Solución al conflicto en el tráfico de llamadas telefónicas en México

Este prototipo, pretende resolver los conflictos que se presentan en el tráfico de llamadas telefónicas a nivel casa habitación y de una microempresa desarrollando un sistema capaz de:

• Detectar quién hace las llamadas de larga distancia.
• Estimar el gasto telefónico y el costo de una llamada en línea y poderlo corroborar con el recibo telefónico.
• Restringir las llamadas telefónicas en una forma dinámica.
• Restringir el tiempo de las llamadas telefónicas.
• Enlistar el número telefónico marcado de larga distancia, fecha de realización, hora, duración, costo y que persona realiza la llamada.
• Contar las llamadas telefónicas locales, tanto en cantidad como en duración en minutos totales para hacer la comparación con el servicio medido.

Todo proyecto generalmente es el resultado de observar o analizar una necesidad y éste no fue la excepción. El aparato llamado sistema para la medición, control y supervisión de llamadas telefónicas es el resultado de analizar que empresas en México son las que generan mayores quejas sobre los servicios que prestan.

Históricamente la empresa que más quejas ha tenido ante la Procuraduría Federal del consumidor, a sido TELMEX  en la prestación del servicio telefónico a los abonados comunes (PROFECO, 2003-2006), problemas como llamadas que no se realizaron, tiempos mal calculados y LADA no autorizados, generan gastos innecesarios para una empresa, incluso en abonados comunes donde pueden tener un monto significativo, sin tener un patrón de referencia que pueda ser utilizado en caso de reclamaciones o aclaraciones.

Basado en un estudio de mercado, en México prácticamente no se ofertan soluciones  para el control de una sola línea telefónica que respondan a las situaciones antes planteadas. Los sistemas que existen  ofrecen candados mecánicos-electrónicos de bloqueo hasta equipos de medición y tarificación complejos para el control de varias líneas y sus extensiones. Por lo cual se diseño y fabrico un equipo que pueda responder a las problemáticas de los clientes potenciales (microusuarios)  y puedan realizar una inversión en función a sus posibilidades (estudio de mercado).

Las problemáticas más frecuentes  que se han detectado son: llamadas registradas que el usuario no realizó, largas distancias no autorizadas, llamadas excesivamente largas en tiempo, abuso en llamadas personales, llamadas a números 900 no autorizados, errores de marcación telefónica; lo que ha generado  gastos innecesarios para los usuarios del servicio telefónico, sin tener un patrón de comparación que pueda ser utilizado para medir y controlar su línea telefónica.

Análisis de de la demanda

Actualmente en nuestro país están instaladas  más de 18 millones de líneas telefónicas de las cuales  75% son residenciales (casas-habitación) y 25% son comerciales, de éstas, el 95% corresponden a microempresas, lo que nos da una demanda potencial de 14 millones de abonados comunes, y 4 millones de usuarios no residenciales, de éstos en conjunto  se estima que alrededor del 70% no cuenta con un sistema de protección (estudio de factibilidad)), lo que se traduce en que 12.6 millones de clientes, de los cuales según Baca (evaluación de proyectos 2001, p 97) se debe de considerar sólo el 10% de la demanda potencial para tener un estimado de clientes potenciales, lo que nos arroja 1.2 millones que potencialmente pudieran demandar el producto en estudio.

Tomando como base estos problemas se piensa que un sistema tarificador, sencillo y económico puede ayudar a eliminarlos.

DESARROLLO

Los siguientes puntos detallan lo que se logró en el diseño del prototipo:

1.- Características de operación

Funciones principales:

• Cumplimiento de las normas que pide SCT para la adaptación de cualquier aparato externo a la línea telefónica, evitando con esto cargar” a la línea comercial.
• Capacidad de manejo de una sola línea telefónica y su extensión.
• Almacenamiento del número telefónico marcado, fecha de realización, duración y línea de extensión de donde se realizó la llamada; así como el costo de la llamada, pudiendo hacer el respaldo en un tiempo que dependerá del flujo telefónico y la capacidad de memoria del sistema adquirido.
• Visualización del costo dinámico[1] de la llamada durante la realización de ésta, y el costo estimado de la facturación mensual del servicio telefónico.
• Capacidad de almacenamiento desde 200 hasta 6,000 llamadas telefónicas.
• Facilidad de transferencia de datos a sistemas más grandes de cómputo para procesamiento, impresión, representaciones estadísticas y almacenamientos en discos flexibles o duros.
• Control programable de la salida de las llamadas telefónicas permitiendo restricciones a llamadas de LADA no autorizadas.
• Clave de acceso personalizada de 3 dígitos para permitir la realización de llamadas con entrada mediante el teclado digital del sistema.
• Restricciones programables del tiempo de duración de una llamada, tanto que se haya realizado en el lugar o que corresponda a una contestación.
• Conteo de las llamadas telefónicas locales, tanto en cantidad como en duración en minutos totales, para la función del servicio medido.
• Fuente de respaldo de alimentación que le permite funcionar aún con pérdida de energía eléctrica de la línea comercial permitiéndole utilizarse como un sistema portátil.
• Detección y aviso de pérdida de línea telefónica.
• Posibilidad de marcar el número telefónico desde el propio sistema, utilizando marcación ya sea por tono o pulso.
• Presentación del número marcado mediante visualizador de 12 dígitos para prevenir errores de marcación.
• Almacenamiento de directorio telefónico de hasta 25 números telefónicos de 16 dígitos con posibilidad de marcaje abreviado.
• Grabación de mensajes en forma directa de 120 segundos.
• Facilidad de realizar anotaciones mediante el teclado.

