ARVA: Aparell de Recerca de Víctimes per a Allaus

1 TREBALL FINAL DE GRAU TÍTOL: ARVA: Aparell de Recerca de Víctimes per a Allaus AUTORS: ALEIXENDRI CRUELLES, JOAN JOSEP; ARRIAGA MATEO, LORENA; DUQUE MÀRQUEZ, DAVID; GAVIDIA MAESO, DANIEL; LABRADOR JANSÀ, ANGEL; LLADÓS TOMÁS, PERE-ANTÓN; MAYORDOMO MORCILLO, JARED DATA: Octubre, 2016 2 COGNOMS: ALEIXENDRI CRUELLES NOM: JOAN JOSEP TITULACIÓ: ENGINYERIA INFORMÀTICA PLA: GRAU DIRECTOR: SERGIO SANCHEZ LOPEZ DEPARTAMENT: ARQUITECTURA DE COMPUTADORS COGNOMS: ARRIAGA MATEO NOM: LORENA TITULACIÓ: EGINYERIA INFORMÀTICA PLA: GRAU DIRECTOR: SERGIO SANCHEZ LOPEZ DEPARTAMENT: ARQUITECTURA DE COMPUTADORS COGNOMS: DUQUE MÀRQUEZ NOM: DAVID TITULACIÓ: ENGINYERIA INFORMÀTICA PLA: GRAU DIRECTOR: BALDUÍ BLANQUÉ MOLINA DEPARTAMENT: ENGINYERIA ELÈCTRICA COGNOMS: GAVIDIA MAESO NOM: DANIEL TITULACIÓ: ENGINYERIA DE DISSENY INDUSTRIAL I DESENVOLUPAMENT DEL PRODUCTE PLA: GRAU DIRECTOR: SERGIO SANCHEZ LOPEZ DEPARTAMENT: ARQUITECTURA DE COMPUTADORS 3 COGNOMS: LLADÓS TOMÀS NOM: PERE-ANTÓN TITULACIÓ: ENGINYERIA DE DISSENY INDUSTRIAL I DESENVOLUPAMENT DEL PRODUCTE PLA: GRAU DIRECTOR: BALDUÍ BLANQUÉ DEPARTAMENT: ENGINYERIA ELÈCTRICA COGNOMS: LABRADOR JANSÀ NOM: ÀNGEL TITULACIÓ: ENGINYERIA MECÀNICA PLA: GRAU DIRECTOR: BALDUÍ BLANQUÉ DEPARTAMENT: ENGINUERIA ELÈCTRICA COGNOMS: MAYORDOMO MORCILLO NOM: JARED TITULACIÓ: ENGINYERIA DE DISSENY INDUSTRIAL I DESENVOLUPAMENT DEL PRODUCTE PLA: GRAU DIRECTOR: SERGIO SANCHEZ LOPEZ DEPARTAMENT: ARQUITECTURA DE COMPUTADORS 4 QUALIFICACIÓ DEL TFG Aquest Projecte té en compte aspectes mediambientals: x Sí  No TRIBUNAL PRESIDENT SECRETARI VOCAL DATA DE LECTURA: Dijous 27 d’Octubre de 2016 5 RESUM Aquest Treball Final de Grau tracta de la creació d’un Aparell de Recerca de Víctimes d’Allaus (en sigles, ARVA o també anomenat DVA). Sent un equip multidisciplinari de 7 membres (3 del grau de Disseny, 3 del grau d’Enginyeria Informàtica i una persona d’Enginyeria Mecànica) i seguint metodologies Agile, (metodologia que es basa en la iteració contínua del producte o codi tenint en compte unes necessitats que van canviant al llarg del temps) l’ànim d’aquest producte és la ideació d’un dispositiu DVA en tots els seus apartats (disseny estructural, distribució d’elements, electrònica i informàtica) vetllant que aquest dispositiu compleixi amb les normatives actuals i presenti un avanç (tant funcional com tecnològic) en la categoria dels aparells ARVA. Inicialment, l’objectiu és crear i dissenyar la carcassa i les característiques físiques d’un DVA (tenint en compte la normativa pertinent) així com la distribució dels seus elements interns sota criteris d’usabilitat i estètica (entre altres). Paral·lelament desenvolupar un prototip físic amb components funcionals i implementar un codi que els permeti realitzar les mateixes funcions que realitza un ARVA comercial. Així doncs, segons el plantejament Scrum, (conjunt de bones pràctiques de treball en equip) el producte s’ha anat incrementant mitjançant Sprints (períodes curts de desenvolupament). Alhora, l’equip de desenvolupament ha anat seguint les directrius d’un client, Eloi Martínez, director general de l’empresa Atmosferia. qui ha anat seguint el projecte des de l’inici i ha anat donant les seves idees, recomanacions i directrius respecte a les característiques o el disseny del producte, simulant el cas d’una empresa real. Per tant, a data de presentació, l’equip ha realitzat dos prototips funcionals a escala ampliada, usant el disseny creat i aplicant el codi desenvolupat usant com a processador un Arduino, que compleixen amb els requeriments demanats per el client i els tutors, així com el desenvolupament i el disseny d’una aplicació per a Android (i la seva interfície) que es comunica amb els prototips. A més, s’ha creat dos prototips més (impresos en 3D) de les carcasses a escala 1:1 per a mostrar l’aspecte del aparell el més semblant possible a la realitat. La conclusió final es que tot i les dificultats que s’han trobat al llarg del projecte, s’ha presentat una solució funcional, clara i que resol la major part de les incògnites presentades tant per el client com per l’equip de desenvolupament, i que presenta les innovacions que es volien implementar, a nivell tant de disseny com de hardware i software. A més, s’ha dissenyat de manera teòrica un arnés al qual aniria enganxat el DVA. Respecte a la metodologia àgil, cal dir que és realment útil per a projectes interdisciplinaris en equip, sempre que es segueixi amb meticulositat, gràcies al seu funcionament de treball en equip. Paraules clau (màxim 10): Innovació Informàtica Impressió 3D DVA ARVA Agile Android Arduino Disseny Seguretat 6 ABSTRACT This Final Degree Project is about the development and creation of an avalanche beacon (also named ARVA or DVA). Being a multi-disciplinary 7 member team (3 members from Design degree, 3 from Informatics Engineering and 1 from Mechanical Engineering) and following Agile methodology, (based on constant iterations on the product development, and the possibility of varying the product specifications during the project) the purpose of this project is to design from scratch all the device aspects (structural design, component distribution, electronic and informatic construction) to achieve an improvement (technologic and functional) over the actual ARVA devices, having in mind following the established rules they have to comply with. Initially, the objective is designing and building the exterior case and physical characteristics of a DVA device (following the actual directives), and the internal distribution of its components under usability and esthetical criteria. On the technical approach, the objective is to develop a physical prototype using working components and implementing a code to allow them to act as a commercial ARVA. So, according to Scrum, (set of good actions and behaviour in a team) the product has been developed in Sprints (short development terms). At the same time the development team have follow some directives from a client, Eloi Martínez, CEO of the Atmosferia company, who has been keeping track of the project from the start, and has been giving ideas, and some advice about the development and design, as a simulation of a real company project. Therefore, currently the team has built two working larger prototypes, using the team’s design and applying the developed code on an Arduino, satisfying the client and project tutors’ requests. The team also designed and developed an Android app (and its interface) that can interact with the prototypes. To show the real size of a future commercial ARVA, two 1:1 scale prototype cases have been 3D printed. To sum up, even though there have been complications on the way, the solution presented resolves most of the challenges found by the client and development team, and adds all the improvements planned both in design and technical. Additionally, a harness for the DVA device has been designed. Regarding Agile methodology, is a good tool to use in multidisciplinary teams, but only if the rules are followed correctly. Keywords (10 maximum): Innovation Computer Science 3D Printing DVA ARVA Agile Android Arduino Design Security 7 APORTACIÓ INDIVIDUAL AL GRUP Daniel Gavidia Maeso Sent un dels 3 estudiants de Disseny, el meu objectiu a l’hora de realitzar aquest projecte (a més de realitzar el projecte en sí) era el d’aprendre sobre metodologies àgils (donat que no s’havien impartit en cap assignatura quan jo la vaig cursar) per poder reflectir-ho en un futur en la meva vida laboral. En quant a la meva aportació al projecte (i la de la resta de companys) cal dir que hi pot haver informació que no hagi sigut final o hagi sigut descartada (tant de codi com de disseny, per exemple) i que per tant no apareguin en aquesta memòria. En la primera reunió quan ens vam conèixer els integrants de l’equip ja va quedar clar (per els estudis de cadascun) qui realitzaria què en cada projecte. Així mateix, si algun membre del Tribunal vol analitzar aquesta informació es pot posar en contacte amb qualsevol membre del grup per a veure els arxius originals de qualsevol tipus. Per a la presentació del Sprint 0 vaig realitzar els primers esbossos del que seria l’ARVA en diferents colors i varietats, presentant una idea d’ARVA que anés al braç, semblant a un smartwatch que al final es va descartar per motius de normativa. Com a part de l’estudi previ vaig ser part de l’equip que va anar a diferents tendes de Barcelona a veure models d’ARVA comercials i preguntar a personal de tenda. També vaig ajudar (tot i que amb un paper més minoritari) en la creació i distribució de l’enquesta. Per al Sprint I vaig començar a realitzar els models en 3D que es presentaren al sprint 2, els Dissenys Volumètrics I i II i els Dissenys Volumètrics Extra.A partir del moment que es va decidir dividir (a petició del client) el dispositiu en 3 gammes, em vaig encarregar del disseny del’ARVA Easy des de la versió inicial que va realitzar Pere-Antón Lladós. La versió inicial, molt bàsica, constava tant sols de la carcassa i dels elements interiors “flotants” a dins. Com a responsable de disseny del’ARVA Easy em vaig encarregar de dissenyar i desenvolupar les formes inicials a formes reals, així com connectar els elements a la carcassa, tenint cura que aquesta pogués ser fabricada segons el material establert. En aquest disseny hi vaig realitzar (d’acord amb l’equip) nombroses modificacions, hi vaig crear el compartiment de piles, que fins aleshores no era part de la carcassa, vaig canviar la mida de la pantalla, hi vaig afegir la junta d’estanquitat (juntament amb Àngel Labrador) i els sistemes de tancament. Tots aquests redissenys van ser en col·laboració amb al resta de membres del grup, tant amb els d’Informàtica (per col·locació dels diferents elements) com amb els de Disseny (per veure i buscar millors solucions) o amb el de mecànica per resistències de materials i gruixos necessaris. Tot aquest procés va derivar en l’ARVA Easy presentat, molt més complex i desenvolupat. A partir de l’Sprint 5 vaig ser també encarregat de crear i dissenyar l’arnés que acompanya el DVA, i el sistema d’enganxar-lo per l’esquena i fixar-lo, gràcies a la idea d’un familiar. La manera que vaig tenir en ajudar a la creació de l’aplicació és la de crear el logotip i la seva justificació. En fases més properes del projecte el meu desenvolupament va baixar al ser escollit SM des de juny i dedicar-me a organitzar l’equip i vetllar per els terminis dels Sprints. També m’he dedicat a la creació (junt a la resta de membres) d’aquesta memòria, tant en contingut com en format. 8 Lorena Arriaga Mateo En aquest projecte final de grau s'ha treballat contínuament amb tot l'equip de desenvolupament tant per a la presa de decisions, parlar amb el client i marcar el rumb del projecte. Tot això ha sigut gràcies a les reunions concretades per a que tots poguéssim escollir, com a equip, com volíem que fos i complir els requeriments i necessitats dels tutors i client. He pogut aplicar els meus coneixements en metodologies Agile apresos durant el grau d'Informàtica, intentant ajudar als membres del grup que desconeixen per complet com funcionava aquesta per tal que s'incorporessin el més ràpid possible a la dinàmica de grup. La meva aportació al projecte ha estat, sobretot, el desenvolupament de l'aplicació mòbil que acompanya al prototip i, alhora, interactua amb aquest. Aquesta aplicació ha tingut diversos canvis tant en disseny com en implementació, afegint noves funcionalitats (com ara el Bluetooth, GPS, bases de dades, etc.). El codi de l'aplicació ha estat implementat pels membres d'enginyeria Informàtica alhora, i el disseny ha estat assessorat i modificat pels membres de disseny, per tal d'oferir una interfície agradable, intuïtiva i eficient. Paral·lelament, els membres d'informàtica hem estat desenvolupant el hardware dels prototipus; és a dir, connectar tots els seus components interns entre ells (Arduino, Bluetooth, mòduls de ràdio, etc.) i comprovar que funcionen. Aquesta comprovació es feia mitjançant tests; provant els components per separat per detectar problemes d'alimentació o si el dispositiu s'havia espatllat. Alhora, s'anava incrementant mica en mica el codi per tal d'incorporar tots els components necessaris. Per tal que l'aplicació es pogués comunicar amb el prototip, l'equip va establir un protocol de dades que el prototip envia i l'aplicació rep. Es va definir com serien aquestes dades (tenint en compte requeriments tècnics dels components interns) i vigilant que funcionés. La investigació ha estat un dels altres punts de la meva aportació en aquest projecte. Per una banda, he investigat sobre les diferents tecnologies que el client ens proposava implementar en iniciar les reunions amb ell, verificant si aquestes eren viables o no pel nostre projecte i per la grandària d'aquest; Alhora també he investigat sobre la implementació d'aplicacions mòbils amb tecnologia Android, com incloure certs objectes que el grup considerava necessaris i com fer que funcionés. Una de les altres parts on he col·laborat ha sigut en la realització de l'estudi de mercat, apropant-nos a una botiga especialitzada en ARVA per a informar-nos sobre com funcionen, la opinió del venedor, com està el mercat actualment i quins són els requeriments mínims que ha de realitzar un ARVA. També es va realitzar una enquesta a un grup d'expedició gràcies a un dels nostres tutors, amb la qual es pretenia recollir informació sobre què pensen els usuaris que són més experts en aquest camp i analitzar quines tecnologies eren interessants incloure i quines no, a més de crear un nou disseny que satisfés les necessitats dels usuaris. D'altra banda he realitzat el càlcul del cost de fabricació del prototip així com el preu de venda al públic amb el company de mecànica. S'ha fet tenint en compte el número d'hores d'impressió de cadascuna de les peces necessàries, el cost de cada component intern i el preu de fer un motlle amb injecció en una fàbrica. Finalment, he col·laborat a la redacció d'aquesta memòria com la resta de l'equip, organitzant-la, incloent els apartats de cada membre i completant les parts mancants. 9 Jared Mayordomo Morcillo Durant la realització d’aquest Treball Final de Grau, l’equip ha treballat conjuntament sota les directrius de la metodologia Agile. D’aquesta forma, tots els membres del grup hem participat en l’organització, la comunicació amb el client i el desenvolupament del producte. Tot i que no havia utilitzat aquest sistema de treball amb anterioritat, l’adaptació va ser relativament ràpida gràcies a l’ajuda proporcionada per companys de l’equip que ja tenien experiència. La meva contribució personal en aquest treball multidisciplinari ha estat enfocada al camp de disseny de producte. Comptant amb dos dissenyadors addicionals dintre de l’equip, hem pogut comparar els nostres punts de vista i col·laborar per a desenvolupar un producte amb més fortaleses i menys debilitats. Després de tenir una reunió inicial amb el client amb l’objectiu de conèixer les seves necessitats i expectatives, vaig elaborar una sèrie de croquis amb diferents propostes per a començar a desenvolupar l’ARVA i el seu arnés. També vaig començar a testejar l’ergonomia d’alguna d’aquestes idees amb models físics construïts amb plastilina. Les següents tasques que vaig efectuar van ser col·laborar en l’elaboració i distribució de l’enquesta per a poder entendre les necessitats reals dels usuaris i redactar els briefings de l’ARVA EASY, l’ARVA TECH/PRO i l’arnés amb la informació recopilada fins al moment. Tot seguit, vaig realitzar un estudi antropomètric recollint totes aquelles mesures del cos humà que interaccionen amb el producte. Al posterior estudi ergonòmic, vaig contribuir construint maquetes amb escuma i testejant la seva ergonomia per tal de seleccionar la morfologia més adient per als dos models d’ARVA a desenvolupar. En aquest punt del projecte Pere-Antón Lladós i jo ens vam fer responsables del disseny de l’ARVA TECH/PRO, tot i que també vaig donar suport a Daniel Gavidia amb el disseny de l’ARVA EASY quan va ser necessari. A més de contribuir en la realització del disseny 3D, vaig participar en l’elecció i justificació dels components que integraria el model TECH/PRO. També vaig ser responsable d’efectuar un AMFE per tal de millorar el disseny efectuat de l’ARVA TECH/PRO i introduir un Poka-Yoke a les carcasses dels dos dispositius dissenyats. Després de desenvolupar aquestes tasques, vaig aplicar un AMFE al disseny existent de l’arnés i vaig introduir les millores més rellevants que es van trobar. Amb el disseny dels productes finalitzat, vaig ser l’encarregat d’efectuar els plànols de fabricació i realitzar algunes imatges renderitzades amb la gamma cromàtica corresponent. De forma paral·lela, vaig donar suport a Àngel Labrador durant la redacció de l’informe de materials (informació sobre els materials) i l’informe de simulació de forces (especificació i justificació de les hipòtesis i anàlisi dels resultats de les simulacions). Al llarg del projecte he treballat en la redacció i organització d’aquesta memòria conjuntament amb els meus companys d’equip. Per a finalitzar, tinc la satisfacció d’haver contribuït a la realització d’aquest projecte multidisciplinari aportant els coneixements que he anat adquirint durant els darrers anys. D’aquesta forma, he pogut col·laborar amb estudiants d’altres especialitats amb l’objectiu de desenvolupar un producte més complert i competitiu. 16 9.1.- ESTUDI TECNOLOGIES .............................................................................. 113 9.1.1.- ANTENES 3G ......................................................................................... 113 9.1.2.- ANDROID ............................................................................................... 114 9.1.3.- BATERIES .............................................................................................. 115 9.1.4.- BLUETOOTH .......................................................................................... 116 9.1.5.- GPS ........................................................................................................ 117 9.1.6.- LoRa ....................................................................................................... 118 9.1.7.- RECCO................................................................................................... 120 9.2.- COMPONENTS UTILITZATS ........................................................................ 120 9.2.1 - ARDUINO MEGA .................................................................................... 120 9.2.2 BLUETOOTH - MÒDUL HC-06 ................................................................. 121 9.2.3 GPS - UBLOX NEO-6M ............................................................................ 122 9.2.4 MÒDUL RADIOFREQÜÈNCIA ................................................................. 122 9.2.5 PANTALLA OLED ..................................................................................... 123 9.2.6 ALTRES COMPONENTS ......................................................................... 123 9.3.- CONNEXIONS .............................................................................................. 124 9.4.- PROTOCOLS DE DADES............................................................................. 127 9.5.- CODI PROTOTIP .......................................................................................... 129 9.5.1.- LÒGICA DEL EMISSOR ......................................................................... 130 9.5.2.- LÒGICA DEL RECEPTOR...................................................................... 132 9.6.- APLICACIÓ ARVAPP .................................................................................... 135 9.6.1.- REQUISITS DE LA INTERFÍCIE ............................................................ 136 9.6.2.- REQUISITS INFORMACIÓ ..................................................................... 136 9.6.3.- CASOS D'ÚS .......................................................................................... 137 9.6.4.- DECISIONS TECNOLÒGIQUES ............................................................ 139 9.6.5.- DISSENY APLICACIÓ ............................................................................ 140 9.6.6.- APLICACIÓ TERMINAL .......................................................................... 145 9.6.7.- CODI APLICACIÓ ARVAPP ................................................................... 148 9.7.- ESTUDI TEÒRIC D’IMPLEMENTACIÓ DEL LORA ...................................... 177 10.- PRESSUPOST TOTAL ...................................................................................... 181 10.1.- LLISTAT MATERIAL NECESSARI PER MUNTAR EL PROTOTIP ARVA ... 182 10.2.- LLISTAT MATERIAL NECESSARI PER MUNTAR ARVA DEFINITIU ......... 183 10.3.- COST DE FABRICACIÓ EN MASSA .......................................................... 184 10.3.1.- DISSENY DEL MOTLLE ....................................................................... 184 10.3.2.- MATERIALS ......................................................................................... 185 10.3.3.- MECANITZAT ....................................................................................... 186 17 10.3.4.- TRACTAMENTS TÈRMICS I QUÍMICS ................................................ 188 10.3.5.- MUNTATGE I AJUST DEL MOTLLE .................................................... 189 10.3.6.- PRESSUPOST TOTAL DEL MOTLLE .................................................. 189 10.3.7.- VALORACIÓ ......................................................................................... 190 10.3.8.- COST INJECCIÓ .................................................................................. 190 11.- NORMATIVES ................................................................................................... 192 11.1.-PRESENTACIÓ DEL DISPOSITIU A TESTEJAR ........................................ 192 11.2.-DISSENY MECÀNIC I ELÈCTRIC ................................................................ 192 11.2.1.-GENERAL ............................................................................................. 192 11.2.2.-CONSTRUCCIÓ .................................................................................... 192 11.2.3.- CONTROLS I INDICADORS ................................................................. 193 11.2.4.- PREVENCIÓ DE PÈRDUA DE COMPONENTS ................................... 193 11.2.5.- PASSAR D’EMISSOR A RECEPTOR................................................... 193 11.2.7.- TIPUS DE BATERIES/PILES ................................................................ 193 11.2.8.- TEMPS D’OPERACIÓ .......................................................................... 193 11.2.11.- SISTEMA DE TRANSPORT ............................................................... 193 11.2.12.- FREQÜENCIES .................................................................................. 194 11.3.- CONDICIONS GENERALS DE TEST ......................................................... 194 11.3.1.- TESTS DE SENYAL NORMALS ........................................................... 194 11.4.- PROVES AMBIENTALS .............................................................................. 194 11.4.1.- PROCEDIMENT ................................................................................... 194 11.4.2.- COMPROVACIÓ DEL FUNCIONAMENT ............................................. 194 11.4.3.- PROVA DE CAIGUDA SOBRE SUPERFÍCE DURA ............................. 194 11.5.- PROVES DE TEMPERATURA.................................................................... 195 11.5.1.- GENERAL ............................................................................................ 195 11.5.2.- MÈTODE DE MESURAMENT .............................................................. 195 11.5.3.