túnel wireless de adios para la...

Plan de Proyecto del Trabajo Final de Carrera

de Especialización de Sistemas Embebidos

Ing. Julián Iglesias

Túnel Wireless de ADIOs para la EDUCIAA

Autor


Director del trabajo

Ing. Pablo Ridolfi

Jurado propuesto para el trabajo

Esp. Ing. Eric Pernia Ing. Juan Manuel Cruz Dr. Ing. Pablo Gomez

Este plan de trabajo ha sido realizado en el marco de la asignatura Gestión de Proyectos entre abril y mayo de 2016.

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Tabla de contenido

Registros de cambios

Acta de Constitución del Proyecto

Identificación y análisis de los interesados

1. Propósito del proyecto

2. Alcance del proyecto

3. Supuestos del proyecto

4. Requerimientos

5. Entregables principales del proyecto

6. Desglose del trabajo en tareas

7. Diagrama de Activity On Node

8. Diagrama de Gantt

9. Matriz de uso de recursos de materiales

10. Presupuesto detallado del proyecto

11. Matriz de asignación de responsabilidades

12. Gestión de riesgos

13. Gestión de la calidad

14. Comunicación del proyecto

14. Gestión de Compras

16. Seguimiento y control

17. Procesos de cierre

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Registros de cambios

Revisión Cambios realizados Fecha

1.0 Creación del documento.

Se completaron:

● Acta Constitutiva ● Nombre del Proyecto ● Fecha de inicio y finalización del proyecto ● Presupuesto preliminar asignado ● Identificación y análisis de los interesados

30/03/2016

1.1 Se completaron:

● Propósito del proyecto ● Alcance del proyecto ● Supuestos del proyecto ● Requerimientos ● Entregables principales del proyecto ● Desglose del trabajo en tareas

04/04/2016

1.2 Se corrigió la Revisión 1.1.

Se completaron:

● Diagrama de activity on node ● Diagrama de Gantt ● Matriz de uso de recursos de materiales ● Presupuesto detallado del proyecto ● Matriz de asignación de responsabilidades

13/04/2016

1.3 Se corrigió la Revisión 1.2

Se completaron:

● Gestión de riesgos ● Gestión de la calidad ● Comunicación del proyecto

18/04/2016

1.4 Se corrigió la Revisión 1.3

Se completaron:

● Gestión de compras ● Seguimiento y control ● Procesos de cierre

25/04/2016

1.5 Se modificaron:

● Nombre de proyecto ● Alcance del proyecto ● Requerimientos ● Presupuesto detallado del proyecto ● Gestión de la calidad

29/04/2016

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Acta de Constitución del Proyecto

Buenos Aires, 30 de marzo de 2016

Por medio de la presente se acuerda con el Sr. Julián Iglesias que su Proyecto Final de la Carrera

de Especialización en Sistemas Embebidos se titulará “Túnel Wireless de ADIOs para la EDUCIAA”,

consistirá esencialmente en el prototipo preliminar de un transceptor de señales analógicas y digitales,

y tendrá un presupuesto preliminar estimado de 600 hs de trabajo, con fecha de inicio miércoles 30 de

marzo de 2016 y fecha de presentación pública miércoles 14 de diciembre de 2016.

Se adjunta a esta acta la planificación inicial.

Ariel Lutenberg

Director de la CESEFIUBA

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Identificación y análisis de los interesados

Rol Nombre y Apellido Departamento Puesto

Auspiciante Ing. Julián Iglesias

Cliente Jurado CESE

Impulsor

Responsable Ing. Julián Iglesias

Colaborador Eric Pernía Ingeniero Docente CESE

Orientadores Pablo Ridolfi Ingeniero Docente CESE

Equipo Ing. Julián Iglesias

Opositores

Usuario Final Industria

1. Propósito del proyecto

El propósito de este proyecto es desarrollar un dispositivo que sea capaz de enviar señales eléctricas analógicas y digitales normalizadas de un punto a otro inalámbricamente, utilizando la EDUCIAA.

El objetivo de este desarrollo es reducir el cableado (y con ello los costos de instalación y mantenimiento) necesario en instalaciones tradicionales.

