Publicación: 03 Enero 2022
Resumen: Los dispositivos móviles actuales cuentan con una amplia variedad de componentes y sensores que pueden ser aprovechados para el desarrollo de las aplicaciones. Puntualmente, la posibilidad de geolocalizar al portador del dispositivo genera una gran variedad de aplicaciones, por ejemplo, mapas con recorridos según el tránsito, posibilidad de encontrarse con gente cercana, pedidos de opiniones sobre lugares que el usuario ha visitado entre tantos otros. Otra aplicación que se destaca es poder detectar cuando el usuario entra o sale de una zona determinada lo que se conoce como geovallas (del inglés geofencing). Las geovallas son cercas o límites virtuales determinados por coordenadas geográficas. Si bien esta técnica tiene una gran variedad de aplicaciones, en este trabajo se hace hincapié en su utilización para el monitoreo activo de personas ya sean adultas con algún problema de salud o niños. Se presentan dos aplicaciones que actualmente están siendo desarrolladas por el grupo de investigación y desarrollo, explicando sus características y posibles usos.
Palabras clave: geovallas, dispositivos móviles, GPS.
Abstract: Today's mobile devices have a wide variety of components and sensors that can be used for application development. Specifically, the possibility of geolocating the device user, generates a great variety of applications, for example routing on maps according to traffic, the possibility of meeting nearby people, requests for opinions on places that the user has visited, among many others. Another application that stands out is being able to detect when the user enters or leaves a certain area, what is known as geofencing. Geofences are virtual fences or boundaries determined by geographical coordinates. Although this technique has a wide variety of applications, this work emphasizes its use for the active monitoring of people, whether they are adults with a health problem or children. Two applications that are currently being developed by the research and development team are presented, explaining their characteristics and possible uses.
Keywords: geofencing, mobile devices, GPS.
I. Introducción
La alta inserción de dispositivos móviles, principalmente teléfonos celulares, ha cambiado la forma en que las personas se comunican y también generó la posibilidad de desarrollar nuevas aplicaciones. Los dispositivos móviles son cada vez más sofisticados, tienen un gran poder de cómputo y forman parte de la vida cotidiana [1]. Hay aproximadamente 4,32 mil millones de internautas que ingresan desde dispositivos móviles, esto representa un 92,6% de todos los internautas globales. A su vez cabe destacar que el 91,5% de los usuarios de internet ingresan desde un Smartphone [2]. Se desprende de estos porcentajes que en su mayoría los teléfonos móviles desde los que se accede a internet son Smartphones.
Los smartphones cuentan con una gran cantidad de sensores que permiten enriquecer las nuevas aplicaciones. Tomando en cuenta su uso masivo y las posibilidades de hardware, componentes y sensores, es importante planificar el desarrollo de aplicaciones innovadoras que aprovechen dicho hardware [3]. Los dispositivos móviles son objeto de interés para el desarrollo de aplicaciones tanto en el ámbito académico como en la industria [4].
El GPS y brújula pueden utilizarse para poder tener la ubicación actual del usuario y el sentido en que está apuntando en su posición. El acelerómetro puede utilizarse para conocer con que velocidad se mueve y se podría saber si está caminando o va en un vehículo. El barómetro permite detectar cambios en la altura por ejemplo si escaló una montaña, o subió algunos pisos. Todos estos sensores disponibles en la mayoría de los smartphones permiten tener mayor conocimiento de las actividades de los usuarios de estos dispositivos. Por otra parte, además de los sensores estos dispositivos suelen contar con otros componentes como cámara y micrófono, en algunos casos lector de huella, NFC (Near-field communication [5]), etc.
Al construir aplicaciones existe la posibilidad de realizar un desarrollo nativo (para un sistema operativo en particular), y en dicho caso se tiene el acceso total a todos estos sensores y componentes. Pero también es factible construir una solución web ya que, gracias a los estándares del W3C (Consorcio Web Internacional [6]), el acceso al hardware también está asegurado, aunque en menor medida desde la web.
