Control de acceso biométricolaboratorios.fi.uba.ar/lse/tesis/LSE-FIUBA-Trabajo... · de datos existente y al hacer un reconocimiento efectivo, dar niveles de acceso o permisos para

Plan de Proyecto del Trabajo Final de Carrera

de Especialización de Sistemas Embebidos

Ing.Christian Yánez

Control de acceso biométrico

Autor

Ing. Christian Yánez

Director del trabajo

Esp. Ing. Ernesto Gigliotti (UTN FRA)

Jurado propuesto para el trabajo

- Esp. Ing. Diego Fernández (FIUBA) - Esp. Ing. Danilo Zecchin (FIUBA) - Esp. Ing. Carlos Mancón (FIUBA)

Este plan de trabajo ha sido realizado en el marco de la asignatura Gestión de

Proyectos entre mayo y junio de 2018.

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Tabla de contenido

Registros de cambios 3

Acta de Constitución del Proyecto 4

Descripción técnica-conceptual del Proyecto a realizar 5

Identificación y análisis de los interesados 6

1. Propósito del proyecto 7

2. Alcance del proyecto 7

3. Supuestos del proyecto 7

4. Requerimientos 7

5. Entregables principales del proyecto 8

6. Desglose del trabajo en tareas 8

7. Diagrama de Activity On Node 10

8. Diagrama de Gantt 11

Figura 5- Diagrama de Gantt (Parte 2)9. Matriz de uso de recursos de materiales 12

10. Presupuesto detallado del proyecto 13

11. Matriz de asignación de responsabilidades 14

12. Gestión de riesgos 15

13. Gestión de la calidad 17

14. Comunicación del proyecto 17

15. Gestión de Compras 17

16. Seguimiento y control 18

17. Procesos de cierre 18

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Registros de cambios

Revisión Detalle de los cambios realizados Fecha

1.0 Creación del documento 07/05/2018

1.1 Correcciones a los puntos 1 a 6 15/05/2018

1.2 Avance puntos 7 a 11 18/05/2018

1.3 Correcciones a los puntos 7 a 11 y revisión general 24/05/2018

1.4 Avance puntos 12 a 17 28/05/2018

1.5 Correcciones a los puntos 12 a 17 29/05/2018

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Acta de Constitución del Proyecto

Buenos Aires, 4 de mayo de 2018

Por medio de la presente se acuerda con el Ing. Juan Pérez que su Trabajo Final de la Carrera de

Especialización en Sistemas Embebidos se titulará “Control de acceso biométrico”, consistirá

esencialmente en el prototipo preliminar de un sistema que permita el acceso previa la identificación de

parámetros biométricos, y tendrá un presupuesto preliminar estimado de 600 hs de trabajo, con fecha de

inicio lunes 25 de junio de 2018 y fecha de presentación pública lunes 3 de diciembre de 2018.

Se adjunta a esta acta la planificación inicial.

Ariel Lutenberg

Director de la CESE-FIUBA

Ernesto Gigliotti

Director del Trabajo Final

Diego Fernández Danilo Zecchin

Jurado del Trabajo Final Jurado del Trabajo Final

Carlos Mancón

Jurado del Trabajo Final

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Descripción técnica-conceptual del Proyecto a realizar

El uso de los rasgos físicos intrínsecos de las personas como herramienta para su reconocimiento en sistemas de control es en la actualidad uno de los métodos más seguros y su implementación va en aumento. Los sistemas biométricos evitan el tráfico de passwords o tarjetas de identificación que son métodos tradicionales y con gran deficiencia en cuanto a seguridad.

La utilización de la tecnología biométrica brinda no solo la posibilidad de implementar controles de acceso, son también utilizados para el reconocimiento en sistemas gubernamentales, transacciones bancarias, servicios de salud entre los más importantes.

Teniendo en cuenta esta realidad, se pretende desarrollar un módulo capaz de obtener los parámetros fisiológicos relacionados con la huella digital del usuario, compararla con una base de datos existente y al hacer un reconocimiento efectivo, dar niveles de acceso o permisos para libre tránsito a usuarios identificados.

El módulo permitirá además modificar la base de información de usuarios mediante un interfaz gráfica y contará adicionalmente con un sistema clásico de acceso mediante el ingreso de una clave numérica.

El principal desafío de este proyecto consiste en implementar un sistema de alta tecnología y de precio accesible que represente una opción frente a los módulos comerciales.

Si bien la principal motivación del presente trabajo se enfoca en el orden de lo académico, se pretende elaborar un producto final que a futuro pueda ser comercializado o acoplado a sistemas de seguridad más robustos y con aplicaciones específicas.

