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Título : Diseño e implementación de un prototipo WSN basado en protocolo LPWAN para monitoreo y alerta del crecimiento radial de árboles.
Autor : Cuenca Rosero, Gilson Santiago
Valdivieso Arévalo, Claudio Joel
Director(es): Zabala Haro, Mónica Andrea
Tribunal (Tesis): Guerra Salazar, José Enrique
Palabras claves : TELECOMUNICACIONES;TECNOLOGÍA DEL CONTROL AUTOMÁTICO;COMUNICACIONES INALÁMBRICAS;DENDÓMETRO;TECNOLOGÍA LORAWAN;PROTOTIPO INALÁMBRICO;RED DE SENSORES INALÁMBRICOS
Fecha de publicación : 30-ago-2021
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Cuenca Rosero, Gilson Santiago; Valdivieso Arévalo, Claudio Joel. (2021). Diseño e implementación de un prototipo WSN basado en protocolo LPWAN para monitoreo y alerta del crecimiento radial de árboles. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFIYE;98T00313
Abstract : In the current degree work, a prototype of the Wireless Sensor Network (WSN) type based on the Low Power Wide Area Networks (LPWAN) protocol was designed and implemented for monitoring and alerting the radial growth of trees. It consists of a wireless network based on the Arduino and Node Microcontroller Unit (Nodemcu) development boards. It comprises three nodes: sensor node, coordinator node, and the storage and display node, which allow monitoring the daily fluctuations of the tree trunk in micrometric units. The sensor node receives and processes the data fluctuations through the variable linear displacement sensor and sends it wirelessly to the coordinator node. Finally, the information received by the coordinator node is sent to the storage and display node on the ThingSpeak platform. Thus, the storage and display node displays data dynamically and graphically. When comparing with reference equipment, the tests carried out found that the prototype presents a margin of error obtained from the measurements that do not exceed 0.01 millimeters belonging to the reference standard equipment, so it is ideal for measuring stem growth fluctuations. In addition, the tests carried out on communication between nodes showed no packet losses in a distance of up to 575 meters in line of sight. Based on the tests carried out in a range of 18 days, it was observed that the stem showed a radial growth of 1090.37 microns (1 millimeter), so it was determined that the tree has a growth according to the monitoring time, taking as reference studies developed in Ecuador. Therefore, it is concluded that the implemented prototype met the previously established requirements. It is recommended to replace the first spiral antenna that comes by default in the long-range module.
Resumen : En el presente trabajo de titulación se diseñó e implementó un prototipo del tipo Wireless Sensor Network (WSN) basado en protocolo Low Power Wide Area Networks (LPWAN) para monitoreo y alerta del crecimiento radial de árboles. Consiste en una red de tipo inalámbrica basada en las tarjetas de desarrollo Arduino y Node Microcontroller Unit (Nodemcu). Se compone de tres nodos: nodo sensor, nodo coordinador y el nodo de almacenamiento y visualización, que permiten monitorear las fluctuaciones diarias del tronco del árbol en unidades micrométricas. El nodo sensor, a través del sensor de desplazamiento lineal variable, recibe y procesa los datos de fluctuaciones y los envía de forma inalámbrica hacia el nodo coordinador. La información recibida por el nodo coordinador es enviada al nodo de almacenamiento y visualización en la plataforma ThingSpeak. El nodo de almacenamiento y visualización muestra los datos de manera dinámica y gráfica. De las pruebas ejecutadas al comparar con equipos de referencia se comprobó que el prototipo presenta un margen de error obtenido de las mediciones que no sobrepasa el 0.01milímetros perteneciente al equipo patrón de referencia por lo que es idóneo para medir las fluctuaciones de crecimiento del tallo. Las pruebas ejecutadas sobre comunicación entre nodos arrojaron que no se presentan pérdidas de paquetes en una distancia de hasta 575 metros en línea de vista. De las pruebas realizadas en un rango de 18 días se observó que el tallo presentó un crecimiento radial de 1090.37 micras (1 milímetro), con lo cual, se determinó que el árbol tiene un crecimiento acorde al tiempo de monitoreo tomando como referencia estudios realizados en Ecuador. Se concluye que el prototipo implementado cumplió con los requerimientos previamente establecidos. Se recomienda sustituir la antena espiral primera que viene por defecto en el módulo de largo alcance.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/20608
Aparece en las colecciones: Ingeniero en Electrónica, Telecomunicaciones y Redes; Ingeniero/a en Telecomunicaciones

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