C.R.E.S.E.P. México MakersLab: El relato

Siendo las 17:00 hrs. del día sábado 30 de julio en la ciudad de Tepic dio inicio el primer MakersLab en la historia del estado de Nayarit el cual fue convocado por el Club de Robótica Estudiantil, Programación y Sistemas Embebidos como una iniciativa para promover el desarrollo de soluciones basadas en tecnología a problemáticas sociales.

¿Qué es un MakerLab?

Un MakersLab es un ambiente de aprendizaje nómada y una incubadora de ideas, abierto a todo tipo de personas y se encuentra siempre en evolución. Está formado por participantes locales e invitados externos, funcionando como un catalizador para desarrolladores, diseñadores, profesionales y academia, conectando a estos con el público en general haciendo posible ambientes de desarrollo-tecnológico-educativo más colaborativos.

La naturaleza modular del MakersLab le permite adaptarse a su medio ambiente y los recursos locales. Herramientas y procesos son flexibles, fáciles de aprender y dominar. Los productos que se generan son abiertos, lo que significa que los nuevos participantes, habilidades y procedimientos son siempre bienvenidos y siempre en evolución.

La documentación y el aprendizaje entre pares son fundamentales para expandir esfuerzos de colaboración local, regional y global con otros makers y el público en general.

A medida que el MakerLab evoluciona tanto antes y durante el evento, por lo que es difícil definir exactamente lo que va a tener lugar. Pero, si bien es difícil de definir, un MakerLab tiene ciertas cualidades es que, mientras que evoluciona de manera natural, es posible describir mejores salidas y soluciones:

Compartir: Creando de un conjunto de conocimientos y habilidades.
Colaboración: Aprender a construir sobre el trabajo del otro.
Compromiso: Lo que importa son los productos generados, y cómo fue que los participantes lo hicieron.
Digital: Abierto, de bajo costo, flexible y de buena calidad.
Revisión por pares y documentación: Aprendizaje y desarrollo en conjunto.
Abierto: Experiencia, el espacio y las herramientas están abiertas para acciones y propuestas espontáneas
Hacer: No nos limitamos a hablar de ello, nosotros prototipamos conceptos en el acto.

Sobre la jornada de C.R.E.S.E.P. México MakersLab

Iniciamos la jornada con 16 makers, entre los cuales había estudiantes locales de niveles de secundaria, profesional técnico bachiller, además de un ingeniero en Mecatrónica y un docente del área de electrónica. Participaron tres Nayaritas estudiantes de licenciatura, de los cuales dos cursan carreras de Ing. Mecatrónica y uno de ellos Ing. Electrónica y comunicaciones, provenientes de las siguientes instituciones:

Secundaria Colegio Nayar (Tepic)
CONALEP Tepic 169 (Tepic)
Universidad Tecnológica (Tepic)
CETI Colomos (GDL)
Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey (GDL)
Instituto Politécnico Nacional (CDMX)

1er. Momento: ¿Cómo surge una idea?

Se sugieren varios ejes de desarrollo, con el fin de poder discutir y decidir por mayoría cual eje seria atendido, siendo estos:

Salud
Ciudad
Campo
Internet de las cosas

Se decidió atender alguna problemática de la ciudad, iniciando con ello la segunda actividad: El brainstorming.

Se sometieron a discusión diferentes ideas, donde se planteó atender problemáticas relacionadas:

Seguridad vial
Sistema de monitoreo y alerta por desbordamiento de canales de desfogue pluvial.
Sistemas de alarma en negocios.
Sistema de monitoreo y alerta de signos vitales para personas.

Los participantes expusieron y justificaron sus ideas, con el fin de convencer a los demás de que su idea era la mejor, donde nuevamente utilizando el método de votación abierta, concluimos que derivado del desbordamiento del canal de la zona habitacional de La Cantera, ubicada en el municipio de Tepic en el estado de Nayarit, donde más de 300 familias resultaron afectadas por el desbordamiento del canal de desfogue pluvial que atraviesa ese fraccionamiento, el cual fue causado por falta de mantenimiento al mismo y una lluvia torrencial atípica, el Sistema de monitoreo y alerta por desbordamiento de canales de desfogue pluvial seria la idea a desarrollar.

