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EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA DE UN SISTEMA DE CONTROL
BIOMÉTRICO BASADO EN LA NORMA ISO/IEC 9126-2 Y 9126-3
EVALUATION OF THE EFFICIENCY OF A BIOMETRIC CONTROL
SYSTEM BASED ON ISO / IEC 9126-2 AND 9126-3
Susana Gabriela Patiño Rosado
Docente, Ponticia Universidad Católica del Ecuador, Sede Esmeraldas, (Ecuador)
E-mail: susana.patino@pucese.edu.ec ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5405-5224
Erika Paola Reina Guaña
Ingeniera en Sistemas Informáticos, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
(Ecuador)
E-mail: ereina2804@gmail.com
Recepción: 19/06/2018 Aceptación: 21/11/2018. Publicación: 28/12/2018
Citación sugerida:
Patiño Rosado, S. G. y Reina Guaña, E. P. (2018). Evaluación de la eciencia de un sistema de control
biométrico basado en la norma iso/iec 9126-2 y 9126-3. 3C TIC. Cuadernos de desarrollo aplicados a las TIC, 7(4),
pp.60-75. doi:http://dx.doi.org/10.17993/3ctic.2018.62.60-75
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RESUMEN
El presente artículo analiza y determina las métricas de eciencia interna y externa de la norma
ISO/IEC 9126-2 y 9126-3 aplicadas a un sistema de control biométrico. Se exponen las especica-
ciones de cada métrica para obtener los resultados deseados. Estos resultados se valoran de acuerdo
con los niveles de puntuación que corresponden al grado de eciencia que posee cada una de las
subcaracterísticas y así se logró detectar un décit de eciencia del 5% y un cumplimiento del 95%.
ABSTRACT
This paper analyzes and determinates the metrics of internal and external efficiency of ISO/IEC standard 9126-2
and 9126-3 applied into a biometric control system. It exposes the specifications of each metric to obtain the expected
results. These results are valued according with the scoring levels that corresponds to the efficiency grade that sub-
characteristics have, and that is how it has been able to detect a low level of efficiency about 5% approximately and
a rate of 95% that achieves the goal.
PALABRAS CLAVE
Calidad de software, Métricas de eciencia interna, Métricas de eciencia externa, Norma ISO/IEC
9126-2, Norma ISO/IEC 9126-3.
KEYWORDS
Software quality, Metrics of internal efficiency, Metrics of external efficiency, ISO/IEC standard 9126-2, ISO/IEC
standard 9126-3.
1. INTRODUCCIÓN
En la actualidad ser competitivo es lo que diferencia a cada individuo, de igual manera ocurre con
los productos o servicios de diversa índole, debido a que la calidad es un factor diferenciador al
momento de ser adquiridos (León, 2009).
Igualmente, en el desarrollo de producto de software la calidad adquirida debe representar el
cumplimiento de los requerimientos de los usuarios. Asimismo, existen diversas deniciones de
calidad en todas las ramas de estudio, propuestas desde puntos de vista basados en experiencias de
campo, pero todas enmarcando el sentido innato de trasformar las necesidades futuras del cliente
en características medibles (Duque, 2005).
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Por lo tanto, el software al ser un producto se encuentra subyugado a la medición de su calidad.
Sin embargo los diferentes paradigmas con respecto al tema, consideran que la calidad debe ser
abordada al nalizar el código, pero esto se ha ido moldeando con el tiempo puesto que la calidad
debe ser un proceso que se administra durante el desarrollo del software (Pressman, 2010).
Sin embargo, el modelo de calidad del producto software presentado en la norma ISO/IEC 9126,
divide a la calidad del software en tres partes: calidad interna, externa y en uso; en las cuales se
comprenden características relacionadas entre sí (Durán, Peinado y Rosado, 2015).
La ISO/IEC 9126-2: comprende las métricas externas, provee ciertos factores que logran cuanticar
mediante los seis atributos que tiene la norma, el proceder del sistema dentro de un computador
por medio de software. Estos factores permiten a los vericadores, usuarios, desarrolladores y
evaluadores determinar la calidad del software mientras está en funcionamiento (Acosta, Espinal y
Garcia, 2017).
Por otro lado, la ISO/IEC 9126-3 (métricas internas): permite evaluar la calidad del software a
través de los inconvenientes que salen a ote antes de la puesta en producción, además utiliza
elementos cuanticables que son parte de la arquitectura del software como líneas de código, ujos
de procesos, grácos, etc. (Acosta,
et al.