El avance de los servicios basados en la localización (LBS [7]), ha arrojado el concepto de geofencing (geovallas) que permite que las aplicaciones brinden servicio, disparen alertas o arrojen determinada información según si el usuario entra o sale de dichas vallas virtuales.
Este artículo está organizado de la siguiente manera, en la sección II se explica el concepto de las geovallas, en la sección III los campos en los que puede ser aplicado el concepto de geofencing, en la sección IV se presentan dos aplicaciones que hemos desarrollado haciendo uso de geofencing, finalizando en la sección V con las conclusiones alcanzadas.
II. geovallas
Los servicios basados en la localización (LBS) han sido desarrollados desde hace mucho tiempo, por ejemplo, ya en 1997 donde puede observarse la aparición de un trabajo académico [8] en el que se planteaba que el GPS (sistema de posicionamiento global) sería a futuro ampliamente utilizado permitiendo una amplia variedad de servicios que dependen de la ubicación, como la indicación de direcciones y la navegación. Con el pasar de los años surgieron otros artículos que dieron paso a otras posibilidades de trabajar con notificaciones cuando se acercan a un lugar determinado, por ejemplo, una persona cuando llega al supermercado podría recibir su lista de compras [9]. Esto derivó a la posibilidad de definir vallas o cercas virtuales, en las que no se trata de punto en particular sino de una zona de interés, esta zona puede ser un círculo, un cuadrado o una forma irregular montada en forma virtual sobre un mapa real.
Geofencing consiste en definir una reducida área geográfica la cual será considerada como referencia para disparar un evento en el momento que el usuario ingresa o sale de dicha área denominada geovalla, [11]. Esa área, se trata de un perímetro virtual, dentro del cual se monitorea al usuario con algún objetivo concreto por ejemplo ofrecer servicios o enviar notificaciones. Ese perímetro puede estar definido con una línea, un círculo, o formas más complejas. El perímetro virtual puede tener diversas formas definidas mediante polígonos. [12].
El término de Geofencing o Geovalla, es muy popular en base a las búsquedas realizadas en Google asociadas con ambos términos (inglés y castellano) puede observasen la Fig. 1 que diversos países han buscado frecuentemente este concepto. Esta figura fue obtenida usando Google Trends [10], muestra los países donde fue mayor el interés de búsqueda de dichos términos (el color más oscuro representa mayor intensidad de búsquedas), los tres lugares donde hay mayor interés en la búsqueda del término en estos últimos 5 años fueron: Pakistán, Santa Elena y Estados Unidos.
El desarrollo de aplicaciones, que permitan establecer y hacer usos de las vallas virtuales, puede realizarse tanto de forma nativa como en una aplicación web. En los entornos de desarrollo para aplicaciones nativas se provee de APIs, existiendo documentación que permite ver como se crean y administran las vallas virtuales (por ejemplo, la guía completa de Android se encuentra en [13] y la de IOs en [14]). Si en vez de optar por un desarrollo nativo se considera realizar un desarrollo web existen distintos servicios disponibles en la web que permiten administrar las Geovallas, algunos ejemplos de ellos son: Proximi.io [15], Radar.io [16], TomTom Geofencing API [17], estas plataformas disminuyen los costos de desarrollo.
III. CAMPOS DE APLICACIÓN
Existen distintos campos de aplicación en los que se requiere únicamente que el usuario cuente con un dispositivo móvil. Geofencing es una de las tecnologías centrales para los servicios basados en la localización (LBS), incluida la publicidad, el seguimiento y la gestión de riesgos [18]. A continuación, se presentan campos de aplicación donde la aplicación de Geovallas ha resultado imprescindible.
