Desarrollo de un sistema de monitoreo inalámbrico de temperatura y humedad aplicado a un sistema de riego en zonas rurales basado en Arduino y comunicación LORA WAN

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Título : Desarrollo de un sistema de monitoreo inalámbrico de temperatura y humedad aplicado a un sistema de riego en zonas rurales basado en Arduino y comunicación LORA WAN
Autor : Moreira Calle, Irving Airthon
Alaña Pután, Julio Alberto
Director de Tesis: Fariño Cedeño, Jorge Bladimir
Resumen traducido: The purpose of this work is to design and implement an automated irrigation monitoring and control system in rural areas, utilizing LoRa WAN wireless communication technology and microcontrollers. This system integrates environmental sensors to measure temperature, air humidity, and soil moisture, as well as relays that control water pumps based on detected conditions or remote commands. The designed prototype consists of a LoRa Matrix, based on an ESP32, which manages bidirectional communication with two remote nodes implemented with LoRa. The LoRa Matrix requests data from the nodes, centralizes the information, and allows manual control of the pumps through a web interface developed in HTML5 and CSS, accessible from any device with an internet connection. Meanwhile, the remote nodes collect environmental data using DHT11 and FC-28 sensors and operate autonomously through a solar charging system that uses a photovoltaic panel and a lead-acid battery. The entire system was programmed using a C++-based language, allowing for efficient hardware and software integration. The proposed system not only optimizes water usage in irrigation systems but also ensures efficient operation in areas with limited access to the internet and/or electricity, thanks to its solar-powered supply. Additionally, it reduces the need for manual intervention, minimizes human errors, and improves agricultural productivity. The results of the prototype validate its applicability in rural environments, establishing it as a sustainable and scalable technological tool for water management in agriculture.
Resumen : El propósito de este trabajo es diseñar e implementar un sistema automatizado de monitoreo y control de riego en zonas rurales, utilizando tecnología de comunicación inalámbrica LoRa WAN y microcontroladores. Este sistema ´ integra sensores ambientales para medir temperatura, humedad del aire y humedad del suelo, además de relés que controlan bombas de agua en funcion de las condiciones detectadas o mediante comandos remotos. ´ El prototipo diseñado consta de una Matriz LoRa, basada en un ESP32, que gestiona la comunicación bidireccional con dos nodos remotos, implementados con LoRa. La Matriz LoRa solicita datos de los nodos, centraliza la información y permite el control manual de las bombas a través de una interfaz web desarrollada en HTML5 y CSS, accesible desde cualquier dispositivo con conexión a Internet. Por su parte, los nodos remotos recopilan datos ambientales con sensores DHT11 y FC-28 y operan de manera autónoma mediante un sistema de carga solar que utiliza un panel fotovoltaico y una batería de plomo- acido. Todo el sistema fue programado utilizando el lenguaje basado en C++, que permitió una integración eficiente entre hardware y software. ´ El sistema propuesto no solo optimiza el uso del agua en sistemas de riego, sino que tambien garantiza un funcionamiento eficiente en zonas con acceso limitado a Internet y/o electricidad gracias a su alimentación con energía solar. Asimismo, reduce la dependencia de la intervención manual, minimiza errores humanos y mejora la productividad agrícola. Los resultados del prototipo validan su aplicabilidad en entornos rurales, consolidándose como una herramienta tecnológica sostenible y escalable para la gestión hídrica en la agricultura.
Palabras clave : ARDUINO
ESP32
LORA WAN
MONITOREO REMOTO
SISTEMAS DE RIEGO
ENERGÍA SOLAR
Fecha de publicación : 2025
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/30432
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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