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1. de datos web consta de cuatro 04 secciones principales que dependen entre si para poder accesar a la red buscar la p gina web con el dato deseado de la temperatura tomar el dato transformar ese dato con la t cnica de PWM para que el usuario final pueda observar el valor de la temperatura y llevar un seguimiento de como se va ejecutando cada uno de estos pasos ver Figura 1 Primera Segunda Tercera Red Secci n Secci n Secci n Salida Ethernet Interfase Interfase PWM Ethernet Serial Controlador Serial PWM Cuarta Secci n Interfase Serial USB 1 Puerto USB de PC Figura 1 Diagrama Conceptual del Hardware del Capturador de Datos Web En la primera secci n ocurre una conversi n entre el protocolo Ethernet que permite el acceso a internet y el protocolo de comunicaci n que utilice la segunda secci n Esta conversi n de protocolos o interfaz ocurren de manera bidireccional puesto que habr informaci n y comandos viajando en ambas direcciones La segunda secci n almacena y ejecuta las instrucciones y variables necesarias para enviar y recibir datos a la primera secci n as como transmitir el dato correcto para ser mostrado por la tercera secci n La tercera secci n toma el dato en el protocolo de comunicaci n de la segunda secci n y lo convierte a un valor de voltaje equivalente usando PWM La cuarta secci n va directamente conectada a la segunda secci n para poder capturar los datos que permitan determi
2. esta raz n que el objetivo general es el de dise ar e implementar un capturador de datos web que no requiere de un computador para acceder a stos bas ndose en tecnolog a bajo licenciamiento del Software Libre m dulos de captura conversi n y procesamiento de datos II DESARROLLO En el desarrollo de la investigaci n se definieron los m todos que guiar an el dise o del dispositivo luego se identificaron los componentes necesarios para la creaci n del prototipo para luego evaluar los resultados del mismo 1 El Dise o Para poder realizar el capturador de datos web se comenz por dise ar el dispositivo electr nico capaz de enviar y recibir informaci n a trav s de una red Ethernet de manera aut noma para esto se cumplieron con las fases descritas a continuaci n 2 Fases del Dise o En el desarrollo del dise o del capturador de datos web se decidi dividir el trabajo en varias fases con la intenci n de facilitar el cumplimiento de los objetivos planteados a continuaci n se listan las fases que conforman el dise o 113 Memorias de las IX Jornadas de Investigaci n 2011 UNEXPO Puerto Ordaz 6 al 9 de Julio de 2011 e Realizaci n del dise o conceptual del hardware e Realizaci n del diagrama de bloques de acuerdo al modelo TCP IP e Funcionamiento general del circuito e Resultados 2 1 Realizaci n del Dise o Conceptual del Hardware Desde el punto de vista conceptual el dise o del capturador
3. Memorias de las IX Jornadas de Investigaci n 2011 UNEXPO Puerto Ordaz 6 al 9 de Julio de 2011 DISE O E IMPLEMENTACI N DE UN CAPTURADOR DE DATOS WEB Plazas G David Romero R Henry Resumen El objetivo del presente art culo es el dise o de un capturador de datos web que a trav s de un circuito electr nico se conecta a la internet funcionando independientemente de un computador para accesar a un dato variable desde una p gina web Aprovechando la tecnolog a del hardware libre a trav s del m dulo Arduino y la del software libre mediante el cual se programa y se comprueba la aplicaci n Se realizaron pruebas donde se mostraron las funcionalidades de cada dispositivo utilizado y de la integraci n del capturador de datos web bajo diferentes ambientes de trabajo y conexi n El producto final es un equipo de uso acad mico para demostrar el uso de herramientas del Software Libre y dispositivos de Hardware Libre en aplicaciones orientadas a protocolos TCP IP HTTP UDP y la electr nica en general Palabras Clave Software Libre Hardware Libre Arduino WEB TCP IP DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A WEB DATA CAPTURER Abstract The aim of this paper is to design a web data capturer through an electronic circuit connected to the INTERNET using hardware and software standards The main goal is to make it work independently from a computer to access a variable data from a website on the Internet This device relies on free hardware technolog