A. Publicidad
La publicidad más tradicional (carteleras de tiendas, avisos en la vía pública, en medios masivos como diarios, televisión y radio) no parecen ser suficiente para atraer nuevos clientes o fidelizar los existentes. La publicidad digital permite segmentar al público en base a sus intereses o incluso que la publicidad llegue a sus dispositivos móviles en el momento que está cerca de la tienda [19]. Se trata de publicidad de proximidad y ha sido un tema de gran interés producto del cual existen diversos trabajos interesantes [20], incluso uno de ellos plantea el uso de publicidad de proximidad, para una campaña electoral [21]. Este tipo de publicidad permite detectar por ejemplo cuando un potencial cliente se encuentra cerca de determinado negocio y enviarle ofertas y promociones para captar su atención de forma inmediata. La proximidad hace la facilidad del consumo del producto/servicio que se quiera ofrecer por lo que es un fuerte argumento de venta. Existe una gran diversidad de aplicaciones en lo que respecta a publicidad de proximidad.
B. Servicios Turísticos
Del mismo modo que la publicidad de proximidad, también se puede contar con una aplicación que por cercanía ofrezca distintos puntos turísticos, podría personalizarse según los sitios de interés de cada usuario (Museos, Teatros, Lugares históricos, etc.), también se podrían a través de Geovallas tener cargados los recorridos turísticos y alertar al usuario si se va de las zonas turísticas. Estas alertas permiten evitar que se acerque a zonas peligrosas, se pierda o desperdicie su tiempo en zonas que no tienen interés turístico.
En algunos casos, se cuenta con aplicaciones móviles basadas en geofencing para los recorridos autoguiados que se realizan por ejemplo en museos [22], [23]. En algunas ciudades como Malang (Indonesia) la escasez de profesionales que se desempeñen como guías turísticos para explicar sobre el patrimonio histórico de la ciudad, llevó a la necesidad de desarrollar una aplicación móvil que dio muy buenos resultados [24]. En otra ciudad de Indonesia (Bandung), un grupo hotelero en conjunto con una universidad de dicha ciudad implementaron por medio de una aplicación en Android, geovallas que permiten a sus huéspedes tener marcaciones de zonas turísticas con puntos de interés cercanos al hotel [25].
C. Transporte y Logística
Considerando que las geovallas permiten el monitoreo de áreas geográficas, automáticamente detectando objetos móviles que ingresan o salen de los perímetros virtuales establecidos [26]. Resulta importante aprovechar las posibilidades de Geofencing en el área de transporte y logística. Las geovallas se aplican desde el monitoreo de flotas [26], [27], [28], [29] hasta el control de vehículos autónomos [30]. Por otra parte, relacionado con esta temática en [31] se presenta la posibilidad de enviar alertas a los conductores cuando están próximos a una zona de accidente. En [32] se propone el análisis en tiempo real de las geovallas para evitar colisiones de vehículos aéreos tripulados y no tripulados.
D. Asistencia mediante Monitoreo
Mediante el esquema de proximidad a un área específica y el tiempo de permanencia en la misma se abre paso a otros campos de aplicación por ejemplo en el ámbito hospitalario. Una de las posibilidades es la evaluación de la calidad en la atención hospitalaria y documentar la efectividad y efectos adversos de las terapias. Con este objetivo se destaca un artículo en el que se desarrolla una aplicación para personas mayores de 18 años que entre otras cosas incluye una encuesta para completar cada vez que se detecta que están en cercanía de un hospital, para poder tener conocimiento durante las primeras horas de la atención recibida en el hospital, se incluirían a futuro geovallas que puedan ser configuradas para incorporar servicios de tratamientos por fuera de los hospitales, centros de kinesiología por ejemplo [33].
En esta área, también se encuentran trabajos relacionados con servicios de geolocalización planificados para adultos y niños como es el caso del proyecto “Azulado” [34], en el que se planifica un servicio pago mediante el cual se recibe un pequeño equipo de geolocalización y desde el cual se obtiene la posición actual y se puede configurar una única geovalla como zona segura.
