Retrofitting IOT para laboratorio remoto de cinemática en ingeniería: diseño, implementación y validación técnica de un prototipo para el estudio del MRUA en entorno híbrido de aprendizaje

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dc.contributor.advisorNevárez Toledo, Manuel Rogelio
dc.contributor.authorSosa Mejía, Walter Santiago
dc.date.accessioned2026-05-26T15:34:03Z
dc.date.available2026-05-26T15:34:03Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractLa modernización de los laboratorios de física en contextos de recursos limitados presenta desafíos significativos para la educación superior en América Latina. Este artículo presenta el diseño, implementación y validación técnica de un prototipo de laboratorio remoto de cinemática para el estudio del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA), basado en una estrategia de retrofitting mediante tecnologías de Internet de las Cosas (IoT) sobre equipamiento preexistente de bajo costo. La arquitectura integra un microcontrolador ESP32 como nodo Edge computing, cuatro sensores infrarrojos, un broker MQTT en Raspberry Pi 4 y una interfaz web en Next.js/React. Se realizaron 70 ensayos independientes (35 remotos y 35 presenciales). Los resultados demuestran que el prototipo remoto alcanza precisión cinemática comparable al montaje tradicional: diferencias medias inferiores a 0,01 s, desviaciones estándar difieren en menos de 0,02 s, y la aceleración experimental media es idéntica en ambas modalidades (μ ≈ 0,95 m/s2). La tasa de captura exitosa alcanzó el 98,5% en modo remoto. Se concluye que el retrofitting IoT es una solución viable, escalable y de bajo costo para democratizar el acceso a educación experimental en entornos híbridos.
dc.description.sponsorshipLa modernización de los laboratorios de física en contextos de recursos limitados presenta desafíos significativos para la educación superior en América Latina. Este artículo presenta el diseño, implementación y validación técnica de un prototipo de laboratorio remoto de cinemática para el estudio del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA), basado en una estrategia de retrofitting mediante tecnologías de Internet de las Cosas (IoT) sobre equipamiento preexistente de bajo costo. La arquitectura integra un microcontrolador ESP32 como nodo Edge computing, cuatro sensores infrarrojos, un broker MQTT en Raspberry Pi 4 y una interfaz web en Next.js/React. Se realizaron 70 ensayos independientes (35 remotos y 35 presenciales). Los resultados demuestran que el prototipo remoto alcanza precisión cinemática comparable al montaje tradicional: diferencias medias inferiores a 0,01 s, desviaciones estándar difieren en menos de 0,02 s, y la aceleración experimental media es idéntica en ambas modalidades (μ ≈ 0,95 m/s2). La tasa de captura exitosa alcanzó el 98,5% en modo remoto. Se concluye que el retrofitting IoT es una solución viable, escalable y de bajo costo para democratizar el acceso a educación experimental en entornos híbridos
dc.id.advisor080249072
dc.id.author0804447381
dc.identifier.otherSI.257
dc.identifier.urihttps://repositorio.puce.edu.ec/handle/123456789/48913
dc.language.isoes
dc.publisherPUCE - Esmeraldas
dc.subjectEnseñanza con ayuda de computadores
dc.subjectInformática en la educación
dc.subjectAula virtual
dc.titleRetrofitting IOT para laboratorio remoto de cinemática en ingeniería: diseño, implementación y validación técnica de un prototipo para el estudio del MRUA en entorno híbrido de aprendizaje
dc.typeArtículo académico
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Tesis- Ingeniería en Tecnología de la Información