, 2017).
El presente trabajo de investigación tiene como objetivo evaluar la característica eciencia tanto
para la calidad interna como externa, mediante la medición de las métricas que describen el
comportamiento temporal y la utilización de los recursos del sistema especicadas en la norma
ISO/IEC 9126-2 y 9126-3.
2. DESCRIPCIÓN DE LA APLICACIÓN
La evaluación se realizó a un sistema biométrico que permite automatizar el registro de asistencia
mediante la huella dactilar, así como la administración de solicitudes de permisos y vacaciones de
los empleados evitando la impostura de identidad.
El sistema está desarrollado en el lenguaje de programación Java con entorno Netbeans, se utilizó el
framework Java Server faces con la herramienta del framework Primefaces, Ireport y JasperReports
para la creación de reportes. Para el almacenamiento de los datos se utilizó la base de datos
PostgreSQL y Glasssh como servidor web.
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El sistema está diseñado en una arquitectura Cliente-Servidor debido a que las tareas son
distribuidas entre el cliente y los servidores en una conexión de área local. En la Figura 1 se observa
la arquitectura del sistema que consiste en: un lector de huellas dactilares de marca digitalPersona
utilizado por el empleado para el registro de la huella, los datos son enviados al sistema alojado
en el computador personal del cliente, posteriormente la aplicación realiza la petición al servidor
web con Windows server 2012 y a través de un switch se conecta al sistema gestor de base de datos
PostgreSQL almacenado otro servidor Windows server 2012.
Figura 1. Funcionamiento del sistema biométrico. Elaboración: propia.
La aplicación está diseñada en tres capas, en la Figura 2 se divisa la Capa de Presentación, Capa de
Negocio y Capa de Acceso a Datos, empleando el patrón de diseño Modelo Vista Controlador en
la capa de presentación, las sentencias HQL y extensiones .jar en la capa de negocios y nalmente
en la capa de acceso a datos HIBERNATE para el mapeo de los datos.
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Figura 2. Capas del sistema biométrico. Elaboración: propia.
El sistema cuenta con tres módulos. El Módulo de Gestión de Información del Trabajador consta
de: gestión de datos personales, reingreso de datos del trabajador, traslado de personal de un
departamento a otro, noticación de felicitación de cumpleaños al correo de cada trabajador. El
Módulo de Control permite el registro de información biométrica del trabajador, registro de la
hora ingreso y salida del trabajador, generación de atrasos del trabajador, generación de días de
vacaciones de los trabajadores, gestión de solicitudes de vacaciones de los trabajadores, gestión
de calendario de días no laborables y gestión de permisos por departamento siendo validado por
talento humano y gestión de grupos de horarios laborables. En el módulo de reportes se encuentra
la nómina de trabajador clasicada por departamento, reporte de quienes no están aliados al
seguro social, reporte de asistencia por departamento, reportes de vacaciones gozadas, por gozar y
saldos y reporte de vacaciones acumuladas.
3. METODOLOGÍA
La ISO 9126 dene un modelo para calidad tanto interna como externa y los categoriza en 6
características: funcionalidad, abilidad, usabilidad, eciencia, mantenibilidad y portabilidad.
Estas características están subdivididas en sub características que pueden ser medidas por métricas
internas o externas.
Para desarrollar el proyecto se escogió como única característica de evaluación a la eciencia,
tanto para la calidad interna como externa. Para ser medida se determinó como base las dos sub
características comportamiento temporal y utilización de los recursos del sistema especicadas en la
norma ISO/IEC 9126-2 y 9126-3.
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3.1. EFICIENCIA COMO CARACTERÍSTICA DE CALIDAD A EVALUAR
En el reconocimiento biométrico es necesario acceder a la base de datos, previamente preparada,
para lograr dar paso a la autenticación de una persona, en este sentido mejorar la eciencia de
los accesos es fundamental a medida que trasciende la tecnología, puesto que es demandante el
rendimiento y la seguridad en tiempo real, la mejora de la eciencia constantemente es requerida,
comenzando por la evaluación de la misma en la versión del software establecido. En conclusión,
es posible identicar que la eciencia de las aplicaciones en tiempo real es un aspecto clave en la
actualidad (Etchart, Alvez, y Benedetto, 2013).
