Este documento presenta el proyecto de diseño de un sistema de identificación inalámbrica para automotores. Inicialmente, se describe el problema actual con los sistemas de seguimiento de llantas y los requerimientos del cliente. Luego, se presenta la propuesta de diseño de un sistema RFID para la identificación y seguimiento de llantas para la empresa Guerreros González S.A. Finalmente, se realiza una reestructuración del proyecto enfocándose en el desarrollo de un sistema portátil de envío de datos mediante tecnolog

1. Juan David González González
Francisco Javier Burgos Flórez
Hugo Leonardo Alfonso Medina
Bogotá D.C., junio de 2010
Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica
Línea de Investigación, Innovación y Desarrollo Tecnológico
XXVI MUESTRA
DE MÁQUINAS Y PROTOTIPOS
SISTEMA DE IDENTIFICACION INALÁMBRICA PARA
AUTOMORES

2. ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIÓN
•Sistema actual para el seguimiento de llantas presenta baja seguridad
y confiabilidad.
•Fallas de lectura y escritura de información en las llantas.
Se desea:
•Identificacion rapida y precisa de la llanta
•Digitalizacion inmediata de la informacion
•Garantizar seguimiento y confiabilidad en las llantas

3. Mercado
Empresa: Dirigido al grupo Guerreros González S.A
Servicios: Ofrece reparación, reencauche, ventas, asesoría y administración
de llantas.
Sedes: Bogotá, Duitama, Zipaquirá, Villavicencio, Bucaramanga, Cali,
Barranquilla, entre otras.
Localización de la Planta: Calle 13 # 87b – 95, Bogota D.C
Trayectoria:
•Mas de 50 años de labor.
•Es líder en el marcado nacional
•Entre sus logros: adquisición y modernización de la planta de reencauche
de Goodyear, montaje de una moderna planta de reencauche en
barranquilla y certificación ISO 9001 versión 2000, otorgada por la
empresa certificadora internacional SGS

4. PRESUPUESTOCategoría Concepto Cantidad Unidad Valor
Marketing
Revisión del Estado
del Arte* 9
Horas
Hombre
$
19.312,50
Diseño
Trabajo del equipo de
diseño* 168
Horas
Hombre
$
360.500,0
0
Manufactura
Dispositivo de
Almacenamiento
(Computador
Portatil)*** 1
$
1.200.000,
00
Validación del Prototipo
Sensores Pasivos** 5000
$
48.355.89
9,50
Lectores** 3
$
17.408.12
3,82
Materiales para
Pruebas* 2
Llantas en
desuso
$
700.000,0
0
Pruebas de
Laboratorio* 15*** Horas
$
1.200.000,
00
TOTAL $ 69.243.835,82
* Aportado por la Universidad Nacional de Colombia y el equipo de Diseño
** Bienes en el inventario de la compañía
*** Sujeto a modificaciones según avance la etapa de diseño

5. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE DISEÑO
•Dirigido única y exclusivamente al grupo Guerreros González
S.A
•La empresa desea adquirir un sistema semiautomático, capaz
de identificar de manera rápida y precisa el código de la llanta y
transferir dicha identificación a un computador o dispositivo móvil
para un posterior almacenamiento en una tabla Excel.
•El sistema ha diseñar debe ser capaz de eliminar la
problemática de control y perdida de llantas, además de ser a
prueba de errores humanos.

6. REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE
Los requerimientos del cliente fueron establecidos a partir de una
entrevista personalizada con el personal administrativo y técnico
de la empresa.
Los representantes de la empresa fueron:
•Jhon David Palomino, Coordinador del Departamento Técnico
•Ernesto Lozano, gerente de flotas.

