SISTEMA COMPUTARIZADO DE COMUNICACIÓNSISTEMA COMPUTARIZADO DE COMUNICACIÓN   Y CONTROL DE Y CONTROL DE INGRESO A OFICINASINGRESO A OFICINAS

Priscilla Jiménez Pazmiño1, Galo Solís Vargas2, Sara Soriano González3, Verónica Macías4 1Ingeniera en Computación especialización Sistemas Tecnológicos 2005;

email: pjimenez@fiec.espol.edu.ec2Ingeniero en Computación especialización Sistemas de Información 2005;

email: gsolis@fiec.espol.edu.ec3Ingeniera en Computación especialización Sistemas Tecnológicos 2005;

email: ssoriano@fiec.espol.edu.ec4Director de Tesis, Ingeniera en Computación, Escuela Superior Politécnica del Litoral,

199X, Profesor de ESPOL desde 2000, email: mmacias@fiec.espol.edu.ec

RESUMEN

Este sistema se basa en la interacción entre dos aplicaciones que lo componen: SCCIO Portero y SCCIO Usuario.

SCCIO Portero permite mantener comunicados entre sí a los usuarios internos y externos a la organización, y controlar el acceso. Las computadoras que lo ejecuten deberán ubicarse a la entrada del área de oficinas, y mostrarán inicialmente una lista de los usuarios internos con su respectivo estado de conexión -“disponible”, “ocupado”, etc. Dependiendo de éste, el usuario externo podrá comunicarse en tiempo real (audio, vídeo o texto), o dejar mensajes audiovisuales o de texto que podrán incluir una foto instantánea del remitente. Adicionalmente, SCCIO Portero se comunica con un dispositivo electrónico que controla la apertura de la puerta; cada vez que ésta se abre, el sistema toma una foto instantánea de la persona que ingresa, y la registra en la bitácora.

SCCIO Usuario interactúa con los usuarios internos, y les permite consultar y modificar sus datos (nombre, correo electrónico, tipo de mensajes a recibir, contraseñas, etc.); cambiar su estado de conexión; revisar los mensajes que ha recibido; participar en comunicaciones instantáneas; y visualizar el vídeo que esté siendo capturado por un portero.

SUMMARY

This system is based on the interaction between two applications that compose it: SCCIO Portero and SCCIO Usuario.

SCCIO Portero allows intern and extern users of the organization to keep communicated between each other, and to control access. The computers that run it will be located at the entrance of the offices area, and will show initially a list of the intern users with their respective connection status –“available”, “busy”, etc. Depending on it, the extern user will be able to communicate in real time (audio, video or text), or leave audiovisual or text messages which could include an instant photo of the remittent. In addition, SCCIO Portero communicates with an electronic device that controls the door opening; every time it opens, the system takes an instant photo of the person who comes in, and registers it in the logbook.

SCCIO Usuario interacts with the intern users, and allows them to consult and modify their data (name, email, type of messages to receive, passwords, etc.); to change their connection status; to check the messages they have received; participate in instant communications; and visualize the video being captured at SCCIO Portero.

INTRODUCCIÓN

Este proyecto surgió al observar las necesidades que existen dentro de la Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación, en cuanto a la comunicación con los profesores que no disponen de oficinas o que se encuentran ausentes la mayor parte del tiempo,  y a la seguridad y control de ingreso a éstas. Con este fin, se ha diseñado un sistema que se pueda implementar en cualquier entorno organizacional, y que cumpla con los siguientes objetivos: aumentar la seguridad y controlar el ingreso a las oficinas; brindar un enlace de comunicación más práctico y efectivo entre el personal interno de la organización y cualquier persona que requiera comunicarse con ellos; y proveer un mecanismo que permita a los usuarios internos mantenerse al tanto de las personas que los han estado solicitando.

