Title: | Diseño de un sistema de monitoreo de fuentes hídricas basado en tecnología LoRa para el sitio Tres Lagunas del cantón Saraguro |
metadata.dc.ucuenca.titulouniforme: | Diseño de un Sistema de Monitoreo de Fuentes Hídricas basado en Tecnología LoRa para el sitio Tres Lagunas del cantón Saraguro |
Authors: | Gonzales Zapata, Andrés Amauta González Armijos, Luis Eduardo |
metadata.dc.contributor.advisor: | González Martínez, Santiago Renán Cartuche Paqui, Víctor Alonso |
metadata.dc.description.uri: | 0000-0001-6604-889X |
metadata.dc.subject.other: | Inteligencia artificial |
Keywords: | Electrónica Cantón Saraguro Redes |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio: | 33 Ciencias Tecnológicas |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado: | 3304.12 Dispositivos de Control |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico: | 3304 Tecnología de los Ordenadores |
Issue Date: | 21-Mar-2023 |
metadata.dc.format.extent: | 119 páginas |
Publisher: | Universidad de Cuenca |
metadata.dc.description.city: | Cuenca |
Series/Report no.: | TET;131 |
metadata.dc.type: | bachelorThesis |
Abstract: | Climate change's effects and anthropic interventions are the most relevant factors that put the
natural conservation of high mountain lagoons (moorland) at risk. In this context, these bodies of
water are very fragile and vulnerable ecosystems, conditioned by physicochemical variations that
influence biological and ecological conditions. In this sense, the following project presents the
design of a water source monitoring system based on LoRa technology for the Tres Lagunas
moorland ecosystem (Ecuador). The solution has been implemented by using mainly an
ATmega1284P microcontroller, an SX1278 transceiver and hydrological sensors, embedded on
a printed circuit board (PCB). Data is transmitted from the study site to The Things Network (TTN)
server and sent via the MQTT protocol to the Node-RED platform. On the other hand, a graphic
interface has been developed that allows analyzing the historical data of temperature, dissolved
oxygen (DO), oxidation-reduction potential (ORP) and hydrogen potential (pH). In addition, energy
consumption tests and physical layer experiments have been carried out using LoRa with the
prototype. The results reveal an adequate functioning of the prototype, and indicate that it can be
installed in field for a period of 8 days powered by a PowerBank. In particular, as for the Spreading
Factor (SF), it has been observed that SF9 and SF10 present on average packet reception rates
higher than 97% at distances of approximately 1 km. In relation to SF7 and SF8, they were
discarded for this type of settings due to the packet loss rate greater than 10%. The main
contribution of this work is the proposal of a portable, low-cost and open source prototype that
focuses on the transmission of physicochemical data obtained in Andean moorland lagoons
through IoT technologies for the administration, management and control of the water resources. |
Description: | Los efectos del cambio climático y las intervenciones antrópicas constituyen los factores más
relevantes que están poniendo en riesgo el estado de conservación natural de las lagunas de
alta montaña (páramo); en este contexto, estos cuerpos de agua son ecosistemas muy frágiles
y vulnerables, condicionados a variaciones fisicoquímicas que influyen sobre las condiciones
biológicas y ecológicas. En este sentido, el presente trabajo de titulación presenta el diseño de
un sistema de monitorización de fuentes de agua basado en la tecnología LoRa para el
ecosistema de páramo Tres Lagunas (Ecuador). La solución se ha implementado utilizando
principalmente un microcontrolador ATmega1284P, un transceptor SX1278 y sensores
hidrológicos, incorporados en una placa de circuito impreso (PCB). Los datos se transmiten
desde el lugar de estudio al servidor The Things Network (TTN) y se envían mediante el protocolo
MQTT a la plataforma Node-RED. Por otro lado, se ha desarrollado una interfaz gráfica que
permite analizar los datos históricos de temperatura, oxígeno disuelto (OD), potencial de
oxidación-reducción (ORP) y potencial de hidrógeno (pH). Además, se han realizado pruebas de
consumo energético y experimentos de capa física empleando LoRa con el prototipo. Los
resultados revelan un funcionamiento adecuado del prototipo e indican que puede ser instalado
en campo por un periodo de 8 días alimentado por un PowerBank. En particular, en cuanto al
Spreading Factor (SF), se ha observado que SF9 y SF10 presentan en promedio tasas de
recepción de paquetes superiores al 97% a distancias de aproximadamente 1 km. En relación a
SF7 y SF8, fueron descartados para este tipo de escenarios debido a la tasa de pérdida de
paquetes superior al 10%. El principal aporte de este trabajo es la propuesta de un prototipo
portátil, de bajo costo y de código abierto, enfocado a la transmisión de datos fisicoquímicos
obtenidos en lagunas de los páramos andinos a través de tecnologías IoT para la administración,
gestión y control de los recursos hídricos. |
metadata.dc.description.degree: | Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones |
URI: | http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/41515 |
Appears in Collections: | Tesis de Pregrado
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