TERMINOS DE REFERENCIA PARA ELABORACIÓN DE

PROYECTO DE GRADO O TRABAJO DIRIGIDO

1. IDENTIFICACIÓN.-

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN

FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

CARRERA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA

ESTUDIANTE:

Ortega Martínez Erik Sergio

Vargas Revollo Elvis Roger

AREA TEMÁTICA:

Telecomunicaciones.

Diseño Digital.

Programación.

Multimedia

Sistemas de Control Dinámico

TEMA GENERAL:

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE SEGURIDAD BIOMÉTRICO

BASADO EN LA TECNOLOGÍA DE RECONOCIMIENTO DE HUELLA DACTILAR

E IMAGEN PARA BYAGO S.R.L.”

RELACIÓN DE TEMAS ESPECÍFICOS PROPUESTOS:

Estudio de las distintitas tecnologías biométricas y su posterior aplicación.

Investigación de los distintos tipos de sensores para la captura de huellas

dactilares, y para la captura de imágenes.

Programación de PIC de la serie 18F.

Manejo del protocolo IP para el monitoreó a distancia del sistema.

Desarrollo de Software del usuario.

FASE DE INVESTIGACIÓN

Descripción de los diferentes sistemas biométricos.

La biometría es una tecnología de identificación basada en el

reconocimiento de una característica física e intransferible de las personas,

como por ejemplo, la huella digital. La biometría es un excelente sistema

de identificación de la persona que se aplica en muchos procesos debido a

dos razones fundamentales, la seguridad y la comodidad. La biometría

puede identificar huellas, cara, iris, palma de la mano, firma, huella

genética o retina de cualquier individuo, para nuestro caso el modo de

identificación del sistema será la huella dactilar e imagen.

Hablando un poco de las distintas formas de identificar a la persona

veamos las siguientes: el iris es el que da los resultados más óptimos, pero

requiere que los ojos del individuo se aproximen mucho al aparato por lo

que es un método un poco desagradable. Además, suelen ser caros y

aparatosos, por lo que resulta una aplicación poco práctica.

El sistema de reconocimiento por voz es más práctico, pero no seguro ya

que está sujeto a los cambios de voz debidos a cualquier enfermedad,

ronquera o ruidos externos que pueden interferir en el reconocimiento de la

voz.

Teniendo en cuenta que las dimensiones y características de la cara

dependen del ángulo, expresión y edad, el reconocimiento por este método

no resulta muy práctico.

El sistema de reconocimiento mediante la firma, al igual que el sistema por

voz, está condicionado por diferentes factores, por lo que no resulta

práctico.

Es la huella dactilar, por consiguiente, el sistema más fiable, además de

poder usarse en numerosas aplicaciones. Es rápido, seguro y de bajo

coste.

De los sistemas biométricos de huella dactilar, los más resistentes, seguros

y fiables son los que están basados en un escáner o sensor óptico del cual

hablaremos más adelante.

Entre estas aplicaciones hay aplicaciones de:

Control de acceso a centros deportivos, habitaciones de hotel, salas de

servidores informáticos.

Control de asistencia laboral en oficinas, control de presencia, control

laboral y control de producción.

Medio de pago con huella digital.

Quioscos, TPV, puntos de información y cajeros.

Reconocimiento de la huella dactilar

La comparación de la huella dactilar es una de las técnicas más antiguas y

ampliamente utilizadas y aceptas a nivel global.

Los sistemas actuales de comparación de la huella digital tienen su base

en los desarrollos realizados por Galton y Purkinje.

La huella digital aparece generalmente constituida por una serie de líneas

oscuras que representan las crestas y una serie de espacios blancos que

representan los valles. La identificación con huellas digitales está basada

principalmente en las minucias (la ubicación y dirección de las

terminaciones de crestas, bifurcaciones, deltas, valles y crestas, aunque

existen muchas otras características de huellas digitales.

Otra forma de distinguir las huellas digitales es por sus patrones, los cuales

presentó Purkinje en su tesis doctoral.

De manera general la forma de procesar una huella digital es la siguiente:

Adquisición de la característica (Sensor Óptico)

Para nuestro caso, la característica a evaluar es la huella dactilar y la mejor

forma de adquirirla es por medio de una imagen de la misma. Para adquirir

una imagen de la huella dactilar existen varios tipos de sensores, como los

de estado sólido, los sensores ópticos, los escáneres, entre otros, los

cuales presentan ventajas y desventajas.

El microcontrolador es el encargado de la interfaz de comunicaciones entre

el sensor y el PC; para esta interfaz se utiliza un protocolo serial tipo

RS232 o un protocolo USB para la comunicación entre el microcontrolador

y el PC y un protocolo paralelo de 8 bits entre el microcontrolador y el

sensor. En la figura se muestra un diagrama de bloques explicativo de la

interfaz de comunicación entre los dispositivos y en la figura se muestra

una imagen capturada con el sistema desarrollado.