De acuerdo con lo anterior, se determinó la importancia de la característica eciencia en el
sistema de control biométrico, posteriormente se seleccionó cinco requerimientos funcionales que
demandan el mayor rendimiento y a los cuales se aplicará las métricas de evaluación: ingreso datos
del empleado, generación de los días de vacaciones a partir del registro diario, generación de
atrasos mediante el registro diario del empleado, generación de asistencia a partir del registro diario
del empleado y registro de permisos por tipo.
3.2. DESCRIPCIÓN DE LAS SUB CARACTERÍSTICAS Y MÉTRICAS
Tanto para la eciencia interna como para la externa existen 2 sub características las cuales son:
• Utilización de Recursos: En la eciencia interna se verica mientras se procesan los
métodos en el código fuente y durante las pruebas al sistema en la arquitectura desplegada
ejecutando las tareas en caliente. Se debe considerar que el consumo de recursos al iniciar
y culminar una acción no exceda el uso de hardware y software, para lograr optimizar los
recursos del sistema.
• Comportamiento Temporal: Se determina a través de una respuesta oportuna del
sistema mediante el tiempo de procesamiento de los requerimientos. Se debe considerar un
rendimiento óptimo dentro del entorno de trabajo.
En la Figura 3. podemos observar que las métricas de evaluación son iguales en su contexto, sin
embargo, la forma de medirla está determinada de acuerdo con el ambiente en el que son tratadas.
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Figura 3. Sub características y métricas de Eciencia. Elaboración: propia.
Las métricas de Utilización de recursos en la eciencia externa son:
• Uso de procesador: Es fundamental conocer las propiedades de los dispositivos para un
correcto procesamiento de la información ya que es recomendable utilizar aquellos que tengan
las propiedades iguales o superiores. El valor obtenido en su uso varía, dependiendo de la
velocidad de transmisión entre los dispositivos, así como la densidad o velocidad de procesos
que se ejecutan en los servidores (Buitrago, Báez, 2017). En este caso, se midió el rendimiento
del procesador de la PC cliente al administrar la comunicación entre el lector biométrico y el
sistema web partiendo del tipo de procesador y la velocidad de procesamiento. Por lo tanto,
se determinó Intel Core I7 como procesador con 2.40 GHz de velocidad de procesamiento.
• Uso de memoria RAM: El sistema biométrico requiere un funcionamiento ecaz y
efectivo para procesar los datos. Por lo tanto, la capacidad de la memoria RAM debe ser
acorde a la cantidad de información tratada para que no colapsen los servidores por una
sobrecarga de datos y así tanto la velocidad como el rendimiento del sistema no se vean
afectados. La memoria RAM utilizada fue de 4 GB de almacenamiento con una velocidad
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de transmisión de 1600 MHz, para un correcto funcionamiento es necesario como mínimo
estas especicaciones.
La métrica de comportamiento temporal en la eciencia externa es:
• Tiempo de respuesta: Se determinó el tiempo en que el sistema inicia una acción, la
transmisión y la nalización de una tarea especíca. Para su medición se utilizó la herramienta
web Bad boy 2.2.5, la cual permite capturar el tiempo de los procesos elegidos mediante
las pruebas al sistema desde la carga permitiendo obtener un informe detallado, así como
la captura gráca de la interfaz de cada prueba realizada. Asimismo se guarda lo efectuado
mediante una grabación en caliente (Díaz, Banchoff, Rodriguez y Soria, 2009; Slack, 2011).
Las métricas de Utilización de recursos en la eciencia interna son:
• Utilización I/O Densidad de mensaje: Corresponde al número de bits en mensajes de
errores de entrada y salida (Input/Output) cuando se efectúan llamadas al sistema. Para ello
se analizó los errores controlados a través del if/else diferenciando los casos buenos de los
casos excepcionales, es decir; aquellos que han sido previstos desde los requisitos funcionales
a evaluar y por ello se ha logrado especicar el camino de la excepción para ser resuelto. Se
diagnosticó al código de entrada y salida de datos dentro de los controladores, a través de las
sentencias if/else, esto se lo realizó de forma manual, debido a que actuaron en el proceso
de tareas en la capa de presentación del sistema.
