Aplicación de LoRaWAN a redes de sensores inalámbricas como apoyo a la agricultura sostenible en entornos rurales. Estudio de caso: Cantón Pedro Moncayo, provincia de Pichincha

Abstract

Este trabajo describe el desarrollo de una red de sensores inalámbricos de largo alcance y baja potencia (LPWAN) implementada en un entorno rural para monitorear variables ambientales que influyen en el crecimiento de cultivos de pasto. El nodo sensor recopila y transmite datos sobre humedad del suelo, radiación UV, temperatura y precipitación en un área de cultivo de 1000 m² . Los datos recopilados por el nodo sensor se envían al nodo central o puerta de enlace mediante comunicación LoRa, donde se procesan y transmiten a una plataforma en la nube llamada ThingSpeak utilizando el protocolo MQTT. Los datos se muestran en forma de gráficos. Se lleva a cabo el análisis, diseño, implementación y prueba del enlace inalámbrico, y los datos se envían a una plataforma IoT donde se recopilan, visualizan y analizan en tiempo real utilizando MQTT como protocolo de comunicación central. Se realizan pruebas funcionales, incluyendo pérdida de trayectoria, potencia del receptor, relación señal/ruido, sensibilidad del receptor, presupuesto de enlace, zona de Fresnel, ángulo de acimut y ángulo de elevación. Finalmente, se determina un escenario estable para la transmisión y recepción de datos, que puede aplicarse a un sistema de optimización para el cultivo de cosechas en zonas agrícolas rurales.