Capitulo 1 – Aspectos generales

Introducción

Antecedentes

Justificación del problema

Objetivo general

Objetivo especifico

Alcances y limitaciones

Capitulo 2 – Marco teórico

Descripción de los diferentes tipos de sistemas biométricos

o Reconocimiento huella dactilar

o Adquisición de la característica(sensor óptico)

o Mejoramiento de la característica

o Procesamiento

o Reconocimiento

Sistemas de seguridad

o Seguridad electrónica

o Seguridad de ambientes

Microcontrolador

o Características de los microcontroladores

o Clasificación de los Microcontroladores

o Descripción del microcontrolador de gama alta 18F4550

Sensores

o Tecnologías de identificación por huella dactilar

o Sensores Ópticos

o Sensores Termoeléctricos

o Sensores Capacitivos

o Sensores E-Field (de Campo Eléctrico)

o Sensores sin contacto

o Surface Pressure Sensor

Descripción de las diferentes interfaces

o Interface microcontrolador con el ordenador del usuario local

Características del modulo USB del microcontrolador

Topologías

Características eléctricas

Características mecánicas

Protocolos de comunicación

Características del modulo captura de imagen

o Interface del ordenador del usuario local con el usuario remoto

Protocolos de internet

Teoría de diseño de software

o Desarrollo del Software

o Metodologías de desarrollo de software

o Metodologías existentes

Situaciones de riesgo de energía

o Problemas más comunes

o Consecuencias de los problemas energéticos

o UPS

Principales componentes de una UPS

Tipos de UPS

UPS Interactivas

FASE DE DESARROLLO

Esta fase será la conjunción tanto de la parte investigativa y teórica con previas

revisiones y correcciones, donde toda la información obtenida o generada será

plasmada en el documento.

Capitulo 3 – Diseño del Sistema de Reconocimiento

Descripción

Planificación del Sistema

Esquema General del Sistema

Capitulo 4 – Diseño del Modulo del Sensor Biométrico

Selección del dispositivo sensor biométrico y dispositivo de activación de la

puerta

Diseño del Hardware para interacción del microcontrolador con el sensor y

con la chapa de la puerta

Tecnología a utilizar

Construcción del prototipo

Diseño final

Software del microcontrolador 18F4550

Capitulo 5 – Diseño del Modulo Extracción de imagen

Selección del tipo de cámara

Interacción de la cámara con el microcontrolador

Construcción del prototipo

Diseño del software para la selección de imagen del usuario

Soporte de hardware

Capitulo 6 – Diseño del Modulo de respaldo con una SD-Card

Documentación

Comunicación con el microcontrolador

Diseño del hardware

Diseño del Software

Capitulo 7 - Diseño de las interfaces del sistema

Diseño de la interfaz entre el microcontrolador 18F4550 con la PC del usuario

local basado en la comunicación USB

o Desarrollo del prototipo

Diseño de la interfaz entre la PC del usuario local con el usuario remoto

mediante la tecnología VPN

o Implementación del prototipo

Capitulo 8 – Diseño del Software del sistema

Diseño del programa principal para la PC local

o Requisitos específicos del programa

o Diagramas

Diagramas de flujo

Implementación

Capitulo 9 – Protección del sistema

Situaciones de riesgo

Consideraciones para la elección de una UPS

Elección de una UPS

Capitulo 9 – Análisis Económico

Costos de armado e instalación

o Costos de hardware del sistema

o Costos de Software del sistema

o Costo total

Comparación del sistema desarrollado con un sistema de características

similares

Capitulo 6 – Conclusiones y Recomendaciones

Conclusiones

Recomendaciones

Bibliografía

Anexos

1. ANTECEDENTES DEL TEMA GENERAL Y PROBLEMÁTICA QUE ABORDA.

La biometría busca la automatización de tareas que involucran el reconocimiento

del individuo. Las máquinas no evalúan ningún otro factor al tomar una decisión,

sólo se evalúa la identidad. Esto resta cualquier factor subjetivo que pueda

comprometer la seguridad.

Después del ADN, las huellas digitales constituyen la característica humana más

singular. La probabilidad de que dos personas tengan la misma huella digital es 1/

67 billones.

Usos de Lectores Biométricos

Acceso físico

En las instalaciones se utiliza la tecnología biométrica para los accesos de

entrada. Actualmente es su uso principal: acceso a edificios y oficinas. Los

biométricos permiten accesos seguros sin la presencia de un guardia de

seguridad.

Acceso virtual

Actualmente, el método más usado para el acceso a PCs y redes es la

introducción de la contraseña. Los precios de los lectores biométricos se han

reducido a un nivel en que permite su utilización para el acceso a redes y PCs.

Asistencia

El control de asistencia es una de las aplicaciones en la cual los lectores

biométricos han tenido su crecimiento más importante. Los lectores biométricos

son utilizados para la verificación de la asistencia, reemplazando los relojes de

tarjeta.

