3
NN
Rev:
1.3.0
Sheet:
Thursday, April 16, 2015
4
5
1 of 4
1
2
VDDS
FL1
VDD
2
4
5
VDDR
VDDS Decoupling Capacitors
Pin 13
1
3
Pin 22
Pin 34
Pin 44
DCDC_SW 1
L1
10uH
VDDR Decoupling Capacitors
Pin 45
2
Pin 48
BLM18HE152SN1
C2
100nF
C1
DNM
C3
100nF
C4
100nF
C6
100nF
C5
22uF
C7
10uF
C8
100nF
C9
100nF
C31
DNM
A
A
VDDS
R1
100k
24
25
35
JTAG_TMS
JTAG_TCK
nRESET
DCDC_SW 33
C12
100nF
B
3
4
23
49
Y1
JTAG_TMSC
JTAG_TCKC
RESET_N
VDDS2
VDDS3
VDDS
VDDS_DCDC
VDDR
VDDR
DCDC_SW
RF_P
RF_N
X32K_Q1
X32K_Q2
DCOUPL
VSS
X24M_N
X24M_P
13
22
44
34
45
48
L2
2.4nH
A1
C32 15pF
4
1
2
1
C33 15pF
3
ANT4
2
1
2nH
46
47
Y2
24MHz
2.4nH
1
C17
DNM_0402
2
2
ANT2
DNM
B
1
2nH
1
2.4GHz
0
ANT6
0.5pF
J1
MS-156HF
ANT3
1pF
3
C13
1pF
3
2
2
2
ANT5
L3
1
C16
1uF
ANT1
1pF
32.768kHz
C15
12pF
Coaxial
switch
C11
1
CC26xx-7x7
C14
12pF
2
VDDS VDDR
U1A
C18
DNM_0402
4
C
C
VDD
MPU PWR
U1B
R4
10k
R2
10k
R5
10k
R3
10k
BUTTON2
TMP RDY
AUDIO DI
REED
BUTTON1
SDA
SCL
MPU INT
SDA HP
SCL HP
LED1
DP7/AUDIO CLK
MPU PWR
MIC PWR
FLASH_CS
LED2
D
5
6
7
8
9
10
11
12
14
15
16
17
18
19
20
21
DIO_0
DIO_1
DIO_2
DIO_3
DIO_4
DIO_5
DIO_6
DIO_7
DIO_8
DIO_9
DIO_10
DIO_11
DIO_12
DIO_13
DIO_14
DIO_15
DIO_16
DIO_17
DIO_18
DIO_19
DIO_20
DIO_21
DIO_22
DIO_23
DIO_24
DIO_25
DIO_26
DIO_27
DIO_28
DIO_29
DIO_30
26
27
28
29
30
31
32
36
37
38
39
40
41
42
43
DP12/AUDIO FS/TDO
DP8/SCLK/TDI
DP9/MISO
DP10/MOSI
DP11/CSN
BUZZER
DP6/AUDIO DO
DP2
VDD
DP1
DP0
VDD
R6
DP3
200k
DP4/UART_RX
DP5/UART_TX
Title:
D
Drawn:
DP_ID
NN
Checked:
Size:
CC26xx-7x7
CC2650 SensorTag
A4
Date:
1
2
3
NN
Rev:
1.3.0
Sheet:
Thursday, April 16, 2015
4
5
2 of 4
1
2
Buzzer
3
4
5
Battery interface
VDD
R12
0
VDD_BATT
+
BZ1
HCS0503B
A
R26
0
BAT+
1+
A
BAT-
3
+
+
2
1
-
2
3
1
BUZZER
BT1
BAT-HLD-001
3
-
R7
Q1
BC846B
10k
2
R8
5.1
DevPack Connector
U2
A2
B2
R23
DNM
J2
VDD
SCL
DP12/AUDIO FS/TDO
DP11/CSN
B
DP10/MOSI
DP9/MISO
DP8/SCLK/TDI
DP_ID
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
Debug / JTAG interface
