Transformación digital: modernización del sistema de registro hidrometeorológico del PROMAS
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Date
2024-08-27
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
In this work, a hydrometeorological data logging device is designed and implemented, integrating LoRa technology into an ESP32-S3 microcontroller. The device consists of two PCB modules: the first includes connection ports for station and general-purpose sensors, an ADC module, a counter, an RTC module, and a power switch; the second module integrates the ESP32 microcontroller and the LoRa chip. The software is
designed to minimize power consumption by reducing the CPU operating frequency, using Deep Sleep mode, and implementing the VMTP frame model. Measurements of temperature, humidity, wind speed and direction, precipitation, solar radiation, and UV radiation, as well as information on sensor operation and the time of measurements, are sent to the TTS server using the LoRaWAN network protocol, to later establish communication with Thingsboard and present the information in a dashboard. The device demonstrated good performance in field tests, enabling the collection and validation of environmental monitoring data.
Resumen
En este trabajo se diseña e implementa un dispositivo de registro de datos hidrometeorológicos que integra tecnología Long Range (LoRa) en un microcontrolador ESP32-S3. El dispositivo cuenta con dos módulos Printed Circuit Board (PCB): el primero incluye puertos de conexión para los sensores de la estación y de propósito general, un módulo Analog-Digital Converter (ADC), un contador, un módulo Real Time Clock (RTC) y un interruptor de alimentación; el segundo módulo integra el microcontrolador ESP32 y el chip LoRa. El software está diseñado para minimizar el consumo de energía mediante la reducción de la frecuencia de funcionamiento del CPU, el uso del modo deep sleep y la implementación del modelo de trama Variable
Meteorological Transmission Protocol (VMTP). Las mediciones de temperatura, humedad, velocidad y dirección del viento, precipitación, radiación solar y UV, así como información sobre el funcionamiento de los sensores y la hora de las mediciones, se envían al servidor The Things Stack (TTS) utilizando el protocolo de red Long Range Wide Area Network (LoRaWAN), para posteriormente establecer una comunicación con Thingsboard y presentar la información en un dashboard. El dispositivo mostró un buen funcionamiento en las pruebas de campo, permitiendo la recolección y validación de datos pertenecientes al monitoreo ambiental.
Keywords
Electrónica, Telecomunicaciones, Datos hidrometeorológicos, Monitoreo ambiental
Citation
Código de tesis
TET;151
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero en Telecomunicaciones