• Utilización de Memoria Densidad de mensaje: Corresponde al número de bits en
mensajes de errores de memoria cuando se efectúan llamadas al sistema. Por el contrario,
se analizó los errores no controlados los cuales no han sido previstos especícamente. Sin
embargo, han sido detectados a través de un bloque try-catch lo que permite manejar la
excepción forjada por código en ejecución. Diversas excepciones pueden ser resueltas en
primera instancia a través del bloque catch, a pesar de ello la mayoría de veces no ocurre
esta situación y lo único que es viable es garantizar que se genere la excepción adecuada. Es
importante mencionar que se especicó a través del bloque try-catch, el cual está relacionado
al lenguaje de programación utilizado y al uso de la memoria RAM.
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La métrica de comportamiento temporal en la eciencia interna es:
• Tiempo de respuesta: Se determinó el tiempo transcurrido en que el sistema empezaba
a ejecutar una acción, englobando el inicio y el procesamiento de una tarea en especíca, a
través de un cronómetro (Ortega, 2010).
3.3. ANÁLISIS DE LOS NIVELES DE PUNTUACIÓN PARA LAS MÉTRICAS
Cada una de las métricas fue interpretada y especicada de acuerdo con las mediciones a través de
los criterios presentados en la norma ISO/IEC 9126-2 y 9126-3. En la Tabla 1 se presenta un ejemplo
de la especicación formalizada de la métrica Utilización I/O Densidad de mensaje, donde se
completó los datos, y se obtuvo como resultado nal “el mayor, el mejor” valor que posteriormente
se utilizará para determinar si la métrica cumple con el rango objetivo descrito en la Figura 4.
Tabla 1. Datos para Evaluación de métricas de Eciencia.
Proceso de Evaluación de la Eciencia
Característica: Eciencia Interna
Subcaracterística: Utilización de Recursos
Datos de la Métrica
Nombre: Utilización I/O Densidad de mensaje
Objetivo:
¿Cuál es la densidad de mensajes relacionado con la utilización de I/O en las líneas de
código responsables hacienda llamadas del Sistema?
Método de aplicación:
Contar el número de errores que pertenecen a fallas de I/O, advertencia y comparar al
número estimado de líneas de código responsable en llamadas al sistema
Medición, Fórmula y
cálculo de datos:
X=A/B
A=Número de I/O relacionados con mensajes del error
B=Número de líneas de código directamente relacionados con llamadas del sistema
Interpretación de los
valores medidos:
El mayor El mejor
Tipo de escala de
métrica:
Absoluto
Tipo de Medida: X=contable/contable A=contable B=contable
Entradas para medición: Código Fuente
Usuarios
Seleccionados:
Diseñadores
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Para interpretar los valores medidos, se analiza la sub característica Comportamiento Temporal del
Sistema a través de la condición 0 < T, donde T signica tiempo e indica que mientras más pronto
es mejor.
Para la sub característica Utilización de Recursos de la eciencia interna se realiza mediante la
fórmula A/B= X, donde A es el número de entrada y salida o número de memoria relacionados
con mensajes de error, B es el número de líneas de código del método a analizar, dando X como
el recurso contable que mientras mayor sea será mejor (Piedrahita, 2007; Reina, 2017; Durán,
et al.,
2015). Asimismo, la sub característica Utilización de recursos de la eciencia externa se establece a
través de 0 <= X, mientras más pequeño sea el valor será mejor, donde X es el recurso y puede ser:
memoria RAM o procesador (Piedrahita, 2007; Reina, 2017; Durán,
et al.,
2015).
Luego de aplicar las métricas se obtuvo un valor, el cual permite conocer el nivel de eciencia del
sistema utilizando como referencia la norma ISO/IEC 14598-1, la cual nos presenta una escala de
valoración en dos categorías: satisfactoria e insatisfactoria, la misma que se subdivide en cuatro
categorías: inaceptable, mínimamente aceptable, rango objetivo y excede los requisitos (Vivanco,
2012).
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Figura 4. Escala de puntuación para las métricas. Elaboración: propia.
En el Figura 4 podemos observar la relación entre datos cuantitativos y cualitativos, establecidos
de acuerdo con una escala de medición que plantea el nivel de aceptación de las métricas según el
rango al cual pertenecen. Por lo tanto, permite destacar que el nivel “peor caso” se da si los valores
obtenidos determinan que el sistema no satisface el mínimo del requerimiento especicado, el nivel
“planeado” corresponde a que el sistema es posible con la ayuda de los recursos que dispone,
sin ocasionar alteraciones en el mismo y el nivel “actual o inicial” determina que el sistema en
producción no se deteriore en la situación presente (Vivanco, 2012).
