Implementación de una Red LoRa Dinámica para el Monitoreo en Tiempo Real de la Calidad del Agua
Autores: Berrio Quintanilla, Kevin Joel; Huayta Cosi, Pamela Lorena; Huarca Quispe, Jorge Leonardo; Cutipa Luque, Juan Carlos; Julca Avila, Juan Pablo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Implementación de una Red LoRa Dinámica para el Monitoreo en Tiempo Real de la Calidad del Agua
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Calidad del agua
Red de monitoreo
Parámetros clave
LoRa
MQTT
Módulo de sensor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
La calidad del agua es un factor clave en la sostenibilidad ambiental y agronómica. Debido a la influencia de la actividad humana y el desarrollo industrial, la composición de ríos o lagos puede experimentar variaciones significativas tanto de manera inmediata como a lo largo del tiempo. Para obtener una evaluación más precisa y documentada de estos datos, es necesario un monitoreo distribuido con múltiples puntos de muestreo. Este documento presenta el diseño e implementación de una red de monitoreo escalable basada en largo alcance (LoRa) y Transporte de Telemetría por Cola de Mensajes (MQTT), integrando un módulo de sensor sumergible (SSM) que funciona como una estación de medición estática o como complemento a recolectores de sedimentos, capaz de medir parámetros clave de calidad del agua como TDS, turbidez, pH, temperatura y cinemática del río con un giroscopio. El sistema incluye un repetidor LoRa (LRR) y una puerta de enlace, además del SSM, que gestiona la transmisión de información a un servidor de monitoreo (MS) utilizando una topología en árbol. Esta configuración permite un ajuste dinámico de la potencia de la antena basado en el Indicador de Fuerza de Señal Recibida (RSSI) entre el LRR y la puerta de enlace. Se realizaron evaluaciones en el río Chil en Arequipa, Perú, un río rápido que demostró características ideales para validar la eficacia del sistema. Los resultados confirman la eficacia del diseño y su capacidad para el monitoreo remoto de la calidad del agua en tiempo real.
Descripción
La calidad del agua es un factor clave en la sostenibilidad ambiental y agronómica. Debido a la influencia de la actividad humana y el desarrollo industrial, la composición de ríos o lagos puede experimentar variaciones significativas tanto de manera inmediata como a lo largo del tiempo. Para obtener una evaluación más precisa y documentada de estos datos, es necesario un monitoreo distribuido con múltiples puntos de muestreo. Este documento presenta el diseño e implementación de una red de monitoreo escalable basada en largo alcance (LoRa) y Transporte de Telemetría por Cola de Mensajes (MQTT), integrando un módulo de sensor sumergible (SSM) que funciona como una estación de medición estática o como complemento a recolectores de sedimentos, capaz de medir parámetros clave de calidad del agua como TDS, turbidez, pH, temperatura y cinemática del río con un giroscopio. El sistema incluye un repetidor LoRa (LRR) y una puerta de enlace, además del SSM, que gestiona la transmisión de información a un servidor de monitoreo (MS) utilizando una topología en árbol. Esta configuración permite un ajuste dinámico de la potencia de la antena basado en el Indicador de Fuerza de Señal Recibida (RSSI) entre el LRR y la puerta de enlace. Se realizaron evaluaciones en el río Chil en Arequipa, Perú, un río rápido que demostró características ideales para validar la eficacia del sistema. Los resultados confirman la eficacia del diseño y su capacidad para el monitoreo remoto de la calidad del agua en tiempo real.