2. Alcance del proyecto

El proyecto incluye:

● La realización de un prototipo de hardware completamente funcional de dos placas de expansión de comunicación inalámbrica punto a punto, bajo estándar IEEE802.15.4.

● La integración de las placas anteriormente descritas a la EDUCIAA, y la programación de la misma para el funcionamiento del sistema.

● Documentación de hardware y firmware.

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El proyecto no incluye:

● El desarrollo de un software de interfaz de usuario para la programación de los dispositivos.

● Una red multipunto entre dispositivos. ● La instalación y puesta en marcha del sistema en campo. ● El desarrollo de conversores/normalizadores de señal necesarios para la normalización de

las señales brindadas por sensores. ● El desarrollo de una fuente de alimentación para el sistema. ● El diseño y desarrollo de un gabinete con grado de protección IP para alojar al sistema.

3. Supuestos del proyecto

Para el desarrollo del presente proyecto se supone que:

● Será posible adquirir todos los componentes necesarios para el desarrollo del sistema. ● Se contará con disponibilidad de conversores de señal para cada sensor que se quiera

conectar al sistema. ● El sistema estará instalado en un ambiente sin presencia de partículas, humedad y

vibraciones. ● El sistema estará alimentado por fuentes de tensión regulada de 24v.

4. Requerimientos

1. Requerimientos de Hardware 1.1. El sistema utilizará la entrada analógica de la EDUCIAA. 1.2. El sistema utilizará una salida analógica de la EDUCIAA. 1.3. El sistema utilizará 4 entradas digitales de la EDUCIAA. 1.4. El sistema utilizará 4 salidas digitales de la EDUCIAA. 1.5. La placa de comunicaciones poseerá una antena o un conector U.FL. 1.6. Las comunicaciones inalámbricas se realizarán bajo estándar IEEE802.15.4. 1.7. Las placas de comunicaciones no deberán interferir con el normal funcionamiento

de la EDUCIAA. 2. Requerimientos de Firmware

2.1. Se implementará un sistema operativo de tiempo real. 2.2. Se utilizará un repositorio para versionado. 2.3. Se utilizará GIT como herramienta de control de versiones. 2.4. Se utilizará Doxygen como herramienta para generar la documentación. 2.5. Se realizarán tests unitarios para cada módulo.

3. Procesos finales

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3.1. Se elaborará un informe de avances. 3.2. Se elaborará un informe final. 3.3. Se detallarán las funcionalidades deseables de desarrollar a futuro.

5. Entregables principales del proyecto

● Prototipo funcional del sistema completo. ● Documento de Ingeniería de detalle de Hardware. ● Gerbers de PCB. ● Documento de Ingeniería de Software. ● Código fuente. ● Informe de avances. ● Informe final.

6. Desglose del trabajo en tareas

1. Planificación del proyecto (40hs). 1.1. Generación del documento de plan de proyecto (32hs). 1.2. Aprobación del documento de plan de proyecto(8hs).

2. Ingeniería de detalle de Hardware (100hs). 2.1. Diagramas y descripción de cada bloque (30hs). 2.2. Definición de necesidades de componentes (10hs). 2.3. Estudio de alternativas y proveedores (10hs). 2.4. Elección de componentes (10hs). 2.5. Esquemático definitivo (20hs). 2.6. Generación de BOM (5hs). 2.7. Generación de documento de Ingeniería de detalle de Hardware (15hs).

3. Prototipo y ensayos de Hardware (150hs). 3.1. Adquisición de componentes (16hs). 3.2. Fabricación casera de prototipo (10hs). 3.3. Ensayos de prototipo casero (12hs). 3.4. Detección y relevamiento de errores (30hs). 3.5. Actualización de esquemáticos y BOM (10hs). 3.6. Diseño de PCB (32hs). 3.7. Fabricación de PCB definitivo (40hs).

4. Ingeniería de Software (117hs). 4.1. Arquitectura y diseño detallado (12hs). 4.2. Desarrollo de drivers para placas de expansión (20hs). 4.3. Pruebas unitarias de drivers (20hs). 4.4. Codificación del sistema completo (50hs). 4.5. Ensayo del sistema completo (15hs). 4.6. Generación de documento de Ingeniería de Software (8hs).