- CICLE DE BAIXA TEMPERATURA ...................................................... 195 11.6.- TEST D’IMMERSIÓ ..................................................................................... 196 11.6.1.- MÈTODE DE MESURAMENT .............................................................. 196 11.6.2.- REQUERIMENTS ................................................................................. 196 11.7.- RADIACIÓ SOLAR ...................................................................................... 196 11.7.1.- MÈTODE DE MESURAMENT .............................................................. 196 11.7.2.- REQUERIMENTS ................................................................................. 196 11.8.- TEST D’EXTENSIÓ ..................................................................................... 196 11.8.1.- MÈTODE DE MESURAMENT .............................................................. 196 11.8.2.- REQUERIMENTS ................................................................................. 196 18 11.9.- MÈTODES DE MESURAMENT I LÍMITS DE TRANSMISSIÓ DE PARÀMETRES ..................................................................................................... 197 11.9.1.- ERROR DE FREQÜÈNCIA ................................................................... 197 11.9.2.- INTENSITAT DE CAMP DE SORTIDA ................................................. 197 11.9.3.- EMISSIONS ESPURI ............................................................................ 198 11.10.- MÈTODES DE MESURAMENT DE LÍMITS PER PARÀMETRES DE RECEPCIÓ ........................................................................................................... 200 11.10.1.- SENSIBILITAT DEL RECEPTOR ....................................................... 200 11.10.2.- CANVIS EN LA SENYAL REBUDA .................................................... 201 11.11.- INCERTESA DE MESURES ..................................................................... 202 12.- FUTURES LÍNIES ............................................................................................. 203 12.1.- ELABORACIÓ DE MÒDULS I ANTENES DE LA FREQÜÈNCIA D’EMERGÈNCIA. .................................................................................................. 203 12.2.- REDUCCIÓ DEL PROTOTIP ELECTRÒNIC AMB CIRCUÏT INTEGRAT. ... 203 12.3.- IMPLEMETACIÓ DEL SISTEMA RAMAT (LORA)....................................... 204 12.4.- OPTIMITZACIÓ I MILLORA DEL DISSENY. ............................................... 204 12.5.- DOCUMENTAR I IMPLEMENTAR EL PROTOCOL ARVA ESTÀNDARD. .. 204 13.- CONCLUSIONS ................................................................................................ 205 14.- AGRAÏMENTS ................................................................................................... 206 15.- BIBLIOGRAFIA .................................................................................................. 207 15.1.- LLIBRES ..................................................................................................... 207 15.2.- PROGRAMARI ............................................................................................ 207 15.3.- PÀGINES WEB ........................................................................................... 208 15.4.- NORMATIVES ............................................................................................ 211 16.- ANNEX .............................................................................................................. 212 16.1.- PLÀNOLS DE FABRICACIÓ ....................................................................... 212 16.1.1.- ARVA EASY ......................................................................................... 212 16.1.2.- ARVA TECH/PRO ................................................................................ 223 16.1.3.-ARNÉS .................................................................................................. 237 16.2.- CODI DVA ................................................................................................... 243 16.2.1.- DVA.H .................................................................................................. 243 16.2.2.- DVA.INO ............................................................................................... 244 16.2.5.- DVA_PKT.INO ...................................................................................... 247 16.2.3.- DVA_ARRAY.INO ................................................................................. 250 16.2.4.- DVA_BUZZER.INO ............................................................................... 252 16.2.5.- DVA_BUTTONS.INO ............................................................................ 252 19 16.2.5.- DVA_GPS.INO ..................................................................................... 254 16.2.6.- DVA_DISPLAY.INO .............................................................................. 255 16.3.- CODI ARVAPP ............................................................................................ 258 16.4.- RENDERS .................................................................................................. 301 16.4.1.- ARVA EASY ......................................................................................... 301 16.4.2.- ARVA TECH/PRO ................................................................................ 303 16.5.- CROQUIS I MAQUETES............................................................................. 308 20 SUMARI DE FIGURES Figura 4.1. Línies de flux del camp magnètic .............................................................. 33 Figura 4.2. Recerca direccional .................................................................................. 34 Figura 4.3. Recerca en creu ........................................................................................ 34 Figura 5.1. Mammut Pulse Barryvox ........................................................................... 35 Figura 5.2. Ortovox Zoom+ ......................................................................................... 36 Figura 5.3. Pieps DSP Sport ....................................................................................... 36 Figura 5.4. Ortovox s1+ .............................................................................................. 37 Figura 5.5. Arva EVO4 ................................................................................................ 37 Figura 6.1. Taula comparativa amb les funcionalitats de cadascuna de les gammes a desenvolupar .............................................................................................................. 49 Figura 6.2. Esquema del Poka-Yoke efectuat per tal de facilitar el muntatge de la placa base (marcat en color verd). ....................................................................................... 50 Figura 6.3. Evolució física de l’ARVA EASY: plastilina (esquerra), escuma (centre) i impressió 3D (dreta). .................................................................................................. 51 Figura 7.1. En color blau es ressalta el percentil en el qual ens centrarem per a dimensionar el nostre producte (P25/P75). ................................................................. 56 Figura 7.2. Mesures de l’ésser humà de peu i assegut (segons la Norma DIN 33402). ................................................................................................................................... 58 Figura 7.3. Mesures de la mà (segons la Norma DIN 33402. 2ª part). ........................ 59 Figura 7.4. Mesures de la mà (segons la Norma DIN 33402. 2ª part). ........................ 60 Figura 7.5. Sistema antilliscant d’un tornavís i morfologia d’un ARVA que s’adapta adequadament a les mans amb guants de neu........................................................... 62 Figura 7.6. Maqueta realitzada amb plastilina per tal de testejar l’ergonomia del primer disseny proposat. ........................................................................................................ 63 Figura 7.7. Maquetes realitzades amb escuma per tal de testejar l’ergonomia dels diferents dissenys proposats. ...................................................................................... 64 Figura 7.8. Vista general de l’ARVA subjectat amb l’arnés.......................................... 65 Figura 7.9. Vista general dels diversos nervis aplicats a la carcassa superior de l’ARVA EASY. ......................................................................................................................... 67 Figura 7.10. Vista general dels diversos nervis aplicats a la carcassa inferior de l’ARVA EASY. ......................................................................................................................... 67 Figura 7.11. Aplicacions de forma correcte (esquerra) i incorrecte (dreta) de la junta d’estanquitat a la carcassa de l’ARVA EASY. ............................................................. 68 Figura 7.12. Maqueta realitzada amb escuma per tal de garantir la bona ergonomia de la carcassa de l'ARVA EASY. ..................................................................................... 69 Figura 7.13. Vista de detall de la clavilla del botó ON-OFF de l’ARVA EASY. ............. 70 Figura 7.14. Vista de detall de les posicions del botó emissió-recepció de l'ARVA EASY. ......................................................................................................................... 70 21 Figura 7.15. Vista de detall del compartiment de piles de l’ARVA EASY. .................... 71 Figura 7.16. Vista de detall de la pantalla LCD de l’ARVA EASY. ............................... 72 Figura 7.17. Vista general de la placa base Arduino que s’utilitzarà per a construir el prototip físic de l’ARVA EASY. .................................................................................... 74 Figura 7.18. Vista de detall del connector Jack 3.5 de l’ARVA EASY. ......................... 75 Figura 7.20. Estanquitat entre carcasses .................................................................... 78 Figura 7.21. Compartiment de piles ARVA Tech/Pro .................................................. 79 Figura 7.22. Ubicació de la bateria de l’ARVA Tech/Pro ............................................. 79 Figura 7.23. Taula comparativa dels tres botons (endavant, endarrere i ok) i el joystick. ................................................................................................................................... 80 Figura 7.24. Joystick de l’ARVA Tech/Pro ................................................................... 81 Figura 7.25. Diferents tipus de connectors micro USB. ............................................... 81 Figura 7.26.Connexió amb l’arnés i ON/OFF. ............................................................. 82 Figura 7.27.Vista i renderitzat especejat del conjunt Tech/Pro .................................... 82 Figura 7.28. Vistes generals del disseny de l’arnés de l’ARVA EASY. ........................ 84 Figura 7.29.Vistes de detall dels components que formen l’arnés. .............................. 84 Figura 7.30. Sistema de goma amb final de recorregut. .............................................. 85 Figura 7.31. Visualització esquemàtica del conjunt i renders. ..................................... 85 Figura 7.32. Exemple d’AMFE d’un eix que transmet el moviment. ............................. 86 Figura 7.33. Exemple d’AMFE d’un eix que transmet el moviment. ............................. 87 Figura 7.34. Vista general simplificada de l’ARVA EASY per tal de veure amb claredat les interaccions que hi ha entre els diferents components. ......................................... 88 Figura 7.35. Taula d’AMFE de l’ARVA EASY. ............................................................. 89 Figura 7.36. Taula comparativa dels components abans de realitzar l’AMFE i després amb els canvis efectuats per tal de millorar el disseny efectuat. ................................. 91 Figura 7.37. Taula d’AMFE de l’ARVA EASY. ............................................................. 92 Figura 7.38. Taula comparativa dels components abans de realitzar l’AMFE i després amb els canvis efectuats per tal de millorar el disseny efectuat. ................................. 95 Figura 7.39. Taula d’AMFE del arnés. ......................................................................... 96 Figura 7.40. Taula comparativa dels components abans de realitzar l’AMFE i després amb els canvis efectuats per tal de millorar el disseny efectuat. ................................. 97 Figura 8.1. Informació del material proporcionada pel programa NX 9. ..................... 108 Figura 8.2. Aplicació de forces calculades per a les tres diferents hipòtesis. ............ 109 Figura 8.3. Resultats de la simulació per a la hipòtesi 1 dels dispositius EASY i TECH/PRO. .............................................................................................................. 110 Figura 8.4. Resultats de la simulació per a la hipòtesi 2 dels dispositius EASY i TECH/PRO. .............................................................................................................. 110 22 Figura 8.5. Resultats de la simulació per a la hipòtesi 3 dels dispositius EASY i TECH/PRO. .............................................................................................................. 111 Figura 8.6. Propietats mecàniques del Policarbonat. ................................................ 111 Taula 9.1. Característiques Arduino Mega ................................................................ 121 Taula 9.2. Característiques mòdul Bluetooth HC-06 ................................................. 122 Taula 9.3. Característiques mòdul GPS .................................................................... 122 Taula 9.4. Característiques mòduls RF433 (emissor i receptor) ................................ 123 Taula 9.5. Característiques pantalla OLED ............................................................... 123 Figura 9.6. Connexions dels components amb l’Arduino Mega ................................. 124 Figura 9.7. Estructura dels paquets ARVA-ARVA ..................................................... 127 Figura 9.8. Estructura dels paquets ARVA-Arvapp/Arvapp-ARVA............................. 128 Figura 9.9. Diagrama de flux dels ARVA ................................................................... 130 Figura 9.10. Estructura ARVA ................................................................................... 131 Figura 9.11. Estructura d’un paquet .......................................................................... 131 Figura 9.12. Casos d’ús. ........................................................................................... 137 Figura 9.12. Eixos presents a la interfície de Google Material Design. ...................... 140 Figura 9.14. Mesures i densitat predefinides per Google. ......................................... 141 Figura 9.15. Paleta oficial de colors del Google Material Design. .............................. 141 Figura 9.16. Iteracions del logotip des de la primera idea fins al producte final. ....... 142 Figura 9.17. Logotip definitiu. .................................................................................... 143 Figura 9.18.Cromatografia del logotip ....................................................................... 144 Figura 9.19.Captura de pantalla del permís Bluetooth .............................................. 145 Figura 9.20.Llistat de dispositius de Bluetooth activats ............................................. 145 Figura 9.21. Mode emissor i mode receptor .............................................................. 146 Figura 9.22.Mapa amb localització fictícia de l'usuari ................................................ 147 Figura 9.23.Captura de pantalla de la pestanya estats ............................................. 147 Figura 9.24. Captura de pantalla de l'enviament del missatge al servei d'emergències ................................................................................................................................. 148 Figura 9.25. Diagrama d'estats del LoRa .................................................................. 177 Figura 9.26.Pseudocodi d'inici de la jornada ............................................................. 178 Figura 9.27. Pseudocodi de la travessa .................................................................... 178 Figura 9.28.Pseudocodi del mode recepció .............................................................. 179 Figura 9.29.Interfície Android dels ARVA escanejats i el seu estat ........................... 179 Figura 9.30.Interfície Android del cas de recepció i mapa mostrant la última senyal emmagatzemada ...................................................................................................... 180 Figura 10.1.Taula de costos d’elaboració del projecte .............................................. 181 23 Figura 10.2. Taula de costos d'un prototip ................................................................ 182 Figura 10.3. Taula de costos d'impressió 3D de la carcassa del prototip .................. 183 Taula 10.4. Taula de costos de fabricació d'un prototip............................................. 183 Taula 10.5. Taula de costos de materials .................................................................. 186 Taula 10.6. Taula d’hores de mecanitzat .................................................................. 188 Taula 10.7. Presuspost total del motlle ..................................................................... 189 Figura 11.1. Límits d’errors de freqüència ................................................................. 197 Figura 11.2. Límits de la intensitat de transmissió màxima ....................................... 198 Figura 11.3. Límits de la intensitat de transmissió màxima ....................................... 198 Figura 11.4. Límits de les emissions espuri .............................................................. 199 Figura 11.5. Límits de l’energia d’emissió radiada. ................................................... 200 Figura 11.6. Límits de la sensibilitat del receptor ...................................................... 201 Figura 11.7. Límits de la incertesa de les mesures ................................................... 202 24 GLOSSARI DE SIGNES, SÍMBOLS, ABREVIATURES, ACRÒNIMS I TERMES 3G:(“Third Generation”, tercera generació de comunicació) Sistema de comunicació telefònica usada pels mòbils per enviar dades de veu, vídeo i paquets per accedir a Internet. Agile:Procés de desenvolupament basant l’avanç del projecte en intervals o iteracions, fent possible la reacció davant els canvis. AMFE:Eina emprada al món del disseny industrial amb l’objectiu d’analitzar i quantificar els errors o les debilitats dels processos o les peces de forma preventiva, abans de començar la seva fabricació en sèrie. Anàlisi DAFO:És un mètode de planificació estratègica per a avaluar les Debilitats, Amenaces, Fortaleses i Oportunitats d’un projecte. Consisteix en especificar l’objectiu a assolir i identificar els factors interns i externs que són favorables o desfavorables per a aconseguir aquest fi. Anàlisis d’elements finits: Tècnica de simulació amb programes informàtics utilitzada amb l’objectiu d’analitzar i millorar el producte dissenyat. Permet trobar i resoldre problemes estructurals o de rendiment en un entorn virtual, sense la necessitat de realitzar proves físiques sobre un prototip. Android:Sistema operatiu per a mòbils intel·ligents. Es destaca per una possibilitat molt gran de personalització i facilitats per desenvolupar aplicacions. Arduino:Mini-computador on es poden connectar fàcilment dispositius i mòduls electrònics per ser programats i utilitzats. Fàcil de programar, i amb una gran varietat de components compatibles. ARVA:Sigles que signifiquen “Aparell de Recerca de Víctimes d’Allaus”. Bluetooth:Sistema de comunicació sense fils de curta distància. Té un consum molt baix i és comú en dispositius electrònics portàtils. Briefing:Document escrit que reuneix de forma concisa els paràmetres amb els que un dissenyador o departament de disseny comença a desenvolupar un producte. S’elabora a partir de la informació que proporciona el client al començament del projecte; recollint informació clau sobre la seva empresa, els objectius que pretén assolir, el seu públic target, la competència que es troba al mercat i qualsevol dada addicional que pugui ajudar a enfocar el producte de manera correcte. DVA:Sigles que signifiquen “Detector de Víctimes d’Allaus”. Sinònim d’ARVA. Daily: Paraula anglesa que significa “diari”. En Scrum, és una quedada diària de màxim 15 minuts on el SM va preguntant a cada membre de l’equip què ha realitzat, quins problemes ha tingut i què farà en un futur. Emmotllament per injecció:Procés de fabricació que consisteix a injectar un polímer en estat fos a un motlle tancat sota pressió. Un cop el material es solidifica, s’obre el 25 motlle i s’extreu la peça de la cavitat. Alguns dels avantatges pels que destaca aquest mètode són la possibilitat de fabricar peces amb geometries molt complexes, el seu alt nivell de producció amb un baix cost i els bons acabats superficials i les bones toleràncies dimensionals de les peces motllades. Estudi antropomètric:Consisteix en la cerca i l’anàlisi de les mesures de les parts del cos humà que interaccionaran amb el producte que es pretén dissenyar. Abans de concebre qualsevol objecte destinat a l’ús humà, es imprescindible considerar les dimensions corporals dels futurs usuaris. Estudi ergonòmic: Consisteix en l’anàlisi de l’adaptació del producte al seu futur usuari, per tal d’aconseguir una major comoditat i eficàcia. L’ergonomia està present en qualsevol interacció entre el producte i el cos humà, utilitzant com a referència les mesures recopilades a l’estudi antropomètric. Especejament:Vista del producte on els components estan separats en diferents direccions, segons el funcionament o l’ordre de fabricació. Serveix per a veure amb claredat on està cada peça, es sol usar en plànols de fabricació per a referenciar cada peça. GPS:Sigles de Global Positioning System. Sistema de geolocalització usant satèl·lits. Actualment és bastant comú a mòbils i aparells de muntanya. Impressió 3D: És un mètode de fabricació per adició que permet crear un objecte tridimensional mitjançant la superposició de capes successives de material. De forma general, les impressores 3D són més ràpides, econòmiques i fàcils d’utilitzar que altres tecnologies de fabricació per adició. Junta Tòrica:Component aïllant de goma que s’utilitza en una junta per a evitar la pèrdua o entrada d’un fluid. Línies de flux:Línies que genera un camp magnètic. Com més distància, més es dispersen. LoRa:Prové de LoRaWAN, que vol dir “Long Range Wide-area network” (xarxa de llarg abast i àmplia).Tecnologia de comunicació sense fils a llarga distància. Es caracteritza per enviar poques dades, però sense pèrdues davant d’obstacles. Maqueta: És una reproducció física en tres dimensions -a una escala determinadad’una màquina, disseny o instal·lació industrial. Generalment es realitza amb materials fàcilment mal·leables i s’utilitza per a analitzar la forma i el volum del producte abans de prendre una decisió final. Metodologia àgil:Veure Agile. Poka-Yoke:Terme japonès. Dins del gran nombre de processos que es porten a terme per a fabricar un producte es troben muntatges i altres operacions simples però molt repetitives, augmentant el risc de cometre un error durant la fabricació. Per tal de 32 4.3.- CARACTERÍSTIQUES Algunes de les característiques bàsiques dels ARVA són les següents:  Tenen un display digital LCD o LED que permet veure a l'usuari una fletxa indicant la direcció d'on es troba la víctima en aquell moment.  