Implementación de sistema IoT en plataforma móvil para el monitoreo de variables agroclimáticas en invernaderos con capacidad de planeación de trayectorias y navegación autónoma
El presente trabajo tiene como objetivo el desarrollo de una plataforma robótica móvil con capacidad de navegación autónoma y adquisición de variables agroclimáticas (CO2 y humedad), diseñada específicamente para operar en terrenos irregulares dentro de invernaderos. La solución propuesta se basa en...
- Autores:
-
Hernández Palacio, Lucas Felipe
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Instituto Tecnológico Metropolitano
- Repositorio:
- Repositorio ITM
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.itm.edu.co:20.500.12622/6821
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12622/6821
- Palabra clave:
- Robótica móvil
UWB
Navegación autónoma
IoT
Monitoreo agroclimático
Agricultura de precisión
Mobile robotics
UWB
Autonomous navigation
IoT
Agroclimatic monitoring
Precision agriculture
- Rights
- License
- Acceso abierto
| id |
RepoITM2_0780da167c1fb56dbd174e004c3b2660 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.itm.edu.co:20.500.12622/6821 |
| network_acronym_str |
RepoITM2 |
| network_name_str |
Repositorio ITM |
| repository_id_str |
|
| dc.title.spa.fl_str_mv |
Implementación de sistema IoT en plataforma móvil para el monitoreo de variables agroclimáticas en invernaderos con capacidad de planeación de trayectorias y navegación autónoma |
| dc.title.translated.spa.fl_str_mv |
Implementation of an IoT system on a mobile platform for monitoring agroclimatic variables in greenhouses with trajectory planning and autonomous navigation |
| title |
Implementación de sistema IoT en plataforma móvil para el monitoreo de variables agroclimáticas en invernaderos con capacidad de planeación de trayectorias y navegación autónoma |
| spellingShingle |
Implementación de sistema IoT en plataforma móvil para el monitoreo de variables agroclimáticas en invernaderos con capacidad de planeación de trayectorias y navegación autónoma Robótica móvil UWB Navegación autónoma IoT Monitoreo agroclimático Agricultura de precisión Mobile robotics UWB Autonomous navigation IoT Agroclimatic monitoring Precision agriculture |
| title_short |
Implementación de sistema IoT en plataforma móvil para el monitoreo de variables agroclimáticas en invernaderos con capacidad de planeación de trayectorias y navegación autónoma |
| title_full |
Implementación de sistema IoT en plataforma móvil para el monitoreo de variables agroclimáticas en invernaderos con capacidad de planeación de trayectorias y navegación autónoma |
| title_fullStr |
Implementación de sistema IoT en plataforma móvil para el monitoreo de variables agroclimáticas en invernaderos con capacidad de planeación de trayectorias y navegación autónoma |
| title_full_unstemmed |
Implementación de sistema IoT en plataforma móvil para el monitoreo de variables agroclimáticas en invernaderos con capacidad de planeación de trayectorias y navegación autónoma |
| title_sort |
Implementación de sistema IoT en plataforma móvil para el monitoreo de variables agroclimáticas en invernaderos con capacidad de planeación de trayectorias y navegación autónoma |
| dc.creator.fl_str_mv |
Hernández Palacio, Lucas Felipe |
| dc.contributor.advisor.none.fl_str_mv |
Mejía Herrera, Mateo |
| dc.contributor.author.none.fl_str_mv |
Hernández Palacio, Lucas Felipe |
| dc.contributor.email.spa.fl_str_mv |
lucashernandez298442@correo.itm.edu.co |
| dc.subject.spa.fl_str_mv |
Robótica móvil UWB Navegación autónoma IoT Monitoreo agroclimático Agricultura de precisión |
| topic |
Robótica móvil UWB Navegación autónoma IoT Monitoreo agroclimático Agricultura de precisión Mobile robotics UWB Autonomous navigation IoT Agroclimatic monitoring Precision agriculture |
| dc.subject.keywords.spa.fl_str_mv |
Mobile robotics UWB Autonomous navigation IoT Agroclimatic monitoring Precision agriculture |
| description |
