Bitácora Desarrollo Punto de Reciclaje Democrático El proyecto nace de la necesidad de la Fundación M3D de integrar a las comunidades en la concientización del reciclaje de botellas PET, como manera de autosostenimiento de la generación de filamento para el desarrollo de proyectos 3D. De esta manera nace la idea del proyecto del Punto de Reciclaje Democrático donde las personas participan activamente en el reciclaje de botellas PET votando por uno de varios proyectos que la misma Fundación M3D patrocinara para ayudar a la comunidad. De esta manera se recibe como insumo las botellas PET mientra que la gente vota por el proyecto de su elección.
Figura 1 - Modelo Votación Reciclaje Botellas PET Se planteó como punto inicial para el desarrollo del proyecto el espacio FabLab de Altos de Cazuca promocionado por la Fundación M3D para el desarrollo de proyectos asociados al tema de impresión 3D en comunidades vulnerables. Este proyecto contará con los siguientes espacios: ●
Biblioteca Comunitaria: Es un espacio de servicio a la comunidad que prestara el servicio de préstamo de libros entre otros servicios. En este punto será instalado una EduBox que es una computadora donde se publicaran contenidos digitales para ser consumidos a traves del WiFi local. Este espacio contará entonces con servicio de energía eléctrica y WiFi.
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Hackerspace: También denominado la casa de las botellas a que fue construido usando botellas PET. Este será el espacio para el desarrollo de proyectos de la comunidad. Al contrario de la biblioteca, este espacio no tiene energía eléctrica ni WiFi.
El siguiente gráfico ilustra el espacio físico donde se desarrollará el proyecto, teniendo en cuenta que la distancia entre ambos espacios es de 100 metros.
Figura 2 - Espacio Físico FabLab Altos de Cazuca
De acuerdo con el espacio a interactuar, el proyecto debe cumplir con los siguientes requisitos funcionales: ● ● ● ● ● ●
Registrar el conteo de botellas ingresadas al punto Enviar el conteo de votos por proyecto por WiFi para su registro por Internet De acuerdo al espacio, el proyecto estara compuesto por dos nodos: Nodo Cliente a ser instalado en el Hackerspace y el Nodo Servidor a ser instalado en la biblioteca El Nodo Cliente deberá operar con batería ya que en el Hackerspace no existe energía eléctrica El Nodo Servidor deberá conectarse por WiFi a la EduBox para el registro de información de los votantes Por la separación física entre los nodos, la comunicación entre estos debe hacerse de forma inalámbrica por radiofrecuencia.
El siguiente gráfico ilustra la composición de los nodos y su interacción con el espacio físico:
Figura 3 - Nodos Proyecto vs Espacio Físico FabLab Altos de Cazuca Una vez definidas las restricciones tecnológicas y funcionales de los nodos, se elige como plataforma tecnológica los microcontroladores MSP430 de Texas Instruments programados bajo el FrameWork Energia www.energia.nu que permite el desarrollo de proyectos sobre esta plataforma de la misma manera como se programa un Arduino. La siguiente gráfica ilustra la configuración de pines de la plataforma Energia utilizando el microcontrolador MSP430G2553.
Figura 4 - FrameWork Energia con Microcontrolador MSP430G2553 A continuación se detalla el desarrollo de los nodos Cliente y Servidor. Nodo Cliente Como este nodo se debe comunicar de forma inalámbrica con el Nodo Servidor, se planteó el uso de módulos de radiofrecuencia conocidos como módulos RF. Inicialmente se planteó el uso del modulo NRF24L01 que permite las comunicaciones inalámbricas en la banda RF de 2.4GHz. A continuación se ilustra el módulo NRF24L01 y sus características técnicas.
Figura 4 - Módulo NRF24L01 Banda Libre Canales de comunicación Tasa de transferencia (Velocidad) Voltaje de entrada Nivel de salida Sensibilidad de recepción Cobertura Consumo de corriente Interfáz SPI Tamaño
2.4GHz 125 multipunto 250Kbps~1Mbps~2Mbps 1.9V/3.6V +7dB -90dB 15 metros ~ 30 metros (espacios cerrados) 100 metros (áreas abiertas). < 20uA 8MHz 2.9cm x 1.6cm x 1.1cm
Aunque inicialmente la distancia del módulo era la adecuada, en pruebas preliminares en espacios cerrados presentaba dificultades cuando los nodos no se veían directamente, se decidió migrar el desarrollo al módulo RF NRF905 que tiene mejores prestaciones de distancia ya que tiene una antena propia incorporada lo que permite que la señal pueda atravesar obstáculos que se presenten entre los nodos. A continuación se ilustra el módulo NRF905 y sus características técnicas.
Figura 5 - Módulo NRF905 Frecuencia de operación Funciones Número de canales Modulación Velocidad de transferencia de datos Potencia de salida (máxima) Sensibilidad Voltaje de operación Corriente de recepción Corriente de transmisión Rango de operación Antena
433/868/915MHz Transmisión/recepción 170 (TDMA-CDMA-FDMA) FSK/GMSK 76.8Kbit +10dBm -100dBm 2.7V~3.3V 12.2mA 30mA 100 metros ~ 200 metros Incorporada
Nodo Servidor El nodo servidor es el encargado de enviar la información del punto a través de WiFi, por lo que se decidió utilizar el módulo WiFi ESP8266-07 que permite el información a Internet de una forma sencilla. A continuación se ilustra el módulo ESP8266 y sus características técnicas.