CONTENIDO

Herramientas y recursos utilizados

Las principales bases teóricas que contribuyeron al desarrollo de este proyecto son: Arquitectura cliente/servidor.- El desarrollo de este sistema está basado en una arquitectura de tres capas o niveles, que consta de un nivel de presentación (sistema portero, usuario y administrador), uno de procesamiento (servidor), y otro de almacenamiento de datos (base de datos). Los tres sistemas del nivel de presentación hacen requerimientos al servidor, y éste accede a la capa de almacenamiento para procesarlos. En el sistema, ésta puede estar constituida por cualquier base de datos, debido a que la conexión se realiza a través de ODBC y la cadena de conexión se almacena en un archivo, lo que permite que pueda ser modificada. Para la implementación de la comunicación entre los clientes y el servidor se utiliza Microsoft .NET Remoting, que permite a los objetos interactuar entre ellos a través de dominios de aplicación distintos.

Obtención de vídeo, audio e imágenes instantáneas, desde dispositivos de captura de audio y vídeo.- Esta tarea es realizada por el sistema portero cada vez que un usuario externo graba y envía un mensaje, y cuando se registra el ingreso de alguna persona por la puerta. Para esto, se utiliza una librería basada en DirectShow, un API que permite a las aplicaciones basadas en Windows controlar una amplia gama de dispositivos de entrada de audio/vídeo. Provee soporte para varios formatos, desde WAV y AVI hasta Windows Media. Dado que estos tipos de contenido consumen gran cantidad de espacio en disco, es necesario utilizar compresores que reduzcan el tamaño de los archivos de multimedia que se generen; para la implementación de este sistema, el compresor de vídeo que se utilizó fue MPEG4 versión 3, aunque éste es un dato que puede modificarse en la configuración.

Transmisión de vídeo y audio por red.- Esta tarea se lleva a cabo cuando se solicita establecer una comunicación de audio o vídeo entre un usuario externo y uno interno, y cuando éste desea visualizar el vídeo que está siendo capturado por un portero determinado. Para esto, se utiliza el ConferenceXP de Microsoft, que permite transmitir audio y vídeo de alta calidad, con baja latencia. Esta herramienta brinda facilidades para la configuración del hardware, ya que soporta dispositivos plug-and-play; integra tecnología avanzada de multimedios, tales como DirectShow, Windows Media, y DirectX; emplea una arquitectura punto a punto, que previene congestiones en la red y puntos de falla únicos, debido a que carece de un servidor; y envía los streams a través de la red, utilizando una implementación del Real-time Transport Protocol o RTP (un estándar IETF para la transmisión de audio y vídeo), que está basado en los sockets de Windows (System.Net.Sockets), y algoritmos de corrección de errores FEC.

Resultados

La utilización de herramientas multimedia para el proceso de comunicación agilita y hace más intuitivas las tareas para el usuario. Esto se evidencia en el diseño y el uso de

controles e interfaces al interior del sistema, principalmente en SCCIO Portero. En el caso de esta aplicación, era necesario presentar una interfaz intuitiva y familiar a los usuarios, principalmente en el proceso más complejo, que es el de grabación de mensajes de audio o vídeo, ya que podría tratarse de personas que no hayan tenido experiencia en el uso de un computador. En este caso, las funciones que se proveen son similares a las que presenta cualquier equipo diseñado para grabar y reproducir este tipo de contenido, como videograbadoras, equipos de sonido, etc., con el objetivo, de que los usuarios puedan reconocer e intuir qué funciones utilizar y cómo hacerlo.

Figura 1. Interfaz para la grabación de mensajes de vídeo.

En el proceso de comunicación, la atención de los usuarios debe concentrarse en las ventanas de vídeo que se despliegan y que representan a los dos extremos de la comunicación, tal como suele hacerse en los sistemas de video-conferencia. A continuación se presenta la interfaz que aparece tanto en SCCIO Usuario como en SCCIO Portero.

Figura 2. Interfaz de comunicación de vídeo en SCCIO Usuario.

Figura 3. Interfaz de comunicación de vídeo en SCCIO Portero.