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4. RESULTADOS
Una vez ejecutadas todas las mediciones se pudo constatar los resultados tanto de la eciencia interna
como la externa se realizó el proceso de la siguiente manera para cada una de las subcaracterísticas.
Por ejemplo, en la Tabla 2 se visualiza los datos obtenidos de la métrica Utilización de Memoria
Densidad de Mensaje de la eciencia interna, para cada uno de los requisitos funcionales, tomando
valores de medición entre 0 a 10. Para este caso se escoge al “mayor” el cual fue Registrar Permisos
por Tipo que obtuvo 0.0209 y lo consideramos como 10 en base a la Figura 4.
Tabla 2. Datos de la métrica Utilización de Memoria Densidad de Mensaje. Elaboración: propia.
Requerimiento
Utilización de Memoria Densidad de
Mensaje
Valor de medición
Ingresar datos del empleado. 0.0086 4.11
Generar los días de vacaciones a
partir del registro diario.
0.0059 2.82
Generar atrasos mediante el registro
diario del empleado.
0.0054 2.58
Generar asistencia a partir del
registro diario del empleado.
0.0048 2.30
Registrar permisos por tipo. 0.0209 10.00
Promedio 4.36
Luego procedemos a vericar si el promedio obtenido de la métrica medida 4.36 se encuentra
en el rango objetivo especicado en la Tabla 1. En el ejemplo no se halla en el rango objetivo
estableciéndose como mínimamente aceptable es decir insatisfactorio determinando que no se
cumple con la percepción de eciente establecida en la norma ISO/IEC 9126-3. El mismo proceso
se realiza con cada una de las métricas, para nalmente obtener un resumen de todos los datos
evaluados.
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Tabla 3. Resumen de valores de las métricas y ponderación. Elaboración: propia.
Característica Subcaracterística Métrica Valor Ponderación
Eciencia Interna
Utilización de
Recursos
Utilización I/O Densidad de mensaje 6.06 5%
Utilización de Memoria Densidad de
Mensaje
4.36 5%
Comportamiento
Temporal
Tiempo de respuesta 7.00 20%
Eciencia Externa
Utilización de
Recursos
Uso de Memoria 8.45 22.5%
Uso de Procesador 5.96 22.5%
Comportamiento Temporal Tiempo de Respuesta 6.44 25%
Además, se realizó un consenso con los interesados del sistema para establecer la ponderación de
la medición de acuerdo con el grado de importancia que tiene cada una de las sub características.
En la Tabla 3 se determina que a la eciencia interna le corresponde un 30% distribuidos de la
siguiente manera: Utilización de Recursos 10%, Comportamiento Temporal 20%. De igual manera a
la eciencia externa le corresponde un 70% para la Utilización de Recursos 45% y al Comportamiento
Temporal 25%.
Finalmente, se distingue un 95% total de cumplimiento de la eciencia del sistema mientras que un
5% no corresponde al grado de satisfacción requerido, sin embargo, el software es eciente según lo
planteado en la norma ISO/IEC 9126-2 y 9126-3.
5. CONCLUSIONES
En el presente trabajo se describió un conjunto de actividades que alcanzaron valorar el nivel de eciencia,
permitiendo realizar mediciones que se pueden adaptar a diferentes entornos de evaluación de calidad de un
producto software.
Los resultados determinaron que las métricas establecidas en la norma ISO/IEC 9126-2 y 9126-3 logran precisar
una correcta evaluación de la característica eciencia. Además, la eciencia está relacionada estrechamente con
las propiedades de los componentes de los dispositivos utilizados en el sistema informático. Por lo tanto, para
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una correcta comunicación entre los componentes es necesario tener propiedades iguales o superiores debido
a que las mediciones se lograrán en un entorno normalizado.
Es importante utilizar herramientas tecnológicas para la toma de datos debido a la facilidad en la obtención de
los parámetros, así como la agilidad en la generación de resultados del análisis de las métricas. Como resultado
del análisis se determinó un nivel de eciencia del 95% y un faltante de 5%, de acuerdo con la norma utilizada
se considera como un producto eciente.
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