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5. Implementación (110hs). 5.1. Ensamble de todas las placas de expansión con la CIAA (100hs). 5.2. Tests de sistema completo (25hs).

6. Procesos de cierre (83hs). 6.1. Escritura de informe de avance (8hs). 6.2. Análisis del grado de cumplimiento y evaluación de los resultados obtenidos (5hs). 6.3. Escritura de informe final (35hs). 6.4. Presentación pública del trabajo (12hs).

Total de horas del proyecto 600hs.

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7. Diagrama de Activity On Node

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8. Diagrama de Gantt

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9. Matriz de uso de recursos de materiales

Código WBS

Nombre de la tarea

Recursos requeridos (horas)

PC Laboratorio CIAA

1 Planificación del

proyecto

32

2.5 Esquemático

definitivo.

20

3.2 Fabricación

casera de

prototipo.

10

3.6 Diseño de PCB. 32

4 Ingeniería de

Software

120

5 Implementación 125 125

6 Procesos de

cierre

43

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10. Presupuesto detallado del proyecto

Categoría Detalle Costo

Trabajo directo 600hs x AR$200/h AR$ 120000

Costos indirectos 30% de trabajo directo AR$ 36000

2 EDUCIAAs AR$ 800c/u AR$ 1600

2 módulos XBee US$ 50 c/u (AR$15/US$) AR$ 1500

Componentes varios AR$ 1000

Fabricación de placas fabricación PCB + soldadura de componentes

TBD

TOTAL AR$ 160100

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11. Matriz de asignación de responsabilidades

Código WBS Título de la tarea

Listar todos los nombres y apellidos y el rol definidos en el proyecto

Julián Iglesias Responsable

Pablo Ridolfi Director

Jurado CESE Cliente

Docentes CESE Colaboradores

Industria Usuario

1.1 Generación del

documento de plan de

proyecto.

P A I S I

1.2 Aprobación del

documento de plan de

proyecto.

S A I S I

2 Ingeniería de detalle

de hardware

P A I S I

3 Prototipo y ensayos de

Hardware

P A I S I

4 Ingeniería de Software P A I S I

5 Implementación P A I S I

6 Procesos de cierre P A I A S I

Referencias: P = Responsabilidad Primaria S = Responsabilidad Secundaria A = Aprobación I = Informado C = Consultado

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12. Gestión de riesgos Riesgo 1: No disponer de tiempo suficiente para llevar adelante el proyecto.

● Severidad (S): 9 Puede no cumplirse la fecha de finalización establecida. ● Probabilidad de ocurrencia (O): 4 El responsable del trabajo tiene una jornada laboral de 10

horas diarias sumado a las horas de cursado de la carrera de especialización, pero el proyecto se planifica con una antelación razonable.

● Tasa de no detección (D): 7 No se pueden planificar imprevistos en las horas destinadas al trabajo en el proyecto.

Riesgo 2: Mala planificación de los tiempos. ● Severidad (S): 9 Puede no cumplirse la fecha de finalización establecida. ● Probabilidad de ocurrencia (O): 3 Se genera el presente documento para obtener una

planificación con alto grado de probabilidad de éxito. ● Tasa de no detección (D): 3 El documento de planificación será revisado por el docente de la

cátedra, el tutor y el jurado.

Riesgo 3: No disponer de los componentes necesarios en el tiempo estipulado. ● Severidad (S): 7 Puede generar retrasos en el proyecto. ● Probabilidad de ocurrencia (O): 8 Se necesitan componentes importados. ● Tasa de no detección (D): 5 Se planificará con suficiente antelación la compra de los mismos

Riesgo 4: Falla de los componentes:

● Severidad (S): 9 Una falla en un componente importado puede generar retrasos importantes. ● Probabilidad de ocurrencia (O): 3 Con el debido cuidado los componentes no suelen fallar. ● Tasa de no detección (D): 5 Difícil previsión de la falla de un componente.

