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Description
Flashcards by Alex Vasquez, updated more than 1 year ago
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Created by Alex Vasquez
over 2 years ago
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| Question | Answer |
| PASARELA IOT – LORA PARA LA MEDICIÓN REMOTA DE CONSUMO DE AGUA POTABLE EN LA CIUDAD DE SALCEDO | Alex Danilo Vásquez Ramírez |
| RESUMEN | El IoT o Internet de las cosas ha desarrollado tecnologías inalámbricas para interconectar dispositivos a grandes distancias con bajo consumo de potencia para alargar la autonomía de los sensores o medidores inteligentes. En el presente proyecto se utilizó la tecnología LoRa para comunicar un sensor de flujo de caudal con una aplicación web UBIDOTS para visualizar en tiempo real el consumo de agua de una residencia en la ciudad de Salcedo. Para la comunicación entre la aplicación web y el sensor de flujo de caudal se desarrollo una pasarela IoT que permite conectar dos tecnologías. Este gateway fue implementado sobre una Raspberry Pi 3B+ la cual por un lado cuenta con un radio transmisor y receptor LoRa de 915 Mhz y por otro con una conexión wifi hacia el internet. El desarrollo del presente proyecto permite a los usuarios tener una alternativa de comunicación de dispositivos LoRa de forma personalizada. |
| INTRODUCCIÓN (1/2) | INTERNET DE LAS COSAS El concepto “Internet de las Cosas”, o “Internet of Things” (IoT), tiene una definición bastante amplia y difusa, pero puede resumirse como un paradigma tecnológico que define la dotación de conectividad a internet a cualquier objeto sobre el que se pueda medir parámetros físicos o actuar, así como las aplicaciones y tratamiento de datos inteligentes relativos a los mismos La arquitectura del “Internet de las Cosas” se puede estructurar teniendo como áreas principales: ● Objetos conectados ● Tecnologías de red ● Protocolos de comunicación ● Plataforma IoT de tratamiento de datos ● Aplicaciones de usuario El hecho de dotar de conectividad a un objeto abre un amplio abanico de aplicaciones en el sector IoT. Esta variedad en cuanto a usos se debe principalmente al abaratamiento de hardware de gran capacidad de potencia, a la creciente evolución de los servicios en la nube y al alto despliegue de redes de acceso |
| INTRODUCCIÓN (2/2) | TECNOLOGÍAS DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICA Las tecnologías de comunicación en el Internet de las Cosas han surgido como una necesidad de cubrir las carencias que presentan las tecnologías tradicionales (WiFi, 2G, 3G o 4G) al aplicarse en este sector. De este modo, se han desarrollado alrededor de este contexto las llamadas LPWAN, redes de largo alcance y bajo consumo que ofrecen las mejores capacidades a la hora de implementar una arquitectura IoT. Sus principales características son: ● Bajo consumo eléctrico de los dispositivos, por debajo de los 50 µWatts. Permite tener objetos conectados durante largos periodos de tiempo con baterías de bajo coste ● Bajo coste de conectividad ● Bajo coste en la fabricación de los dispositivos ● Grandes rangos de cobertura, hasta 60 km por estación base |
| PROPUESTA | el proyecto se dividirá en tres fases como se muestra en la Figura: 1. Desarrollo e implementación de la pasarela LoRa con una Raspberry Pi 3 y un módulo LoRa basado en una ESP32. Además, se realizó el análisis económico de los materiales y componentes electrónicos que involucran la implementación de la pasarela IoT. 2. Diseño e implementación de un medidor experimental para el cálculo de consumo de agua potable para su posterior transmisión mediante enlaces RF LoRa hacia el Gateway. Para el censado de las variables se utilizó un Microcontrolador Arduino. 3. Diseño y configuración de una aplicación web que permita visualizar la información enviada por el medidor de consumo de agua potable en UBIDOTS. |
| METODOLOGÍA | La metodología que permitió cumplir con los objetivos planteados en el presente proyecto de investigación es una metodología del tipo mixta: teórico tipo cualitativa y experimental de tipo cuantitativa. La primera se enfoca en la recopilación de información y estudio del estado del arte sobre sistemas de lectura remota de dispositivos de medición de servicios básicos y tecnología LoRa. La segunda parte consistió en la implementación de un prototipo basado en sensores de corriente y voltaje, un Arduino, un módulo LoRa y un LoRa Gateway. Una vez realizada las respetivas conexiones físicas de los componentes electrónicos con el Arduino, se procedió a programar el Arduino para que se encargue de la toma de mediciones de consumo de agua potable, y el envío de estos datos al LoRa Gateway implementado sobre un sistema embebido. Posteriormente se configuró el LoRa Gateway diseñado para que los datos recibidos sean enviados a Ubidots para almacenar los datos y presentarlos mediante gráficas o indicadores en tiempo real. |
| RESULTADOS | Los resultados obtenidos se presentarán una ves finalizada la etapa de implementación del proyecto. |
| CONCLUSIONES | 1. Se logró determinar las herramientas necesarias para implementar la red LoRa con componentes existentes en el mercado ecuatoriano. 2. Se desarrollo e implementó un medidor experimental de consumo de agua potable basado en Arduino. El medidor presentó errores aceptables en la medición en tiempo. 3. Se implemento la pasarela IoT basada en Raspberry Pi y módulos LoRa ESP32 obteniendo una comunicación directa entre los módulos sensores y la plataforma web UBIDOTS. 4. se diseño el dashboard en la plataforma Ubidots la misma que permite una correcta y amigable visualización de los datos para los usuarios. 5.- El funcionamiento del sistema en su totalidad se lo realizó mediante un protocolo de pruebas obteniendo áreas de cobertura superior a los 1500 metros y tiempos de comunicación menores a los 30 segundos. |
| BIBLIOGRAFÍA | Alliance, L. (Noviembre de 2015). LoRaWAN™ What is it? Obtenido de A technical overview of LoRa® and LoRaWAN™: https://loraalliance.org/sites/default/files/2018-04/what-is-lorawan.pdf Bertoleti, P., Paiotti, R., & Leca, R. (2019). Proyectos ESP 32 y LoRa. Sao Paulo: Editora NCB. Fracttal. (2020). Obtenido de Las 9 aplicaciones más importantes del Internet de las Cosas (IoT): https://www.fracttal.com/blog/2018/10/10/9-aplicaciones-importantes-iot Haro Vilaña, I. (2019). IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL AUTOMÁTICO DE RIEGO PARA INVERNADEROS MEDIANTE TECNOLOGÍA LORA CON ESP32. TRABAJO DE TITULACIÓN, UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA ISRAEL, CIENCIAS DE LA INGENIERIA, Quito. Mogrovejo Narvaez, D. (2019). MONITOREO DE VARIABLES INDUSTRIALES BASADAS EN PROTOCOLO DE COMUNICACIÓN LoRa. TRABAJO DE TITULACIÓN DE PREGRADO, UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA ISRAEL, CIENCIAS DE LA INGENIERIA, Quito |
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