Diseño de un prototipo IoT para el monitoreo de material particulado en espacios reducidos utilizando ESP32 con servidor hospedado en la nube



Título del documento: Diseño de un prototipo IoT para el monitoreo de material particulado en espacios reducidos utilizando ESP32 con servidor hospedado en la nube
Revista: Sinergia académica
Base de datos:
Número de sistema: 000559270
ISSN: 2765-8252
Autores: 1
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2
Instituciones: 1Estudiante de Ingeniería Electrónica. Universidad Politécnica Salesiana. Guayaquil, Ecuador.,
2Profesor en la Carrera de Ingeniería Electrónica. Grupo de Investigación de Procesos Industriales (GIPI). Universidad Politécnica Salesiana. Guayaquil, Ecuador.,
Año:
Volumen: 4
Número: 3
Paginación: 1-18
País: Ecuador
Idioma: Español
Resumen en inglés Particulate matter in the air is one of the elements with the greatest negative impact on human health in Ecuador. This situation constitutes a latent problem, with little attention to its control, due to the high costs of acquiring equipment or the existence of private companies that perform such measurements. The objective of the research is to design an Internet of Things prototype for monitoring particulate matter in confined spaces, using ESP32 with server hosted in the cloud. The research has an experimental design, with a descriptive scope and a mixed approach. The prototype designed for data acquisition uses census modules and MQTT communication protocol configuration integrating the ThingSpeak platform. The research determined the use of affordable electronic materials, free software for its programming and the use of tools for remote data processing and visualization. The prototype design included four census modules, a Nova SDS011 sensor and an ESP32 microcontroller in each module. The integrated development environment Arduino and Visual Code, both open source, were used for the census programming and a mesh network. The information obtained is sent through the Wi-Fi network to a Raspberry Pi 4 card, configured as a local server. The information is published through the MQTT protocol on a server hosted in the cloud on the ThingSpeak platform, which allows the visualization and processing of the results remotely.
Resumen en español El material particulado en el aire es uno de los elementos con mayor repercusión negativa en la salud humana, con presencia en el Ecuador. Dicha situación constituye un problema latente, con poca atención para su control, debido a los elevados costos para adquirir equipos o la existencia de empresas privadas que realicen dichas mediciones. El objetivo de la investigación es diseñar un prototipo de Internet de las Cosas para el monitoreo de material particulado en espacios reducidos, usando ESP32 con servidor hospedado en la nube. La investigación tiene un diseño experimental, con alcance descriptivo y enfoque mixto. El prototipo diseñado para la adquisición de datos utiliza módulos de censado y la configuración del protocolo de comunicación MQTT integrando la plataforma ThingSpeak. Con la investigación se determinó la utilización de materiales electrónicos asequibles, software libre para su programación y el uso de herramientas para el tratamiento y visualización de datos de manera remota. El diseño del prototipo incluyó cuatro módulos de censado, un sensor Nova SDS011 y un microcontrolador ESP32 en cada módulo. Se utilizó el entorno de desarrollo integrado Arduino y Visual Code, ambos de código abierto para la programación de censado y una red mesh. La información obtenida es enviada mediante la red Wi-Fi a una tarjeta Raspberry Pi 4, configurada como servidor local. La información es publicada mediante el protocolo MQTT en un servidor hospedado en la nube en la plataforma ThingSpeak, que permite la visualización y tratamiento de los resultados de manera remota.
Palabras clave: contaminación ambiental, microcontroladores, monitoreo, prototipo IoT, toma de decisiones.
Keyword: decision-making, IoT prototype, environmental pollution, microcontrollers, monitoring.
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