Riesgo 5: No disponer de las placas de circuito impreso en el tiempo estipulado.

● Severidad (S): 7 Puede generar retrasos en el proyecto. ● Probabilidad de ocurrencia (O): 4 No se conocen casos de este tipo. ● Tasa de no detección (D): 7 No se conoce a los proveedores.

Riesgo 6: Fallas en las placas de circuito impreso.

● Severidad (S): 9 Puede generar retrasos importantes. ● Probabilidad de ocurrencia (O): 3 Se confía en la calidad de los proveedores. ● Tasa de no detección (D): 7 No se conoce a los proveedores.

Riesgo 7: No disponer de las placas ensambladas y soldadas en el tiempo estipulado.

● Severidad (S): 7 Puede generar retrasos importantes. ● Probabilidad de ocurrencia (O): 4 No se conocen casos de este tipo. ● Tasa de no detección (D): 7 No se conoce a los proveedores.

Riesgo 8: Fallas en el montaje de las placas.

● Severidad (S): 9 Puede generar retrasos importantes. ● Probabilidad de ocurrencia (O): 3 Se confía en la calidad de los proveedores.

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● Tasa de no detección (D): 7 No se conoce a los proveedores.

Riesgo 9: Cambio de lugar de trabajo. ● Severidad (S): 10 Dependiendo del lugar, se deberá abandonar el proyecto y la carrera de

especialización. ● Probabilidad de ocurrencia (O): 8 Mi posición actual contempla rotaciones, además la empresa

atraviesa una crisis muy grande y la desvinculación o rotación del personal a otras plantas del país suceden frecuentemente.

● Tasa de no detección (D): 4 Suele informarse con anticipación. b) Tabla de gestión de riesgos: (El RPN se calcula como RPN=SxOxD.)

Riesgo Severidad Ocurren. Detección RPN Severidad* Ocurren.*

Detecc * RPN*

1 9 4 7 252 9 2 7 126

2 9 3 3 81

3 7 8 5 280 7 4 5 140

4 9 3 5 135

5 7 4 7 196 7 4 5 140

6 7 3 7 147

7 7 4 7 196 7 4 5 140

8 7 3 7 147

9 10 8 4 320 x x x x

Criterio adoptado: Se tomarán medidas de mitigación en los riesgos cuyos números de RPN sean mayores a 150 Nota: Los valores marcados con (*) en la tabla corresponden luego de haber aplicado la mitigación. c) Plan de mitigación de los riesgos que originalmente excedían el PRN máximo establecido: Riesgo 1: No disponer de tiempo suficiente para llevar adelante el proyecto.

● Severidad (S): 9 Puede no cumplirse la fecha de finalización establecida. ● Probabilidad de ocurrencia (O): 2 Se utilizarán horas extra no planificadas durante los

domingos. ● Tasa de no detección (D): 7 No se pueden planificar imprevistos en las horas destinadas al

trabajo en el proyecto.

Riesgo 3: No disponer de los componentes necesarios en el tiempo estipulado.

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● Severidad (S): 7 Puede generar retrasos en el proyecto. ● Probabilidad de ocurrencia (O): 4 Se comprarán los componentes importados por duplicado,

mediante la gestión de proveedores locales. ● Tasa de no detección (D): 5 Se planificará con suficiente antelación la compra de los mismos

Riesgo 5: No disponer de las placas de circuito impreso en el tiempo estipulado.

● Severidad (S): 7 Puede generar retrasos en el proyecto. ● Probabilidad de ocurrencia (O): 4 No se conocen casos de este tipo. ● Tasa de no detección (D): 5 Se mantendrán comunicaciones periódicas con los proveedores.

Riesgo 7: No disponer de las placas ensambladas y soldadas en el tiempo estipulado.

● Severidad (S): 7 Puede generar retrasos importantes. ● Probabilidad de ocurrencia (O): 4 No se conocen casos de este tipo. ● Tasa de no detección (D): 5 Se mantendrán comunicaciones periódicas con los proveedores.