En quant a l'abast de recerca, lamitjana de distància és de 50 metres, però depèn de la marca i dispositiu, ja que n'hi han alguns que varien de més a menys 10 metres d'aquest valor.  Contenen un altaveu amb el qual s'emet senyals sonors que indiquen la proximitat del rescatador amb la víctima. La gran majora dels aparells també permeten connectar auriculars per poder escoltar millor aquests senyals sonors.  Una propietat important que tenen els últims models del mercat és la possibilitat d'obtenir la senyal de múltiples víctimes, on el propi usuari pot discriminar o centrar-se en la cerca d'una de les víctimes mentre l'aparell no perd la localització de la resta que encara queden per rescatar.  Alhora, un valor afegit bastant usual és el canvi automàtic a mode emissor. En aquest cas, si l'emissor que esta en mode receptor i és víctima d'una altra allau, llavors el propi dispositiu es posarà en mode emissor automàticament per a que la resta pugui rebre la seva senyal. 4.4.- INTERPRETACIÓ DEL SENYAL DE L’ ARVA La ubicació dels ARVA es basa mitjançant la intensitat i direcció del camp magnètic que és generat i a la vegada rebut per un altre. Per rebre aquesta senyal de la manera el més perfecte possible, l'antena ha de localitzar la senyal direccionalment. És a dir, si l'antena del dispositiu es troba paral·lela al camp magnètic detectarà tota la seva intensitat; en canvi, si l'antena es troba perpendicular a les línies de camp magnètic, no detectarà pràcticament res. Per aquest motiu, és important saber el número d'antenes de les quals disposa l'aparell; amb 3 antenes perpendiculars entre sí es pot localitzar pels 3 eixos (x, y, z) tridimensionals de l'espai i detectarà molt millor la senyal que un de 2 o 1 antena. Si el dispositiu té menys de 3 antenes, s'ha d'anar movent-los entre els tres eixos fins a trobar la senyal amb més intensitat. 33 Figura 4.1. Línies de flux del camp magnètic 4.5.- FASES D'ÚS ARVA L'ús dels ARVA en cas d'allau es basa en tres fases:  Recerca primària: tots els dispositius que no han quedat sepultats han d'estar en posició de recepció, ja que sinó podrien obstruir la recerca. Llavors es fa un recorregut de la zona on s'ha produït l'allau per a buscar la senyal transmesa.  Recerca secundària: en aquesta fase l'objectiu és apropar-se al punt on es troba la víctima amb el menor temps possible. Es coneixen dos mètodes: o Mètode de recerca en creu: consisteix en continuar amb la direcció que s'havia pres fins a obtenir la primera senyal fins que el soroll disminueix. En aquell punt, s'haurà trobat el punt de senyal màxim. Sense canviar la orientació del dispositiu, es disminueix el volum i es realitza un canvi de direcció de 90 graus cap al sentit on la senyal sigui major. Quan es troba la senyal de major intensitat s'identifica aquell punt com a un nou màxim. És un mètode útil pels ARVA analògics de 1 antena. o Mètode direccional: ja que totes les línies de flux (línies que genera un camp magnètic, com més distància, més es dispersen) del camp porten a la víctima, només s'ha de seguir una d'aquestes línies. Gràcies al propi aparell es pot fer de manera fàcil, ja que aquest indica la direcció que cal seguir. És un mètode útil per la resta de ARVA.  Recerca terciària: es localitza la senyal de màxima intensitat rebuda que proporcionarà una estimació de la posició de la víctima. 34 Figura 4.2. Recerca direccional Figura 4.3. Recerca en creu 35 5.- ESTUDI DE MERCAT En aquest estudi es compararan quatre models diferents de ARVAdels que existeixen actualment al mercat. Per a la recerca d'informació s'han visitat tres botigues especialitzades d'esports de muntanya i s'han tingut en compte les opinions dels diferents venedors que han assessorat sota les seves experiències com usuaris i, també, comptant amb les opinions dels seus clients. 5.1.- ARVA AL MERCAT Donat que el concepte d’aparell ARVA existeix des de fa més de 40 anys, és una tecnologia que ha anat evolucionant al llarg del temps. Per aquesta raó, hi ha poques marques que comercialitzen un DVA i tenen una àmplia experiència en aquest aspecte. Actualment al mercat, dels diferents models ARVAdels quatre grans fabricants(Mammut, ARVA, Pieps, ORTOVOX) s’han analitzat els seus últims models. 5.1.1.- MAMMUT PULSE BARRYVOX Compta amb un sistema analògic i digital de tres antenes per obtenir la màxima precisió de cerca. Incorpora un display digital per a proporcionar les indicacions i les víctimes seleccionades per tal de fer una recerca ràpida i intuïtiva. Les seves característiques són:  3 antenes  Abast de 50m (digital) i 80m (analògic)  113x75x27mm  Sistema multi víctima amb discriminació de víctima  Senyals acústics  Maneig mitjançant botons  Pantalla gràfica, localització ràpida  Durada 250h en mode emissió  Alta resistència a cops i trencament  Dos perfils d'usuari (Basic / Advanced)  Intuïtiu  Pes de 210g Figura 5.1. Mammut Pulse Barryvox 36  Preu de 380€ 5.1.2.- ORTOVOX ZOOM+ ARVA digital, que incorpora l'ús de 3 antenes amb maneig senzill reduint l'ús dels botons. Té una pantalla LED com a indicador de distància, un interruptor d'encesa i apagada i un altre per passar d'emissor a receptor. La distància es marca amb números (metres) i també té fletxes LED que s'il·luminen indicant-ne la direcció, a més del senyal acústic. El seu sistema multi víctima és fins a dues víctimes i les seves característiques són:  Si en 120 segons en mode receptor no detecta moviment, es posa en mode emissor  100% digital  Abast de 40 metres  116x79x23 mm  Durada de 250h en mode emissió  Pes de 200g  Preu de 220€ 5.1.3.- PIEPS DSP SPORT ARVA molt fàcil d'usar, permet fer cerques ràpides i precises en cas d'allaus. Totes les seves funcions es controlen mitjançant un botó, i compta amb 3 antenes. Les característiques que té són:  3 antenes  Abast de 50 metres  100% digital  115x74x27mm  Durada de 200h en mode emissió  Pes de 200g  Preu de 280€ Figura 5.2. Ortovox Zoom+ Figura 5.3. Pieps DSP Sport 37 5.1.4.- ORTOVOX S1+ Aquest ARVA és fàcil d'utilitzar i és més intuïtiu que els seus predecessors. Té una antena SMART que realitza un test quan s'engega l'aparell la qual comprova que les tres antenes que conté funcionen correctament i estan preparades per emetre i rebre senyals. Pot buscar fins a 4 víctimes i, si en 60 o 120 segons d'inactivitat i sense registrar-ne moviment, canvia automàticament a mode emissor. Les característiques principals d'aquest ARVA són:  3 antenes  Antena patentada Smart-AntennaTechnology  Retroil·luminació de la pantalla  Senyal acústic  100% digital  Multi víctima fins a 4 víctimes  Incorpora sistema reflector RECCO  Abast de 25 metres  120x80x30 mm  Durada de 250h en emissió  Pes de 230g  Preu de 425€ 5.1.5.- ARVA EVO 4 Disseny més innovador amb una nova pantalla LCD, més eficient que els seus predecessors. Ara permet identificar ràpidament el número de víctimes involucrades en la recerca. Característiques principals:  3 antenes  100% digital  Multi víctima amb més de 3 víctimes  Abast de 40 metres  135x76x28mm  Durada de 250h en emissió  Pes de 220g Figura 5.4. Ortovox s1+ Figura 5.5. Arva EVO4 38  Preu de 195€ 5.2.- OPINIÓ USUARI I VENEDOR Per tal d'apropar-se a un públic especialitzat en la pràctica d'aquests esports i la opinió que tenen sobre aquest tipus d'aparells, en primer moment es va visitar Vèrtic, una botiga especialitzada en esports de muntanya situada al número 135 del carrer Rocafort, a Barcelona. El venedor és en Ramon, que a banda de la seva feina, és practicant d’esports de muntanya i usuari d’un d’aquests aparells. Tècnicament va qualificar de millor a pitjor en aquest ordre: Ortovox S1+, Mammut Pulse Barryvox, Pieps DPS Sport, Ortovox Zoom+. Va especificar com a més intuïtiu el Mammut, tot i que tots destaquen per la seva facilitat a l’hora de fer-los servir. Comenta també que a l’hora d’escollir és important definir quin tipus d’usuari és qui utilitzarà l’aparell, ja que potser no s’utilitzaran totes les prestacions dels aparells més ben dotats en aquest sentit. Com a usuari, en Ramon utilitza el Mammut, ja que li dóna molta importància al sensor de constants vitals, i a més no li agrada el S1+ per la manera que s’ha d’articular a l’hora d’obrir l’aparell, cosa que creu que el fa més dèbil estructuralment. Una segona opinió va sortir de la visita a Balmat, una altra botiga especialitzada en esports de muntanya situada al número 527 de la Gran Via de les Corts Catalanes, també a Barcelona. En aquest cas només treballen amb la marca Ortovox. Comenten que el millor és el S1+, tot i que també diuen que està dirigit a usuaris amb més experiència, ja que té moltes més funcions que el Zoom+. Alhora comenten que la diferència de preu fa decidir a l'usuari moltes vegades, ja que el més bàsic dels aparells compleix amb la funció bàsica per el qual han estat creats aquests dispositius, que cal no oblidar que són una part d’un equip de rescat de víctimes d’allaus. Al mateix temps remarquen que tots els models es poden comprar per separat o en set de rescat conjuntament amb una sonda i una pala. Finalment, es va contactar telefònicament amb el Departament Comercial de la botiga Barrabés, que es pot situar físicament en vàries localitzacions, Barcelona, Benasc, Osca i Madrid, i indiquen que els dispositius espoden diferenciar en dues categories segons les seves prestacions: alta gama i baixa. Segons l’ús que se li vulgui donar, pot fer que l'usuari es decanti cap a una marca o una altre. Destaquen, però, que tècnicament el S1+ i el Mammut són dels millors dispositius que hi ha al mercat. Com 39 a usuaris no experimentats, proposen una opcióintermèdia amb el model Pieps DPS Sport, que amb prestacions s’acosta molt als dos millors i té un preu molt competitiu. 5.3.- ENQUESTA S'ha considerat que el primer pas per a dur a terme el projecte és conèixer les necessitats del client, en aquest cas Eloi Martínez de l'empresa Atmosferia. Per aquest motiu, s'ha realitzat una entrevista que complementa amb una enquesta al públic al qual es vol adreçar l'ARVA. Com a client del projecte, va demanar varies característiques que pensava que podrien ser interessants pel prototip i eventualment a un futur model comercial: - Autonomia acord a la normativa, però afegint bateries recarregables com a innovació. - Connexió amb dispositius intel·ligents (wearables, smartphones). - Introducció d’una nova tecnologia per monitoritzar membres d’un grup en ruta (LoRa) (Tecnologia de comunicació sense fils a llarga distancia, veure glosari). - Avís fàcil a serveis d’emergència des de l’ARVA - Avisar al contacte d’emergència de l’usuari en cas d’accident. - Activació automàtica del mode de recerca en cas d’accident d’un membre del grup. 5.3.1.- CLIENTS POTENCIALS En aquest apartat es pretén analitzar qui serien els usuaris (i/o clients) a qui anirà destinat aquest ARVA.  El client d’un producte és aquell qui l’adquireix, ja sigui una persona o una empresa o entitat. El client, però, no té per què ser l’usuari (tot i que en productes específics com un ARVA solen ser la mateixa persona), per tant cal realitzar aquesta distinció.  L’usuari és aquell que (com el seu nom indica) usarà el producte en últim moment, però que no té per què ser la mateixa persona que qui el compra. En aquest cas, un ARVA, al tenir un públic tant específic és normalment l’usuari la mateixa persona que el client, és a dir, normalment es compra per a ús propi. També hi ha altres casos, com a familiars o amics de possibles usuaris que adquireixen un ARVA per a la persona en qüestió o entitats excursionistes que podrien adquirir vàries unitats per a sortejos o també cursos. 40 Així doncs, l’usuari final de l’ARVA seria qualsevol persona (en grup preferiblement) d’hàbits excursionistes que vagi a sortir en condicions de neu. Més específicament es poden distingir diferents grups, que serien:  Aficionats al senderisme i les raquetes de neu: Gent que va a caminar a la muntanya amb raquetes (en condicions d’una quantitat normal o alta de neu).  Esquiadors (normalment de muntanya): Gent que va a caminar a la muntanya però en aquest cas usant esquís de muntanya. També seria possible veure esquiadors alpins amb ARVA (en cas que esquiïn forapista).  Alpinistes i escaladors: En aquest cas practicants de l’alpinisme i la escalada, portant l’equip habitual (piolet, grampons, etc.) Aquests serien els diferents possibles usuaris que podrien adquirir o usar l’ARVA a dissenyar. 5.3.2.- ENQUESTA USUARIS L'enquesta realitzada als usuaris ha servit per a conèixer què millorarien dels dispositius ARVA i, alhora, conèixer quines funcionalitats de les esmentades amb anterioritat serien interessants i viables per a dur a terme el projecte. Les preguntes es van realitzar a un grup d'usuaris experts que practiquen travessa i, per tant, utilitzen aquests dispositius cada cop que surten en grup. Aquesta enquesta es va enviar a diferents usuaris del C.E. MadTeam (https://www.madteam.net/) L'enquesta està formada per les següents preguntes:  Quin model d'ARVA utilitzes actualment?  Quant temps fa que fas servir aquest dispositiu? o Menys d'1 any o Entre 1 i 5 anys o Entre 5 i 10 anys o Més de 10 anys  Has utilitzat mai la funció recerca de víctimes? o Sí o No  En cas afirmatiu, et va ser fàcil utilitzar-lo? o Sí o No  Què milloraries o afegiries al teu dispositiu ARVA? o Noves funcions a més de la recerca de víctimes 41 o Dimensions o Comoditat al portar-lo o Visualització de la informació a la pantalla del dispositiu o Autonomia (duració de la bateria) o Visualització de la informació del dispositiu ARVA en rellotges o telèfons intel·ligents o Estètica  A les teves expedicions portes algun d'aquests dispositius? o Rellotge intel·ligent (Smartwatch) o Telèfon intel·ligent (Smartphone) o GPS o Altres  Usabilitat; valora de més a menys important, on 1 és gens important i 5 és molt important: o Dimensions o Visualització de la informació a la pantalla o Facilitat d'ús o Indicador de distància mitjançant avisos sonors o Duració de les bateries (autonomia) o Comoditat del dispositiu ARVA posat o Adaptació del dispositiu a les mans o T'agradaria que el dispositiu tingués més funcions de les que té actualment? o En cas afirmatiu, quines?  Segons aquesta figura, on consideraries que seria més còmode dur l'ARVA? o Panxa o Cintura o Creuat o Altre  Has tingut problemes amb el teu dispositiu? o Massa gran o Incòmode o Poc intuïtiu (no és fàcil d'utilitzar) o Altre  Funcionalitat; valora de més a menys important, on 1 és gens important i 5 és molt important: 48 6.- PROJECTE Després de realitzar els estudis previs de mercat, d'estat de l'art i obtenir informació dels usuaris potencials que utilitzen el dispositiu i del client, la proposta del projecte es centra en els següents aspectes:  Crear tres gammes d'ARVA segons el tipus d'usuari al qual va destinat: usuaris novells o principiants, usuaris ja experimentats i usuaris professionals. Cada gamma disposarà de més funcionalitats que l'anterior respectivament per tal d'adaptar el dispositiu a cada necessitat i situació de mercat.  Produir un prototip d'ARVA amb un disseny innovador més còmode, intuïtiu i petit per tal de satisfer les necessitats dels clients potencials. Incorporarà les mateixes funcionalitats que els ARVA bàsics però, segons la gamma, tindrà un disseny diferent per a poder utilitzar eficientment les funcionalitats que s'incorporaran.  Crear una aplicació per a telèfons mòbils Android que es connecti i traspassi dades amb els nous prototips d'ARVA per tal de poder controlar l'ARVA des del mòbil.  Crear un protocol i sistema d'intercanvi d'informació entre els dispositius ARVA i els telèfons mòbils per tal d'implementar un sistema de recerca multi víctima(possibilitat de seleccionar diverses víctimes) i funcionalitats de control del grup d'expedició. 6.1.- GAMMES Abans de començar a desenvolupar el producte, es va efectuar una reunió amb el client per tal de conèixer millor les seves necessitats i expectatives. Un dels requeriments més destacables a tenir en consideració va ser la definició de tres gammes de productes per tal de satisfer les necessitats dels diferents tipus d’usuari. A continuació s’exposen els objectius que es pretenen assolir amb cada gamma, així com les característiques més rellevants de cadascuna.  EASY: L’objectiu d’aquesta gamma és satisfer les necessitats dels usuaris menys exigents, els quals adquireixen un ARVA per a practicar esports de neu a nivell aficionat i de forma esporàdica. Per aquest motiu, el model EASY només presenta les funcions bàsiques d’emissió i recepció. Destacarà respecte dels seus competidors per tenir unes dimensions reduïdes, un ús senzill i intuïtiu i un preu accessible a un ventall ample d’usuaris. 49  TECH: Aquesta gamma té com a objectiu satisfer les necessitats dels usuaris compresos entre el model EASY i el PRO, els quals no utilitzaran funcionalitats molt complexes però desitgen un dispositiu amb alguna funció addicional a les bàsiques d’emissió i recepció. Així, el model TECH disposarà de funcions com GPS, Bluetooth (BLE), antenes 3G (Sistema de comunicació telefònica usada pels mòbils per enviar dades de veu, vídeo i paquets per accedir a Internet) i una aplicació mòbil Android.  PRO: L’objectiu d’aquesta gamma és satisfer les necessitats dels usuaris més exigents, els quals adquireixen el millor ARVA present al mercat. Dintre d’aquest grup d’usuaris es troben tant fanàtics dels esports de muntanya, com professionals que utilitzen aquest tipus de dispositiu durant la seva jornada laboral. Per aquest motiu, el model PRO presentarà una sèrie de funcions avançades addicionals com sensors d’humitat, temperatura, giroscopi, acceleròmetre i polsera de constants vitals. 6.2 TAULA DEFUNCIONALITATS A la taula comparativa que trobem a continuació s’observa de forma gràfica les diferents funcionalitats de cadascuna de les gammes que es desenvoluparan. GP S LoRa Bluetoot h (BLE) Sensors d'humitat, temperatura, giroscopi, acceleròmetr e, etc. Antenes 3G Polsera constant s vitals Bateries amb piles App Android ARVA EASY - - - - - - - - ARVA TECH ✓ - ✓ - ✓ - ✓ ✓ ARVA PRO ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ Figura 6.1. Taula comparativa amb les funcionalitats de cadascuna de les gammes a desenvolupar 50 6.3 EVOLUCIÓ DEL PRODUCTE A mesura que s’han desenvolupat les diferents gammes del producte, s’han efectuat petites modificacions respecte la idea inicial. L’objectiu ha sigut assegurar la viabilitat i millorar les prestacions del producte, respectant els requeriments inicials establerts pel client. Amb aquest propòsit s’ha fet ús de diferents eines, com les que s’exposen a continuació.  AMFE (Anàlisi Modal de Fallades i els seus Efectes): Eina emprada al món del disseny industrial amb l’objectiu d’analitzar i quantificar els errors o les debilitats dels processos o les peces de forma preventiva, abans de començar la seva fabricació en sèrie. Aquest procediment ha permès detectar i corregir les possibles fallades del producte dissenyat inicialment.  Poka-Yoke (“a prova d’errors”, traduït literalment del japonès): Dintre del gran nombre de processos que es porten a terme per a fabricar un producte es troben muntatges i altres operacions simples però molt repetitives, augmentant el risc de cometre un error durant la fabricació. Per tal de minimitzar aquesta possibilitat i garantir un muntatge correcte de les diferents peces de l’ARVA, s’ha fet ús de l’eina Poka-Yoke. Aquesta busca evitar els possibles errors -ja siguin d’àmbit humà o automatitzatemprant un sistema que ho impedeixi. En el cas del nostre producte, s’ha implementat un disseny que només permet connectar la placa base a la carcassa d’una forma correcte. Si durant el procés s’intentés encaixar al revés o en un lloc equivocat les peces no encaixarien. Figura 6.2. Esquema del Poka-Yoke efectuat per tal de facilitar el muntatge de la placa base (marcat en color verd). 51  Maquetes i prototips: S’han realitzat diverses maquetes dels ARVA per tal d’anar ajustant la seva morfologia fins arribar als models òptims. Les primeres proves han sigut realitzades amb plastilina amb l’objectiu d’analitzar de manera pràctica l’ergonomia del dispositiu i anar ajustant les seves formes depenent de les sensacions percebudes per l’usuari. Després de seleccionar la morfologia més adient realitzada amb plastilina, s’ha emprat escuma per a desenvolupar una maqueta (reproducció física en tres dimensions -a una escala determinadad’una màquina, disseny o instal·lació industrial, veure glosari per a més informació) amb un acabat més acurat i presentable. Finalment s’ha optat per fabricar els ARVA amb una impressora 3D amb el propòsit d’elaborar un prototip el més proper possible al producte final. Figura 6.3. Evolució física de l’ARVA EASY: plastilina (esquerra), escuma (centre) i impressió 3D (dreta).  Anàlisis d’elements finits:Tècnica de simulació amb programes informàtics utilitzada amb l’objectiu d’analitzar i millorar el producte dissenyat. Permet trobar i resoldre problemes estructurals o de rendiment en un entorn virtual, sense la necessitat de realitzar proves físiques sobre un prototip.Amb l’objectiu de verificar la viabilitat dels models dissenyats, s’han portat a terme diversos anàlisis d’elements finits. D’aquesta forma, s’han pogut realitzar els canvis pertinents en el disseny per tal de garantir que els dispositius compleixen amb els requeriments imposats per la normativa ETSI-300/718. 52 7.- DISSENY Una de les parts més importants de l’ARVA (tant Easy com Tech i Pro) és el disseny i la creació tant de la carcassa exterior com de la resta de peces. Això vol dir que no només cal tenir en compte l’aspecte exterior del dispositiu si no també un seguit de característiques que es descriuran a continuació (com per exemple la distribució dels elements interiors o la estructura interior de la carcassa). Així doncs, en aquest apartat es recull tota la informació del disseny dels ARVA Easy i Tech/Pro i les diferents eines usades per a anar millorant aquest disseny fins a la seva versió final. 7.1.- BRIEFING DE DISSENY Un briefing (paraula anglesa) és una descripció curta (traduïda significa “breu”) dels diferents punts essencials que ha de complir. Així doncs, es tracta d’un informe que ha de contenir les diferents característiques bàsiques del disseny dels ARVA, per tal d’evitar confusions i problemes a l’hora de realitzar el disseny dels dispositius (per a una definició més extensa consultar Glosari). 7.1.1.- BRIEFING ARVA EASY En aquest briefing es definiran breument els objectius fonamentals que es pretenen assolir durant el desenvolupament del disseny de l’ARVA EASY.  Funcions bàsiques: L’ARVA EASY és el model més bàsic de la nostra gamma de productes. Per tant, només presenta les funcions imprescindibles que necessita un usuari aficionat a practicar esports d’hivern de forma esporàdica: emetre i rebre les senyals de 457 kHz sense cap aplicació addicional.  Pantalla: La interfície d’usuari de l’ARVA EASY és molt simple, ja que només marcarà la direcció a on es troba la víctima i els metres de distància que falten fins arribar a la seva posició. Per tant, la pantalla tindrà unes dimensions reduïdes, ajustant-se a la informació que haurà de transmetre a l’usuari.  Botons: L’ARVA EASY requereix un mínim de dos botons per tal de poder complir amb les seves funcions. Un d’aquests botons permetrà encendre el dispositiu al començament de l’activitat esportiva i l’altre servirà per a poder canviar de mode emissor a receptor en cas de voler cercar a un company que hagi quedat soterrat a conseqüència d’un allau. 53  3 antenes: Amb la incorporació de 3 antenes (eixos X, Y i Z) és possible mesurar completament l’orientació i la intensitat del vector camp magnètic. D’aquesta forma, la cerca de possibles víctimes és més precisa, disminuint el temps de cerca i augmentant les probabilitats de trobar a la víctima amb vida.  Estanquitat: L’ARVA EASY ha de ser completament estanc per a resistir les condicions climatològiques adverses que es presenten a l’alta muntanya en hivern.  