7. Necesidad Especificación Técnica Unidad de Media Valor Ideal Valor Marginal
Disminución del tiempo en la lectura de las llantas. Alta velocidad de transferencia de datos Bits por segundo 3Megabits/seg 9600 bits/seg
Realiza la captura de datos de manera confiable Uso de tecnología RFID Error porcentual 0% 2%
El sistema permita un orden en los datos
almacenados y permita ser utilizado en software
Microsoft Office. Base de datos compatible con software Excel Subjetiva
Capaz de generar
formato .xls (Excel)
Compatible solo con
editor de texto .txt
Utiliza el material disponible (chips y lectores)
Uso de chips logitag 160 y lectores korth
KT45AC ---
usar material
disponible
hacer uso de otro
material
Fácil operación Adquisición de información de manera digital Subjetiva Operacion sencilla operacion dificil
Seguridad ante robo de las llantas Seguimiento de las llantas Porcentual de lectura correcto 100% 98%
El chip soporte las condiciones de trabajo Altas temperatura de operación Grados centígrados 130 °C 100°C
Facilidad de instalación Fácil ensamble en la llanta Tiempo Requiere pruebas no más de 20 min
Baja relación entre el costo de la tecnología y el
costo de la llanta Baja relación costo beneficio Porcentual 1.5 % 2%
Aplicabilidad del sistema en las diferentes sedes de
la empresa
Facilidad de implementación en cualquiera de las
sedes de la empresa Subjetiva 5 4
Tenga un tiempo de uso prolongado (durabilidad) Vida útil Años 6 años (2 Llantas) 3 años (1 llanta)
Pueda ser utilizado para cualquier tipo de llanta
Adaptabilidad del chip para cualquier tipo de
llanta Subjetivo 5 4
Comunicación entre el lector y un dispositivo de
almacenamiento portable (computadores portátiles,
palm o celulares).
Utilizar protocolos de comunicación bluetooth o
RS232 Subjetivo 0 – 5 __
Identificar el funcionamiento y los módulos de
operación del lector korth Entrega de Manual de operaciones del sistema Subjetiva 0 – 5 5
Bajos costos de mantenimiento Bajos costos de mantenimiento
Porcentaje del total del
producto 5% 10%

8. ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA
(BENCHMARKING)
El sistema a implementar es nuevo en el país, por lo cual no posee
competencia más que la de los sistemas tradicionales de marcado de
llantas, claramente esto ofrece una oportunidad comercial para la
empresa ya que estarían ofreciendo un nuevo producto a nivel nacional.
Proceso actual de adquisición de información de llantas:
•Procedimiento actual a cargo de un técnico.
•Uso de una plantilla y posterior digitalización.
•Tráiler y cabezote leídos por separado
•Una vez registrada esta información en la plantilla, el técnico debe dirigirse a un
computador y digitalizar dicha información en una base de datos consolidada en
Microsoft Excel.

9. ESPECIFICACIONES DE INGENIERÍA (QFD)
QFD – sistema RFID

10. FUNCIONES:
DIAGRAMA DE DESCOMPOSICIÓN FUNCIONAL

11. GENERACIÓN DE CONCEPTOS:
VALORACIÓN DE LAS ALTERNATIVAS DE
SOLUCIÓN GENERADAS

12. GENERACIÓN DE CONCEPTOS:
VALORACIÓN DE LAS ALTERNATIVAS DE
SOLUCIÓN GENERADAS

13. GENERACIÓN DE CONCEPTOS:
VALORACIÓN DE LAS ALTERNATIVAS DE
SOLUCIÓN GENERADAS

14. PRESENTACIÓN DE LA ALTERNATIVA DE DISEÑO GLOBAL DOMINANTE
Y JUSTIFICACIÓN

15. GENERACION Y EVALUACION
DEL PRODUCTO
1. Restricción impuesta por la empresa privada Guerreros González para la realización del proyecto
fue la utilización de las tecnologías y los dispositivos RFID que ella había adquirido desde hace
un tiempo para el mismo objetivo
2. Por este motivo, esta etapa de generación de producto como fase primordial en la realización de
un diseño adecuado, no es aplicable al sistema de detección RFID que se está desarrollando.
3. No es necesaria la selección de materiales, técnicas de producción, identificación de
componentes físicos independientes (piezas), descomposición de piezas, creación y definición de
interfaces para funciones, ni conexiones de estas interfaces con materiales del producto, mejora
del material o procesos de producción, o mejoras de componentes.
4. El sistema no cuenta con un diseño mecánico ni con un diseño electrónico a realizar. El sistema
se basa en el almacenamiento de información de las llantas identificadas por cada código
(número de código, posición, profundidad, presión, etc...), la generación de un archivo en formato
.xls con la información obtenida de cada llanta