13. Gestión de la calidad 1. Requerimientos de Hardware

1.1. El sistema utilizará la entrada analógica de la EDUCIAA. Verificación: Se observará que el diseño del hardware cumpla con el requerimiento. Validación: Se probará la entrada analógica del sistema.

1.2. El sistema utilizará una salida analógica de la EDUCIAA. Verificación: Se observará que el diseño del hardware cumpla con el requerimiento. Validación: Se probará la salida analógica del sistema.

1.3. El sistema utilizará 4 entradas digitales de la EDUCIAA. Verificación: Se observará que el diseño del hardware no contemple entradas digitales adicionales. Validación: Durante las pruebas de prototipo, se utilizarán las 4 entradas digitales de la EDUCIAA.

1.4. El sistema utilizará 4 salidas digitales de la EDUCIAA. Verificación: Se observará que el diseño del hardware no contemple salidas digitales adicionales. Validación: Durante las pruebas de prototipo, se utilizarán las 4 salidas digitales de la EDUCIAA.

1.5. La placa de comunicaciones poseerá una antena o un conector U.FL. Verificación: Cuidadosa selección de los módulos de radio. Validación: Se controlará que los módulos recibidos sean los especificados.

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1.6. Las comunicaciones inalámbricas se realizarán bajo estándar IEEE802.15.4. Verificación: Cuidadosa selección de los módulos de radio. Validación: Se controlará que los módulos recibidos sean los especificados.

1.7. Las placas de comunicaciones no deberán interferir con el normal funcionamiento de la EDUCIAA. Verificación: Se verificará la ausencia de cortocircuitos en los placas terminadas. Se utilizarán funciones no bloqueantes para el control de las placas de comunicaciones. Validación: Se correrán programas en la EDUCIAA controlando el normal funcionamiento de la misma.

2. Requerimientos de Firmware 2.1. Se implementará un sistema operativo de tiempo real.

Verificación: Se observará el cumplimiento en el diseño del Firmware. Validación:

2.2. Se utilizará un repositorio para versionado. Verificación: Creación de repositorio. Validación: Control periódico de actualización del repositorio.

2.3. Se utilizará GIT como herramienta de control de versiones. Verificación: Se creará un proyecto de GIT. Validación: Control periódico de uso de herramienta.

2.4. Se utilizará Doxygen como herramienta para generar la documentación. Verificación: Se escribirá la documentación correspondiente antes de cualquier línea de código de módulos o funciones externas. Validación: Control periódico de existencia de documentación.

2.5. Se realizarán tests unitarios para cada módulo. Verificación: Luego de la finalización de la codificación de cada módulo, se procederá a la codificación de los tests unitarios correspondientes. Validación: Se correrán los tests unitarios.

3. Procesos finales 3.1. Se elaborará un informe de avances.

Verificación: Validación: Se enviará el informe de avances al jurado.

3.2. Se elaborará un informe final. Verificación:

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Validación: Se enviará el informe final al jurado.

3.3. Se detallarán las funcionalidades deseables de desarrollar a futuro. Verificación: Se incluirán en el informe final. Validación: Se enviará el informe final al jurado.

14. Comunicación del proyecto El plan de comunicación del proyecto es el siguiente:

PLAN DE COMUNICACIÓN DEL PROYECTO

¿Qué comunicar?

Audiencia Propósito Frecuencia Método de comunicac.

Responsable

Selección de componente

s

Eric Pernía Pablo Ridolfi

Confirmar la correcta

selección de componentes

Una vez seleccionados

todos los componentes

EMail Julián Iglesias

Diagrama esquemático


Recibir sugerencias de

diseño.

Durante el proceso de diseño, semanal.


Diseño de PCB


Confirmar la correcta

distribución de componentes

Durante el proceso de diseño de

PCB, semanal


Ingeniería de detalle de Hardware


Informar estado del proyecto

Única vez. Cuando se finalice el documento

EMail Papel

Julián Iglesias

Arquitectura y diseño del firmware


Recibir sugerencias de

diseño

Durante proceso de desarrollo, semanal


Ingeniería de Software


Informar estado del proyecto

Única vez. Cuando se finalice el

documento.