Baixa temperatura de funcionament: El dispositiu ha de funcionar correctament malgrat les baixes temperatures.  Resistència a possibles impactes: La carcassa de l’ARVA ha de tenir la resistència suficient per a suportar possibles cops deguts a un allau o un altre imprevist durant l’execució de l’activitat esportiva.  Font d’alimentació: 4 piles AAA.  Fàcil recanvi de piles: El compartiment de les piles ha d’obrir-se fàcilment amb una eina accessible -per exemple, fent ús d’una monedai l’extracció d’aquestes s’ha de facilitar mitjançant una tira de material no conductor -per exemple, teixit o plàstic-. D’aquesta forma, s’afavoreix un recanvi de piles fàcil i intuïtiu encara que s’hagi d’efectuar en una situació d’emergència. 7.1.2.- BRIEFING ARVA TECH/PRO En aquest briefing es definiran breument els objectius fonamentals que es pretenen assolir durant el desenvolupament del disseny dels ARVA TECH i PRO.  Funcions avançades: L’ARVA TECH i l’ARVA PRO representen les gammes intermèdia i avançada de la nostra gamma de productes. Per tant, presenten aplicacions addicionals útils per a usuaris més experimentats i exigents amb el seu dispositiu. A continuació es detallen les funcions extraordinàries dels dos models.  ARVA TECH: Funcions de l’ARVA EASY + GPS + LoRa + Bluetooth (BLE) + Antenes 3G + AppAndroid. 54  ARVAPRO: Funcionsde l’ARVA TECH + Sensors d’humitat, temperatura, giroscopi i acceleròmetre + Polsera constants vitals.  Pantalla: La interfície d’usuari dels ARVA TECH i PRO és més complexa que la interfície de l’ARVA EASY, ja que presenta diverses funcions addicionals. Per aquesta raó, la pantalla tindrà unes dimensions superiors, ajustant-se a la informació que haurà de transmetre a l’usuari.  Botons: A diferència de l’ARVA EASY, tant l’ARVA TECH com l’ARVA PRO tenen una interfície d’usuari més complexa. Per aquest motiu, el seu disseny ha d’incorporar un sistema de botons més sofisticat amb el qual l’usuari pugui interactuar de forma còmode i intuïtiva.  3 antenes: Amb la incorporació de 3 antenes (eixos X, Y i Z) és possible mesurar completament l’orientació i la intensitat del vector camp magnètic. D’aquesta forma, la cerca de possibles víctimes és més precisa, disminuint el temps de cerca i augmentant les probabilitats de trobar a la víctima amb vida.  Estanquitat: Els ARVA TECH i PRO han de ser completament estancs per a resistir les condicions climatològiques adverses que es presenten a l’alta muntanya en hivern.  Baixa temperatura de funcionament: Els dispositius han de funcionar correctament malgrat les baixes temperatures.  Resistència a possibles impactes: La carcassa dels ARVA ha de tenir la resistència suficient per a suportar possibles cops deguts a un allau o un altre imprevist durant l’execució de l’activitat esportiva.  Font d’alimentació: 2 piles AAA i bateria interna recarregable.  Fàcil recanvi de piles: El compartiment de les piles ha d’obrir-se fàcilment amb una eina accessible -per exemple, fent ús d’una monedai l’extracció d’aquestes s’ha de facilitar mitjançant una tira de material no conductor -per exemple, teixit o plàstic-. D’aquesta forma, s’afavoreix un recanvi de piles fàcil i intuïtiu encara que s’hagi d’efectuar en una situació d’emergència. 55 7.1.3.- BRIEFING ARNÉS El funcionament del briefing de l’arnés és idèntic al dels ARVA Tech/Pro.  Sistema d’accionament de l’ARVA (ON/OFF):L’arnés incorporarà un sistema d’accionament que permetrà encendre l’ARVA i impedirà que aquest es quedi encès al finalitzar l’activitat esportiva. D’aquesta forma, s’assegurarà que l’usuari activa el dispositiu a l’inici de l’activitat i l’ús de la font d’alimentació serà eficient.  Localització accessible del sistema d’accionament de l’ARVA: El sistema que permetrà encendre l’ARVA ha de tenir una localització accessible per a l’usuari, facilitant un ús còmode del dispositiu.  Adaptable a les dimensions de l’usuari: La seva morfologia ha de poder-se ajustar a les talles dels diferents usuaris, tant si són homes com dones. D’aquesta forma, es garanteix que l’arnés molestarà el mínim possible a l’usuari durant l’execució de l’activitat.  Resistència a possibles impactes: L’arnés ha de tenir la resistència suficient per a suportar possibles cops deguts a un allau o un altre imprevist durant l’execució de l’activitat esportiva. D’aquesta forma, garantirà que l’ARVA es mantingui unit al seu usuari i la cerca d’aquest en cas d’accident es pugui portar a terme amb èxit. 7.2.- ESTUDI ANTROPOMÈTRIC 7.2.1.- INTRODUCCIÓ Amb l’objectiu de dissenyar un producte que s’adapti en dimensions al major nombre possible d’usuaris, és convenient realitzar la cerca d’un mínim de mesures antropomètriques o referents al cos humà. Les dades recollides en aquest apartat seran d’utilitat per a l’estudi ergonòmic del producte, permetent d’aquesta forma que el seu ús sigui còmode per a la majoria dels seus futurs usuaris. Per tal de realitzar un ús correcte de les taules de mesures que s’exposaran a continuació, s’ha de definir prèviament en quin col·lectiu o percentil es vol enfocar el disseny. No obstant, s’ha de considerar que no seria vàlid escollir un ventall massa ample englobant per exemple al 90% de la població (P5/P95) perquè no s’acotaria de 56 forma suficient per a permetre una funcionalitat correcta. Per aquest motiu es centraràal percentil P25/P75, aconseguint englobar als usuaris amb unes mesures antropomètriques més properes a la mitjana. Figura 7.1. En color blau es ressalta el percentil en el qual ens centrarem per a dimensionar el nostre producte (P25/P75). 7.2.2.- MESURES ANTROPOMÈTRIQUES A continuació s’exposen les mesures antropomètriques (segons la Norma DIN 33402) que estan més implicades en el disseny del producte [1]. S’ha ressaltat a cada taula el percentil escollit amb anterioritat (P25/P75) per a poder identificar-lo amb facilitat. 57 Dimensions (cm) Percentil Homes Dones 5% 25% 50% 75% 95% 5% 25% 50% 75% 95% 1 66,2 69,2 72,2 75,5 78,7 61,6 65,3 69,0 72,6 76,2 2 23,3 25,5 27,6 29,7 31,8 23,8 26,7 29,5 32,6 35,7 3 191,0 198,1 205,1 213,1 221,0 174,8 180,9 187,0 193,5 200,0 4 162,9 168,1 173,3 178,7 184,1 151,0 156,5 161,9 167,2 172,5 5 150,9 156,1 161,3 166,7 172,1 140,2 145,2 150,2 154,9 159,6 6 134,9 139,7 144,5 149,4 154,2 123,4 128,7 133,9 138,8 143,6 7 102,1 105,9 109,6 113,8 117,9 95,7 99,4 103,0 106,5 110,0 8 72,8 74,8 76,7 79,8 82,8 66,4 70,1 73,8 77,1 80,3 9 31,0 32,7 34,4 35,6 36,8 31,4 33,6 35,8 38,2 40,5 10 36,7 38,3 39,8 41,3 42,8 32,3 33,9 35,5 37,2 38,8 11 84,9 87,8 90,7 93,5 96,2 80,5 83,1 85,7 88,6 91,4 12 73,9 76,5 79,0 81,7 84,4 68,0 70,8 73,5 76,0 78,5 13 19,3 21,2 23,0 25,5 28,0 19,1 21,2 23,3 25,6 27,8 14 39,9 42,1 44,2 46,1 48,0 35,1 37,3 39,5 41,5 43,4 15 32,7 34,5 36,2 37,6 38,9 29,2 30,7 32,2 34,3 36,4 64 Figura 7.7. Maquetes realitzades amb escuma per tal de testejar l’ergonomia dels diferents dissenys proposats. Finalment s’han seleccionat les dos maquetes de la dreta, la de dalt per al model EASY i la de baix per al model TECH/PRO. 7.3.2.2.- INTERACCIÓ AMB EL COS HUMÀ S’ha de tenir en compte que l’ARVA és un element que està en constant contacte amb l’usuari a l’hora de dur a terme l’activitat esportiva. Per aquest motiu, s’ha d’adaptar bé a la forma del cos en diferents zones degut a què cada usuari tindrà la possibilitat d’ajustar la seva posició per a portar-ho allà on sigui més còmode per a ell. Per aquest motiu, s’ha de subjectar al cos mitjançant un arnès o algun tipus de funda o armilla que faci possible l’adaptabilitat de l’ARVA al cos humà, tenint en compte que serà un producte utilitzats tant per homes com dones. Una de les característiques destacables d’un ARVA és la seva utilització de forma molt esporàdica en la majoria dels casos, per tant es de vital importància que s’adapti el millor possible al cos i molesti el menys possible per a fer l’activitat més còmoda. S’han d’evitar tot tipus d’incomoditats i possibles molèsties, tals com rascades degudes al fregament que es produeix entre el producte i el cos, les vibracions o petits cops deguts a la mala fixació amb el cos o altres possibles inconvenients. 65 No obstant, no es pot deixar de banda que quan s’ha d’utilitzar es fa en ocasions inesperades, amb un nivell elevat de pressió psicològica per part de l’usuari. Per aquesta raó, s’ha de tenir en compte que la posició de l’ARVA en el moment de cercar als accidentats ha de ser el més fàcil i còmode possible. A més, seria de molta utilitat disposar d’un sistema que evités la possible pèrdua de l’aparell durant la cerca a conseqüència d’un segon allau. Figura 7.8. Vista general de l’ARVA subjectat amb l’arnés. 7.4.- ARVA EASY 7.4.1.- INTRODUCCIÓ L’ARVA EASY és el model més bàsic dintre de les tres gammes de ARVA que s’han dissenyat per tal d’assolir els requeriments preestablerts pel client al començament del projecte. L’objectiu d’aquest producte és satisfer les necessitats dels usuaris menys exigents, els quals adquireixen un ARVA per a practicar esports de neu a nivell aficionat i de forma esporàdica. Per aquest motiu, el model EASY només presenta les funcions bàsiques d’emissió i recepció. Destaca respecte dels seus competidors per tenir unes dimensions reduïdes, un ús senzill i intuïtiu i un preu accessible a un ventall ample d’usuaris. 66 7.4.2.- LLISTAT DELS COMPONENTS PRINCIPALS Per tal de poder obtenir un dispositiu operatiu són necessaris els components principals que es llisten a continuació. 1. Carcassa superior 2. Carcassa inferior 3. Botó ON-OFF 4. Botó Emissió-Recepció 5. Compartiment de les piles 6. Pantalla LCD 7. Antenes (eixos X, Y i Z) 8. Placa base 9. Altaveu 10. Jack 3.5 11. Arnés 7.4.3.- DESCRIPCIÓ DELS COMPONENTS PRINCIPALS 7.4.3.1.- CARCASSA SUPERIOR I INFERIOR La carcassa d’un ARVA té la funció de mantenir units i protegits els altres components que el formen. És un dels elements més importants del dispositiu, ja que determina algunes de les seves especificacions més rellevants: resistència, grau d’estanquitat i ergonomia. A continuació s’aprofundirà en l’explicació de cadascuna d’aquestes especificacions en relació al disseny de l’ARVA EASY.  Resistència: Un ARVA ha de ser capaç de suportar esforços elevats per a continuar funcionant correctament després de produir-se l’allau. Tant la forma com les dimensions de la carcassa juguen un paper clau per a determinar la resistència que tindrà el dispositiu. Per aquest motiu, s’ha desenvolupat un disseny robust analitzant els resultats de les simulacions d’elements finits efectuades sobre la carcassa inicial i aplicant els elements de reforç necessaris a les zones més problemàtiques. 67 Figura 7.9. Vista general dels diversos nervis aplicats a la carcassa superior de l’ARVA EASY. Figura 7.10. Vista general dels diversos nervis aplicats a la carcassa inferior de l’ARVA EASY.  Estanquitat: A conseqüència de les condicions ambientals que haurà de suportar l’ARVA, és imprescindible que mantingui la seva estanquitat per a garantir el bon funcionament dels seus components interns. Per tal d’assegurar l’estanquitat del nostre dispositiu, s’ha dissenyat una junta tenint en compte els següents criteris de disseny [1].  La ranura de l’allotjament de la junta ha de ser rectangular. 68  La superfície interior de l’allotjament ha de ser major que la secció transversal de la junta. D’aquesta forma aconseguim que la pressió exercida pel fluid afecti a una zona relativament gran de la superfície de la junta i al mateix temps hi ha suficient espai en l’allotjament per si es presentés una augment en el volum de la junta degut a un atac químic. A continuació podem veure un esquema amb dos opcions diferents per a dissenyar la junta i el seu allotjament: la imatge de l’esquerra seria l’opció correcte i la imatge de la dreta la incorrecte. Figura 7.11. Aplicacions de forma correcte (esquerra) i incorrecte (dreta) de la junta d’estanquitat a la carcassa de l’ARVA EASY. Per a garantir que l’ARVA EASY sigui estanc i suporti les condicions d’ús a les quals serà sotmès a l’alta muntanya, s’han aplicat juntes a totes les possibles entrades de líquid del nostre dispositiu: una junta a la unió entre carcasses, una junta al compartiment de piles i una junta a la connexió amb l’arnès.  Ergonomia: Un ARVA és un dispositiu en el qual l’ergonomia juga un paper molt important. Això és degut a que l’usuari l’ha de portar enganxat al seu cos durant tota l’execució de l’activitat esportiva. A més, en cas de voler cercar a un company que hagi sigut sorprès per un allau, l’ARVA ha de ser fàcil d’agafar amb guants de neu fent d’ús d’una única mà. Per tal de garantir que l’ARVA EASY s’adaptaria correctament al seu usuari, s’han realitzat diverses maquetes amb plastilina i escuma abans de decidir com seria la seva morfologia. A més, s’han tingut en compte les mesures antropomètriques més rellevants per tal d’aconseguir que el dispositiu pugui ser utilitzat per usuaris de diferents talles. 69 Figura 7.12. Maqueta realitzada amb escuma per tal de garantir la bona ergonomia de la carcassa de l'ARVA EASY. 7.4.3.2.- BOTONS ON-OFF I EMISSIÓ-RECEPCIÓ L’ARVA EASY necessita un mínim de dos botons per tal de poder complir amb la seva funció principal. Un d’aquests botons permet encendre el dispositiu al començament de l’activitat esportiva i l’altre serveix per a poder canviar de mode emissor a receptor en cas de voler cercar a un company que hagi quedat soterrat a conseqüència d’un allau. A continuació es detallen les característiques més rellevants d’aquests botons, justificant la seva incorporació al nostre disseny.  Botó ON-OFF: Per a l’ARVA Easy s’ha ideat un sistema de clavilla que aniria a la part superior del dispositiu, junt al botó d’emissió-recepció, acompanyat d’una goma. A diferència d’altres models convencionals, al clavar aquesta clavilla l’ARVA s’apagaria, sent un sistema que permetria aguantar l’impacte d’una allau sense apagar el dispositiu. A més, així s’assegura que l’usuari l’apaga a l’hora de deixar-lo d’usar, donat que aquest penja. Aquest sistema és més econòmic que el de l’ARVA Tech i Pro i permet l’estanquitat del dispositiu. 70 Figura 7.13. Vista de detall de la clavilla del botó ON-OFF de l’ARVA EASY.  Botó Emissió-Recepció: Aquest botó té dos posicions i es troba ubicat a la part superior de l’ARVA EASY. El cos del botó és lliscant i queda fixat quan els seus pius s’introdueixen a una de les guies marcades a la carcassa, activant cada mode mitjançant el sistema d’un interruptor magnètic. A la seva posició de repòs manté el dispositiu en mode emissor i quan l’usuari activa el botó fent que llisqui cap dalt es canvia el mode a recepció. El sistema implementat és molt intuïtiu i relativament fàcil d’utilitzar amb guants de neu. A més, garanteix que l’ARVA no es posarà en mode recepció per accident durant l’execució de l’activitat esportiva. Tal i com es pot veure a la figura 7.14, l’ARVA en posició de emissió tindria el botó enganxat i en posició recepció el tindria sortint. Figura 7.14. Vista de detall de les posicions del botó emissió-recepció de l'ARVA EASY. 71 7.4.3.3.- COMPARTIMENT DE LES PILES En el cas de l'ARVA EASY, el compartiment de piles ha de contenir quatre piles alcalines AAA/LR03 ja que no es farà ús d’una bateria interna complementària. Fent ús d’aquestes quatre piles s’aconsegueix garantir l’autonomia de 200 hores en mode emissor a 10 ºC i 1 hora en mode receptor a -10 ºC que exigeix la normativa ETS [2, 3]. L’allotjament de les piles està unit solidàriament a la meitat inferior de la carcassa, aconseguint així que la geometria del dispositiu permeti la fabricació d’una única peça mitjançant un procés d’emmotllament per injecció (procés de fabricació que consisteix a injectar un polímer en estat fos a un motlle tancat sota pressió) per tal de garantir que l’ARVA serà completament estanc i les piles alcalines quedaran protegides de les condicions climàtiques, el dispositiu compta amb una junta que recorre el perímetre del compartiment. També s’ha implementat un sistema que impedeix que el cargol que fixa la tapa surti completament i caigui a terra, evitant així que l’usuari el pugui perdre. Un altre detall a considerar és que les dimensions del cargol emprat en el disseny permeten que l’usuari el descargoli utilitzant únicament una moneda, possibilitant que obri el compartiment encara que no disposi d’una eina específica. A més, s’ha integrat una cinta tèxtil que va col·locada per sota de les piles, de manera que l’usuari pot estirar-la i treure les piles amb molta facilitat. Figura 7.15. Vista de detall del compartiment de piles de l’ARVA EASY. 72 7.4.3.4.- PANTALLA LCD La incorporació d’una pantalla al ARVA EASY permet que aquest sigui més intuïtiu per a l’usuari, ja que veurà amb facilitat quin és el camí que ha de seguir i podrà observar quants metres li queden per recórrer per a arribar a la víctima. La pantalla ha de ser capaç de suportar agents externs presents a l’activitat esportiva d’alta muntanya (humitat, pressió, aigua o neu, impactes i altres). Per aquest motiu, la pantalla s’ha col·locat enganxada amb cola a l’interior de la carcassa de forma que queda totalment protegida. Aquest aspecte del disseny s’ha pogut portar a terme gràcies a què el material de la carcassa (PC) pot ser transparenten la part que recobreix la pantalla i opac en la resta del dispositiu [4]. Cal esmentar també que s’ha optat per la incorporació d’una pantalla LCD o de cristall líquid enlloc d’una amb tecnologia LED perquè és més simple i econòmica, però ja compleix amb els requeriments de disseny del dispositiu [5, 6]. Figura 7.16. Vista de detall de la pantalla LCD de l’ARVA EASY. 73 7.4.3.5.- ANTENES (EIXOS X, Y I Z) La utilització d’un ARVA es fonamenta en la generació d’un camp magnètic amb una freqüència de 457 kHz. Aquest camp es produeix mitjançant una antena formada per diverses espires de cable enrotllades al voltant d’una ferrita. Els paràmetres principals de la senyal emesa per un ARVA es troben regulats per la normativa ETS 300 718 [2], garantint així la compatibilitat entre els diferents dispositius existents al mercat. Durant la cerca de víctimes amb un ARVA es necessari tenir en compte que el camp magnètic és una magnitud vectorial i, per tant, a cada punt de l’espai té una intensitat i direcció determinades [9]. La intensitat depèn principalment de la distància a l’emissor, disminuint molt ràpidament quan la distància emissor-receptor augmenta. No obstant, per a la mateixa distància el camp és màxim sobre l’eix de l’antena emissora, disminuint fins a la meitat quan ens trobem perpendiculars a l’eix. El camp magnètic es troba en un pla que conté l’antena emissora, però normalment no apunta en la direcció en la qual es troba l’accidentat. D’aquesta forma, un ARVA d’una única antena només detecta una part del vector camp magnètic depenent de l’angle que forma el camp respecte l’eix de l’antena. Una antena en la mateixa direcció que el camp magnètic detectarà tota la seva intensitat, però una antena perpendicular a aquest mateix camp no detectarà pràcticament res. Per aquest motiu, l’ARVA EASY disposa de tres antenes (eixos X, Y i Z), permetent mesurar completament l’orientació i la intensitat del vector camp magnètic. Aquesta decisió s’ha pres per tal de simplificar la cerca de possibles víctimes, ja que s’aconsegueix que l’orientació del camp respecte el receptor no afecti a la intensitat de la senyal rebuda. 7.4.3.6.- PLACA BASE Per a construir un primer prototip físic de l’ARVA EASY es farà ús d’una placa base Arduino. Arduino és un mini-computador on es poden connectar fàcilment dispositius i mòduls electrònics per ser programats i utilitzats, fàcil de programar, i amb una gran varietat de components compatibles, degut a la seva senzillesa d’ús i baix cost econòmic. Aquesta placa base presenta un microcontrolador i una sèrie de ports d’entrada i sortida, permetent descarregar un programa des de l’ordinador i funcionant de forma independent a aquest. D’aquesta manera, controla i alimenta els diversos components electrònics i pren decisions segons el programa descarregat i la informació que rep dels diferents sensors i actuadors. Com a possible millora del producte en cas de ser comercialitzat posteriorment, es podria implementar un sistema integrat (embedded en anglès) dissenyat específicament per a portar a terme les funcions que requereix l’ARVA EASY [11]. 80 FORTALESES DEBILITATS Tres botons (Endarrere, Endavant, Ok) Robustesa Simplicitat Fiabilitat Difícil d'adaptar tres botons al nostre ARVA per motius de forma Més sistemes d'estanqueïtat Joystick Simplicitat Ergonòmic No discrimina dretans i esquerrans Soluciona tota la comunicació amb la interfície amb un sol botó Fàcil disseny i bastant adequat per les múltiples opcions del nostre ARVA TECH-PRO Bona estanquitat Ocupa poc espai Ofereix molt bones i simples prestacions Fàcil implementació al nostre ARVA Fiabilitat Relativament fràgil L’ús amb guants pot ser més difícil que en el cas dels botons Figura 7.23. Taula comparativa dels tres botons (endavant, endarrere i ok) i el joystick. Després de realitzar aquesta comparativa, veiem que l’elecció d’un joystick que compleixi amb les nostres premisses de disseny seria l’opció més adient per als nostres dispositius ARVA TECH i PRO. A continuació s’exposa tant el model triat com les seves característiques més rellevants. 81 Característiques: 5 posicions amb opció de prémer el botó central. Retroalimentació tàctil positiva. Acció mom-off-momentary. Opció de muntatge roscat de tipus bush. Estanquitat per a IP68 i IP69. Les connexions es troben allotjades a una carcassa. Figura 7.24. Joystick de l’ARVA Tech/Pro 7.6.1.4.- MICRO USB Per tal de poder carregar la bateria interna que incorporaran tant l’ARVA TECH com l’ARVA PRO s’ha seleccionat un connector micro USB que compleix amb els requeriments del disseny que portem a terme. A continuació s’exposa tant el model triat com les seves característiques principals Nom del component: MUC-20PFFR-JS7001. Tipus de connector: Micro USB AB. Es pot connectar tant un micro USB de tipus A com un micro USB de tipus B. Figura 7.25. Diferents tipus de connectors micro USB. Estanquitat: IPX7. Això implica que pot suportar un metre de profunditat en aigua durant 30 minuts. 7.6.1.5.- CONNEXIÓ AMB L’ARNÉS Aquest botó té dos posicions i es troba ubicat a la part inferior de l'ARVA TECH i PRO. Per tal de poder encendre el dispositiu, l’usuari ha d’introduir la peça d’unió entre l’ARVA i l’arnés i girar-la fins aconseguir que els seus pius quedin fixats a la posició marcada a la carcassa per les guies. Amb aquest sistema s’evita que l’usuari oblidi encendre el dispositiu abans de començar l’activitat esportiva, així com deixar-ho 82 encès al termini de l’activitat amb el conseqüent consum innecessari de la bateria. A més, el seu ús és molt intuïtiu i relativament fàcil d’accionar amb guants de neu. Figura 7.26.Connexió amb l’arnés i ON/OFF. 7.6.2.-CONJUNT ARVA TECH-PRO Un cop mostrades les peces de l’ARVA Tech/Pro és hora de mostrar el seu conjunt de manera especejada, veient com queden relacionades les peces entre elles, i el seu ordre de col·locació. A més, es pot trobar més informació a l’apartat de plànols, a l’Annex punt 16.1.2.- ARVA TECH/PRO. Figura 7.27.Vista i renderitzat especejat del conjunt Tech/Pro 83 7.7.- ARNÉS L’arnés és un component de molta importància, ja que garanteix que l’ARVA es mantindrà unit al seu usuari en cas d’ocórrer un allau o un altre imprevist similar. Per a complir amb la seva funció, l’arnés ha de tenir dues qualitats fonamentals: resistència i ergonomia.  Resistència: L’arnés ha de ser capaç de suportar esforços elevats per a mantenir l’ARVA adherit al seu usuari després de produir-se l’allau. Tant la seva morfologia com els materials emprats en la seva fabricació són determinants per a assegurar que complirà amb la seva funció amb garanties. Per aquest motiu, s’ha desenvolupat un disseny robust afegint els reforços adients a les zones més problemàtiques i s’ha fet ús de materials actuals que compten amb unes bones propietats.  