16. RESTRUCTURACION DEL
PROYECTO
• La restructuración realizada al proyecto del sistema RFID para la empresa guerreros González
consistió principalmente en un cambio en la aplicación o fin del mismo. Por lo tanto, la nueva
dirección otorgada al proyecto es el desarrollo de un sistema portátil de envío de datos de forma
inalámbrica y mediante tecnología de comunicación Bluetooth o Zigbee, los cuales ofrecen una
forma confiable de envío de datos hacia un dispositivo portátil o computador de escritorio.
• Desarrollar un sistema de seguridad y de identificación de vehículos que deban ser registrados a
la hora de entrar a un establecimiento de alta seguridad, ya sea guarniciones militares, empresas
públicas o privadas, bancos, centros comerciales, etc.
• El sistema contará con una base de datos que almacene la información concerniente a cada
vehículo (placa, propietario, modelo, entre otras) que delimiten la entrada de un vehículo al
establecimiento o su estancia en el perímetro del mismo. El nombre otorgado al nuevo sistema
es “Sistema de Identificación de automotores por medio de tecnologías de comunicación
inalámbricas Zigbee y Bluetooth”.
• La modificación a realizar está involucrada directamente con la etapa de envío de información por
medios inalámbricos con las diferentes pruebas realizadas de su funcionamiento.

17. GENERACIÓN Y EVALUACIÓN DEL
PRODUCTO
•ARQUITECTURA DEL PRODUCTO: El sistema es netamente modular caracterizado principalmente
por un circuito electrónico encargado del almacenamiento y transmisión del código de identificación
junto con un software informático para el almacenamiento y control de los codigos.
•COMPONENTES ESTANDARIZADOS:
1. 2 Módulos Zigbee (XB24-AWI-001) y módulos Bluetooth (Parani-ESD110):
2. PIC 16F877A:
3. Componentes electrónicos varios.
•HERRAMIENTAS DE INGENIERÍA: El subsistema de diseño mas complejo a realizar fue el circuito
electrónico programado para el almacenamiento y envío del condigo de identificación.
1. Documentación
2. Asesorías
3. Software Java, Proteus, Solid edge y Mplab.

18. Procesos de Fabricacion
FABRICACION Y ENSAMBLE DE LA
CAJA PROTECTORA: El diseno de
la caja es realizado en Solid Egde y
su realizacion fisica se genera
mediante procesos de manufactura
(sierra circular, taladrado).
FABRICACION DE LA BAQUELA: El
diseno es elaborado con el software
Proteus y su baquelado es realizado
por medio de una solucion de cloruro
ferrico con agua caliente. El
ensamblaje de los componente se
hace mediante procesos de
soldadura de estano.

19. ANALISIS ECONOMICO
Categoria Material Medida Costo por Unidad Cantidad Total
Mecanicos
Acrilico m2
$ 160,000.00 0.04 $ 6,400.00
Manufactura h $ 20,000.00 1 $ 20,000.00
Bisagra $ 5,000.00 2 $ 10,000.00
Tornillos $ 300.00 4 $ 1,200.00
Soportes $ 600.00 4 $ 2,400.00
Velcro $ 8,000.00 1 $ 8,000.00
Electronicos
Comonentes
Discretos
$ 18,000.00 1 $ 18,000.00
Baquela $ 20,000.00 1 $ 20,000.00
Adaptador Para
Carro
$ 15,000.00 1 $ 15,000.00
Inalambrico
Modulos
Zigbee
$ 86,000.00 2 $ 172,000.00
Modulo
Bluetooth
$ 150,000.00 1 $ 150,000.00
TOTAL $ 423,000.00
Costo sistema de identificacion de automotores

20. Categoria Material Medida
Costo por
Unidad
Cantidad Total
Mecanicos
Acrilico m2
$ 160,000.00 0.037 $ 5,920.00
Manufactura h $ 20,000.00 1 $ 20,000.00
Bisagra $ 5,000.00 2 $ 10,000.00
Tornillos $ 300.00 4 $ 1,200.00
Soportes $ 600.00 4 $ 2,400.00
Velcro $ 8,000.00 1 $ 8,000.00
Electronicos
Comonentes
Discretos
$ 18,000.00 1 $ 18,000.00
Baquela $ 20,000.00 1 $ 20,000.00
Adaptador
Para Carro
$ 15,000.00 1 $ 15,000.00
Inalambrico
Modulos
Zigbee
$ 86,000.00 1 $ 86,000.00
TOTAL $ 186,520.00
Costo para clientes (prototipo)