4. capturador de datos como en los dispositivos que conforman la red 4 El producto final es un equipo de uso acad mico para demostrar el uso de herramientas del Software Libre y 117 Memorias de las IX Jornadas de Investigaci n 2011 UNEXPO Puerto Ordaz 6 al 9 de Julio de 2011 dispositivos de Hardware Libre en aplicaciones orientadas a protocolos TCP IP HTTP TCP UDP y la electr nica en general IV BIBLIOGRAF A 1 Rojas de N R 1997 Orientaciones Practicas para Elaboraci n de Informes de Investigaci n a Ed UNEXPO Vice Rectorado Puerto Ordaz 2 Quintana D 2007 Dise o e Implementaci n de una Red de Telefon a IP con Software Libre en el Raap Trabajo de Grado Pontificia Universidad Cat lica del Per Herlitz H 2005 Transversabilidad en NAT FIREWALL Trabajo de Grado Universidad Cat lica de Temuco 4 Solano H 2005 Interfaz para el Monitoreo de Redes de Comunicaciones mediante una Aplicaci n Web Trabajo de Grado Universidad de las Am ricas Puebla W 118
5. n periodo de 1800 segundos de prueba 3 1 Discusi n de Resultados El capturador de datos web logra conectarse a la red de redes de forma satisfactoria puesto que cumple con los est ndares internacionales para la comunicaci n Ethernet de igual manera se conecta a la p gina web con el valor de temperatura y realiza la lectura de la misma La salida PWM se configura desde la programaci n del m dulo arduino y el valor de dos d gitos de temperatura ambiental de la ciudad se presenta correctamente mientras se disponga de una alimentaci n ideal III CONCLUSIONES Del presente trabajo de investigaci n se obtuvieron las siguientes conclusiones 1 Se ha logrado dise ar un equipo electr nico capaz de capturar datos web desde cualquier red o subred Funcionando correctamente con dispositivos que cumplen con los est ndares internacionales para la comunicaci n Ethernet base 100 y base 10 2 El equipo funciona de manera completamente autom tica por lo tanto el usuario solo debe observar su funcionamiento y resultado tal como se muestra en el manual del usuario El juego de leds informa sobre el cumplimiento de los pasos necesarios para que el CDW cumpla con su programaci n y a su vez puede servir para detectar en que paso se est produciendo un error 3 De forma similar la salida de debug USB permite ver por faces el cumplimiento de los protocolos de comunicaci n implicados y as detectar con facilidad posibles errores tanto en el
6. nar como se van desarrollando las fases de todos lo procesos que se desarrollan en el dise o 2 2 Realizaci n del Diagrama de Bloques de acuerdo al Modelo TCP IP Con la intenci n de realizar un dise o ordenado se ha decidido separar en diferentes fases las cuales est n basadas en el modelo est ndar internacional de capas TCP IP Ver Figura 2 Dicho modelo est conformado por cuatro capas que van desde la conexi n f sica del cableado estructurado tipo UTP los protocolos de comunicaci n en lenguaje de m quina hasta la aplicaci n que se comunica en el lenguaje del usuario 114 Memorias de las IX Jornadas de Investigaci n 2011 UNEXPO Puerto Ordaz 6 al 9 de Julio de 2011 P o m y 3 du lt O 0 ho D gt 2 o o O 5 Unidad de Procesamiento de datos Capa de Transporte I I f I m 2 9 m D 22 Q a T Do Ae v 1 I I I I I I I I I I I I I I LU M a A a Figura 2 Diagrama de Bloques y Modelo TCP IP Conforme al RFC1122 Y RFC1123 de la IETF Para cumplir con las especificaciones del modelo de capas TCP IP el dise o del dispositivo Capturador de Datos Web CDW se describe de la siguiente manera 2 2 1 Capa de Red El requisito de disponer de una conexi n f sica est ndar en el CDW queda satisfecho con un puerto RJ45 que es el conector m s utilizado para cable UTP estructurado Adem s Como las pr cticas y pruebas del di
7. ratura capturado basta con conectar un volt metro a los bornes del CDW para observar el valor de temperatura proporcional en voltaje con una relaci n de 1 a 1 10 por ejemplo 20 C corresponde a 2 0V 2 3 2 Pruebas realizadas Con el fin de verificar el funcionamiento de los componentes del circuito se realiz una prueba al m dulo Arduino y una prueba en conjunto con el m dulo FT232R Por otro lado se realiz una prueba con el m dulo Lantronix con el m dulo FTDI FT232R Para realizar la cuarta quinta sexta y s ptima prueba se utilizaron dos tipos de modems El primero de ellos es fabricado por la empresa ZTE que trabaja bajo el est ndar ADSL de conversi n de cableado telef nico a Ethernet del proveedor CANTV El segundo m dem es distribuido bajo la marca Axxestel y permite el acceso a internet a trav s de una conexi n inal mbrica con el proveedor Movistar usando el protocolo dial up Para garantizar que el CDW puede trabajar perfectamente en un segmento de red privado o local se prob el funcionamiento del dispositivo al compartir una conexi n a internet con dos PC de escritorio En esta red local se utiliz un switch marca Encore un router marca Cnet y un servidor Firewall con DHCP 3 Resultados obtenidos El CDW accedi al internet sin dificultad ubic el script desarrollado en PHP y obtuvo el valor de la temperatura de Ciudad Guayana tal como fue configurado El programa se ejecut de manera satisfactoria en u