Ergonomia: Degut a què l’usuari l’ha de portar enganxat al seu cos durant l’execució de l’activitat esportiva, l’ergonomia de l’arnés juga un paper molt rellevant. En el cas de l’ARVA EASY, tant la seva forma com els seus materials s’han seleccionat per tal de permetre a l’usuari portar-lo amb la màxima comoditat possible. A més, el disseny de l’arnés s’ha desenvolupat per a què permeti a l’usuari agafar amb facilitat l’ARVA en cas de voler cercar als possibles accidentats o realitzar alguna altra consulta. 84 Figura 7.28. Vistes generals del disseny de l’arnés de l’ARVA EASY. Figura 7.29.Vistes de detall dels components que formen l’arnés. Es tracta d'una de les parts més important d'un ARVA, ja que es l'encarregat de subjectar, fixar, protegir i adaptar l'ARVA al nostre cos. Funcions principals que ha de complir:  Adaptable al cos en diferents posicions. Principalment disposa de dos "cintes", una per a la cintura i l'altra per la part superior del tronc. En aquest cas, la cinta que passa per el costat del coll s'uneix per la part posterior amb la cinta de la cintura i amb l'ARVA mitjanant la connexió del arnés  Ha de disposar de una cinta elàstica que permeti la utilització de l’ARVA en funció de recerca de víctimes que l'uneixi a l'arnès o alguna part que estigui en permanent contacte al cos i impedeixi el mínim la seva utilització.  Sistema de butxaca per allotjar l'ARVA amb un clic de tancament per a que no es pugui obrir sense voler.  Connexió per la part superior de la funda, per tal que sigui el mes fàcil col·locar-ho a dins la funda o extreure'l. 85 7.7.1.- DISSENY ARNÉS L’arnés passarà per la espatlla i la cintura de l’usuari, reduint la quantitat de cinta necessària i permetent una objecció per el mínim de punts possibles. A més, es pot adaptar i ajustar en funció de les dimensions de l’usuari. Tant en la seva part lateral (corresponent a la cintura) com en la seva part frontal l’arnés té un sistema de goma que permet l’usuari estirar aquesta, però que inclou un final de recorregut per evitar que es trenqui en cas d’allau (tal i com es veu en la figura 1.24.) així si la goma es trenca, el sistema encara aguanta gràcies a aquest final de recorregut. En l’AMFE es veuen totes les seves parts en detall. Goma elàstica Final de recorregut Figura 7.30. Sistema de goma amb final de recorregut. Enganxament Superior Enganxament Cintura Sivelles Figura 7.31. Visualització esquemàtica del conjunt i renders. 86 Es distingeixen diferents parts a l’arnés. En la part frontal s’hi troben 3 sivelles i en la posterior dues parts més, l’enganxament amb la part superior i l’enganxament amb la part de la cintura, tal i com es veu en al figura 1.25. 7.7.- AMFE 7.7.1.- INTRODUCCIÓ Un AMFE és una eina utilitzada en el món del disseny industrial. Aquest mètode analitza i quantifica els errors o les debilitats dels processos o les peces de manera preventiva, abans de la seva producció en massa[8]. L’AMFE de conjunt analitza les relacions entre les peces (per exemple botó i carcassa de l’ARVA, carcassa i pantalla o simplement com es cargolen les dues carcasses) i detecta possibles fallades. Les relacions entre peces estan classificades amb un número (X.Y). X és el número de peça o de relació (o del tipus de fallada que pot tenir) i Y és la possible causa que pot tenir aquesta fallada. Per tal d’explicar-ho amb més facilitat, s’inclou la imatge següent, que és un exemple d’AMFE. En aquest cas es pot apreciar com la peça és un eix que transmet el moviment. Aquest eix pot patir diferents fallades, com per exemple desgast (1.1 i 1.2) i ruptura (2.1). La raó per la qual el desgast té dos punts és perquè pot fallar a causa del muntatge continu (1.1) o de la torsió del eix (1.2). A la següent peça se li aplica un nou punt (3.1). Així doncs, cada possible fallada de la mateixa peça i cada nova peça es un nou punt X i cada nova causa és un punt Y. En cas que s’apliqui més d’una solució per a un mateix problema no s’aplica un número nou. Figura 7.32. Exemple d’AMFE d’un eix que transmet el moviment. 87 A continuació, es pondera la importància de cada cas (número X.Y), segons els següents criteris (en valors del 1 al 10):  Ocurrència: Número de cops (sobre 10) que aquesta fallada podria ocórrer. Com més proper del 1 menys probable i com més proper al 10 més.  Gravetat: Importància de la fallada. Com més important aquesta fallada, més proper al 10. No és el mateix que tingui un desgast en una peça auxiliar que una ruptura en una estructura. Aquest valor no canvia després d’aplicar alguna solució, donat que serà igual de greu si falla o no, falli o no falli.  Detecció: En aquest cas la detecció és la dificultat de veure l’error. Si l’error és difícil de veure (per exemple que està en una situació interior, fet que dificulta la visió) se li dona un valor més alt. En aquests casos, com no es disposa de més instrument de mesura que l’ull humà i els instruments típics (regles, peu de rei, etc.) els errors solen ser molt difícils de veure. Després d’obtenir un valor del 1 al 10 per cada un d’aquests criteris, el que es fa és multiplicar-los, tal i com es veu en la imatge inferior. Figura 7.33. Exemple d’AMFE d’un eix que transmet el moviment. Tal i com s’observa a la imatge, el valor de color crema és la multiplicació de la ocurrència per la gravetat per la detecció (en el 1.1 és el resultat de 5x8x9=360) amb un valor màxim de 1000 (10x10x10). Aquest valor dóna la importància de gastar temps en realitzar una millora, sent el major el valor amb més importància. Així l’equip de dissenyadors sap què cal millorar amb més urgència. Un cop s’ha decidit actuar sobre un problema, s’aplica una solució i es torna a considerar aquest valor (tal i com s’ha mencionat prèviament, el valor de la “gravetat” 88 no canvia). Si s’ha realitzat correctament la millora, els valors baixen i per tant la puntuació es menor. L’objectiu global és aconseguir el menor número en cada apartat, significant per tant que s’ha millorat de forma considerable el disseny inicial. 7.7.2.- AMFE D’ARVA EASY Un cop vist com funciona un AMFE, és hora de mostrar l’AMFE de l’ARVA EASY realitzat al disseny. En aquest cas, just després del Sprint 3, el dispositiu té el disseny inicial mostrat a la fotografia (tenint en compte que es visualitza la carcassa transparent per a poder veure el seu interior), amb dues carcasses (inferior i superior enganxades a pressió), un compartiment per a piles enganxat (gris fosc), un altaveu (blau), un botó d’apagat - emissió - recepció (lila), una placa base (verd), una pantalla (gris clar) i 3 antenes (coure i gris, situades sota la pantalla). Figura 7.34. Vista general simplificada de l’ARVA EASY per tal de veure amb claredat les interaccions que hi ha entre els diferents components. És moment d’analitzar aquest disseny inicial amb la taula d’AMFE i veure quines són les seves possibles fallides. D’aquesta forma es detectarà a on es pot millorar el disseny. 89 Figura 7.35. Taula d’AMFE de l’ARVA EASY. 96 7.7.4.- AMFE ARNÉS Igual que amb l’AMFE dels ARVA Easy, Tech i Pro s’ha realitzat un AMFE per a l’arnés, per tal de millorar el disseny i fer-lo més resistent, ergonòmic i segur. Així doncs, s’ha millorat totes les peces, destacades en color groc per a una visualització més senzilla. Figura 7.39. Taula d’AMFE del arnés. 97 ABANS DESPRÉS 1.1 2.1 3.1 4.1 Figura 7.40. Taula comparativa dels components abans de realitzar l’AMFE i després amb els canvis efectuats per tal de millorar el disseny efectuat. 98 8.- MATERIALS En aquest informe es detallaran els materials que s’han d’utilitzar per a la fabricació dels dispositius ARVA. En tots els ARVA estudiats fins al moment s’aprecien els diferents materials que utilitzen per als diferents components del dispositiu. Tot hi que cada marca no utilitza els mateixos materials, podem afirmar que per a les carcasses i elements d’unió utilitzen materials plàstics de la família dels termoplàstics, per als elements de subjecció diferents tipus de teixits, així com també diferents tipus de components electrònics per a què el dispositiu funcioni correctament. Per a començar es definiran les diferents parts del dispositiu que s’hauran de tenir en compte a l’hora de triar els materials i es separaran en dos grups principals:  Subjecció i suport En aquest apartat s’hi englobaran totes les parts que tenen la funció de subjectar l’aparell per al seu ús -arnesos, cintes i peces d’unió-, així com també totes les parts que són necessàries per a suportar tota l’electrònica interior - carcassa de l’aparell, juntes i cargols-. En la realització d’aquest informe ens centrarem en la selecció de materials d’aquestes parts.  Funcionament i electrònica: Pel que fa al cor del dispositiu s’han de definir els components electrònics que ens permetran un correcte funcionament en quant a comunicació necessària entre els aparells de les mateixes característiques. Alguns d’aquests components són el hardware, les plaques de control, el GPS, les antenes, la pantalla LCD, l’altaveu, els botons i les bateries. Tots aquests components es troben degudament documentats a l’apartat d’electrònica. 8.1.- MATERIALS ESCOLLITS Per a facilitar la selecció de materials s’utilitzarà el programa de materials CESEdupack. Aquest programa conté en la seva base de dades la majoria dels materials que podem trobar actualment en el mercat, així com també les característiques que aquests tenen i mitjançant les seves eines podem anar descartant materials segons les restriccions que la normativa ETSI-300/718 requereix per al nostre producte, per a arribar a escollir els materials més adients en relació als requeriments necessaris. 99 8.1.1.- Arnés: És el conjunt de tirants, cintes i peces d’unió i d’ajust que ens permetrà el transport i acoblament del dispositiu al cos per a la seva utilització. Com la seva utilització es farà dins una activitat més o menys esportiva es prioritzaran els criteris de confort. Per als tirants utilitzarem una combinació de teixits transpirables amb gran capacitat per absorbir la suor del cos i de tacte suau per evitar els fregaments, Coolmax, amb costures per donar-li forma, Ripstop i cintes de Nylon en els seus extrems, conjuntament amb unes petites peces de polioximetilè, POM, que les unirà entre elles i facilitaran l’ajustament d’aquests al cos i que en conjunt seran capaços d’aguantar fortes estrebades requerides per la normativa. 8.1.2.- Carcassa: És l’allotjament de tota la part electrònica de l’aparell. Té la funció de protegir i assegurar el bon funcionament del dispositiu contra cops, estanquitat i exposició a temperatures baixes i radiació solar. A més ha de ser vistosa, per prevenir qualsevol caiguda eventual sobre la neu i ha de tenir una forma ergonòmica tant per al seu ús acoblat al cos, com adaptable a les mans quan s’hagi de manipular, inclús amb guants. Està formada principalment de dues parts plàstiques de policarbonat, PC[4] barrejat amb ABS, tapa i cul, unides entre elles mitjançant una junta estanca i fixada per quatre cargols. Unes insercions de material antilliscant, silicona[4], recobriran les parts per on s’ha d’agafar l’aparell. També s’hi acoblaran elements com poden ser els botons per a l’encesa i funcionament del dispositiu. 100 8.2.- DESCRIPCIÓ I PROPIETATS DELS MATERIALS En aquest apartat veurem la descripció de tots els materials que s’ha fet referència en l’informe, que seran els diversos materials que formen l’ARVA Easy, l’ARVA Tech/Pro i l’arnés. 8.2.1.- POLIETILÈ (PE) El polietilè, (-CH2-), es va sintetitzar per primera vegada el 1933, i sembla la més simple de les molècules. No obstant això el nombre de maneres en què els nuclis - CH2poden vincular-se és gran. És la primera de les poliolefines, els polímers termoplàstics a granel que representen una àmplia quota de mercat. El polietilè és inert i molt resistent a qualsevol solució aquosa. El polietilè és barat, i molt fàcil de modelar i fabricar. S'accepta una àmplia gamma de colors, pot ser transparent, translúcid o opac, lleugerament cerós al tacte, es pot texturitzar o recobrir de metall, però és difícil d'imprimir. És produït comercialment com a pel·lícula, lamina, barra, escuma i fibra. La fibra de PE trefilada té una extraordinària rigidesa mecànica i resistència, els quals són explotats en geo-tèxtils i usos estructurals. El PE és un bon aïllant elèctric, amb baixa pèrdua dielèctrica. Té escassa resistència als compostos aromàtics i al clor. D'altra banda, crema lentament. El PE és barat, fàcil de conformar, biològicament inert i reciclable. És un dels materials a destacar en els propers 20 anys. 8.2.2.- COOLMAX Coolmax és una marca registrada de l'empresa AARVANSA, la qual destaca a nivell europeu per la producció de polièster. Sens dubte, la particularitat de Coolmax està basada en la fibra de polietilè: la seva capa és un 25% més gruixuda que les fibres normals, de manera que facilita considerablement la seva transpiració. Gràcies a aquestes propietats capil·lars de la seva fibra, aconsegueix eliminar la humitat del cos. La sudoració és un dels principals problemes a què s’ha d'enfrontar qualsevol esportista en determinades condicions. Aquest mecanisme de refrigeració del cos és molt eficient per disminuir la temperatura corporal davant d'esforços intensos però, de la mateixa manera, també pot resultar molt incòmode i arribar, fins i tot, a propiciar l'aparició de rascades. Per això, comptar amb peces transpirables com, per exemple, el teixit Coolmax és una opció excel·lent. El sistema Coolmax és conegut per la seva resistència a la humitat i la seva transpiració. Exporta la humitat afavorint la seva evaporació. I això és el que fa que 101 aquesta humitat s'assequi tan ràpidament. Coolmax és, fonamentalment, un fil de polietilè amb una capa especialment dissenyada amb l'objectiu que la suor s'expandeixi i faciliti la tasca que es pugui evaporar de forma més ràpida i eficient. A més d'evitar que aquest s'acumuli, també s'aconsegueix que la peça es refredi durant el procés, proporcionant a l'usuari una sensació agradable. De fet, els productes elaborats a partir de Coolmax són un 25% més gruixuts que els que han estat elaborats amb altres materials sintètics. Per això, són ideals per a l'exercici físic ja que l'esportista no té tanta sensació d'incomoditat. 8.2.3.- NYLON El Nylon (PA) es pot conformar en fibres tan fines com la seda, i va ser àmpliament utilitzat com un substitut d'ella. Avui en dia, les noves fibres han erosionat la seva posició dominant en la confecció de roba. El Nylon és molt tenaç, resistent i té un baix coeficient de fricció, amb propietats útils en un ampli rang de temperatura (-80 a 120 ° C). Són fàcils de modelar per injecció, mecanitzar i donar acabat. Pot ser enganxat pot ser tèrmicament o per ultrasons, o fins i tot amb epoxi, fenol-formaldehid o altres adhesius de polièster. Certs graus de Nylon es pot dipositar permetent així la seva metal·lització, i la majoria accepta bé la impressió. Les fibres de Nylon són fortes, resistents, elàstiques i brillants, tenen fàcil gir en filats o fins i tot barrejat amb altres materials. El Nylon absorbeix fins a un 4% d'aigua. Així, per evitar canvis dimensionals, han d'estar estabilitzats abans del model, el que els permet establir un equilibri amb la humitat atmosfèrica normal. El niló tenen poca resistència als àcids forts, agents oxidants i dissolvents, especialment en els graus transparents. La densitat, rigidesa, resistència, ductilitat i tenacitat dels diferents tipus de Nylon són a prop de la mitjana dels polímers no reforçats. La seva conductivitat i expansió tèrmica són una mica inferiors a la mitjana. El reforç en aquests materials amb elements minerals, pols de vidre o equivalents, augmenta el mòdul, la resistència i la densitat. 102 8.2.4.- RIPSTOP El Ripstop és un material teixit, lleuger, de Nylon roscat que resisteix l'esquinçament. Pot ser resistent a l'aigua i s'utilitza comunament per a l'equip d'acampada, com tendes de campanya i les capes exteriors dels sacs de dormir. Aquest material també s'utilitza per fer ala delta i paracaigudes, globus d'aire calent, cometes, banderes i roba esportiva. És ideal per a qualsevol aplicació que requereixi un material que no fallarà sota estrès. Encara que moltes persones assumeixen la tela Ripstop està fet de niló, això és cert només en part. Està feta teixint fils de niló llarg d'un material de base en els patrons entrellaçats. Es poden utilitzar molts materials de base, incloent cotó, seda, polièster o polipropilè, amb el contingut de niló limitant-se als fils de ratllat creuat que fan que el material resistent al trencament. El material de niló en si no atura els esquinçaments, llevat que es reforci amb el roscat o amb ombrejat en creu. La versatilitat i la resistència de la tela permeten que sigui utilitzat àmpliament dins del sector tèxtil. Versions transpirables són ideals per a la roba i es poden trobar en pantalons curts, samarretes i motxilles. Està disponible en botigues de teles i tallers de costura perquè les persones puguin utilitzar el material per a les seus propis usos. 8.2.5.- POLIOXIMETILÈ (POM) El POM es va comercialitzar en primera instància per DuPont el 1959, amb el nom de Delrin. És similar al Nylon, però més rígid, i té una millor resistència a la fatiga i l'aigua. Poques vegades s'utilitza sense modificacions: es barregen principalment amb càrregues, amb retardadors de flama, o barrejats amb PTFE o PU. L'últim, POM barrejat amb poliuretà, té una bona tenacitat. El POM s'utilitza quan les necessitats de mal·leabilitat, bona resistència a la fatiga i rigidesa. Això justifica el seu alt preu en relació amb els polímers massius, com el polietilè, que polimeritzen a partir de matèries primeres més barates amb menor consum d'energia. El POM és fàcil de modelar per bufat, injecció, modelat de laminats, però la seva contracció en el refredament limita el gruix de paret mínim recomanat per a emmotllament per injecció fins a 0,1 mm. El POM és gris, però pot ser acolorit. També pot ser extruït per obtenir formes amb perfils constants com fibres o canonades. L'augment de la cristal·linitat produeix contracció durant el refredament. Ha de ser processat en el rang de temperatures de 190 a 230ºC, i pot requerir un assecat abans del conformat donada la seva higroscopicitat. La unió es pot realitzar amb soldadura 103 per ultrasons, però el baix coeficient de fricció del POM suggereix utilitzar mètodes de soldadura que empren molta energia amb amplis temps d'exposició als ultrasons. El POM és un bon aïllant elèctric, que sense copolimerització, o l'addició de grups bloquejants, es degrada amb facilitat. El POM és fàcilment emmotllable, amb bona resistència a la fatiga, amb rigidesa, i resistència a l'aigua. En forma pura, es degrada fàcilment per la despolimerització dels extrems de la cadena polimèrica per un procés anomenat "descompressió". L'addició de "grups bloquejants" en els extrems de les cadenes polimèriques, o la copolimerització amb èters cíclics, com ara l'òxid d'etilè, evita la descompressió i per tant la degradació. 8.2.6.- POLICARBONAT (PC) El PC és un dels termoplàstics de la "enginyeria", és a dir, que tenen millors propietats mecàniques que els polímers més bàsics i barats. La família inclou els plàstics de poliamida (PA), el polioximetilè (POM) i el politetrafluoroetilè (PTFE). L'anell de benzè i el grup de OCOO-carbonat es combinen al PC pur per donar-li les seves característiques úniques de transparència òptica, bona duresa i rigidesa, fins i tot a temperatures relativament altes. Aquestes propietats fan del PC una bona opció per a aplicacions com ara discos compactes, barrets durs i caixes de seguretat per a eines elèctriques. Per millorar les propietats de PC, fins i tot més enllà, és possible copolimeritzar la molècula amb altres monòmers (millora la resistència al foc, l'índex de refracció i la resistència a l'estovament), o reforçar-lo amb fibres de vidre (que dóna millors propietats mecàniques a altes temperatures). La transparència òptica i alta resistència a l'impacte del PC el fan adequat per a vidres antibales o anti-fragments. És fàcil de pintar. El PC sol ser processat per extrusió o termoformat (tècniques que restringeixen les seccions i mides màximes), encara que el modelatge per injecció és possible. Quan es dissenya per extrusió, el gruix de la paret ha de ser el més uniforme possible per evitar deformacions, evitant sortints i angles aguts, així com buits i ja que les matrius per perfils buits augmenten en gran mesura el seu cost. La rigidesa dels extrems es pot millorar mitjançant la incorporació de textures o costelles en relleu. El PC pot ser reforçat mitjançant fibres de vidre per reduir els problemes de contracció en el refredament i per millorar el rendiment mecànic a altes temperatures. La combinació de l'anell de benzè i les estructures de carbonat en l'estructura molecular del PC desenvolupen les seves característiques úniques d'alta resistència i 104 tenacitat excepcionals. Pot ser fàcilment barrejat amb ABS o poliuretà. La barreja ABS / PC rep el seu retard de flama i la resistència als UV del policarbonat amb un cost menor que l'ABS. La barreja PU / PC aconsegueix la seva rigidesa del policarbonat i la flexibilitat al costat de la facilitat de recobriment del poliuretà. 8.2.7.- ELASTÒMERS DE SILICONA Les silicones són materials d'alt rendiment, però amb alt cost. La silicona i els fluoroelastòmers de silicona tenen llargues cadenes de grups O-Si-O-Si- (en substitució de les cadenes -CCCCtípiques dels elastòmers), amb grups metil (CH3) o fluor (F) en cadenes laterals. Tenen poca resistència, però pot ser utilitzades en una àmplia gamma de temperatures (-100 ° C a + 300 ° C), tenen una gran estabilitat química, i una inusual combinació de propietats. Els elastòmers de silicona són les resines termostables més cares que es poden fer servir en materials compostos, alhora que són difícils de processar. El seu tacte és similar al del cautxú natural, però tenen una estructura completament diferent. Les fibres de vidre i altres materials de farciment s'utilitzen comunament com a reforços. Les peces resultants són relativament baixes en propietats mecàniques però tenen alta resistència a la calor. Per als composites amb fibra de vidre, les propietats mecàniques són millors que en una resina fenòlica o melamina. Són químicament inerts, no absorbeixen aigua i poden ser usades en cirurgia o per equips de processament d'aliments i per segellat. Les silicones poden ser produïdes com líquids, adhesius, recobriments, elastòmers, resines de modelatge i agents d'alliberament. Però totes pateixen una vida útil curta. Els elastòmers de silicona poden ser curats en aire, curats en fred per l'addició d'un catalitzador o curats per calor. Poden ser pures o carregades amb negre de fum per donar-los conductivitat. Les resines de modelatge de silicona es veuen barrejades amb càrregues inerts per permetre la producció de peces flexibles amb alta resistència a la calor. Les silicones són els compostos químicament més estables de tots els elastòmers, amb característiques útils de -110 a + 310 ° C, tenen bones propietats elèctriques, però resistència relativament baixa (8MPa). Es poden utilitzar com elastòmers o termostables. 105 8.3.- SIMULACIONS DE FORCES En aquesta es detallarà l’estudi de forces al que s’ha sotmès el dispositiu mitjançant la simulació per elements finits que permeten els programes de disseny en 3D, en aquest cas l’NX 9. Fins fa pocs anys, per a realitzar estudis de forces, s’havien de preparar un seguit de proves físiques, assajos destructius amb prototips de característiques similars al que volíem desenvolupar. Actualment, gràcies als programes de disseny 3D més avançats, podem fer simulacions de forces sense la necessitat de cap prototip, directament amb els components dissenyats ja podem fer els primers estudis de forces, on els resultats seran molts propers als que en realitat es farien, estalviant així molta part del temps que s’hauria d’invertir en la preparació dels abans esmentats assajos. Val a dir, que aquestes simulacions només estalvien els assajos previs, ja que al estar el dispositiu regit sota la normativa ETSI-300/718, s’hauran de realitzar tot un seguit de proves per tal de poder tirar endavant la certificació del aparell. 