Desarrollo de una Metodología de Integración IoT para la Digitalización de una Máquina Dosificadora en un Entorno de Laboratorio Agroalimentario – Caso AGRO5
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Date
2026-03-04
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Publisher
Universidad de Cuenca. Facultad de Ingeniería
Abstract
Digital transformation and Industry 5.0 paradigms have become fundamental pillars of deve-lopment in sectors such as agri-food production, enabling improvements in traceability and efficiency in production processes. In this context, this work proposes the development of an IoT integration methodology for the digitization of a dosing machine in an agri-food laboratory environment (AGRO5 project). The methodology is organized into four blocks: (i) initial system diagnosis, (ii) reverse engineering and controlled disassembly, (iii) electronic reconstruction and signal analysis, and (iv) IoT integration and validation. The integration is carried out in a minimally intrusive manner, preserving the machine’s original operation. As a result, an IoT HUB is implemented using a development platform based on an ESP32 microcontroller, capable of capturing and transmitting data using the MQTT protocol to the Thingsboard platform, which functions as a SCADA system. This allows for the visualization and bidirectional control of the system through dashboards accessible from an HMI screen available in the laboratory. The system implementation is validated using physical and functional evaluation criteria, such as the analysis of the IoT HUB’s physical integration, platform performance, and system response times, using latency in milliseconds as the metric. The developed proposal establishes a repli-cable, scalable, and reversible model for the digitization of conventional agri-food equipment, contributing to the strengthening of smart architectures aligned with Industry 5.0 principles and the objectives of the AGRO5 project.
Resumen
La transformación digital y los paradigmas de Industria 5.0 se han vuelto fundamentales en el desarrollo de sectores de producción agroalimentaria, al permitir mejorar la trazabilidad y eficiencia en los procesos. El presente trabajo propone el desarrollo de una metodología de integración Internet of Things (IoT) para la digitalización de una máquina dosificadora en un entorno de laboratorio agroalimentario (Caso AGRO5). La metodología se organiza en cuatro bloques: (i) diagnóstico inicial, (ii) ingeniería inversa y desmontaje, (iii) reconstrucción elec-trónica y análisis de señales y (iv) integración IoT y validación. La integración se realiza de manera mínimamente intrusiva, preservando el funcionamiento original de la máquina. Como resultado, se implementa un hub IoT utilizando una plataforma de desarrollo basada en un microcontrolador ESP32, capaz de capturar y transmitir datos utilizando el protocolo Message Queue Telemetry Transport (MQTT) hacia la plataforma ThingsBoard, que funciona como un sistema tipo Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA), permitiendo la visualización y el control bidireccional del sistema a través de dashboards accesibles desde una pantalla Human–machine interface (HMI). Asimismo, se valida la solución mediante criterios como el análisis de la integración física del hub IoT, el funcionamiento de la plataforma y los tiempos de respuesta del sistema, usando como métrica la latencia. La propuesta desarrollada establece un modelo replicable, escalable y reversible para la digitalización de equipos agroalimentarios convencionales, contribuyendo al fortalecimiento de arquitecturas inteligentes alineadas con los principios de la Industria 5.0 y los objetivos del proyecto Enhancing the AGRIfOod Supply chain towards Industry (AGRO5).
Keywords
Electrónica, Internet de las cosas, Digitalización agroalimentaria
Citation
Código de tesis
TET; 176
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero en Telecomunicaciones