IV. Aplicaciones Desarrolladas
El área de monitoreo es en la cual se han desarrollado aplicaciones basadas en geofencing, como parte del trabajo del equipo de investigación. Bajo el nombre de “Vigía” surgen dos aplicaciones con objetivos distintos una para niños y otra para adultos mayores.
Para el desarrollo de estas aplicaciones se utilizó, para el backend C# con bases de datos SQL Server. Para el frontend (parte móvil) se utilizó Android Studio con la API nativa de Google de Geofencing y la API de estado de batería. Uno de los problemas del análisis constante de las respuestas entregadas por los componentes y sensores es el agotamiento de la batería del equipo. Por ello, tener conocimiento del estado de la batería permitirá por ejemplo espaciar el tiempo de detección de la localización en el caso de batería menor a un determinado límite.
Estas aplicaciones fueron desarrolladas en capas separando completamente la interfaz de usuario para poder implementarla en distintos dispositivos, tanto teléfonos celulares como relojes inteligentes (con sistema operativo Android). Se planteó que el desarrollo sea ofrecido en las tiendas de aplicaciones de forma gratuita.
A. Vigía Escolar
Debido a la preocupación ante la inseguridad, se pensó en una aplicación que permita a los padres o tutores de un niño poder tener la tranquilidad de que si el niño se aleja de la zona en donde debería encontrarse se disparará una alerta avisándole. Esta alerta puede dispararse si el niño no se encuentra en una zona segura o no se encuentra en una zona que debería estar en un horario específico. Si bien no hay mayor seguridad que un adulto pueda acompañar al niño, cuando esto no es posible la aplicación permite dar soporte a esta necesidad. Es importante que la tecnología pueda dar soporte a las necesidades diarias, por medio de una aplicación que puede ser utilizada en el propio teléfono celular, sin tener que pagar un costo por la adquisición de esta o por su utilización.
En la aplicación pueden definirse geovallas en donde se identifique los senderos escolares que son seguros (para acompañar a los estudiantes que vuelven caminando solos desde la escuela a sus casas). En la Ciudad Autónoma de Buenos Aires hay 309 senderos Escolares cubiertos por 724 Agentes de prevención con respaldo de la policía y cámaras de seguridad del centro de monitoreo urbano, los cuales pueden observarse en la Fig. 2, extraída de [35]. Estos senderos o corredores escolares seguros se definen a lo largo de todo el país, siendo tan sólo un ejemplo el de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, dado que son las zonas en donde habrá más estudiantes que las utilizan y mayor control. Es importante que los niños sobre todo cuando hacen el recorrido solos puedan utilizar mayormente estos senderos. Al ser configurables las zonas seguras, desde la aplicación Vigía Escolar, es posible utilizarla en cualquier zona geográfica, es por ello que los senderos seguros de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires son tan sólo un ejemplo.
El Vigía escolar permite configurar las geovallas en las que se espera que se mantenga el niño disparando una alerta si se va de la zona esperada, incluso permite definir estas zonas por día u horario. En la Fig. 3, se muestra la pantalla de configuración de las locaciones donde el niño puede encontrarse en determinado horario a fin de poder detectar si sale de dicha área cuando debería permanecer allí.
En la Fig. 4, se muestra la pantalla de configuración de circuitos para ver si al trasladarse de un lugar a otro se va del corredor seguro predefinido. Puede observarse que es posible configurar diferentes circuitos y habilitar los mismos en distintas franjas horarias o para algún día y horario puntual (para un evento determinado).
Quedan nuevas características por incorporar en una siguiente versión de la aplicación como por ejemplo velocidad de movimiento para detectar si el niño está en un vehículo, así como si el niño vuelve en un colectivo, de tal forma que se dispare una alerta en el momento que se sube a él para que los padres o tutores puedan ir a buscarlo a la parada del colectivo antes que descienda.