Todas las transacciones que se llevan a cabo en el sistema se registran en una bitácora, junto con una foto del usuario que intervino; esto permite que se pueda identificar de manera inequívoca a las personas que ingresan al área de oficinas o que participan en el proceso. La interfaz que provee el sistema para la consulta de transacciones que se han realizado, se presenta a continuación.

Figura 4. Interfaz de consulta de transacciones registradas en la bitácora.

Como resultado de la aplicación de las herramientas y recursos utilizados en el desarrollo, se obtuvieron las siguientes características para el sistema:

Puede implementarse en entornos organizacionales de cualquier tamaño, y soportar futuros crecimientos.

Su adaptabilidad permite que pueda funcionar con un gran número de tecnologías existentes y soportar cambios a tecnologías posteriores. Por ejemplo, el sistema funciona con cualquier dispositivo de captura de vídeo, base de datos, y compresor de audio y vídeo.

Es económicamente viable porque no representa un gasto elevado para la organización que lo vaya a implementar. Esto se debe a que no es necesario realizar una gran inversión para que funcione correctamente.

Lleva a cabo la comunicación entre los clientes y el servidor de manera segura y eficiente.

Mejora la comunicación principalmente en el caso de los usuarios que no disponen de una oficina o no pasan mucho tiempo en ella.

Incrementa la seguridad y permite llevar un control del acceso al área de oficinas. Utiliza eficientemente el espacio de disco duro asignado a los usuarios al emplear

compresores tanto para el audio como para el vídeo. Transmite eficientemente vídeo y audio de alta calidad con baja latencia, sin

congestionar la red.

CONCLUSIONES

Actualmente el sistema está configurado para trabajar con el compresor MPEG4 v3, y este dato se obtiene de un archivo, de modo que puede ser modificado. Sin embargo, la modificación de esta información deberá ser justificada, es decir, el nuevo compresor asignado deberá tener una capacidad de compresión mayor que la actual, de modo que permita administrar más eficientemente el espacio en disco. Para aprovechar la mayor capacidad de compresión, en la creación de mensajes más extensos, podría aumentarse el tiempo de duración de estos, que también es un dato modificable dentro de la configuración del sistema.

Como conclusión, podemos agregar que el uso de multimedios, como parte integral de este proyecto, agilita el proceso de comunicación y hace más natural para el usuario la interacción con el sistema; adicionalmente, constituye el mecanismo más eficaz en lo que respecta a brindar seguridad, ya que permite identificar de manera inequívoca a las personas que acceden al área de oficinas.

REFERENCIAS

Autor, Fecha, nombre del artículo, pagina 1. P. Jiménez, G. Solís, S. Soriano, “Sistema Computarizado de Comunicación y

Control de Ingreso a Oficinas” (Tesis, Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación, Escuela Superior Politécnica del Litoral, 2005).

2. DirectX.Capture Class Library, http://www.codeproject.com/cs/media/directxcapture.asp

3. DirectShow.NET, http://www.codeproject.com/cs/media/directshownet.asp4. Formatos utilizados en la tecnología multimedia,

http://www.utp.ac.pa/seccion/topicos/multimedia/formatos.html#video5. Overview of the MPEG-4 standard,

http://www.chiariglione.org/mpeg/standards/mpeg-4/mpeg-4.htm#1.16. ConferenceXP Research Platform,

http://www.conferencexp.net/Community/Default.aspx?tabindex=12&tabid=277. ConferenceXP Architecture,

http://www.conferencexp.net/Community/Default.aspx?tabindex=12&tabid=228. Introducción a la compresión de vídeo,

http://www.fuac.edu.co/autonoma/pregrado/ingenieria/ingelec/proyectosgrado/compresvideo/int_comp_video.htm

Temas del manual del programador de .NET Framework de la MSDN Library Visual Studio .NET 2003:9. Generar una aplicación .NET Remoting básica10. Configuración de objeto remoto11. Utilizar un socket de servidor asincrónico12. Utilizar un socket de cliente asincrónico