8.3.1.- PROVA DE SIMULACIÓ Per a fer la simulació de forces utilitzarem el programa Siemens NX 9, suposarem diferents hipòtesis de treball, calcularem els valors sota aquestes hipòtesis i amb els resultats obtinguts extraurem les conclusions. Abans d’entrar a les hipòtesis ens posarem en un context real d’utilització del dispositiu: Hem de saber que un dispositiu DVA és una de les tres parts d’un set de rescat, ja que per a rescatar una víctima d’un allau necessitem també una sonda de profunditat, un pal rígid d’uns 2,5 m. que ens ajudarà a situar físicament a la víctima un cop el DVA ens la hagi marcat i una pala, que l’utilitzarem per a poder desenterrar la víctima. També hem de considerar que els equips de rescat professionals fan escanejos de fins a 4 m., quan estan segurs de què no hi ha cap víctima en aquests 4 m. procedeixen a retirar amb maquinària pesada aquesta profunditat i continuen escanejant els següents 4 m. 112 Després de les diferents proves de simulació, es pot confirmar que les carcasses que s’han dissenyat suportaran amb garantia les tres hipòtesis esmentades en aquest informe que descriuen situacions límit (un enterrament de fins a 4 metres de neu, una caiguda des de 1 metre d’alçada i una caiguda sobre una roca). 113 9.- IMPLEMENTACIÓ 9.1.- ESTUDI TECNOLOGIES Les diferents tecnologies que s'han estudiat i utilitzat per a poder implementar els prototips són les següents: 9.1.1.- ANTENES 3G Què és el 3G? El 3G és un sistema de comunicació de telefonia mòbil, que permet enviar tant veu com paquets de dades. Mitjançant una antena compatible amb 3G es té accés a les xarxes telefòniques propietàries, que permeten enviar trucades i missatges d’emergència en cas d’accident. Si es té una SIM d’una companyia telefònica també es poden fer trucades de veu o de vídeo a altres mòbils, o bé accedir a Internet, però es necessitaria exclusivament una xarxa del propietari de la SIM, i una cobertura de la senyal molt bona. Com a inconvenient, com més càrrega d’informació s’emeti, menys cobertura es rep, així que sempre és més viable utilitzar serveis més bàsics, en situació de poca cobertura. Possibles usos al projecte L’ús que podria tenir incorporar la tecnologia 3G al projecte seria poder avisar a emergències fàcilment des de l’aparell ARVA. Amb un botó es podria enviar un missatge amb la localització de la víctima o de l’equip de recerca, per mobilitzar els equips de rescat, mentre l’equip de recerca s’ocupa de trobar les víctimes d’un accident. Ús en futurs models comercials Els models comercials poden incorporar un botó que envia un missatge als serveis d’emergència, per tal de desplegar equips de rescat. Amb això es necessitaria haver fet un acord amb els serveis d’emergència per tal de que puguin entendre i gestionar els avisos de l’ARVA i puguin actuar en conseqüència. 114 9.1.2.- ANDROID Què és Android? Android és un sistema operatiu de codi obert, destinat a fer funcionar telèfons mòbils intel·ligents i desenvolupat per Google. Aquest sistema operatiu és el més utilitzat pels mòbils d’arreu del món, amb una quota de mercat del 65% mundialment, 90% a Espanya. Per aquests mòbils es poden desenvolupar moltes varietats d’aplicacions, que es poden valer dels components actuals d’un mòbil, com poden ser la capacitat de trucar o enviar missatges, d’ obtenir la situació actual mitjançant GPS, o simplement trobar el Nord mitjançant una brúixola incorporada al mòbil. Amb tots aquests components es poden fer aplicacions molt potents que podrien servir en casos d’emergència. Possibles usos de la tecnologia Si es desenvolupa una aplicació d’Android que es complementi amb l’aparell ARVA es pot arribar a millorar les prestacions a la hora de buscar una víctima. Mitjançant els components del telèfon mòbil es pot ajudar a fer una sèrie de funcions, com ara:  Veure la pantalla de l’ARVA al mòbil i manipular-lo sense treure’l de sota la roba  Afegir funcionalitats extra a models bàsics d’ARVA, com ara afegir funcions de GPS al mode l’ARVA Easy, model bàsic que no té gaires components per sí mateix.  Afegir funcions de visualització de situació, rutes o mapes a models d’ARVA que no tenen una pantalla capaç de fer-ho.  Complementar funcions de l’ARVA en cas d’averia d’algun dels components.  Recopilació de dades de cada excursió.  Compartir rutes i excursions realitzades per internet.  Avisar als serveis d’emergència amb la ubicació de l’ARVA.  Comprovar la distància del mòbil i l’ARVA i generar alertes de pèrdua de dispositiu. Ús actual al prototip i futur ús als models comercials Així doncs, s’ha desenvolupat una aplicació d’Android que pot veure totes les dades de l’ARVA, pot fer servir el GPS del mòbil per complementar el del prototip i que es pot fer servir com el mateix ARVA. 115 També té un apartat de ubicació de víctimes a un mapa, un altre de recopilació d’estadístiques i una simulació d’enviament d’un missatge al 112, que no està actiu per no tenir cap acord amb els serveis d’emergència. Pels futur models comercials es podria fer un acord amb els serveis d’emergència, per tal d’activar l’avís al 112 amb un botó, i implementar noves funcions, com ara l’alerta de pèrdua de dispositiu ARVA o de recopilació de rutes. Finalment també es podria replicar la aplicació a d’altres sistemes operatius, com ara iOS o Windows Phone. 9.1.3.- BATERIES Alimentació actual dels ARVA Els ARVA actuals requereixen actualment l’ús de piles, han de garantir una autonomia de 200 hores en mode pausa i d’una hora en mode de recerca. Fins ara els ARVA no han tingut més funcions que la bàsica d’ enviar i rebre una senyal de ràdio per poder trobar les víctimes. Tots els ARVA del mercat utilitzen piles i garanteixen una autonomia més alta que la marcada per normativa. Modificacions per alimentar els models comercials Per poder alimentar uns aparells que tinguin tantes funcions i components com el prototip, es necessitarà complir la normativa, però també afegir molta més capacitat d’emmagatzematge d’energia, si no, no es podrà garantir les hores d’autonomia que marca la normativa. Per tal de complir aquestes directrius, es seguirà utilitzant piles, però en menor mida, i s’afegirà una bateria de ions de Liti (com les dels telèfons intel·ligents) de gran capacitat. En cas de tenir bateria, es podran fer servir tots els components de l’ARVA, incloent GPS, Bluetooth i 3G. Quan es descarregui la bateria passaria a mode d’estalvi energètic, i només utilitzaria els components bàsics de l’ARVA, és a dir antenes de ràdio, pantalla i altaveu. D’aquesta manera es pot garantir una bona autonomia tant amb bateria com amb piles, i s’afegeix la possibilitat de poder recarregar la bateria amb qualsevol carregador. Tot i així no es podria fer servir l’aparell sense les piles, ja que una temperatura molt baixa podria afectar negativament a la autonomia de les bateries. 116 9.1.4.- BLUETOOTH Per complir les funcions de l’ARVA i afegir-ne de noves com a valor afegit, hem de decidir quines tecnologies farem servir per cada una d’elles. Després de fer una selecció entre possibles tecnologies i les funcions que podrien assolir hem decidit que seran aquestes: Què és el Bluetooth? El Bluetooth és una tecnologia que permet comunicar-se entre diferents dispositius electrònics a curta distància, mitjançant una xarxa d’àrea personal i sense necessitat de fer servir cables. Aquesta tecnologia és molt comú en l’àmbit dels dispositius mòbils (Smartphones, wearables, impressores wireless...). Aquesta tecnologia utilitza ones de ràdio de molt alta freqüència (sobre els 2.4 GHz) per enviar paquets d’informació entre un “Master” (dispositiu que inicia la connexió) i fins a 7 “Slaves” (dispositius que poden comunicar-se amb el màster enviant paquets d’informació). Existeixen dos tipus de Bluetooth:  Basic Rate: És el primer Bluetooth que es va implementar. Envia constantment paquets d’informació entre els dispositius, mantenint la connexió fins que s’atura manualment. Té relativament bon rang de senyal i ofereix un servei continu apte per funcions que requereixen enviament de dades constant.  BLE (Bluetooth Low Energy): Tecnologia relativament nova, que actualment incorporen la majoria de smartphones actuals. És una variant del Bluetooth de molt baix consum, que envia petites ràfegues de dades per mantenir la connexió i la informació necessària per les aplicacions que el fan servir. A diferència del Bluetooth original, aquest no manté constantment un enviament de dades, el que proporciona un rang de senyal més ampli. També hi ha aparells que porten components capaços d’actuar tant en Basic Rate com en BLE, si necessiten aprofitar-se de les diferents característiques dels dos tipus. Possibles usos al projecte El nostre aparell requereix de múltiples comunicacions sense fils entre diferents aparells, destacant comunicació entre ARVAs, i comunicació ARVA-smartphone. Sabent la naturalesa de curta distància, no es pot utilitzar per la funció principal de buscar víctimes, però ens pot servir per comunicar l’ARVA i un dispositiu mòbil com un 117 smartphoneo unwearable(aparells electrònics intel·ligent que simula una peça de roba, o aparell incorporats a una peça de roba). D’aquesta manera és possible consultar ràpidament la informació de l’ARVA i, arribat el cas, buscar possibles víctimes des d’un aparell extern sense haver de treure l’ARVA de dins la roba. També podria arribar a millorar la recerca de víctimes fent treballar el GPS del SmartWatch i l’ARVA alhora, o enviant dades de l’ARVA al mòbil. Ús final al prototip i possible futur ús a models comercials Al prototip del projecte s’ha incorporat un component de Bluetooth Basic Rate, que fa d’intermediari entre l’aparell ARVA i la aplicació d’Android que farà de complement. Durant el desenvolupament de la aplicació es va decidir fer servir un component de Bluetooth Basic Rate, ja que servia com a font constant de dades per tal de trobar errors de programació en les comunicacions. La implementació en BLE és pràcticament idèntica, així que en un possible futur comercial s’optaria a canviar a un component BLE, que optimitzaria el consum de l’aparell i seria capaç de fer correctament el servei que ja fa el Bluetooth Basic Rate. 9.1.5.- GPS Què és el GPS? La tecnologia GPS utilitza múltiples satèl·lits que orbiten la Terra (actualment existeixen uns 24), i els utilitzen per triangular la posició actual de l’usuari (longitud, latitud i altitud). El mòdul GPS es connecta a 4 o més d’aquests satèl·lits i sincronitza el rellotge amb els del satèl·lit. Aprofitant els paquets de sincronització, es mesura la distància a cada un d’ells calculant el temps d’arribada dels paquets de dades. Com més satèl·lits pugui trobar el mòdul GPS, més precisió es té enla localització. Per millorar aquest sistema, el mòdul GPS pot incorporar un receptor de GPS diferencial. Un GPS diferencial és un GPS estàtic que calcula les correccions de posició produïdes a la zona i les envia als GPS mòbils per tal de millorar la precisió de la ubicació. Això requereix estar al abast d’algun d’aquests GPS diferencials. L’ únic problema que té, és que per tenir una ubicació fiable s’ha de determinar cada poc temps la ubicació. El càlcul continu, juntament amb la comunicació amb els satèl·lits té un consum bastant gran de bateria, parlant de dispositius mòbils. 118 Possibles usos al projecte El dispositiu ARVA podria incorporar un GPS que podria tenir diferents funcions:  Substituir els GPS que normalment porten els practicants d’esports de muntanya, i estalviar un aparell. El que implica menys pes i aparells que revisar.  Complementar el sistema original de recerca de l’ARVA. A part de la recerca per radiofreqüència, també es podrien comunicar a altres aparells la situació GPS (mitjançant alguna altre tecnologia com LoRa o Zigbee. Zigbee és un conjunt de protocols d’alt nivell de radiodifusió digital).  Guardar camins recorreguts per un grup per tal de guardar la ruta, o poder tornar pel mateix lloc en condicions adverses (tempesta de neu, boira), que compliquen el moviment a la muntanya  Informar als serveis d’emergència la posició d’una víctima per tal d’enviar un equip de salvament. Ús actual al prototip i ús a possibles models comercials Actualment hi ha afegit al prototip un mòdul GPS que ens fa les funcions principals de l’ARVA. En mode emissió s’obté la situació mitjançant GPS i s’envia als altres aparells cada certs intervals. En mode recerca, quan es rep la situació de les possibles víctimes, es comparen les coordenades amb les de l’equip de recerca, i es calcula la distància i la direcció de les víctimes. Si utilitzem la aplicació accessori amb un mòbil Android, també som capaços de ubicar en un mapa les víctimes que trobem. Als models comercials no seria l’únic sistema de recerca, ja que s’afegiria al sistema clàssic de recerca de l’ARVA, la radiofreqüència. També ens podria proporcionar estadístiques en temps real, si es guarden totes les dades anteriors (pendent recorreguda, distància recorreguda, rutes...). 9.1.6.- LoRa Què és LoRa? El LoRa és una tecnologia de comunicació sense fils punt a punt de llarga distància. Pensat per l’Internet de les Coses, és un component de molt poca consumició d’energia i que pot enviar dades fins a 15km, amb les condicions adequades. 119 Utilitza una freqüència d’ona de ràdio d’entre 868MHz i 915MHz i una de les seves característiques a part del seu llarg abast, és que els obstacles entre emissor i receptor pràcticament no interfereixen als missatges. Tot i el seu gran abast, existeix un gran desavantatge: la mida de les dades que s’envien al màxim abast és exageradament petita, d’aquí que el seu ús més comú sigui el de recopilar estadístiques i enviar-les al centre de dades, i actualment també s’està estudiant utilitzar-lo al camp de la domòtica. També té una altre contrapart: el seu màxim abast només es pot aconseguir si es té un receptor de més potència (i bastant més mida i consum) situat a llocs òptims, cosa impossible amb dispositius mòbils. Possibles usos al projecte Al ser una tecnologia de llarg abast, l’ús més evident al projecte seria el de complementar l’ús actual dels ARVAs comercials. Afegit a la comunicació per ràdio de la direcció de les possibles víctimes, podem fer que l’ARVA es comuniqui amb d’altres i junt amb GPS o alguna aparell de localització mitjançant LoRa, i situar-los en un mapa. També es pot fer servir per monitoritzar un grup de persones que fan un esport de muntanya enviant dades a un guia o monitor, i adonar-se ràpidament si algú s’allunya massa del grup o es queda atrapat en alguna allau. Tot i així, podria no ser fiable pel poc volum de dades que es poden enviar a llargues distàncies, i potser s’hauria de limitar l’abast per tenir un extra de velocitat per rebre dades. Possible futur ús a models comercials Actualment el prototip té implementat un sistema de recerca de múltiples víctimes en el mode de recerca, mitjançant antenes de radiofreqüència comuns. Afegint la tecnologia de LoRa, es podria augmentar l’abast d’ aquesta aplicació, i afegir-ne de noves, com ara la monitorització dels membres del grup, esmentada en l’anterior punt. També es podrien aplicar sistemes automàtics d’alarma per pèrdua de membres del grup i situació de cada membre del grup en temps real. 120 9.1.7.- RECCO Què és el RECCO? El Recco és un sistema de rescat basat en 2 aparells: un radar detector, i un xip reflector. El radar detector (radar harmònic), envia un senyal que és retornat pel xip reflector i que descobreix la seva posició. Per la seva part, el xip reflector no té font d’alimentació, i està encapsulat en un a pastilla pràcticament indestructible. Es recomana tenir un al casc, o una combinació d’ un parell de reflectors a diferents parts del cos, per assegurar la comunicació del senyal. Actualment els reflectors estan presents en varies peces de roba, equipament de muntanya i ARVAs de la marca Ortovox. Els radars de Recco són molt utilitzats pels serveis d’emergència, i actualment detecten ARVAs, però són molt voluminosos i pesants, i no es poden incorporar a aparells mòbils, en canvi els xips reflectors són molt petits i pràcticament no pesen, el que facilita que es pugui portar a qualsevol lloc. Usos al projecte Donat que el radar es virtualment impossible d’incorporar als ARVAs, l’únic que es pot fer és incorporar un xip reflector, que afegeixi les possibilitats a la víctima de ser trobada. A més, a partir de 2009, els radars de Recco també poden trobar ARVAs, així que podria facilitar la recerca als equips de rescat. 9.2.- COMPONENTS UTILITZATS Després de determinar les tecnologies que es farien servir, s’han adquirit tots els components que conformaran el prototip d’ARVA. S’ha decidit fer un prototip d’ARVA Tech, que correspon a la gamma mitja dels productes proposats d’ARVA, ja que conté els afegits que podrien aportar més valor a un aparell d’aquestes característiques. Els components escollits son: 9.2.1 - ARDUINO MEGA Els Arduinos són uns mini-computadors fàcilment programables (utilitzen llenguatge C) i compatibles amb una gran varietat de components que poden servir per prototipar 121 virtualment qualsevol projecte electrònic. Gràcies a aquesta versatilitat i facilitat de trobar components, es podran afegir totes les tecnologies de l’ARVA adientment. Un avantatge dels models MEGA d’Arduino es que tenen un emmagatzematge més gran respecte d’altres models, perfecte per poder encabir totes les llibreries dels components que s’hi afegiran. Microcontrolador ATmega2560 Voltatge predeterminat 5V Alimentació recomanada 7-12V Límit màxim alimentació 20V Pins comunicació digital 54 (15 també donen alimentació) Pins comunicació analògica 16 Memòria interna 256 KB Mida 101.52 mm x 53.3 mm Pes 37 g Taula 9.1. Característiques Arduino Mega 9.2.2 BLUETOOTH - MÒDUL HC-06 Pel prototip s’ha escollit un mòdul estàndard per la persistència de la connexió, més apte que BLE per desenvolupar. Es va escollir un mòdul HC-06, component utilitzat principalment amb dispositius IoT. Aquest mòdul conté antena incorporada, el que ens estalvia espai, i pot funcionar amb un voltatge molt baix per poder alimentar altres components alhora sense necessitar alimentació externa. 128  End mark, 1 byte: Camp estàtic amb valor ‘#’ que marca la finalització del paquet, útil per la verificació i comprovació del mateix.  Comunicació Arvapp - ARVA / ARVA - Arvapp: Aquesta comunicació es duu a terme de forma asimètrica; és a dir, els dos dispositius no poden transmetre les mateixes dades l’un amb l’altre. Per explicar això s’ha d’entendre que la aplicació actua com un reforç del sistema ARVA i, per tant, no pot crear dades noves fet que provoca que el protocol ARVA-ARVA no pugui ser aplicat amb la connexió ARVA-Arvapp. En aquest cas definim Arvapp com un extra que pot comunicar-se amb un ARVA i pot interactuar mínimament amb ell però que no pot actuar per si sol com un ARVA. El protocol de comunicació entre ambdós dispositius, doncs, serà el següent: Figura 9.8. Estructura dels paquets ARVA-Arvapp/Arvapp-ARVA  Actualitza/crea ARVA: Paquet enviat per l’aparell ARVA on li diu a la App que ha rebut dades d’un segon dispositiu ARVA per tal que l'aplicació el doni d'alta o actualitzi el valor de la seva localització. A continuació es procedeix a explicar alguns dels camps:  ID, 6 bytes: No es tracta de la ID del dispositiu al que està connectada la aplicació mòbil sinó d’un segon ARVA que ha enviat dades i han sigut recollides pel dispositiu. 129 Actualitza posició: Si el dispositiu mòbil on està instal·lada la aplicació Arvapp disposa d’un mòdul GPS i es capaç de rebre dades d'aquest, llavors, mitjançant aquest paquet, informa al dispositiu ARVA de les noves dades de localització. A continuació es procedeix a explicar alguns dels camps:  ID, 6 bytes: En aquest cas es tracta de la ID del dispositiu vinculat a la aplicació mòbil. Canvia mode: Paquet enviat per la aplicació mòbil on informa el dispositiu que canviï de mode (emissor/receptor).  Nou mode, 1 byte: La aplicació força al dispositiu a canviar al mode determinat; els possibles valors són “emissor” i “receptor”. Si el dispositiu ja ha canviat al mode desitjat per la App ignorarà el paquet. 9.5.- CODI PROTOTIP Com ja s’ha esmentat en altres parts d’aquesta memòria, aquest ARVA està format d’un Arduino Mega 2560, una pantalla Oled, un altaveu o “buzzer”, un parell de antenes de ràdio, una de Bluetooth i un parell de botons. Tot aquest hardware és necessari per realitzar les funcions bàsiques d’un aparell ARVA i a continuació s’explicarà la lògica que va a dintre de cada un dels dispositius. Abans de començar s’ha de recalcar que un ARVA, com ja s’ha esmentat varies vegades a la memòria, és un aparell de cerca de persones; per tant, es considera que és un aparell capaç de saber on es troba ell mateix i ser capaç d’enviar aquesta informació a un altre dispositiu que, alhora, ha de ser capaç d’oferir un camí ràpid i eficient per trobar el primer aparell. A grans trets es poden diferenciar dos casos d’ús generals; enviament de dades per donar a conèixer la meva localització i cerca d’un dispositiu a partir de les dades anteriors. Per entendre millor el que s’explicarà en els següents apartats es recomana donar un cop d’ull al diagrama següent on podem veure el flux del programa i que fa en cada cas: 130 Figura 9.9. Diagrama de flux dels ARVA 9.5.1.- LÒGICA DEL EMISSOR Aquest apartat explicarà les principals funcions i parts del codi necessari per desenvolupar la funció d’emissor dels ARVA. Un ARVA en mode emissor, en general, és aquell que, com es pot observar a la figura anterior, es dedica a agafar dades del mòdul GPS i enviar la seva localització per les antenes. Primer que tot es defineix un ARVA com una estructura que conté els següents elements: 131 Figura 9.10. Estructura ARVA  initialized: Booleà que indica si un ARVA és vàlid o no  ID: Identificador de l’ARVA  lastUpdated: Guarda l’últim temps en que es van rebre dades de l’ARVA  latitude: Última latitud reconeguda  longitude: Última longitud reconeguda També s’ha de definir l’estructura de paquet del protocol ARVA: Figura 9.11. Estructura d’un paquet  type: Tipus de paquet, útil per diferenciar entre els paquets esmentats a l’apartat 6.2  initialized: Booleà que indica si el paquet és vàlid o no  ID: Identificador de l’ARVA que emet  data: Camp de dades del paquet, en aquest cas s’hi trobarà la latitud i longitud (veure 6.2)  len: Longitud (en bytes) del paquet Un cop es defineix un ARVA i el protocol es procedeix a inicialitzar tots els components necessaris per a la funció d’emissió de dades dels ARVA amb les següents funcions: void rf_setup() -> Inicialitza les variables i pins de les antenes i Bluetooth PRE: No s’han inicialitzat les antenes POST: Les antenes estan inicialitzades i preparades per a enviar void buttons_setup() -> Inicialitza les variables i pins necessaris per fer funcionar els diferents botons 132 PRE: Els botons no funcionen POST: Els botons estan preparats i funcionen Amb aquestes dues funcions ja funcionen les antenes i el botó per canviar de mode. Cal procedir ara a assignar-li el rol d’emissor al ARVA ja sigui iniciant-lo per primer cop (és el mode definit per defecte i sempre s’engegarà en mode emissor) o canviant el mode amb el botó corresponent. Sols queda, ara, obtenir les dades del GPS i enviar-les mitjançant les antenes; per ferho cridarem a les funcions següents: void gps_read(&my_ARVA)->Llegeix les dades que ofereix el GPS i les guarda al paràmetre my_ARVA PRE: El mòdul GPS ha d’estar inicialitzat POST: Es modificarà la latitud i longitud de “my_ARVA” si hi ha dades que llegir void tx_rf(&my_ARVA, RF_SEND_LOCATION) -> PRE: “my_ARVA” ha de ser vàlid POST: S’enviarà un paquet mitjançant les antenes 9.5.2.