El proyecto estará basado en los siguientes lineamientos:

● Los Componentes para el desarrollo deben ser abiertas y de libre acceso. ● Interfaz amigable con el usuario final. ● Mantener la escalabilidad para futuras implementaciones.

La Figura 1 muestra el esquema funcional básico del sistema a desarrollar, el cual cuenta con las unidades mínimas de implementación y el flujo de información entre dichas unidades.

Figura 1- Esquema funcional básico para el sistema de control de acceso.

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Identificación y análisis de los interesados

Rol Nombre y Apellido Departamento Puesto

Responsable Ing.Christian Yánez Especialización en Sistemas

Embebidos

Estudiante

Colaboradores Ing. Diego Fernández Especialización en Sistemas

Embebidos

Docente

Orientadores Ing. Ernesto Gigliotti Especialización en Sistemas

Embebidos

Docente

Usuario Final Personas adultas con

instrucción formal básica

- -

Orientador: Gran experiencia en desarrollo y programación en sistemas embebidos y entorno linux.

Colaborador: Amplia experiencia en el desarrollo de software para terminales de autogestión.

1. Propósito del proyecto

El propósito de este proyecto es aplicar los conocimientos adquiridos durante la carrera de Especialización

en Sistemas Embebidos para el desarrollo de productos tecnológicos enfocados en cubrir necesidades

puntuales. Finalizar exitosamente la carrera mencionada e involucrarse con los procesos de diseño y

construcción de sistemas Embebidos para una futuro emprendimiento personal. Desarrollar un prototipo

base de identificación biométrica que a futuro sea implementado en sistemas de vigilancia escolares o

domiciliarios.

2. Alcance del proyecto

El desarrollo de este proyecto incluye la implementación de una interfaz gráfica mediante una pantalla que incorpora la tecnología touch, el manejo de un módulo lector óptico de huellas digitales, la incorporación del sistema de acceso alternativo mediante la utilización de password y el accionamiento de una salida tipo relé como actuador principal la cual podrá comandar una cerradura eléctrica básica. Se incluirá además un sistema de monitoreo remoto al cual el usuario principal tendrá acceso y mediante el cual se informará que usuario y a que hora tuvo acceso. No se incluye la opción de acceso remoto ni comunicaciones con otros sistemas.

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3. Supuestos del proyecto

Para el desarrollo del presente proyecto se supone que:

● El módulo lector de huellas a utilizar realiza la adquisición y procesamiento respectivo de la información biométrica que obtiene, además permite la comunicación mediante protocolos estándar con otros módulos; el proyecto se enfoca únicamente en la manipulación de los datos ya procesados.

● La plataforma de desarrollo utilizada brinda las facilidades para la interconexión de los diferentes módulos.

4. Requerimientos

1. Requerimientos del sistema 1.1. El interfaz de usuario debe ser simple y claro 1.2. El sistema tiene dos modos de operación, biométrico y password. 1.3. En modo password se permite el acceso del usuario mediante el ingreso y validación de

una clave numérica de cuatro dígitos. 1.4. En modo biométrico se permite el acceso del usuario mediante la validación de su huella

dactilar correspondiente al dedo índice de la mano derecha.

1.5. El sistema permite a un usuario identificado como principal, modificar la base de datos

del sistema permitiéndole crear nuevos usuarios o borrarlos.

1.6. El usuario identificado como principal tendrá la opción de acceder de forma remota a un

registro de actividad que le informe que usuario y a que hora tuvo acceso.

1.7. El sistema implementará el modo de acceso permitido como la activación temporal de

una salida de tipo relé y un mensaje en la pantalla.

2. Componentes del sistema

2.1. Se utilizará una placa de desarrollo embebida comercial para control central del proyecto.

2.2. El sistema contará con el módulo de lectura de huellas.

2.3. Forma parte del prototipo un módulo para la interfaz gráfica con tecnología touch.

2.4. Se incorpora el módulo de actuador tipo relé.

3. Procesos finales

3.1. Se confeccionará un manual de usuario

3.2. Se evaluarán los resultados del proyecto para determinar su posible implementación en

ambientes reales y sus potencialidades para una futura comercialización.

