Diseño e implementación de un registrador de datos para la adquisición de datos pluviométricos
El Programa para el Manejo del Agua y del Suelo (PROMAS) es un departamento de investigación de la Universidad de Cuenca. Este departamento requiere monitorear ciertos parámetros hidro-meteorológicos utilizando estaciones meteorológicas (alrededor de 130) distribuidas en un área de interés, entre...
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | bachelorThesis |
| Language: | spa |
| Published: |
Universidad de Cuenca
2022
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/34858 |
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| author | Piedra Orellana, Kevin Samuel |
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| description | El Programa para el Manejo del Agua y del Suelo (PROMAS) es un departamento de investigación de
la Universidad de Cuenca. Este departamento requiere monitorear ciertos parámetros hidro-meteorológicos
utilizando estaciones meteorológicas (alrededor de 130) distribuidas en un área de interés, entre los parámetros
se encuentra la cantidad de lluvia. Las mediciones son usadas con fines de investigación en diferentes proyectos
[1]. Los proyectos contribuyen al manejo sostenible de los recursos agua y suelo, mediante la generación de
conocimiento científico, la capacitación y la extensión.
Las estaciones cuentan con un registrador de datos. El registrador se encarga de la recolección de los
parámetros hidro-meteorológicos. Estos datos requieren ser transmitidos/copiados a los servidores del PROMAS.
Actualmente, el personal del PROMAS se desplaza hacia las estaciones para descargar los datos in-situ almacenados en cada estación. El acceso a estas estaciones resulta complicado debido a que éstas están distribuidas en
un área geográficamente extensa y una buena parte de ellas en lugares de difícil acceso[1].
El desarrollo de prototipos para transmitir la información recolectada en quasi-tiempo real es parte del
proyecto ”Aplicación de Tecnologías Inalámbricas al Monitoreo Climatológico en la Cuenca del Río Paute”.
La tecnología usada para lograr este objetivo es Long Range (LoRa) y el protocolo Long Range Wide Area
Network (LoRaWAN)[2]. Entre los prototipos desarrollados está el registrador de datos pluviométricos.
En este trabajo, se presenta el diseño e implementación de un registrador de datos pluviométricos en Printed
Circuit Board (PCB) compacto utilizando componentes de montaje superficial con tecnología LoRa. Esta
implementación incorpora la adquisición, el almacenamiento y la transmisión alámbrica e inalámbrica de los
datos. LoRa es una de las tecnologías de redes de largo alcance y bajo consumo Low Power Wide Area Network
(LPWAN) para la aplicación en proyectos de Internet of Things (IoT) y se caracteriza por su sensibilidad, costo
accesible y simplicidad de implementación. Para la comunicación de extremo a extremo este se adhiere a el
protocolo LoRaWAN, su arquitectura esta integrada por nodos distribuidos en toda el área de interés, y de un
dispositivo que es un gateway entre los nodos y el servidor de red. El registrador de datos tiene como función
la descarga de datos in-situ usando tecnología Wireless Fidelity (WiFi), para esto se utiliza un gateway que es
conectado de manera alámbrica. La arquitectura del sistema es adaptada a 3,3 V en su alimentación, para reducir
el consumo energético. Como resultado, de acuerdo a pruebas realizadas, el dispositivo desarrollado presentó un
funcionamiento óptimo en la adquisición, transmisión y almacenamiento de datos, así como también un bajo
consumo de energía. |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-348582020-10-12T08:00:38Z Diseño e implementación de un registrador de datos para la adquisición de datos pluviométricos Piedra Orellana, Kevin Samuel Astudillo Salinas, Darwin Fabián Ingeniería Electrónica Precipitación Lluvia Tecnología electrónica El Programa para el Manejo del Agua y del Suelo (PROMAS) es un departamento de investigación de la Universidad de Cuenca. Este departamento requiere monitorear ciertos parámetros hidro-meteorológicos utilizando estaciones meteorológicas (alrededor de 130) distribuidas en un área de interés, entre los parámetros se encuentra la cantidad de lluvia. Las mediciones son usadas con fines de investigación en diferentes proyectos [1]. Los proyectos contribuyen al manejo sostenible de los recursos agua y suelo, mediante la generación de conocimiento científico, la capacitación y la extensión. Las estaciones cuentan con un registrador de datos. El registrador se encarga de la recolección de los parámetros hidro-meteorológicos. Estos datos requieren ser transmitidos/copiados a los servidores del PROMAS. Actualmente, el personal del PROMAS se desplaza hacia las estaciones