- LÒGICA DEL RECEPTOR Aquest apartat explicarà les principals funcions i parts del codi necessari per desenvolupar la funció de receptor dels ARVA. Com en mode emissor, el dispositiu necessita instanciar les estructures de ARVA i paquet per que funcioni com en l’apartat 6.4.1 però amb una lleu diferència; es necessita ara d’un segon ARVA que actuarà de “target” o objectiu per a la cerca. Aquest ARVA objectiu no serà vàlid fins haver rebut al menys un paquet d’un ARVA diferent al propi aparell. En primer lloc s’inicialitzen els components necessaris per a fer a executar la funció de recepció executant les següents funcions: void rf_setup() void buttons_setup() 133 void lcd_setup() -> Inicialitza les variables i els pins necessaris per fer funcionar la pantalla void buzz_setup() -> Inicialitza les variables i pins necessaris per fer funcionar l’altaveu o buzzer Un cop els components estan preparats es comença assignant el rol de receptor al ARVA i comprovant si el mòdul GPS té dades per llegir amb la funció: void gps_read(&my_ARVA) Un cop s’han actualitzat les dades del propi ARVA es comprova si s’ha rebut un paquet per les antenes amb una crida a la funció: boolean rx_rf(&pkt) -> retorna cert si s’han pogut llegir dades o fals en cas contrari PRE: Les antenes han d’estar inicialitzades POST: Si hi han dades per llegir es guardaran a la estructura paquet “pkt” i retornarà cert En cas d’haver rebut un paquet es procedeix a donar-lo d’alta a la “base de dades” del dispositiu; un array de ARVA de mida màxim 50. Aquest array es pot modificar i consultar amb les següents funcions: void array_setup() -> Instància l’array i el deixa preparat per emmagatzemar fins a 50 ARVA PRE: Res en concret POST: L’array s’ha inicialitzat i està preparada boolean array_push(ARVA) -> Retorna cert si l’ARVA passat per paràmetre ha sigut afegit a l’array o ha modificat el valor latitud i longitud d’un dels ja existents. Retornarà fals si la array es plena o no s’ha pogut afegir l’ARVA. PRE: L’array ha d’estar inicialitzada (amb array_setup()). POST: l’ARVA “ARVA” s’ha afegit a la llista o bé s’ha modificat els valors dintre l’array en cas que el camp ARVA.id ja estigui enregistrat. boolean array_pop() -> Elimina un ARVA de l’array. Retornarà cert si hi ha almenys un ARVA a l’array i ha pogut eliminar-lo amb èxit o fals si no ha pogut eliminar cap ARVA. 134 PRE: L’array ha d’estar inicialitzada (amb array_setup()). POST: Si l’array no està buida s’haurà eliminat un element de l’array ARVA array_read() -> Extreu un ARVA de l’array i el retorna. Retornarà un ARVA invàlid si l’array és buida. PRE: L’array ha d’estar inicialitzada (amb array_setup()). POST: Si l’array no està buida es retornarà el valor d’un element de l’array boolean array_switch_target() -> Canvia de posició l’índex de l’array; serveix per iterar sobre la mateixa. Retorna cert si s’ha pogut canviar d’element o fals en cas contrari. PRE: L’array ha d’estar inicialitzada (amb array_setup()). POST: Si l’array no està buida es canviarà d’objectiu o iterador. (NOTA: Aquest objectiu serà utilitzat per les funcions read i pop) boolean array_is_empty() -> Retorna cert si l’array es buida o fals si hi ha al menys un element. PRE: L’array ha d’estar inicialitzada (amb array_setup()). POST: Retornarà cert si l’array es buit o fals si hi ha un o més elements. Per tant, si hem rebut un paquet es donarà d’alta a l’array amb la funció array_push(ARVA). Un cop analitzada la informació rebuda de les antenes el dispositiu passa a avaluar si ja té actualment un objectiu per a la cerca o no. En cas de no tindre un objectiu seleccionat, ja sigui perquè encara no s’han rebut dades d’altres dispositius o bé perquè encara no s’ha seleccionat un, l’aparell selecciona un objectiu (si n’hi ha cap enregistrat) amb la funció array_read(). En cas de tenir un objectiu o bé d’haver-ne seleccionat un, es procedeix a avaluar la distància i la direcció en la que es troba respecte del nostre aparell amb les funcions definides a la llibreria TinyGps++ anomenades gps.distanceTo() i gps.courseTo(). Amb aquesta informació el dispositiu és ara capaç de mostrar la direcció i metres que queden per recórrer per trobar un dels aparells ARVA que està en mode recepció; per 135 tant el dispositiu mostra la informació mitjançant la pantalla i l’altaveu amb les següents funcions: void lcd_print(direction, distance) -> Mostra per pantalla una fletxa indicant la direcció i els metres que falten per trobar un ARVA PRE: La pantalla ha d’estar inicialitzada POST: Es mostrarà per pantalla una fletxa en la direcció passada per paràmetre i el número de metres restants void play_beep(dinstance) -> Reprodueix un so que va augmentant de freqüència a medida que els metres disminueixen PRE: L’altaveu o buzzer ha d’estar inicialitzat POST: Es sentirà un so de duració proporcional a la distància que falta Per últim, el receptor, sols falta comprovar si l’usuari ha pitjat els botons de canvi de mode, següent víctima o víctima rescatada; per tant el dispositiu crida la funció buttons_read(número_del_botó) per tal de fer les accions adequades al botó que s’ha pitjat; sent així:  Botó canvi de mode(CH_MODE_BUTTON): Canvia al mode emissor  Botó de següent víctima(NEXT_VICTIM_BUTTON): Crida la funció array_switch_target() Botó de víctima rescatada(RESCUED_VICTIM_BUTTON): Crida la funció array_pop() 9.6.- APLICACIÓ ARVAPP Les funcionalitats a crear destinades a donar cobertura a les necessitats del producte pel tractament de la informació són les següents: - Trucada 112 Permetrà a l'aplicació a enviar un missatge SMS al servei d'emergències 112 indicantne la latitud i longitud mitjançant posicionament GPS per tal que pugui ser rescatada. - Connexió Bluetooth Aquesta funcionalitat permetrà a l'usuari connectar el seu dispositiu mòbil amb el dispositiu ARVA perquè aquests puguin commutar i mostrar informació 136 - Sistema multi víctima Permetrà a l'aplicació guardar la posició de les diferents víctimes que s'hagin localitzat amb el sistema Bluetooth per a que quan es posi el mode receptor, el propi usuari pugui decidir quina d'elles rescatar. Quan una víctima s'hagi salvat, es podrà indicar que s'ha finalitzat la cerca d'aquesta. - Commutació mode transmissor / receptor Permetrà commutar entre emetre la pròpia localització GPS amb el Bluetooth del dispositiu i rebre les localitzacions dels diferents ARVA de l'expedició - Visualització del posicionament de les víctimes Contindrà un mapa en el qual s'assenyalaran les posicions de les diferents víctimes respecte la pròpia - Visualització d'estats Mostrarà diferents dades d'interès per l'usuari, tal com latitud, longitud, altura - Sistema tracking de víctimes Amb la localització de la víctima, l'aplicació guiarà a l'usuari indicant amb una fletxa el camí a seguir fins a trobar la persona a rescatar. 9.6.1.- REQUISITS DE LA INTERFÍCIE El sistema haurà de comptar amb les següents interfícies: - Una interfície dissenyada per a funcionar en terminals mòbils Android amb accés a les funcionalitats de consulta GPS, enviament de SMS, enviament de dades per Bluetooth i 3G, accés a serveis de Google. 9.6.2.- REQUISITS INFORMACIÓ La informació dels terminals mòbils que s'haurà de considerar són: - Identificador del telèfon, un codi únic assignat a cada dispositiu mòbil i Bluetooth - Posició, una variable de coordenades GPS per determinar exactament la posició - Missatge, una variable de text que contingui el missatge a enviar - Número d'emergència al qual enviar el missatge 137 9.6.3.- CASOS D'ÚS Codi Descripció Actor(s) CU001 Enviar posició Usuari terminal CU002 Rebre posició Usuari terminal CU003 Enviar SMS alerta Usuari terminal CU004 Visualitzar posició víctimes Usuari terminal CU005 Visualitzar estats Usuari terminal CU006 Sistema multi víctima Usuari terminal CU007 Tractament dades Usuari terminal CU008 Enllaçar ARVA Usuari terminal Figura 9.12. Casos d’ús. CU001 El cas d'ús ens mostra com el telèfon envia automàticament les dades de localització GPS latitud i longitud del propi terminal per Bluetooth PRE: sistemes GPS i Bluetooth activats Usuari ha d'estar en mode transmissió POST: cap CU002 Aquest cas d'ús rep per Bluetooth unes dades, les quals s'han de tractar i determinar l’ARVA corresponent. PRE: sistema Bluetooth activat Usuari en mode recepció POST: Un cop rebut un paquet de dades per Bluetooth, s'activa CU007 CU003 El cas d'ús mostra com el telèfon envia automàticament un missatge d'alerta i emergència al servei d'emergències 112 144 9.6.5.1.6.- CROMATOGRAFIA DEL LOGOTIP El logotip final és fruit d’elements presents a les 7 iteracions, des de la idea inicial (muntanya blava amb text ArvApp) fins la final (fons porpra i muntanyes blanques). Aquesta idea final és fidel al Material Design de Google, oferint un disseny minimalista, amb colors atípics i de fàcil reconeixement. Aquesta versió final (la vuitena) ofereix a més una part superior més fosca per tal de donar una sensació de profunditat a l’espectador. A continuació es mostren els colors usats amb el seu codi numèric tal i com apareixen a al paleta de Google (veure bibliografia): Figura 9.18.Cromatografia del logotip 145 9.6.6.- APLICACIÓ TERMINAL Les pantalles que conformen el disseny de l'aplicació dels terminals mòbils Android són les següents:  Permís i alerta d'encesa del Bluetooth per a poder utilitzar l'aplicació: Figura 9.19.Captura de pantalla del permís Bluetooth Llista de components amb el sistema Bluetooth encès i aptes amb els quals vincular i començar a utilitzar l'aplicació: Figura 9.20.Llistat de dispositius de Bluetooth activats 146 La estructura de la interfície la qual mostra informació sobre els modes, víctimes, mapa i estats s'ha definit com un conjunt de Tabs o pestanyes sobre les quals l'usuari pot interactuar i passar-les cap endavant i cap endarrere. Cadascuna és independent de l'anterior per tal que siguin el més intuïtives i fàcils d'usar possibles. Aquest conjunt de pestanyes, que en total n'hi ha tres, les classifiquem com a:  Pestanya Mode: permet la commutació entre el mode transmissor i receptor. El mode receptor mostra una fletxa indicativa cap a la víctima més propera, però inclou un sistema de multi víctimes rebudes. Figura 9.21. Mode emissor i mode receptor  Pestanya Mapa: conté la localització pròpia de l'usuari i la de la resta de víctimes gràcies al sistema multi víctima implementat. 147 Figura 9.22.Mapa amb localització fictícia de l'usuari  Pestanya Estats: dóna informació real capturada pels sensors del propi telèfon sobre la latitud, longitud i altitud a la qual es troba l'usuari. Figura 9.23.Captura de pantalla de la pestanya estats 148 Alhora, s'ha implementat un sistema de trucada o enviament d'un missatge als serveis d'emergència 112 amb un missatge ja prefixat. Aquest missatge contindrà la localització (latitud i longitud de l'usuari per a que sigui fàcilment localitzable). Aquest sistema és visible en tot moment gràcies a un dels objectes inclosos a la llibreria pròpia d'Android. Es veu com un botó vermell (així destaca per sobre de la interfície general, ja que és una funció important que ha de poder utilitzar-se en tot moment) a la part inferior dreta de la pantalla, amb una icona d'un telèfon per a fer-lo més intuïtiu. Figura 9.24. Captura de pantalla de l'enviament del missatge al servei d'emergències 9.6.7.- CODI APLICACIÓ ARVAPP Manifest En aquest apartat és on es defineixen totes les propietats del projecte. És el principal arxiu el qual serveix de capçalera per a tot el sistema Android. Per exemple, aquí definim els permisos que tindrà el sistema per a poder accedir a tots els recursos necessaris dels dispositius que tenen accés a la plataforma Android. 149 Per una altra part es defineixen quines són les activitats que s'executaran en inicialitzar l'aplicació, així podem controlar quines poden ser trucades des de la plataforma Android i, per tant, quina icona tindran. Per la resta d'activitats, es va repetint la declaració d'aquestes respectivament. 150 Activities Les activites implementen la lògica de negoci dels serveis posant-se en contacte amb els components de persistència per a la lectura o escriptura d'entitats. A la pantalla principal es mostren totes les opcions que té el programa principal, és la primera que es llença des d'Android. Primer de tot es declaren les variables: 151 Es defineix un Navigation Draweramb el qual s'accedirà a un menú lateral mitjançant el gest de Swype des del lateral esquerre. Alhora, es defineix un DrawerLayout un contenidor que permet la interacció de la vista del navigation drawer. El Fragment Manager i Fragment Transaction s'utilitzen per a poder controlar el contingut que es mostrarà en cada opció clicada per l'usuari. Aquest té quatre opcions que poden ser seleccionades:  Navigation Mode: contindrà una finestra amb tres pestanyes, Mode, Mapa i Estats.  Flock Mode: contindrà una finestra amb dues pestanyes, Ramat i Registre.  Help: mostrarà un diàleg amb informació d'ús de l'aplicació.  Call 112: trucarà al 112 si l'usuari ho requereix. Finalment, es sincronitzen els estats del contenidor amb el DrawerToggle i es crida a la funció listeners per quan l'aplicació ho necessiti. 152 La funció listeners s'executa quan l'usuari clica el botó Floating Action Button (FAB), el qual mostra un diàleg informant a l'usuari que si accepta el diàleg, s'enviarà un missatge al servei d'emergències 112 . Aquest missatge està definit a la funció callForHelp, la qual envia un SMS que conté la latitud i la longitud de l'usuari. Alhora, mostrarà en pantalla que el missatge s'ha enviat correctament mitjançant un Snackbar per a mantenir l'usuari informat. 153 Activity Tab Fragment Es pot observar que quan es selecciona la primera opció del Navigation Drawer, s'executa el Tab Fragment, el qual s'explica a continuació. Aquest conté un TabLayout, el qual és un contenidor de pestanyes. Cada pestanya mostra un Fragment (contingut) diferent ja definit. Es defineix que hi haurà 3 pestanyes en total i un ViewPager, que és el contenidor del TabLayout i que permet la interacció entre aquestes. Es crearà un nou Adapter que controli quins Fragments es mostraran en cada pestanya. 256 0x07, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x07, 0xFF, 0xC0, 0x00, 0x03, 0xFF, 0xF0, 0x00, 0x03, 0xFF, 0xFC, 0x00, 0x01, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x01, 0xFF, 0xFF, 0xC0, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xF0, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFC, 0x00, 0x7F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x7F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x1F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x1F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 }; static const unsigned char PROGMEM southeast [] = { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x00, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x00, 0xE0, 0x00, 0x00, 0x00, 0xE0, 0x00, 0x00, 0x00, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x00, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x00, 0xF8, 0x00, 0x00, 0x00, 0xF8, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFC, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFC, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFE, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFE, 0x00, 0x3F, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x0F, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x03, 0xFF, 0xFF, 0x80, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0x80, 0x00, 0x3F, 0xFF, 0xC0, 0x00, 0x0F, 0xFF, 0xC0, 0x00, 0x03, 0xFF, 0xE0, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xE0, 0x00, 0x00, 0x3F, 0xE0, 0x00, 0x00, 0x0F, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x03, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x00, 0xF8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x38, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0C, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 }; static const unsigned char PROGMEM southwest [] = { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x1F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x1F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x7F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x7F, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFC, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xF0, 0x01, 0xFF, 0xFF, 0xC0, 0x01, 0xFF, 0xFF, 0x00, /* display_setup function * Initializes the display * -------------------------------- * returns: void * ------------------------------*/ void display_setup(){ display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); display.display(); delay(2000); display.clearDisplay(); } /* display_print function * Prints a text on the screen *--------------------------------- * @text: The text to be displayed * -------------------------------- * returns: void * ------------------------------*/ void display_print(String text){ display.clearDisplay(); display.print(text); } /* display_print_arrow function * Display the distance and a * directional arrow on the display *--------------------------------- * @distance: Distance to be * displayed * @course: Direction of the arrow * -------------------------------- * returns: void * ------------------------------*/ void display_print_arrow(double distance, int course){ display.clearDisplay(); display.print(distance); delay(1000); switch(course){ case NORTH : display.drawBitmap(48, 0, north, 32, 32, 1); break; case NORTHEAST : display.drawBitmap(48, 0, northeast, 32, 32, 1); break; case SOUTHWEAST : display.drawBitmap(48, 0, northwest, 32, 32, 1); break; case SOUTH : display.drawBitmap(48, 0, south, 32, 32, 1); break; case SEOUTHEAST : display.drawBitmap(48, 0, southeast, 32, 32, 1); break; case SWOUTHWEST : display.drawBitmap(48, 0, southwest, 32, 32, 1); break; case EAST : display.drawBitmap(48, 0, east, 32, 32, 1); break; case WEST : 257 0x03, 0xFF, 0xFC, 0x00, 0x03, 0xFF, 0xF0, 0x00, 0x07, 0xFF, 0xC0, 0x00, 0x07, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x0F, 0xFC, 0x00, 0x00, 0x0F, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x1F, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x1E, 0x00, 0x00, 0x00, 0x38, 0x00, 0x00, 0x00, 0x20, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 }; static const unsigned char PROGMEM east [] = { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x20, 0x00, 0x00, 0x00, 0x1C, 0x00, 0x00, 0x00, 0x06, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x03, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x01, 0xF8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x7F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3F, 0x80, 0x00, 0x00, 0x1F, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x0F, 0xFC, 0x00, 0x00, 0x0F, 0xFF, 0x80, 0x00, 0x03, 0xFF, 0xC0, 0x00, 0x03, 0xFF, 0xF0, 0x00, 0x03, 0x00, 0x08, 0x00, 0x07, 0xFF, 0xE0, 0x00, 0x0F, 0xFF, 0x80, 0x00, 0x1F, 0xFE, 0x00, 0x00, 0x3F, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x7F, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x7F, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFC, 0x00, 0x00, 0x01, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x03, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x00, 0x00, 0x08, 0x00, 0x00, 0x00, 0x30, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 }; display.drawBitmap(48, 0, east, 32, 32, 1); break; } } 258 16.3.- CODI ARVAPP Android Manifest <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" package="arvapp.navigation"> <uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" /> <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" /> <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" /> <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" /> <uses-permission android:name="android.permission.SEND_SMS" /> <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" /> <application android:allowBackup="true" android:icon="@mipmap/ic_launcher" android:label="@string/app_name" android:supportsRtl="true" android:theme="@style/AppTheme"> <activity android:name=".BluetoothActivity" android:label="@string/app_name" android:theme="@style/AppTheme.NoActionBar"> <intent-filter> <action android:name="android.intent.action.MAIN" /> <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /> </intent-filter> </activity> <activity android:name=".BluetoothDeviceListActivity" android:label="@string/ble_name" android:theme="@style/AppTheme.NoActionBar"> <intent-filter> <action android:name="android.intent.action.VIEW" /> </intent-filter> </activity> <activity android:name=".MainActivity" android:label="@string/app_name" android:theme="@style/AppTheme.NoActionBar"> <intent-filter> <action android:name="android.intent.action.MAIN" /> <category android:name="android.intent.category.VIEW" /> </intent-filter> </activity> <meta-data 259 android:name="com.google.android.gms.version" android:value="@integer/google_play_services_version" /> <meta-data android:name="com.google.android.geo.API_KEY" android:value="@string/google_maps_key" /> <Fragment android:name=".MapFragment" android:label="@string/title_activity_maps"></Fragment> </application> </manifest> 260 Bluetooth Activity protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_bluetooth); Toolbar toolbar = (Toolbar) findViewById(R.id.toolbarBle); setSupportActionBar(toolbar); // Orientation Sensor mSensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE); //This is for SnackBar RelativeLayout v = (RelativeLayout) findViewById(R.id.relative); if (myBA == null) { final Snackbar snack = Snackbar.make(v, "Bluetooth not supported", Snackbar.LENGTH_LONG); snack.setActionTextColor(Color.CYAN); snack.setAction("CLOSE", new View.OnClickListener(){ @Override public void onClick(View view){ snack.dismiss(); } }); snack.show(); finish(); } else { if(!myBA.isEnabled()){ Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE); startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT); } } setListener(); } private void setListener(){ Button aux = (Button) findViewById(R.id.ble_enable_butt); aux.