5. Entregables principales del proyecto

El proyecto consta con los siguientes entregables:

- Módulo en funcionamiento - Manual de uso - Diagrama esquemático - Informe final

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6. Desglose del trabajo en tareas

1. Planificación del Proyecto.(35 hs)

1.1. Realizar el plan de Proyecto.(15 hs)

1.2. Realizar el análisis de factibilidad.(10 hs)

1.3. Realizar la gestión de calidad.(10 hs)

2. Investigación Preliminar.(105 hs)

2.1. Buscar info. sobre sistemas de control de acceso por parámetros biométricos.(10 hs)

2.2. Buscar información sobre módulos de adquisición de huellas dactilares.(10 hs)

2.3. Buscar información sobre módulos display con tecnología touch.(10 hs)

2.4. Buscar información acerca de entornos para programación de GUIs.(15 hs)

2.5. Buscar información sobre bibliotecas para el uso de pantallas touch.(20 hs)

2.6. Buscar info. sobre bibliotecas para módulos de adquisición de huellas dactilares.(20 hs)

2.7. Buscar información sobre aplicaciones web para monitoreo remoto.(20 hs)

3. Selección de módulos comerciales y plataformas para el proyecto.(130 hs)

3.1. Selección y pruebas preliminares del módulo y display touch.(30 hs)

3.2. Selección y pruebas preliminares del módulo de adquisición de huellas dactilares.(30 hs)

3.3. Selección y pruebas preliminares del entorno de programación de GUIs.(45 hs)

3.4. Selección y pruebas para aplicación web para monitoreo remoto. (25hs)

4. Desarrollo de la interfaz de usuario (GUI).(40 hs)

5. Desarrollo del Hardware adicional.(24 hs)

5.1. Selección del actuador.(2 hs)

5.2. Diseño del esquemático.(10 hs)

5.3. Diseño del PCB.(4 hs)

5.4. Fabricación y armado del PCB.(4 hs)

5.5. Pruebas y validación del hardware.(4 hs)

6. Desarrollo del Firmware.(162 hs)

6.1. Implementar las funciones para la obtención de datos desde el módulo biométrico.(30 hs)

6.2. Implementar las funciones para manejo del display.(30 hs)

6.3. Implementar las funciones para manejo del actuador.(2 hs)

6.4. Implementar funciones para el desarrollo del módulo de monitoreo remoto.(60 hs)

6.5. Corrección de errores.(40 hs)

7. Integración del sistema.(70 hs)

7.1. Integración de los diferentes módulos.(20 hs)

7.2. Pruebas de funcionalidad.(20 hs)

7.3. Corrección de errores.(30 hs)

8. Procesos finales.(93 hs)

8.1. Elaboración del informe de avance.(10 hs)

8.2. Evaluación de requerimientos.(8 hs)

8.3. Preparación de la memoria del proyecto.(60hs)

8.4. Elaboración del manual de usuario.(5hs)

8.5. Preparación de la presentación final.(10hs)

El tiempo total estimado del proyecto es de 659 hs.

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7. Diagrama de Activity On Node Los tiempos están expresados en horas de trabajo.

Figura 2- Activity on Node

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8. Diagrama de Gantt

Figura 3- Tabla de WBS

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Figura 4- Diagrama de Gantt (Parte 1)


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9. Matriz de uso de recursos de materiales

Código WBS

Nombre de la tarea

Recursos requeridos (horas)

PC PLACA DE

DESARROLLO (MÓDULO CENTRAL)

MÓDULO BIOMÉTRICO DISPLAY

1 Planificación del

proyecto

35

2 Investigación preliminar 105

3 Selección de módulos

comerciales y

plataformas para el

proyecto.

130

4 Desarrollo de la interfaz

de usuario (GUI)

40

5 Desarrollo de Hardware

adicional

24

6 Desarrollo del Firmware 70 30 30 30

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7 Integración del sistema 20 20 10 10

8 Procesos finales 90

10. Presupuesto detallado del proyecto

CATEGORÍA DETALLE COSTO

Trabajo directo 659 h x $300 $197700

Costo indirecto 40% del costo directo $72720

Materiales MÓDULO DE DESARROLLO $2200

DISPLAY $1300

MÓDULO BIOMÉTRICO $1400

COMPONENTES VARIOS $1000

Costo total AR$276320

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

Christian Yánez Responsable

Ernesto Gigliotti Director

Ariel Lutenberg Dir. CESE

1 Planificación del proyecto P I I

2 Investigación preliminar P

3 Selección de módulos

comerciales y plataformas

para el proyecto.

