Diseño de un sistema de monitoreo de fuentes hídricas basado en tecnología LoRa para el sitio Tres Lagunas del cantón Saraguro

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, cond...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Gonzales Zapata, Andrés Amauta, González Armijos, Luis Eduardo
Other Authors: González Martínez, Santiago Renán
Format: bachelorThesis
Language:spa
Published: Universidad de Cuenca 2023
Subjects:
Online Access:http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/41515
Description
Summary: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.