21. DESCRIPCIÓN DE LA MÁQUINA
MODO DE FUNCIONAMIENTO
Sistema RFID para la identificacion y seguimiento de llantas:El sistema permite un
mecanismo de adquisición de códigos provenientes de chips insertos en una de las paredes de
cada una de las llantas, cuya codificación es única, lo que permite un control adecuado de
estas durante los diferentes procesos de transporte que se realizan entre las diferentes
ciudades del país por parte de los camiones. El sistema realiza la adquisición de los códigos
mediante tecnología RFID utilizando el lector Korth RFID, el cual, mediante una señal
electromagnética, carga eléctricamente al circuito del chip, el cual emite automáticamente una
señal electromagnética de respuesta que lleva codificado su código. Esta señal es capturada
por el lector y enviada por este mediante transmisión por protocolo bluetooth y es comunicada
hacia el computador portátil, el cual almacena dicha información y genera una lista de
parámetros modificables por el usuario. Estos parámetros son guardados posteriormente en un
archivo de Microsoft Excel, para su posterior uso por la empresa en su base de datos del
camión y de las llantas.
Identificación de automotores: El dispositivo de almacenamiento y envío del código de ID.
Estará incorporado en el automotor al cual se le desea tener control. El conductor del vehículo
deberá ingresar la orden del envío del dato por medio de un pulsador. Una ves enviado el
código el modulo de recepción (computador con el programa de identificación), este captura el
dato y compara el código con la información almacenada en la base de datos; esto permite que
el automotor sea identificado como un vehículo de confianza y le sea permitido el ingreso al
edificio.

22. DESCRIPCIÓN DE LA MÁQUINA

23. DESCRIPCIÓN DE LA MÁQUINA

24. APORTE Y VALOR SOCIAL DEL DISEÑO
El sistema realizado para la empresa Guerreros (Sistema RFID).
•Ha permitido una disminución en errores de lectura y registro de información.
•Adicionalmente se ha logrado un seguimiento de las llantas, permitiendo con
ello la identificación de llantas robadas.
•Como logro adicional, la empresa ha obtenido una mayor credibilidad en cuanto
a la administración y control de las llantas de sus clientes.
Para el segundo sistema del proyecto (Identificación de automotores)
•se logra una nueva aplicación de seguridad en cuanto al control de automotores
en la entrada de establecimientos de alto nivel de seguridad.
Solución en términos económicos:
•Para el primer sistema, en términos de dinero la empresa Guerreros Gonzalez
reduce costos en perdidas y mantenimiento de llantas
•el valor del producto ofrecido por la empresa adquiere una mayor valorización
debido al control y seguridad que se ofrece con el nuevo sistema

25. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Tanto la comunicación inalámbrica como la RFID plantean una alternativa para la
identificación y control de gran variedad de productos, en tal medida, su uso en la
industria se extiende a todo tipo de aplicaciones y servicios.
Las tecnologías de comunicación inalámbrica permite un control de equipos y
productos a grandes distancias de comunicación (50 m), sin embrago, si la variable
distancia no es relevante para el diseño del sistema, la mejor alternativa es el uso de
tecnología RFID con tags pasivos.
Si se decide por la implementación de tecnología RFID, existe una mejor alternativa a
la utilizada por la empresa Guerreros (tags pasivos), la cual consiste en el
establecimiento de dispositivos tipo activos los cuales poseen la capacidad de capturar
tanto el código de Identificación como otras variables (Temperatura, tiempos) a
distancias medias de 5 m.

26. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y
HERRAMIENTAS DE INGENIERÍA
EMPLEADAS
[1] ULRICH KARL, EPPINGER STEVEN; Diseño y desarrollo de productos, Enfoque
Multidisciplinario. Editorial McGraw-HILL. 2004. 11-70p.
[2] Documentos del curso, presentaciones y diapositivas de clase.
[3] Fichas técnicas de módulos Bluetooth y Zigbee
[4] hoja de datos de PIC16F877A
[5] database for objects: recurso informativo de Java para base de datos.
SOFTWARES EMPLEADOS PARA EL DESARROLLO DE LA MÁQUINA
1. Solid egde Version 20
2. Proteus Version 7.6
3. Eclipse 3.4.1

27. MUCHAS GRACIAS
Juan David González González –judav-gon@hotmail.com
Francisco Javier Burgos Flórez – fcojbf@hotmail.com
Hugo Leonardo Alfonso Medina – leoco33@hotmail.com