P I

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4 Desarrollo de la interfaz de

usuario (GUI) P A

5 Desarrollo de Hardware

adicional P A

6 Desarrollo del Firmware P A

7 Integración del sistema P I,A

8 Procesos finales P I,A I

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

12. Gestión de riesgos a) Identificación de los riesgos Riesgo 1: Pérdida o destrucción de la placa de desarrollo o sus elementos. - Severidad (S): 5. Incrementa el costo del proyecto y en instancias finales implicaría retrasos. - Probabilidad de ocurrencia (O): 3. No se transporta frecuentemente y permanece en un lugar seguro. Riesgo 2: Imprevistos personales (salud, trabajo, estudios). -Severidad(S): 8. La demanda académica y los compromisos laborales limitan mucho el tiempo ejecucion del proyecto, imprevistos en estos campos y en el caso de la salud son muy perjudiciales en cuestión de tiempo. - Probabilidad de ocurrencia (O): 6. La demanda académica y laboral actual no contemplan espacios de tiempo libre. Riesgo 3: Problemas de compatibilidad durante la integración del sistema. - Severidad (S): 4. Implicaría un cambio en el diseño del proyecto. - Probabilidad de ocurrencia (O): 3. La mayoría de módulos a utilizar presenta varias interfaces favorecer la portabilidad. Riesgo 4: Pérdida o deterioro de documentos y herramientas de desarrollo (archivos, computador). - Severidad (S): 9. El material digital es fundamental para el proyecto. - Probabilidad de ocurrencia (O): 4. Es posible y pertinente elaborar copias de seguridad constantemente. Riesgo 5: Cambios requeridos por la carrera, universidad o sus autoridades. - Severidad (S): 7. Cambios en las normativas o plazos pueden resultar en grandes retrasos e incluso la paralización del proyecto. - Probabilidad de ocurrencia (O): 3. La carrera maneja políticas pre establecidas que pocas veces son modificadas.

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b) Tabla de gestión de riesgos: (El RPN se calcula como RPN=SxO)

Riesgo Severidad Ocurrencia RPN Severidad* Ocurrencia* RPN*

1 5 3 15

2 8 6 48 6 4 24

3 4 3 12

4 9 4 36 9 2 18

5 7 3 21

Criterio adoptado: - Se tomarán medidas de mitigación en los riesgos cuyos números de RPN sean mayores a 25 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 2: Se planifican las tareas de tal manera de conseguir un margen de tiempo entre la finalización esperada y la fecha de presentación del proyecto. - Severidad (S): 6. El margen de tiempo establecido permiten flexibilizar la severidad. - Probabilidad de ocurrencia (O): 4. Al mantener la regularidad del plan propuesto e incrementar los fines de semana al desarrollo del proyecto se puede reducir la ocurrencia. - Riesgo 4: Se realiza copias de seguridad periódicamente en discos externos y aplicaciones web. - Severidad (S): 9. Se mantiene - Probabilidad de ocurrencia (O): 2. Se reduce a la mitad luego de aplicar la mitigación respectiva.

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13. Gestión de la calidad Para cada uno de los requerimientos del proyecto indique: Req 1.1: El interfaz de usuario debe ser simple y claro

● Verificación: Se comprobará mediante una revisión estructural, un diseño amigable de la interfaz. ● Validación: Se probará la implementación con varios usuarios.

Req 1.2:El sistema tiene dos modos de operación, biométrico y password. ● Verificación: Se comprobará mediante un diagrama esquemático, la disposición de los submenús

para acceder a los diferentes modos de operación. ● Validación: Se probará la funcionalidad de los modos de operación.

Req 1.3:En modo password se permite el acceso del usuario mediante el ingreso y validación de una clave numérica de cuatro dígitos.

● Verificación: Se comprobará la existencia de la subrutina de validación de clave. ● Validación: Se probará que el usuario pueda acceder mediante un único password.

Req 1.4:En modo biométrico se permite el acceso del usuario mediante la validación de su huella dactilar

correspondiente al dedo índice de la mano derecha.

● Verificación: Se comprobará la existencia de las subrutinas referentes al manejo del módulo biométrico.

● Validación: Se probará la correcta validación de diferentes huellas digitales . Req 1.5:El sistema permite a un usuario identificado como principal, modificar la base de datos del

sistema permitiéndole crear nuevos usuarios o borrarlos.

● Verificación: Se comprobará la compatibilidad del entorno de desarrollo con las herramientas y lenguajes seleccionados para la creación y manipulación de la base de datos mediante la sustentación teórica de implementaciones similares.

● Validación: Se crean y modifican varios supuestos usuarios para el sistema. Req 1.6:El usuario identificado como principal tendrá la opción de acceder de forma remota a un registro

de actividad que le informe que usuario y a que hora tuvo acceso.

● Verificación: Se comprobará la selección final de las librerías y entornos seleccionados para el desarrollo del proceso.

● Validación: Se verificará el correcto registro de los diferentes accesos válidos realizados.

Req 1.7:El sistema implementará el modo de acceso permitido como la activación temporal de una salida

de tipo relé y un mensaje en la pantalla.

