Plataforma para experimentación naturalística en bicicletas: Sistema embebido

Abstract

Actualmente, el método más acertado para comprender el comportamiento de ciclistas en un entorno urbano es recopilar y analizar datos naturalísticos. Este documento presenta la primera parte del desarrollo de una plataforma de estudio naturalístico en bicicletas, para ello se desarrolla un sistema embebido implementado en una bicicleta de montaña. El sistema está conformado por un mini computador Raspberry Pi 3 modelo B como unidad central destinada a obtener y almacenar velocidad, aceleración, tiempo, orientación y datos de posicionamiento global del ciclista. La orientación expresada en ángulos de Euler y la aceleración se obtienen por medio de una unidad de medición inercial MPU-9250. La información de posicionamiento global y velocidad sobre la superficie terrestre se obtiene desde un receptor GY-GPS6MV2. Adicionalmente, se lee el estado de la batería con un microcontrolador Attiny85. El mini computador comanda el sistema mediante algoritmos de programación desarrollados en el lenguaje Python. Además, el sistema consta de un menú representado en una pantalla OLED de 128x64 pixeles con 4 modos de funcionamiento : 1) configuración de la hora interna del dispositivo, 2) calibración de la unidad de medición inercial, 3) almacenamiento de tramas de información en una base de datos desarrollada en SQlite, 4) modo seguro de apagado para protección del sistema ya que se lee el estado de la batería con un microcontrolador Attiny85. Las pruebas realizadas en el sistema establecen que las medidas de las variables físicas se encuentran dentro de un margen de error aceptable, cumpliendo el objetivo como dispositivo de medición. La base de datos desarrollada en SQLite permite de manera sencilla manipular, analizar y compartir la información.