2o. momento: ¿Cómo nos organizamos para desarrollar la idea?

Se propuso un mecanismo que permitiera categorizar la asignación de las tareas durante la jornada:

Por áreas:

Formativa: Lo que quieres aprender
Profesional: En lo que estas especializado
Destreza: Tus habilidades

3o. Momento: ¿Y ahora que sistemas y tecnologías implementaremos?

La idea se debe implementar en prototipo con elementos in situ, de tal manera que se revisaron los sistemas con los que contabamos y en base a las herramientas, tarjetas de desarrollo y software se determinaron los siguientes sistemas y tecnologías a implementar:

Nodo:

Adquisición de datos:
- Sensores:
  - Nivel de agua
  - Flujo
Actuadores:
- Alarma acústica
Procesamiento de datos:
- Arduino

Nodo central:

Adquisición de datos:
- Sensores:
  - Presión barométrica
  - Pluviómetro
Procesamiento de datos:
- Raspberry Pi

Web:

Portal de alerta ciudadana
Base de datos

Apps:

Android

4o. momento: ¿Ahora quien se encarga de cada sistema y tareas?

Se asignaron las tareas en torno a 5 pilares fundamentales:

Insumos y materiales
- Christian Yozimar Herrera Contreras
- Sergio Eduardo Abundis Carlos
- Jorge Emanuel Rodríguez Díaz
Hardware
- Irving Zalatiel Cariño Cancino (electrónica, adquisición de datos y prototipo)
- Rodrigo Virgus Ruiz Peñaloza (electrónica, adquisición de datos y prototipo)
- Samantha Barajas Díaz (electrónica, adquisición de datos y prototipo)
- Sergio Arevalo Silva (prototipo)
Software
- David González Gamboa (Asesor, análisis de fallas en software)
- Alan Estrada (Asesor, CAD, análisis de fallas en software)
- Israel Arturo Ozuna Fregoso (nodos, Raspberry Pi & Arduino)
- Luis Daniel Mendez Castellanos (Web)
- Bryan Gabriel Álvarez León (Android)
Documentación, modelado matemático y análisis de fallas en hardware
- Edson Aldair Pérez Hernández.
Dirección del proyecto y análisis de fallas en hardware
- Alejandro Campos Martínez

5o. momento: Aparecen los problemas

Tarea:
- Por sus características técnicas se decide remplazar la plataforma de desarrollo Raspberry Pi por una Photon, la cual permitiría reducir espacio y facilitar la implementación del prototipo.
  - Problema presentado 1:
    - Fue imposible actualizar el firmware de la plataforma Photon.
  - Solución 1:
    - Alrededor de las 03:00 am. se decidió retomar el desarrollo en Raspberry Pi.
  - Problema presentado 2:
    - A la 1 pm nos dimos cuenta que no teníamos conversor de señales analógico digital (ADC) para conectar los sensores al Raspberry Pi.
  - Solución 2:
    - Se implementa una etapa de conversión análoga/digital en la etapa de sensores.
Tarea:
- Montaje de la base de datos (MySQL)
  - Problema presentado 1:
    - El hosting de CRESEP se cayó durante la madrugada, imposibilitando hacerlo ahí.
  - Solución 1:
    - Usar otro hosting.
  - Problema presentado 2:
    - Se creo la base de datos en un hosting empresarial, al intentar conectarla horas después no reconoció las contraseñas, según nos dijeron por un proceso de mantenimiento que dieron durante la madrugada.
    - Solución 2:
      - Esperar a que se rehabilitara el hosting, por lo que se planteo montar una base de datos en un tercer hosting.