● Verificación: Se comprobará la existencia de la subrutina que maneje un puerto de salida del módulo a utilizar.

● Validación: Se verifica el accionamiento del actuador en cada acceso válido. Req 2.1:Se utilizará una placa de desarrollo embebida comercial para control central del proyecto.

● Verificación: Se comprobará mediante la respectiva hoja de datos que el módulo seleccionado cumple con todas o gran parte de las demandas de la implementación.

● Validación: Se realiza la comprobación del funcionamiento del módulo de forma global. Req 2.2:El sistema contará con el módulo de lectura de huellas.

● Verificación: Se comprobará mediante la respectiva hoja de datos que el módulo seleccionado cumple con los requerimientos definidos previamente.

● Validación: Se realiza la comprobación del funcionamiento del módulo y su eficiencia de procesamiento en la detección de huella.

Req 2.3:Forma parte del prototipo un módulo para la interfaz gráfica con tecnología touch.

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● Verificación: Se comprobará mediante la respectiva hoja de datos que el módulo seleccionado cuenta con la tecnología requerida.

● Validación: Se realiza la comprobación del funcionamiento del módulo al ser manipulado. Req 2.4:Se incorpora el módulo de actuador tipo relé.

● Verificación: Se comprueba mediante la respectiva hoja de datos que el módulo seleccionado puede ser accionado por la placa de desarrollo central y que su salida pueda accionar efectivamente la carga final.

● Validación: El actuador será capaz de accionar una cerradura eléctrica básica.

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

Definición de objetivos y alcances

Director, Orientador

Evaluación Inicio del proyecto

Correos electrónicos,

reuniones

Christian Yánez

Informe de avances


Registrar la evolución del

proyecto

A mitad del proyecto

Correos electrónicos

Christian Yánez

Resolución de conflictos


Soporte Cuando se requiera

Correos electrónicos,

reuniones

Christian Yánez

Finalización y cierre

Director, Orientador,

Jurado

Evaluación y finalización del

proyecto

Final del proyecto

Correos electrónicos

Christian Yánez

15. Gestión de Compras Para la consecución del proyecto se requiere comprar elementos de facil adquisicion en el mercado local, por tal motivo no se requiere elaborar un plan de compras.

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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 Versiones de la planificación

Semanal Christian Yánez Ernesto Gigliotti, Diego Fernández

Correo electrónico

2 Definición de módulos y bibliotecas

(porcentaje)

Semanal Christian Yánez Ernesto Gigliotti

Correo electrónico

3 Definición de módulos y bibliotecas

(porcentaje de avance)

Semanal Christian Yánez Ernesto Gigliotti

Correo electrónico

4 Desarrollo de la interfaz gráfica (porcentaje de

avance)

Semanal Christian Yánez Ernesto Gigliotti Correo electrónico

5 Desarrollo de hardware (porcentaje

de avance)


6.1 Desarrollo de firmware (porcentaje

de avance)


Correo electrónico


de avance)


Correo electrónico


de avance)


Correo electrónico


de avance)


Correo electrónico

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7 Integración del sistema (porcentaje

de avance)


8.1 Informe de avance Semanal Christian Yánez Ernesto Gigliotti Correo electrónico

8.2 Cantidad de requerimientos

validados

Al finalizar la tarea

Christian Yánez Ernesto Gigliotti Correo electrónico

8.3 Memoria del proyecto



8.4 Manual de usuario Al finalizar la tarea


8.5 Presentación del proyecto


Christian Yánez Ernesto Gigliotti, Jurado

Correo electrónico,

presentación pública

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

● Se evaluarán los requerimientos y los objetivos alcanzados frente a los planteados en el plan original

● Se enfatizará si se cumplieron los lineamientos en cuanto a tiempos de entrega y ejecución. ■ Identificación de las técnicas y procedimientos útiles e inútiles que se utilizaron, y los problemas que surgieron y cómo se solucionaron: Encargado: Christian Yánez

● Se establecerán porcentajes de cumplimiento de las respectivas herramientas para valorar su impacto.

● Se identificará el uso de nuevas herramientas o procedimientos en caso de ser requeridas. ■ Indicar quién organizará el acto de agradecimiento a todos los interesados, y en especial al equipo de trabajo y colaboradores: Encargado: Christian Yánez

● Luego de la terminación del proyecto mediante la defensa pública, se procederá a agradecer a todas las personas que participaron en el desarrollo del proyecto, compañeros y autoridades del CESE.

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Documents

Control de acceso biométricolaboratorios.fi.uba.ar/lse/tesis/LSE-FIUBA-Trabajo... · de datos existente y al hacer un reconocimiento efectivo, dar niveles de acceso o permisos para