Funciones indicadoras de estado

• Indicadores visuales del modo de restricción.
• Detección de pérdida de línea telefónica.
• Gráfico de llenado de la capacidad de almacén de llamadas del sistema.
• Alarma sonora de contestado y de cada 5 minutos transcurridos.                 

Características físicas y eléctricas

• Sistema basado en Microcontrolador.
• Pantalla de LCD.
• Teclado de membrana.
• Adaptador de 9 volts, 300 mAmp. (no incluido en el prototipo).
• Fuente de respaldo por pérdida en la línea de alimentación de 20 minutos.
• Respaldo de  los  datos  del  sistema  por  14 hrs.  debido a  pérdida  total  de alimentación general.
• Protecciones de sobrevoltaje en las líneas telefónica y de alimentación.
• Peso no mayor a: 500 gramos.
• Dimensiones: 20 x 12.5 x 3 cms.

Las características   mencionadas,   fueron   definidas   buscando  diseñar y fabricar un producto ergonómico, de bajo consumo de  potencia y  con  tecnología de punta.

2.- Ingeniería del proyecto: Proceso

El controlador digital de llamadas telefónicas (CDLT) se dividió  en dos grandes partes:

• Hardware.
• Software.

Análisis del hardware

El Hardware que se utilizó esta explicitado en el siguiente diagrama.

Figura. 1 Diagrama a bloques de los elementos utilizados

Diagrama a bloques de los elementos utilizados

Dada  la  complejidad  de  implementación,  programación  y  memorización que presenta el sistema, se eligio para su control un microcontrolador de la familia del 51, específicamente el 8OC31 (Embedded, 2000) por sus mejores alternativas de programación; una de sus características notables que decidió su utilización, es que presenta bajo consumo de potencia dada por su circuitería interna, en comparación con otros que demandan hasta el triple de energía que éste. Su precio es notorio en comparación con los de su misma familia, el 8OC31 puede llegar a valer hasta 2 veces menos. No posee memoria de programa interno por lo que se le necesita conectar una memoria externa y con ello “sacrificar” 2 de sus 4 puertos que posee. El microcontrolador es el que gobierna” nuestro sistema y  es el “trampolín” para la comunicación con los demás elementos.Fuente: Diseño propio. 2006

La elección de la memoria de programa (ROM) se hizo con base a la facilidad de borrado de la misma y a su capacidad de manejo; se eligió una del tipo “EEPROM” 2864 (Semiconductors, 2002) que son memorias borradas eléctricamente, en comparación a las “EPROM” 2764 (Semiconductors, 2002) que son por luz ultravioleta, las primeras pueden ser borradas directamente desde el programador, mientras que las segundas requieren de algún dispositivo externo para ser limpiadas (Memory, 2003). En cuanto a precio, son un poco más caras las del tipo “EEPROM” pero su ganancia en cuanto a tiempo, justifican razonablemente su uso. A pesar de que se hubiera elegido un microcontrolador con memoria interna de programa, este se hubiera tenido que cambiar, pues el programa del CDLT, necesita un espacio de 8 KB para su almacén y éste ofrece capacidad solamente de 4 KB.

La memoria de datos externa es una RAM 16 KB; en ella se encuentra almacenada toda la información que va generando nuestro sistema del flujo telefónico. La capacidad requerida va a  depender de cuanta información se este trabajando, (pudiéndose extender a nuestra conveniencia lógicamente con un máximo); sí esta memoria pierde su energía los datos serán borrados, no pudiéndose recuperar (Memory, 2003).

La memoria interna de datos que posee el microcontrolador tiene una capacidad de 256 Bytes, por lo que se destinó a uso para operaciones directas con la memoria de programa, mientras que la memoria externa de datos está dedicada para uso exclusivo de información del teléfono.

Se observaron  tres formas de comunicación del prototipo con el usuario: una impresora, una computadora y la pantalla de LCD, decidiéndose por  esta última ya es más difícil que el usuario del producto, conecte una computadora o  impresora para obtener la información que se requiere del sistema, mientras que con la pantalla se puede ésta explorar en cualquier instante que  desee, sin necesidad de conectarla a algo extra para su operación. La pantalla de LCD  es del tipo matricial (Las razones que se tomaron para utilizarla  fue considerando factores de desplegado, precio y tamaño), con la característica relevante de que posee su propio controlador integrado. Es una matriz que posee 32 caracteres distribuidos en dos renglones, donde cada uno de éstos es de 5 x 7.