Tarea:

Desarrollo de la aplicación móvil en android.
- Problema presentado 1:
  - Descarga de internet del entorno de desarrollo tardo demasiado debido al peso de la aplicación.
- Solución 1:
  - Desconectamos todos los equipos conectados a la red alrededor de una hora.
- Problema presentado 2:
- Documentación sin actualizar de las librerías.
- Solución 2:
  - Se decide cambiar el entorno de desarrollo por App Inventor.

Tarea:

Protocolo de transferencia de datos entre Arduino y Raspberry Pi.
- Problema presentado 1:
  - Presento conflictos al interconectar las plataformas por I²C.
- Solución 1:
  - Cambiamos protocolo por comunicación serial.
- Problema presentado 2:
- Librería de comunicación serial de Python no soporta mas un dispositivo, causando conflictos.
- Solución 2:
  - Se implementa una solución basada en un script de Linux Raspdian usando cronjob, para alternar los programas y con ello la comunicación serial, alternando la lectura de los nodos basados en arduino.

Tarea:

Implementación del nodo central
- Problema presentado 1:
  - Tiempo de desarrollo excedido por las problematicas anteriormente descritas.
- Solución 1: Emplear una alternativa del nodo central basada totalmente en arduino y un shield de comunicación ethernet.

Tarea:

Desarrollo de los sistemas de sensores de nivel infrarrojos.
- Problema presentado 1:
  - Rango de medición del sensor de nivel es muy pobre y presenta datos erráticos.
- Solución 1: Emplear un acoplamiento con bajo nivel reflectivo para aumentar el rango de medición.

6o. momento. La ciencia entra en acción

La adquisición de datos de todos los equipos de desarrollo fue documentándose por proceso, de manera simultanea se realizaba una investigación sobre la problemática que estábamos atendiendo para poder demostrar que era factible desarrollar nuestra idea.

Se adecuo un modelo matemático para que el sistema pudiera determinar la intensidad del afluente, así como la rapidez del crecimiento del caudal de agua, con el objetivo de definir un punto de quiebre en el sistema para la activación de alarmas, tal y como quedo plasmado en el documento anterior a este.

7o. momento. Interconexión y calibración

Esta es la parte mas sensible, ya que los equipos de hardware y software enlazan los sistemas desarrollados y es aquí donde surge la magia, donde la comunicación entre ellos determina el éxito o el fracaso de la jornada, no hay margen de error, cada equipo ha depositado la confianza en el otro, todos deben hacer su trabajo con precisión para minimizar los problemas en esta etapa del proceso.

8o. momento. Se abre el telón

Crear algo es produce una sensación similar a la que tiene una persona cuando logra cambiar su primer foco, o reemplazar su primer neumático. Ese es un momento mágico en el cual todo ese cansancio, estrés, sueño, sudor y olor añejo de 24 horas de trabajo de todos los participantes desaparece, y entonces todos guardamos silencio y solo queda esperar que los compañeros responsables de encender el dispositivo y mostrarlo al público no vayan a fallar, ese momento fascinante en el cual todos sostenemos la respiración cuando comienza la trasmisión en streaming, y que exhalamos cuando hemos visto que todo funciono como debía, dando muestra que se pueden hacer cosas increíbles cuando juntas a las personas adecuadas en el lugar y tiempo indicados, todos con un común denominador:

COMPARTIR CONOCIMIENTO, CREAR TECNOLOGÍA, DESARROLLAR CIENCIA

C.R.E.S.E.P MÉXICO MAKERSLAB 2016

PARTICIPANTES

Christian Yozimar Herrera Contreras

Sergio Eduardo Abundis Carlos

Jorge Emanuel Rodríguez Díaz

Irving Zalatiel Cariño Cancino

Rodrigo Virgus Ruiz Peñaloza

Samantha Barajas Díaz

Sergio Arévalo Silva

David David González Gamboa

Alan Estrada

Israel Arturo Ozuna Fregoso

Luis Daniel Méndez Castellanos

Bryan Gabriel Álvarez León

Edson Aldair Pérez Hernández.

Alejandro Campos Martínez

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