Sistema de monitoreo continuo de factores ambientales causantes de alergias respiratorias mediante redes de área amplia de baja potencia (LPWAN)
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Date
2023
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Publisher
PUCE - Esmeraldas
Abstract
XI RESUMEN La presente investigación describe un sistema de monitoreo continuo de la calidad del aire mediante una red LoRa. Este sistema mide parámetros de humedad, temperatura, CO2 y material particulado en base a los sensores DHT22, MG-811 y GP2Y1026AU0F. Los datos capturados por los nodos finales son enviados mediante la red LoRa al gateway ubicado en la 'Plaza Cívica Nelson Estupiñán Bass' proporcionado por el Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal del Cantón Esmeraldas (GAD Esmeraldas). Dicho nodo se encarga de enviarlo por Internet a The Things Network (TTN) donde estos datos son procesados y desencriptados. Para crear los nodos finales se utilizó como microcontrolador Arduino Mega 2560 y un módulo de LoRa RFM95. Estos encriptan la información como medida seguridad con un algoritmo de encriptación denominado AES (estándar de cifrado avanzado). En este proyecto se instalaron dos nodos finales en dos puntos de la ciudad de Esmeraldas, punto A (Juan Montalvo Esmeraldas centro, latitud: 0.969468 y longitud: -79.6547) y Punto B (PUCESE, latitud: 0.969965 y longitud: - 79.6565). Después del procesamiento de los datos se procede a enviar la información a ThingSpeak donde se visualizan tablas de monitoreo de los datos enviados los cuales se almacenan en una base de datos MySQL. En esta investigación se experimentó en dos escenarios para observar cómo reacciona el sistema ante la quema de plástico y a clima lluvioso. Se concluyó que uno de los factores principales para que se obtenga una óptima comunicación es la altitud. El nodo final del punto B que se encontraba con mayor altura a 31,53 metros sobre el nivel del mar tuvo mejor calidad en la comunicación en relación con los otros nodos. Esto se da porque al estar a una mayor altura se evitó así varias interferencias físicas como casas, edificios y autos. Finalmente, LoRa aportó significativamente en el desarrollo del sistema de monitoreo y el alcance de dicho estándar de comunicación inalámbrico aporta en la implementación se sistemas de monitoreo que favorezcan al desarrollo de Esmeraldas como futura ciudad inteligente.
Description
Ecuador - Pucese - Escuela de Tecnologías de la información
Keywords
LoRa, LPWAN, Monitoreo ambiental, Calidad del aire, The Things Network, ThingSpeak
Citation
IS.244