para descargar los datos in-situ almacenados en cada estación. El acceso a estas estaciones resulta complicado debido a que éstas están distribuidas en un área geográficamente extensa y una buena parte de ellas en lugares de difícil acceso[1]. El desarrollo de prototipos para transmitir la información recolectada en quasi-tiempo real es parte del proyecto ”Aplicación de Tecnologías Inalámbricas al Monitoreo Climatológico en la Cuenca del Río Paute”. La tecnología usada para lograr este objetivo es Long Range (LoRa) y el protocolo Long Range Wide Area Network (LoRaWAN)[2]. Entre los prototipos desarrollados está el registrador de datos pluviométricos. En este trabajo, se presenta el diseño e implementación de un registrador de datos pluviométricos en Printed Circuit Board (PCB) compacto utilizando componentes de montaje superficial con tecnología LoRa. Esta implementación incorpora la adquisición, el almacenamiento y la transmisión alámbrica e inalámbrica de los datos. LoRa es una de las tecnologías de redes de largo alcance y bajo consumo Low Power Wide Area Network (LPWAN) para la aplicación en proyectos de Internet of Things (IoT) y se caracteriza por su sensibilidad, costo accesible y simplicidad de implementación. Para la comunicación de extremo a extremo este se adhiere a el protocolo LoRaWAN, su arquitectura esta integrada por nodos distribuidos en toda el área de interés, y de un dispositivo que es un gateway entre los nodos y el servidor de red. El registrador de datos tiene como función la descarga de datos in-situ usando tecnología Wireless Fidelity (WiFi), para esto se utiliza un gateway que es conectado de manera alámbrica. La arquitectura del sistema es adaptada a 3,3 V en su alimentación, para reducir el consumo energético. Como resultado, de acuerdo a pruebas realizadas, el dispositivo desarrollado presentó un funcionamiento óptimo en la adquisición, transmisión y almacenamiento de datos, así como también un bajo consumo de energía. PROMAS is a research department of the University of Cuenca. This department requires monitoring certain hydro-meteorological parameters using meteorological stations (around 130) distributed in an area of interest, among the parameters is the amount of rain. Measurements are used for research purposes in different projects [1]. The projects contribute to the sustainable management of water and soil resources, through the generation of scientific knowledge, training and extension. The stations have a data logger. The data logger is in charge of collecting the hydro-meteorological parameters. These data require to be transmitted / copied to the PROMAS servers. Currently, PROMAS personnel travel to the stations to download the in-situ data stored at each station. Access to these stations is complicated because they are distributed over a geographically wide area and most of them in places that are difficult to access [1]. The development of prototypes to transmit the collected information in quasi-real time is part of the project ‘’Aplicación de Tecnologías Inalámbricas al Monitoreo Climatológico en la Cuenca del Río Paute”. The technology used to achieve this objective is LoRa and the LoRaWAN protocol [2]. The data logger is one of the prototypes developed. In this work, the design and implementation of a compact PCB pluviometric data logger using surface mount components with LoRa technology is presented. This implementation incorporates the acquisition, storage, and wired and wireless transmission of data. LoRa is one of the LPWAN low consumption and long range network technologies for application in IoT projects and is characterized by its sensitivity, affordable cost and simplicity of implementation. For end-to-end communication it adheres to the LoRaWAN protocol, its architecture is made up of nodes distributed throughout the area of interest, and a device that is a gateway between the nodes and the network server. The data logger has the function of downloading data in-situ using WiFi technology, for this a gateway is used that is wired. The architecture of the system is adapted to 3,3 V in its power supply, to reduce energy consumption. As a result, according to tests carried out, the developed device presented an optimal operation in the acquisition, transmission and storage of data, as well as low energy consumption. Palabras clave : LoRaWAN. LoRa. Nodo. PCB. Comunicación. Prototipo. Transceptor. Protocolo. WiFi Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones Cuenca 2022-10-06T18:57:24Z 2022-10-07T18:57:24Z 2020-10-07 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/34858 spa TET;92 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf application/pdf Universidad de Cuenca |
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