B. Vigía Adulto
Vigía adulto se implementa con otros objetivos (sin incluir el de seguridad en espacios públicos). Fue pensado para realizar el monitoreo de personas con alguna patología o adultos mayores, a fin de evitar accidentes que puedan ocurrirles o bien ayudar en un posible caso de desorientación de tiempo y espacio [36]. Es importante al momento de desarrollar una aplicación considerar el perfil de usuario al que va dirigida, a diferencia del perfil de un escolar que usa habitualmente la tecnología y tiene una relación estrecha con su teléfono móvil, esto no sucede con los adultos mayores . Por lo que, es importante pensar en la opción de su implementación con tecnología vestible en inglés “wearable”. Este término ingles puede traducirse como llevable o vestible [37], quedan excluidos de este concepto una computadora o dispositivo concreto sino electrónica planificada para ser vestida, puede ser un complemento o incluso estar embebida dentro de la propia ropa [38].
Con las mismas características que el desarrollo del Vigía escolar esta aplicación fue pensada para funcionar en Android pudiendo monitorear a la persona por medio de un reloj inteligente en vez de un teléfono celular. En ambas aplicaciones hay distintos roles de usuario, por una parte, habrá un usuario que será el tutor de la persona que se encarga desde un celular de poder cargar las zonas seguras, los horarios de dichas zonas, e incluso puede cargar a que contactos disparar las distintas alertas. Si bien se busca que la aplicación sea transparente para el usuario monitoreado, existe también la posibilidad que reciba las alertas si así lo desea para prevenirlo si está saliendo de una zona segura. Las opciones de configuración permiten abarcar todos los escenarios de necesidad posible. En la pantalla principal pueden observarse 6 opciones (ver Fig. 5).
V. Conclusiones
En las aplicaciones desarrolladas para asistencia mediante monitoreo, se utilizan distintos sensores del dispositivo: GPS, brújula, acelerómetro, barómetro, lo cual permite obtener datos claros y poder generar alertas confiables. Estas alertas son configurables según la necesidad de cada persona a la que se la está asistiendo y también según las posibilidades de él o los contactos que se encargarán de asistir a dicha persona. La idea es que estas aplicaciones sean transparentes para el usuario en caso de adultos mayores y que permitan realizar sus actividades cotidianas de forma más segura. Quién recibe las alertas o notificaciones que pueda comunicarse con la persona para ver si está bien, recordarle algo específico. La tecnología vista como un soporte al seguimiento que siempre alguien realiza para asegurar que se encuentre bien un adulto mayor.
La tecnología permite dar soporte a las tareas cotidianas y el monitoreo bien empleado, con alertas, permite evitar accidentes o situaciones de emergencia. La presentación de las dos aplicaciones que hacen uso de geofencing destinadas a usuarios muy diferentes son un claro ejemplo del potencial de esta tecnología. Actualmente, nos proponemos agregar algunas características a la aplicación de Vigía Escolar, así como también continuar con las pruebas de la aplicación Vigía Adulto. Una característica a incorporar en ambas aplicaciones es poder saber la velocidad con que se desplazan los usuarios de tal forma que se pueda saber si están caminando o viajando en algún tipo de transporte. En Vigía escolar, actualmente no está implementada esta característica, pero se plantea la posibilidad de que los senderos seguros fueran compartidos mediante datos abiertos por medio de los gobiernos locales entonces podrían ser introducidos automáticamente en la aplicación, de todas formas, su configuración es sencilla y debe realizarse por única vez cuando se establece la zona segura. Incluso podría habilitar la participación ciudadana donde los padres del colegio u otros colegios puedan, estando registrados en la aplicación, dejar comentarios sobre inconvenientes presentados en los senderos seguros.
La tecnología al servicio de la comunidad siempre será una respuesta posible para solucionar las necesidades cotidianas.
Referencias
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