Plataforma web para monitoreo y visualización de parámetros ambientales en café mediante sensores IoT
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Fecha
2025
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Editor
Universidad Católica de Cuenca.
Resumen
The main objective of this study was to design and develop a web platform for real-time monitoring of air and soil parameters in coffee plantations. The research was carried out at Hacienda La Papaya, Saraguro, Ecuador. The software development methodology used was SCRUM, which is oriented to the creation of fast and adaptable solutions to change. For data collection, an IoT sensor network was implemented using LoRa e32 modules that allowed wireless communication over long distances in areas without internet. The sensors used were: RS485 for the soil (measuring NPK, humidity, temperature, salinity, conductivity, and pH variables) and AM2302 for the air (temperature and humidity). An HLK-RM08 gateway was used for data transmission.
For data processing, a backend was structured in Node.js, in charge of receiving and validating the data coming from the sensors and then storing them in the PostgreSQL database. For the visualization of real-time information, Grafana was used to create interactive panels,which allowed a more in-depth analysis of the data. The results obtained demonstrated the functionality and reliability of the platform, the processing and data storage capacity was validated for the end users' needs, which was 500 readings/hour, with a latency of less than one minute in the dashboard.
This solution was validated as a viable and low-cost tool that optimizes agronomic management, thus boosting agriculture and creating a base from which it can be expanded with the implementation of predictive modules, georeferencing, and even artificial intelligence.
Descripción
Este estudio tuvo como objetivo principal diseñar y desarrollar una plataforma web para el monitoreo en tiempo real de parámetros de aire y suelo en plantaciones de café. La investigación se ejecutó en la Hacienda La Papaya, Saraguro, Ecuador. La metodología de desarrollo de software usada fue SCRUM, la cual está orientada a la creación de soluciones rápidas y adaptables al cambio. Para la recolección de datos, se implementó una red de sensores IoT creados usando módulos LoRa e32 que permitió la comunicación inalámbrica entre largas distancias en zonas sin internet, los sensores usados fueron: RS485 para el suelo (midiendo las variables de NPK, humedad, temperatura, salinidad, conductividad y pH) y AM2302 para el aire (temperatura y humedad). Y para la transmisión de datos se usó un gateway HLK-RM08.
Para el procesamiento de los datos, se estructuró un backend en Node.js, encargado de recibir y validar los datos provenientes de los sensores, para luego almacenarlos en la base de datos PostgreSQL. Para la visualización de información en tiempo real, se usó Grafana para crear paneles interactivos, lo cual permitió un análisis de los datos a mayor profundidad. Los resultados obtenidos demostraron la funcionalidad y fiabilidad de la plataforma, se validó la capacidad de procesamiento y almacenamiento de datos para la necesidad de los usuarios finales, el cual era de 500 lecturas/hora, con una latencia inferior a un minuto en el dashboard.
Esta solución se validó como una herramienta viable y de bajo costo que optimiza la gestión agronómica, impulsando así la agricultura y creando una base de la cual puede ser expandida con la implementación de módulos predictivos, de georreferenciación, e inclusive con inteligencia artificial.
Palabras clave
SENSORES IOT, PLANTACIONES DE CAFÉ, PLATAFORMA WEB, MONITOREO EN TIEMPO REAL
Citación
Cedillo Illescas, Á. y Encalada Arévalo, M. (2025). Plataforma web para monitoreo y visualización de parámetros ambientales en café mediante sensores IoT. [Trabajo de titulación]. Universidad Católica de Cuenca.