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { Intent i = new Intent(view.getContext(), BluetoothDeviceListActivity.class); startActivityForResult(i, BLUETOOTH_SEARCH_DEVICE); } }); h = new Handler() { public void handleMessage(android.os.Message msg) { switch (msg.what) { 261 case RECIEVE_MESSAGE: byte[] readBuf = (byte[]) msg.obj; String strIncom = new String(readBuf, 0, msg.arg1); sb.append(strIncom); int endOfLineIndex = sb.indexOf("\r\n"); if (endOfLineIndex >0){ String sbprint = sb.substring(0, endOfLineIndex); sb.delete(0, sb.length()); receivePacket(sbprint); String aux = ""; int checksum = 0; try { aux = sbprint.substring(0, 3); checksum = Integer.parseInt(String.valueOf(sbprint.substring (endOfLineIndex-2, endOfLineIndex).charAt(0))); int multiplicator = 1; for(int i = 1; i < sbprint.substring(endOfLineIndex-2, endOfLineIndex).length(); i++){ checksum += Integer.parseInt(String.valueOf (sbprint.substring(endOfLineIndex-2, endOfLineIndex).charAt(i))) * (multiplicator * 10); multiplicator *= 10; } }catch (IndexOutOfBoundsException e){ e.printStackTrace(); } if (aux.equalsIgnoreCase("DVA") && (checksum + 3 == sbprint.length())){ receivePacket(sbprint); } } break; } } }; } @Override protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data){ RelativeLayout v = (RelativeLayout) findViewById(R.id.relative); final Snackbar snack; switch(requestCode){ case REQUEST_ENABLE_BT: switch(resultCode){ 262 case RESULT_CANCELED: //Toast.makeText(this, "Enable Bluetooth", Toast.LENGTH_LONG).show(); snack = Snackbar.make(v, "Must enable Bluetooth", Snackbar.LENGTH_LONG); snack.setActionTextColor(Color.CYAN); snack.setAction("CLOSE", new View.OnClickListener(){ @Override public void onClick(View view){ snack.dismiss(); } }); snack.show(); break; case RESULT_OK: //Toast.makeText(this, "Bluetooth enabled", Toast.LENGTH_LONG).show(); snack = Snackbar.make(v, "Bluetooth enabled", Snackbar.LENGTH_LONG); snack.setActionTextColor(Color.CYAN); snack.setAction("CLOSE", new View.OnClickListener(){ @Override public void onClick(View view){ snack.dismiss(); } }); snack.show(); break; default: snack = Snackbar.make(v, "Something gone wrong, try again", Snackbar.LENGTH_LONG); snack.setActionTextColor(Color.CYAN); snack.setAction("CLOSE", new View.OnClickListener(){ @Override public void onClick(View view){ snack.dismiss(); } }); snack.show(); break; } break; case BLUETOOTH_SEARCH_DEVICE: switch(resultCode){ case RESULT_CANCELED: //Toast.makeText(this, "Link a DVA device", Toast.LENGTH_LONG).show(); snack = Snackbar.make(v, "Link a DVA device", Snackbar.LENGTH_LONG); snack.setActionTextColor(Color.CYAN); snack.setAction("CLOSE", new View.OnClickListener(){ @Override public void onClick(View view){ snack.dismiss(); 263 } }); snack.show(); break; case RESULT_OK: Bundle bundle = data.getExtras(); connectedDevice = bundle.getParcelable("BluetoothDevice"); Intent i = new Intent(getApplicationContext(), MainActivity.class); startActivity(i); break; default: snack = Snackbar.make(v, "Something gone wrong, try again", Snackbar.LENGTH_LONG); snack.setActionTextColor(Color.CYAN); snack.setAction("CLOSE", new View.OnClickListener(){ @Override public void onClick(View view){ snack.dismiss(); } }); snack.show(); break; } } } @Override public void onResume() { super.onResume(); BluetoothDevice device = connectedDevice; if(device != null){ try { btSocket = createBluetoothSocket(device); } catch (IOException e) { Toast.makeText(this, "Error, failed to resume the activity", Toast.LENGTH_LONG).show(); finish(); } myBA.cancelDiscovery(); Log.i("connect", "...Connecting..."); try { btSocket.connect(); Log.i("ok", "....Connection ok..."); } catch (IOException e) { try { btSocket.close(); } catch (IOException e2) { Toast.makeText(this, "Error, failed to resume the activity", Toast.LENGTH_LONG).show(); finish(); } 264 } Log.i("create socket", "...Create Socket..."); mConnectedThread = new ConnectedThread(btSocket); mConnectedThread.start(); } mSensorManager.registerListener(this, mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION),SensorManag er.SENSOR_DELAY_GAME); } // function: onPause -> closes the bluetooth socket @Override public void onPause() { super.onPause(); if(connectedDevice != null){ try { btSocket.close(); } catch (IOException e) { Toast.makeText(this, "Error, failed to pause the activity", Toast.LENGTH_LONG).show(); finish(); } } } // function: onSensorChanged -> When sensor changes do appropriate things with data @Override public void onSensorChanged(SensorEvent event) { if(firstOrientation == -1){ firstOrientation = Math.round(event.values[0]); secondOrientation = -1; } else { secondOrientation = Math.round(event.values[0]); } if(current != pointingDva){ recalculate(); } else { updateArrow(); } } // function onAccuracyChanged -> not in use @Override public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) { // not in use } private class ConnectedThread extends Thread { 265 private final InputStream mmInStream; private final OutputStream mmOutStream; public ConnectedThread(BluetoothSocket socket) { InputStream tmpIn = null; OutputStream tmpOut = null; try { tmpIn = socket.getInputStream(); tmpOut = socket.getOutputStream(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } mmInStream = tmpIn; mmOutStream = tmpOut; } public void run() { byte[] buffer = new byte[256]; // buffer store for the stream int bytes; while (true) { try { bytes = mmInStream.read(buffer); // Get number of bytes and message in "buffer" h.obtainMessage(RECIEVE_MESSAGE, bytes, -1, buffer).sendToTarget(); // Send to message queue Handler } catch (IOException e) { break; } } } public void write(String message) { byte[] msgBuffer = message.getBytes(); try { mmOutStream.write(msgBuffer); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } private BluetoothSocket createBluetoothSocket(BluetoothDevice device) throws IOException { if(Build.VERSION.SDK_INT >= 10){ try { final Method m = device.getClass().getMethod("createInsecureRfcommSocketToServiceReco rd", new Class[] { UUID.class }); return (BluetoothSocket) m.invoke(device, MY_UUID); } catch (Exception e) { Log.i("SOCKET: ", "Could not create Insecure RFComm Connection",e); } 272 // Create a broadcastReceiver for ACTION_FOUND private final BroadcastReceiver myReceiver = new BroadcastReceiver() { @Override public void onReceive(Context context, Intent intent) { String action = intent.getAction(); //When discovery finds a device if(BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)){ //Do whatever you want with the data BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE); if(data.size() <1){ Log.i("Log", "found device:" + device.getAddress()); data.add(device); /*listAdapter.notifyDataSetInvalidated(); listAdapter.setData(data);*/ listAdapter.notifyDataSetChanged(); listViewCompat.invalidateViews(); } else{ boolean unique = true; for(int i = 0; i <data.size(); i++){ if(device.getAddress().equals(data.get(i).getAddress())){ unique = false; } } if(unique){ Log.i("Log", "found device:" + device.getAddress()); data.add(device); /*listAdapter.notifyDataSetInvalidated(); listAdapter.setData(data);*/ listAdapter.notifyDataSetChanged(); listViewCompat.invalidateViews(); } } } } }; //Private function, scans for new devices private void startSearching() { Log.i("Log", "in the start searching method"); IntentFilter intentFilter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND); BluetoothDeviceListActivity.this.registerReceiver(myReceiver, intentFilter); bluetoothAdapter.startDiscovery(); } //Private function, pairs a BluetoothDevice private BluetoothDevice pairDevice(BluetoothDevice device) { 273 try { Method method = device.getClass().getMethod("createBond", (Class[]) null); method.invoke(device, (Object[]) null); return device; }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); return null; } } //Private function, unpairs a BluetoothDevice private void unpairDevice(BluetoothDevice device){ try { Method method = device.getClass().getMethod("removeBond", (Class[]) null); method.invoke(device, (Object[]) null); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } 274 DBContract package arvapp.navigation; import android.provider.BaseColumns; public class DBContract { // Inicialització de les variables comunes que s'utilitzaran per la creació de les taules public static final int DATABASE_VERSION = 1; // Versió de la bd public static final String DATABASE_NAME = "Arvapp.db"; // Nom de la bd private static final String TEXT_TYPE = " TEXT"; // Tipus de text private static final String REAL_TYPE = " REAL"; // Tipus float private static final String COMMA_SEP = ","; // Separació /** * Constructora. Se sol definir així per tal que la crida de la constructora de la classe * Contract no tingui cap efecte. */ private DBContract() {} /** * Classe RegisteredDevices (registeredDevices). */ public static abstract class RegisteredDevices implements BaseColumns { public static final String TABLE_NAME = "registeredDevices"; public static final String COLUMN_DEV_ID = "dev_id"; public static final String COLUMN_LAT = "latitude"; public static final String COLUMN_LON = "longitude"; public static final String COLUMN_LASTUPDATED = "date"; // String que proporciona la creació de la taula "Table1" public static final String CREATE_TABLE = "CREATE TABLE " + TABLE_NAME + " (" + COLUMN_DEV_ID + TEXT_TYPE + " UNIQUE" + COMMA_SEP + COLUMN_LAT + REAL_TYPE + COMMA_SEP + COLUMN_LON + REAL_TYPE + COMMA_SEP + COLUMN_LASTUPDATED + TEXT_TYPE + " )"; // String que proporciona l'eliminació de la taula "Table1" public static final String DELETE_TABLE = "DROP TABLE IF EXISTS " + TABLE_NAME; } } 275 DBHelper package arvapp.navigation; import android.content.Context; import android.database.sqlite.SQLiteDatabase; import android.database.sqlite.SQLiteOpenHelper; public class DBHelper extends SQLiteOpenHelper { public DBHelper(Context context) { super(context, DBContract.DATABASE_NAME, null, DBContract.DATABASE_VERSION); } @Override public void onCreate(SQLiteDatabase db) { db.execSQL(DBContract.RegisteredDevices.CREATE_TABLE); } @Override public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) { db.execSQL(DBContract.RegisteredDevices.DELETE_TABLE); onCreate(db); } } 276 DBManager package arvapp.navigation; import android.content.ContentValues; import android.content.Context; import android.database.Cursor; import android.database.sqlite.SQLiteDatabase; import java.util.ArrayList; import java.util.Calendar; import java.util.Date; import java.util.GregorianCalendar; public class DBManager { private DBHelper dbHelper; DBManager(Context context) { this.dbHelper = new DBHelper(context); } public void insereix(String dev_id, double latitude, double longitude) { SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase(); Calendar c = GregorianCalendar.getInstance(); c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY); ContentValues values = new ContentValues(); values.put(DBContract.RegisteredDevices.COLUMN_DEV_ID, dev_id); values.put(DBContract.RegisteredDevices.COLUMN_LAT, latitude); values.put(DBContract.RegisteredDevices.COLUMN_LON, longitude); values.put(DBContract.RegisteredDevices.COLUMN_LASTUPDATED, c.toString()); db.insert(DBContract.RegisteredDevices.TABLE_NAME, null, values); } public void insereix(DVA dva){ SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase(); ContentValues values = new ContentValues(); values.put(DBContract.RegisteredDevices.COLUMN_DEV_ID, dva.getDev_id()); values.put(DBContract.RegisteredDevices.COLUMN_LAT, dva.getLatitude()); values.put(DBContract.RegisteredDevices.COLUMN_LON, dva.getLongitude()); values.put(DBContract.RegisteredDevices.COLUMN_LASTUPDATED, 277 dva.getLastUpdate()); db.insert(DBContract.RegisteredDevices.TABLE_NAME, null, values); } private void eliminar(String dev_id) { SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase(); db.delete(DBContract.RegisteredDevices.TABLE_NAME, DBContract.RegisteredDevices.COLUMN_DEV_ID + "=?", new String[] {dev_id}); db.close(); } public ArrayList<DVA> query(String devId_searched){ ArrayList<DVA> dvaArr = new ArrayList<>(); SQLiteDatabase db = dbHelper.getReadableDatabase(); String sql = "SELECT * FROM " + DBContract.RegisteredDevices.TABLE_NAME + " WHERE " + DBContract.RegisteredDevices.COLUMN_DEV_ID + " ='" + devId_searched + "'"; Cursor cursor = db.rawQuery(sql, null); if (cursor.moveToFirst()){ do { DVA dva = new DVA(); dva.setDev_id(cursor.getString(cursor.getColumnIndex(DBContract.Regi steredDevices.COLUMN_DEV_ID)));; dva.setLatitude(cursor.getDouble(cursor.getColumnIndex(DBContract.Re gisteredDevices.COLUMN_LAT)));; dva.setLongitude(cursor.getDouble(cursor.getColumnIndex(DBContract.R egisteredDevices.COLUMN_LON)));; dva.setLastUpdate(cursor.getString(cursor.getColumnIndex(DBContract. RegisteredDevices.COLUMN_LASTUPDATED)));; dvaArr.add(dva); } while (cursor.moveToNext()); } cursor.close(); return dvaArr; } } 278 DeviceListManager package arvapp.navigation; import java.util.List; import android.app.Activity; import android.bluetooth.BluetoothDevice; import android.content.Context; import android.content.Intent; import android.os.Bundle; import android.view.LayoutInflater; import android.view.View; import android.view.ViewGroup; import android.widget.BaseAdapter; import android.widget.Button; import android.widget.TextView; public class DeviceListAdapterextends BaseAdapter{ private LayoutInflater mInflater; private List<BluetoothDevice>mData; private OnPairButtonClickListener mListener; public DeviceListAdapter(Context context) { mInflater = LayoutInflater.from(context); } public void setData(List<BluetoothDevice> data){ mData = data; } public void setListener(OnPairButtonClickListener listener) { mListener = listener; } public int getCount() { return (mData == null) ? 0 : mData.size(); } public Object getItem(int position) { return null; } public long getItemId(int position) { return position; } public View getView(final int position, View convertView, ViewGroup parent) { ViewHolder holder; 279 if (convertView == null) { convertView = mInflater.inflate(R.layout.list_item_device, null); holder = new ViewHolder(); holder.nameTv = (TextView) convertView.findViewById(R.id.tv_name); holder.addressTv = (TextView) convertView.findViewById(R.id.tv_address); holder.pairBtn = (Button) convertView.findViewById(R.id.btn_pair); convertView.setTag(holder); } else { holder = (ViewHolder) convertView.getTag(); } final BluetoothDevice device = mData.get(position); holder.nameTv.setText(device.getName()); holder.addressTv.setText(device.getAddress()); holder.pairBtn.setText((device.getBondState() == BluetoothDevice.BOND_BONDED) ? "Unpair" : "Pair"); holder.pairBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { if (mListener != null) { mListener.onPairButtonClick(position); } } }); return convertView; } static class ViewHolder { TextView nameTv; TextView addressTv; TextView pairBtn; } public interface OnPairButtonClickListener { public abstract void onPairButtonClick(int position); } } DVA 280 package arvapp.navigation; import java.io.Serializable; import java.util.Calendar; import java.util.Date; import java.util.GregorianCalendar; public class DVA implements Serializable { private String dev_id; private double latitude; private double longitude; private String lastUpdate; //Constructors public DVA(){ Calendar c = GregorianCalendar.getInstance(); c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY); this.lastUpdate = c.toString(); } public DVA(String dev_id, double latitude, double longitude){ Calendar c = GregorianCalendar.getInstance(); c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY); this.dev_id = dev_id; this.latitude = latitude; this.longitude = longitude; this.lastUpdate = c.toString(); } public DVA(DVA dva){ dev_id = dva.dev_id; latitude = dva.latitude; longitude = dva.longitude; lastUpdate = dva.lastUpdate; } //Get methods public String getDev_id(){ return dev_id; } public double getLatitude(){ return latitude; } public double getLongitude(){ return longitude; } public String getLastUpdate(){ return lastUpdate; } 281 //Set methods public void setDev_id(String dev_id){ this.dev_id = dev_id; Calendar c = GregorianCalendar.getInstance(); c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY); this.lastUpdate = c.toString(); } public void setLatitude(double latitude){ this.latitude = latitude; Calendar c = GregorianCalendar.getInstance(); c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY); this.lastUpdate = c.toString(); } public void setLongitude(double longitude){ this.longitude = longitude; Calendar c = GregorianCalendar.getInstance(); c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY); this.lastUpdate = c.toString(); } public void setLastUpdate(){ Calendar c = GregorianCalendar.getInstance(); c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY); this.lastUpdate = c.toString(); } public void setLastUpdate(String lastUpdate){ this.lastUpdate = lastUpdate; } } 288 StatFragment package arvapp.navigation; /** * Created by Feature on 25/06/2016. */ import android.os.Bundle; import android.support.annotation.Nullable; import android.support.v4.app.Fragment; import android.view.LayoutInflater; import android.view.View; import android.view.ViewGroup; public class StatFragment extends Fragment { @Nullable @Override public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) { return inflater.inflate(R.layout.stat_layout,null); } } 289 TabFragment package arvapp.navigation; import android.os.Bundle; import android.support.annotation.Nullable; import android.support.design.widget.TabLayout; import android.support.v4.app.Fragment; import android.support.v4.app.FragmentManager; import android.support.v4.app.FragmentPagerAdapter; import android.support.v4.view.ViewPager; import android.view.LayoutInflater; import android.view.View; import android.view.ViewGroup; public class TabFragment extends Fragment { public static TabLayout tabLayout; public static ViewPager viewPager; public static int int_items = 3 ; View aux; @Nullable @Override public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) { View x = inflater.inflate(R.layout.tab_layout,null); aux = x; tabLayout = (TabLayout) x.findViewById(R.id.tabs); viewPager = (ViewPager) x.findViewById(R.id.viewpager); viewPager.setAdapter(new MyAdapter(getChildFragmentManager())); tabLayout.post(new Runnable() { @Override public void run() { tabLayout.setupWithViewPager(viewPager); } }); return x; } class MyAdapter extends FragmentPagerAdapter{ public MyAdapter(FragmentManager fm) { super(fm); } @Override public Fragment getItem(int position) { switch (position){ case 0 : return new ModeFragment(); 290 case 1 : return new MapFragment(); case 2 : return new StatFragment(); } return null; } @Override public int getItemPosition(Object ob){ return POSITION_NONE; } @Override public int getCount() { return int_items; } @Override public CharSequence getPageTitle(int position) { switch (position){ case 0 : return "Mode"; case 1 : return "Map"; case 2 : return "States"; } return null; } } } 291 LAYOUT activity_bluetooth <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:id="@+id/relative" android:orientation="vertical" tools:context="arvapp.navigation.BluetoothActivity"> <ImageView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:src="@drawable/mount" android:scaleType="fitXY"/> <TextView android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:textAppearance="?android:attr/textAppearanceLarge" android:text="@string/ble_info_hint" android:id="@+id/ble_info" android:layout_marginTop="30sp" android:textColor="@android:color/white" android:textAlignment="center" /> <Button android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_alignParentBottom="true" android:layout_marginBottom="55sp" android:layout_centerHorizontal="true" android:text="@string/ble_butt_hint" android:id="@+id/ble_enable_butt" android:background="@drawable/custom_button_scan" android:textColor="#ffffff" android:textSize="15sp" /> </RelativeLayout> 292 activity_main <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <android.support.design.widget.CoordinatorLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto" android:id="@+id/coordinatorlayout" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:fitsSystemWindows="true" android:orientation="vertical"> <android.support.v7.widget.Toolbar xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:background="#7027C3" android:id="@+id/toolbar" android:theme="@style/ThemeOverlay.AppCompat.Dark.ActionBar" app:title="ArvApp Tabs" /> <android.support.v4.widget.DrawerLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto" android:layout_height="match_parent" android:layout_width="match_parent" android:id="@+id/drawerLayout"> <FrameLayout android:orientation="vertical" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:id="@+id/containerView"> </FrameLayout> <android.support.design.widget.NavigationView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="match_parent" android:layout_gravity="start" android:id="@+id/shitstuff" app:itemTextColor="@android:color/black" app:menu="@menu/activity_main_drawer" /> </android.support.v4.widget.DrawerLayout> </LinearLayout> 293 <android.support.design.widget.FloatingActionButton android:id="@+id/fab" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_gravity="end|bottom" android:layout_margin="@dimen/fab_margin" android:src="@android:drawable/sym_call_outgoing" /> </android.support.design.widget.CoordinatorLayout> 294 ble_device_list_layout <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <android.support.design.widget.CoordinatorLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:id="@+id/main_contentBle" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:fitsSystemWindows="true" tools:context="arvapp.navigation.BluetoothActivity"> <android.support.design.widget.AppBarLayout android:id="@+id/appbarBle" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:paddingTop="@dimen/appbar_padding_top" android:background="#7027C3" android:theme="@style/AppTheme.AppBarOverlay"> <android.support.v7.widget.Toolbar android:id="@+id/toolbarBle" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="?attr/actionBarSize" android:background="#7027C3" app:layout_scrollFlags="scroll|enterAlways" app:popupTheme="@style/AppTheme.PopupOverlay"> </android.support.v7.widget.Toolbar> </android.support.design.widget.AppBarLayout> <android.support.v7.widget.ListViewCompat android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:id="@+id/list_devices" android:layout_marginTop="65dp" android:cacheColorHint="#00000000"/> </android.support.design.widget.CoordinatorLayout> 295 list_item_device <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:orientation="vertical" android:paddingTop="5dp" android:paddingBottom="5dp"> <Button android:id="@+id/btn_pair" android:layout_width="125dp" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerInParent="true" android:layout_alignParentRight="true" android:text="@string/text_pair" /> <TextView android:id="@+id/tv_name" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_toLeftOf="@+id/btn_pair" android:layout_alignTop="@+id/btn_pair" android:layout_alignParentLeft="true" android:textSize="16sp" android:textColor="#000000" android:text="Galaxy Nexus" /> <TextView android:id="@+id/tv_address" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_toLeftOf="@+id/btn_pair" android:layout_alignParentLeft="true" android:layout_alignBottom="@+id/btn_pair" android:text="000000000" /> </RelativeLayout> 296 map_layout <fragment xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:map="http://schemas.android.com/apk/res-auto" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:id="@+id/map" android:name="com.google.android.gms.maps.SupportMapFragment" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="0dp" android:layout_weight=".75" android:layout_margin="20dp" tools:context="arvapp.navigation.MapFragment" /> tab_layout <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto" android:layout_width="match_parent" android:orientation="vertical" android:layout_height="wrap_content"> <android.support.design.widget.TabLayout android:id="@+id/tabs" app:tabGravity="fill" app:tabMode="fixed" android:background="@color/material_blue_grey_800" app:tabIndicatorColor="#B564E3" app:tabSelectedTextColor="@android:color/white" app:tabTextColor="@android:color/white" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content"> </android.support.design.widget.TabLayout> <android.support.v4.view.ViewPager android:id="@+id/viewpager" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"> </android.support.v4.view.ViewPager> </LinearLayout> mode_tx_layout <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 297 xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin" android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin" > <TextView android:id="@+id/textView" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/emisio_hint" android:textSize="25sp" android:layout_centerHorizontal="true" /> <Button android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/change_mode_hint" android:id="@+id/tx_chmode_butt" android:background="@drawable/chmode_custom_buton" android:textColor="#ffffff" android:layout_alignParentBottom="true" android:layout_marginBottom="30sp" android:layout_centerHorizontal="true" /> </RelativeLayout> mode_rx_layout <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin" android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"> <TextView android:id="@+id/rx_mode_hint" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/recepcio_hint" android:textSize="25sp" android:layout_centerHorizontal="true" /> <ImageView android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="150dp" android:id="@+id/rx_arrow" 304 305 306 307 308 16.5.- CROQUIS I MAQUETES 309 310 311 312