Desarrollo de un prototipo de una red de alumbrado público con base a tecnología de internet de las cosas para el sector de La Victoria de la ciudad de Ibarra

Abstract

En esta investigación se abordó la falta de supervisión y la ineficiencia del alumbrado público del sector La Victoria, en la ciudad de Ibarra, mediante el desarrollo e implementación de un prototipo IoT para monitoreo y control de luminarias LED. Se levantaron dimensiones reales de la vía y se definieron las clases de alumbrado conforme a la Regulación ARCERNNR-007/23, estableciendo como parámetros de verificación los indicadores fotométricos para calzada tipo M4 y para aceras/ciclovía tipo P2, evaluados en DIALux. La simulación confirmó el cumplimiento para P2 con Em = 10,01 lx (Emin = 8,68 lx) y para ciclovía con Em = 14,90 lx (Emin = 9,35 lx); en calzada M4 se obtuvo Lm = 0,83–0,85 cd/m², Uo = 0,61–0,62, Ul = 0,75–0,85 y TI = 11–13%, dentro de los límites requeridos, lo que sustentó técnicamente el rediseño propuesto. Para el prototipo se integraron tres luminarias LED con sensor PIR y medición eléctrica de voltaje y corriente, microcontroladores Arduino, comunicación LoRa y una Raspberry Pi 3 como nodo central, con transmisión y visualización en Ubidots mediante MQTT, lo que permitió supervisión remota y registro histórico de datos. En modo nocturno base, las luminarias registraron potencias promedio cercanas a 135,030 W, mientras que en modo atenuado la potencia promedio se redujo a aproximadamente 91,33 W, equivalente a una disminución de ˜32,36%, manteniendo la capacidad de incrementar la iluminación ante detección de movimiento. Finalmente, al comparar el consumo mensual del escenario con IoT frente al escenario sin IoT, se obtuvo una eficiencia energética de 9,54%, evidenciando la viabilidad del sistema para regulación de potencia, monitoreo remoto y apoyo al mantenimiento del alumbrado público, con verificación fotométrica del diseño mediante simulación.