8. s de Investigaci n 2011 UNEXPO Puerto Ordaz 6 al 9 de Julio de 2011 P gina Web Oficial del Observatorio Cagigal que mantiene actualizada una gran cantidad de datos relacionados con pron sticos del tiempo entre los cuales se encuentra la temperatura de Ciudad Bolivar Figura 3 Diagrama del funcionamiento del script PHP Resultado del Script Script PHP Ciudad Bol var lt Temp 3320 gt El circuito capturador de datos web se conecta a internet y lee el script con la temperatura de Ciudad Bol var que esta alojado en un servidor web Luego utilizando la t cnica de PWM convierte el valor de temperatura en un valor de voltaje proporcional Ver Figura 4 Algoritmo Arduino Ciudad Bol var lt Temp 33 C gt 39 3 3V Figura 4 Diagrama del funcionamiento del Circuito Electr nico 2 3 1 Conexiones y puesta en marcha El capturador de datos web CDW se conecta directamente a un m dem de internet ADSL o a un router o switch con acceso a internet paralelamente se puede aunque no es indispensable para el funcionamiento del dispositivo conectar el puerto USB a una computadora para observar el trabajo paso a paso de m dulo arduino como dispositivo de control del CDW Ver Figura 5 Figura 5 Esquema de conexiones del Capturador de Datos Web 116 Memorias de las IX Jornadas de Investigaci n 2011 UNEXPO Puerto Ordaz 6 al 9 de Julio de 2011 Para observar el valor de tempe
9. spositivo aprovechan redes de acceso local LAN el protocolo de transmisi n de datos es Ethernet 2 2 2 Capa de Internet Siguiendo las reglas de resoluci n de direcciones de la segunda capa se utilizan direcciones y m scaras IP para identificar la red el host y la IP de difusi n con el fin de determinar la direcci n de origen destino de la informaci n As como la v a de salida llegada de las solicitudes respuestas desde y hacia la internet 2 2 3 Capa de Transporte El dispositivo utiliza TCP y UDP como protocolos de transporte para controlar el flujo de datos Esto es el est ndar paras la comunicaciones HTTP para clientes web establecido por la IANA Internet Assigned Numbers Authority la autoridad para la asignaci n de n meros en la internet Teniendo como puerto asignado el n mero 80 2 2 4 Capa de Aplicaci n Esta capa abarca la programaci n del Arduino y la conversi n del dato de la temperatura a PWM Este ltimo proceso presenta el valor de la temperatura de manera de que con la ayuda de un mult metro pueda ser entendida por el usuario final completando as las especificaciones de las capas del modelo TCP IP 2 3 Funcionamiento General En la Figura 3 se observa que el dato variable que va a ser capturado por el dispositivo es el de la temperatura de Ciudad Bol var este datos es obtenido por un script escrito en lenguaje PHP desde la p gina oficial del Observatorio Cagigal 115 Memorias de las IX Jornada
10. y through the Arduino module and free software used to program the device and tryouts The tests conducted showed the features of each device used and the integration of the web data capturer under different work environments and connections The final product is a device developed for academic purposes in order to show free software and free hardware technology oriented to TCP IP HTTP and UDP protocols and general electronics as well Keywords Free Software Free Hardware Arduino WEB TCP IP L INTRODUCCI N Si el usuario necesita obtener un simple dato publicado en una p gina web espec fica como la temperatura de la ciudad los puntos que subieron o bajaron sus acciones en la bolsa de valores en que lugar va su equipo de b isbol en la temporada el nivel de un silo en su empresa la cantidad de productos elaborados vendidos en un periodo de tiempo determinado no es necesario que tenga al alcance un ordenador personal ya que el mismo resulta un objeto muy costoso que ocupa espacio consume mucha energ a y tarda demasiado para accesar a un dato a trav s del internet entre el encendido ejecuci n de la herramienta de b squeda o el navegador web y el apagado por lo que se debe conseguir una salida m s productiva con un dispositivo electr nico econ mico de poco tama o que permita ser configurado para accesar r pidamente a internet con el nico prop sito de buscar la informaci n que el usuario necesite en tiempo real Es por

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