Aplicaciones de comercio electrónico

Por muchos años, se ha aceptado la firma como el método para la verificación de

la identidad de los dueños de tarjeta de crédito. Sin embargo, está emergiendo

con fuerza la utilización de biométricos con smart cards en los puntos de venta

para la verificación de la identidad, brindado una seguridad muy superior, sin

precedentes.

2. JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA

Sobre la base de las consideraciones anteriores el problema puede ser resuelto

haciendo el siguiente análisis:

La seguridad en los ambientes debe ser restringido a personal autorizado por la

empresa para ello necesitamos conocer una característica específica de cada uno

de ellos, por este motivo se decide utilizar la tecnología de reconocimiento de

huella dactilar “biometría”, para hacer más robusto nuestro sistema, contara con el

reconocimiento de imagen. Además la información capturada por el sistema será

almacenada en una base de datos.

3. OBJETIVO GENERAL

Diseñar e implementar un sistema de seguridad biométrico basado en la

tecnología de reconocimiento de huella dactilar e imagen para ByAGO S.R.L.

4 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Desarrollo de un sistema de identificación de personas, confiable y seguro,

que permita controlar el acceso a lugares restringidos.

Realizar la obtención de datos técnicos de los ambientes a resguardar.

Realizar el diseño del dispositivo biométrico utilizando los microcontroladores

como parte principal el diseño.

Captura y almacenamiento de huellas dactilares e imágenes faciales.

Diseño e implementación de software de control de nuestro sistema.

Criterios de protección del sistema desde el punto de vista físico y de software.

Buscar que el sistema resulte de un menor costo respecto a los sistemas

comerciales existentes.

5. RESULTADOS ESPERADOS

Alcances

Se espera obtener un sistema de seguridad robusto y estructurado en

tecnologías emergentes del reconocimiento biométrico que sea fácil de usar y

a la vez fácil de dar mantenimiento, de bajo coste y con actualizaciones

posteriores.

Limitaciones

En el modulo de captura de imagen, las imágenes no serán de buena calidad

6. TAREAS A DESARROLLAR PARA EL LOGRO DE LOS OBJETIVOS

Diseño del sistema biométrico de identificación para el sistema de

seguridad con microcontrolador.

Diseño de los interfaces necesarios para la comunicación de la PC

usuario con el microcontrolador tomando en cuenta el monitoreo externo

vía internet.

Configuración del microcontrolador para poder implementar a futuro un

aumento en el número de usuarios a ser reconocidos a través de su huella

dactilar.

Elaboración del software tanto para el microcontrolador como para la PC

del usuario aprovechando la licencia para la plataforma Windows.

Diseño del sistema de reconocimiento de imagen para el control del

personal y la seguridad en sí del sistema a través de un sensor de

movimiento.

Diseño del mecanismo de apertura y cierre de la puerta.

7. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

AÑO 2008

MES AGOSTO

SEPTIEMBR

E OCTUBRE NOVIEMBRE

ACTIVIDADES/

SEMANAS 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Estudio de factibilidad y

Mercado. X X                            

Recopilación de

información de los

dispositivos a utilizar. X X X                          

Análisis de datos

recopilados     X X X X                  

Selección de los

dispositivos a usar.         X X X                  

Diseño del Hardware

(Sensor-Chapa)           X X X X X        

Diseño del Hardware

(Captura de imagen) X X X X X X

Diseño del circuito

principal (Interfaces).     X X X X X X X X X X        

Correcciones del texto del                       X X X    

Proyecto de Grado

Pre-defensa y Defensa de

Proyecto de Grado                             X X

8. PRESUPUESTO Y ASIGNACIÓN

TAREA ASIGNACIÓN

9. PUNTOS CRITICOS PARA EL SEGUIMIENTO DE LOS TUTORES

Selección de la técnica más eficiente de reconocimiento biométrico vale

decir que tipo de comparación hacer entre los usuarios (la facial, Iris,

huella dactilar).

Selección de los dispositivos adecuados.

Análisis y desarrollo de los programas tanto para el microcontrolador como

para la PC del usuario de la empresa como del remoto(IP).

9. PRINCIPALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN DEL TRABAJO

Análisis para la correcta autentificación de los usuarios que tengan

acceso al ambiente a resguardar.

Puesta en marcha del circuito principal junto con los circuitos de

potencia, interfaz, presentación en LCD y del manejo de la cámara para

captura de imagen.

Análisis de costo beneficio del proyecto.

10. REFERENCIAS Y/O BIBLIOGRAFÍA BASICA PARA EL TEMA GENERICO DEL

TRABAJO

http://www.uazuay.edu.ec/

http://www.udlap.mx/

http://es.wikipedia.org/

Ing. Walter Cossio

DIRECTOR DE CARRERA

Cochabamba, 19 de Octubre del 2009