El teclado que se usa es de membrana sensible al tacto. Se eligió éste  para poder manipular el tamaño de las teclas y la ubicación de las mismas en el sistema. Es del tipo matricial 4 X 4 con alta sensibilidad al tacto, siendo el interfaz de programación entre el usuario y el sistema.

La alimentación de respaldo a base de baterías recargables tiene su principal justificación en lugares donde hay pérdida de energía,  si no se posee alimentación de respaldo y se va la energía, tanto el sistema como el teléfono dejan de funcionar;  se tienen consideradas dos baterías  para su funcionamiento, aunque con una que se tenga puede seguir operando. Por ejemplo, si tenemos una batería de 400 miliampers/horas mA/hrs.) el sistema puede funcionar hasta 2 Hrs. Si tenemos dos, 4 hrs. Las baterías que necesita son de 9 volts (Belove, p 55).

La elección del candado electrónico, (el cual desconecta al teléfono de la línea) es con base a su capacidad de conmutar y su disipación de potencia, ya que éste normalmente tiene que estar “cerrado”. Para que la línea telefónica este operando. Se vieron distintos tipos de SCRs, relevadores y dispositivos Optoacopladores, decidiéndose por un dispositivo óptico por ser  más rápido y el que menos genera calor (Optoelectronics, 2002).

El circuito interfaz entre la línea telefónica y el sistema es  con característica LSI y tecnología CMOS para su rápida comunicación, además la vida útil de ésta es más alta en comparación con los TTL.  Éstos son un poco más caros, pero su beneficio los respalda  (CMOS, 2001). La grabadora digital que se le incluye es totalmente opcional, ésta  posee una memoria EEPROM y trae incluido su propio programador lo que le permite trabajar en forma independiente. Para la codificación del sonido, la grabadora utiliza el teorema de muestreo y el cual posee una alta eficiencia de operación, además de que opera a baja potencia. Se adiciona un amplificador de potencia integrado para poder darle volumen al mensaje, y éste a su vez pueda ser variado  (Memory, 2003).

A continuación se muestra físicamente el prototipo:

Montaje de la tarjeta principal y el display.

Tarjeta principal del sistema

Prototipo Final del Sistema

CONCLUSIONES

Las razones personales y profesionales  que me motivaron para el desarrollo de este proyecto fueron, en México generalmente se está esperando que los países desarrollados nos den la solución a los problemas  tecnológicos; las empresas extranjeras vienen, analizan las áreas de oportunidad, las desarrollan y nosotros solamente somos comercializadores y consumidores, lo que nos genera una dependencia,  dando como resultado que no haya desarrollo sustentable en nuestro país. Es por ésto, que se debe  aprovechar y reconocer la capacidad innovadora y la creatividad de los mexicanos para el desarrollo y solución de maquinaria y equipo, lo cual nos permitirá generar más empleos y lograr una disminución en los costos de producción de éstos.

Considero que en nuestro país hay talento para el desarrollo de tecnología, pero no le hemos dado la importancia que éste tiene, muchos proyectos se quedan en papel y probablemente no trascienden especialmente porque los diseñadores no lo saben vender; cuantos proyectos se tienen en los centros de investigación generados por ilustres maestros o doctores, pero desgraciadamente muchos  no han permeado a la sociedad.

BIBLIOGRAFÍA.

1. Auronix. Sistema tarificador de llamadas, texto disponible en  http//www.auronix.com/s/tarificadores. accesado el 8 de octubre de 2006.
2. Baca  U. Gabriel; Evaluación de proyectos; México, Ed. Mc Graw Hill, 2001.
3. Basic Telephony; Suecia, Ed. LM Ericson Telephone Company.  2000.
4. CMOS logic data; USA, Ed. Motorola, 2001.
5. COFETEL. Densidad telefónica, texto, disponible en http//www.cofetel.gob.mx/wb2l/COFETEL/COFE_densidad, accesado el 5 de octubre del 2006.
6. Delsatgroup. Controlador telefónico CT-8002, texto disponible en www.delsatgroup.com/principal.html; interntet; accesado el 5 de noviembre del 2006.
7. Embedded Controllers; USA, National semiconductors, 2000.
8. INEGI. Densidad de líneas telefónicas en servicio 1999-2005, texto disponible en http//www.inegi.gob.mx/est/contenidos/espanol/rutinas/ept.asp? t=tinf1268=3556; accesado el 12 de septiembre del 2006.
9. Indin, P. A, “Intelligent Pone-Line monitor”; Radio electronics, marzo 2004.

[1]  Cuando una llamada está realizándose se observará el costo real por cada minuto que transcurre y el costo acumulado al mes.