C29
1uF
B1
R28
100k
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
SDA
DP7/AUDIO CLK
DP6/AUDIO DO
DP5/UART_TX
DP4/UART_RX
DP3
DP2
DP1
DP0
VIN
VOUT
A1
VDD
C30
100nF
ON
GND
TPS22910AYZV
R9
0
B
DevPack->VDD
LSS-110-01-F-DV-A-TR
POWER GOOD
P1
2
4
6
8
10
JTAG_TMS
JTAG_TCK
DP12/AUDIO FS/TDO
DP8/SCLK/TDI
nRESET
1
3
5
7
9
VDD
BB02-BS101-KA8-025B00
External storage
C
C
LEDs and Buttons
2
R16
2.2k
R10
680
CR1
LED1
VDD
1
R27
150
CR3
LED2
1
R18
10k
U10
DP10/MOSI
DP8/SCLK/TDI
FLASH_CS
LS L296-P2Q2-1
2
R17
10k
5
6
1
3
7
9
4
LPL296-J2L2-25
DI/IO0
CLK
nCS
nWP
nHOLD
VCC
DO/IO1
8
2
VDD
DP9/MISO
C28
100nF
EGP
GND
W25X40CLUXI
R21
270
BUTTON1
2
SW1
1
MTA2-WNC
R22
270
D
BUTTON2
2
SW2
Title:
1
MTA2-WNC
D
CC2650 SensorTag
Drawn:
Checked:
Size:
Date:
1
2
3
4
A3
NN
NN
Rev:
Sheet:
1.3.0
Thursday, April 16, 2015
5
3 of 4
1
2
3
Reed Relay
Pressure Sensor
2
5
Infrared Thermopile Sensor
R11
0
SW3
1
VDD
4
VDD
REED
MK24-A
VDD
U3
A
SDA
3
5
SCL
VDD
4
2
1
7
SDI VDD
SDO
VDDIO
SCK
CSB
8
C19
100nF
6
U4
SCL
SDA
VDD
C20
GND
GND
SCL V+
SDA
nALERT
ADR0
ADR1
C1
B1
100nF
C21
100nF
BMP280
Humidity
B3
C3
A1
A2
A3
A
R50
2.2k
C2
TMP RDY
DGND
AGND
TMP007
U9
SDA
A2
SCL
A1
SDA
VDD
SCL
nDRDY
ADR0
ADR1
B2
GND
DNC
B1
VDD
D2
C1
D1
C22
VDD
100nF
C2
HDC1000YPA
B
B
Digital Microphone
U6
VDD
R31
0
2
4
DP7/AUDIO CLK
3
Gyroscope and accelerometer
SELECT
CLOCK
DATA
5
MIC PWR
C23
1
100nF
GND
SPH0641LU4H
R32
0
AUDIO DI
MPU PWR
C25
100nF
U8
12
MPU INT
24
23
SDA HP
SCL HP
C
22
11
MPU PWR
21
7
9
19
20
18
25
INT
SDA/SDI
SCL/SCLK
nCS
FSYNC
AUX_DA
AUX_CL
AD0/SDO
RESV_19
RESV_20
GND
EGP
VDD
VDDIO
REGOUT
RESV_1
NC_2
NC_3
NC_4
NC_5
NC_6
NC_14
NC_15
NC_16
NC_17
13
8
Light Sensor
10
C27
100nF
1
C
C26
10nF
MPU PWR
2
3
4
5
6
14
15
16
17
U7
SCL
4
nCLK
VDD
1
VDD
C24
VDD
2
3
7
MPU-9250
ADDR
DATA
GND
EGP/GND
nINT
6
SDA
100nF
5
OPT3001
D
Title:
D
CC2650 SensorTag
Drawn:
Checked:
Size:
Date:
1
2
3
4
A3
NN
NN
Rev:
Sheet:
1.3.0
Thursday, April 16, 2015
5
4 of 4