EMail Papel

Julián Iglesias

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Informe de avances

Pablo Ridolfi Ariel Lutenberg

Verificar el correcto

desarrollo del proyecto

TBD EMail Papel

Julián Iglesias

Avances de informe final

Pablo Ridolfi Ariel Lutenberg

Informar acerca de

avances en el informe final

Durante la escritura del informe, semanal


Entrega de informe final

Jurado Entrega al jurado

TBD EMail Papel

Julián Iglesias

Presentación final

Jurado Pablo Ridolfi

Exposición pública del proyecto

TBD (1216/12/16)

Exposición Julián Iglesias

15. Gestión de Compras Componentes. Placas. Ensamble.

Para realizar el proyecto, es necesario adquirir los componentes electrónicos que conformarán las placas, adquirir las placas de circuito impreso, y ensamblar las placas.

Para los componentes, la elección de los proveedores se priorizará de la siguiente manera:

● Distribuidores locales de catálogos internacionales (Electrocomponentes, Yel). ● Menor precio y tiempo de entrega.

Para la fabricación de las placas de circuito impreso, la elección de los proveedores se priorizará de la siguiente manera:

● Menor precio. ● Menor tiempo de entrega. ● Se intentará optar por proveedores locales.

Para el ensamble de las placas, la elección de los proveedores se priorizará de la siguiente manera:

● Proveedores locales. ● Menor precio. ● Menor tiempo de entrega.

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16. Seguimiento y control

SEGUIMIENTO DE AVANCE

Tarea del WBS

Indicador de avance

Frecuencia de reporte

Responsable de

seguimiento

Persona a ser informada

Método de comunicac.

1.1 Entregas de revisiones

Semanal Responsable del proyecto

Ariel Lutenberg EMail

1.2 Entrega de documento

Única vez Ariel Lutenberg

Responsable de proyecto

EMail Papel



Eric Pernia Pablo Ridolfi

EMail




EMail




EMail




EMail




EMail




EMail


Única vez Responsable del proyecto


EMail Papel

3.1 BOM Checklist Cada vez que lleguen

componentes

Responsable del proyecto

3.2 Cantidad de placas

prototipadas


3.3 Cantidad de ensayos

realizados


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3.4 Porcentaje de errores

documentados


3.5 Revisión de documentos



EMail

3.6 Grado de avance Semanal Responsable del proyecto


EMail

3.7 Grado de avance y tracking del

envío


4.1 Entrega de revisiones



EMail




EMail

4.3 Cobertura Semanal Responsable del proyecto


EMail

4.4 Porcentaje de avance



EMail



EMail




EMail Papel

5.1 Porcentaje de avance


Pablo Ridolfi EMail


Pablo Ridolfi EMail



Ariel Lutenberg Pablo Ridolfi

EMail

6.2 Porcentaje de requerimientos

cumplidos


Pablo Ridolfi EMail



Ariel Lutenberg Pablo Ridolfi

EMail

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6.4 Presentación Única vez Responsable del proyecto

Jurado Pablo Ridolfi

Presentación

17. Procesos de cierre ■ Pautas de trabajo que se seguirán para analizar si se respetó el Plan de Proyecto original:

● Persona a cargo: Responsable del proyecto. ● Procedimiento: Listar todos los requerimientos planteados, y en función de cada uno,

determinar si el diseño cumple los mismos. El porcentaje de requerimientos cumplidos determinará el grado de calidad.

■ Identificación de las técnicas y procedimientos útiles e inútiles que se utilizaron, y los problemas que surgieron y cómo se solucionaron:

● Persona a cargo: Responsable del proyecto. ● Procedimiento: Verificar si se respetaron los tiempos por tarea. Analizar las tareas que

superaron los tiempos previstos a fin de determinar si hubo procedimientos útiles o inútiles que retrasaron la dinámica.

■ Indicar quién organizará el acto de agradecimiento a todos los interesados, y en especial al equipo de trabajo y colaboradores:

● Persona a cargo: Responsable del proyecto. ● Procedimiento: en el presentación final se agradecerá formalmente a cada miembro e

involucrado del equipo.

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