El presente trabajo tiene como objetivo el desarrollo de una plataforma robótica móvil con capacidad de navegación autónoma y adquisición de variables agroclimáticas (CO2 y humedad), diseñada específicamente para operar en terrenos irregulares dentro de invernaderos. La solución propuesta se basa en la integración de tecnologías de localización mediante módulos UWB (Ultra-Wideband), sensores ambientales y una plataforma IoT (Internet of Things) para la recolección, visualización y análisis de datos en tiempo real. Este sistema busca brindar a los agricultores una herramienta precisa y automatizada para el monitoreo climático del entorno de cultivo, optimizando la toma de decisiones y fortaleciendo las prácticas de agricultura de precisión. La metodología empleada se estructuró en cinco fases: diseño mecánico y electrónico de la plataforma, integración de sensores y módulos UWB, desarrollo de algoritmos de planeación de trayectorias, implementación de navegación autónoma y validación experimental. El sistema fue sometido a pruebas de campo controladas donde se analizaron las trayectorias generadas y se evaluó la precisión del posicionamiento frente a mediciones de referencia. Además, los datos capturados fueron transmitidos a Firebase en tiempo real y posteriormente representados mediante mapas de calor interpolados que permiten visualizar espacialmente la distribución de variables como humedad relativa y concentración de CO2 (dióxido de carbono). Los resultados muestran una precisión aceptable del sistema de posicionamiento UWB en la mayoría de las trayectorias evaluadas, con errores mínimos en condiciones óptimas de calibración. Asimismo, la visualización de datos permitió identificar zonas con condiciones ambientales críticas dentro del invernadero, facilitando su interpretación. Se concluye que la solución desarrollada constituye una herramienta funcional para el monitoreo agroambiental automatizado, con alto potencial de escalabilidad y mejora a través de futuras integraciones de inteligencia artificial y respuesta automática mediante actuadores |
| publishDate |
2025 |
| dc.date.accessioned.none.fl_str_mv |
2025-06-03T15:10:51Z |
| dc.date.available.none.fl_str_mv |
2025-06-03T15:10:51Z |
| dc.date.issued.none.fl_str_mv |
2025 |
| dc.type.local.spa.fl_str_mv |
Trabajo de grado de pregrado |
| dc.type.coar.spa.fl_str_mv |
http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f |
| dc.type.driver.spa.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| format |
http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f |
| dc.identifier.uri.none.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/20.500.12622/6821 |
| dc.identifier.instname.spa.fl_str_mv |
instname:Instituto Tecnológico Metropolitano |
| dc.identifier.reponame.spa.fl_str_mv |
reponame:Repositorio Institucional Instituto Tecnológico Metropolitano |
| dc.identifier.repourl.none.fl_str_mv |
repourl:https://repositorio.itm.edu.co/ |
| url |
http://hdl.handle.net/20.500.12622/6821 |
| identifier_str_mv |
instname:Instituto Tecnológico Metropolitano reponame:Repositorio Institucional Instituto Tecnológico Metropolitano repourl:https://repositorio.itm.edu.co/ |
| dc.language.iso.spa.fl_str_mv |
spa |
| language |
spa |
| dc.relation.uri.spa.fl_str_mv |
http://creativecommons. org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| dc.rights.coar.fl_str_mv |
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
| dc.rights.local.spa.fl_str_mv |
Acceso abierto |
| dc.rights.creativecommons.*.fl_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International |
| rights_invalid_str_mv |
Acceso abierto Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
| dc.format.mimetype.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.publisher.faculty.spa.fl_str_mv |
Facultad de Ingenierías |
| dc.publisher.program.spa.fl_str_mv |
Ingeniería Mecatrónica |
| dc.publisher.grantor.spa.fl_str_mv |
Instituto Tecnológico Metropolitano |
| institution |
Instituto Tecnológico Metropolitano |
| bitstream.url.fl_str_mv |
https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/f85a5156-85cb-40f4-92d9-5437c021ad97/download https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/e3ab8725-fedb-491a-942d-5081bf8ab1f9/download https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/92e12606-7c2c-4c00-a720-1f2f0c11649f/download https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/cbe756c9-5a11-4d39-bc88-be2152e68910/download https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/ed36728e-ad6b-4358-807d-d6e26c82101f/download https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/5de93025-56dc-499a-beb1-01d243c0c7ad/download https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/e8925c6e-11d5-4058-b5dd-ab5fac81f2c9/download |
| bitstream.checksum.fl_str_mv |
2cb1ac6d34e73ae58111a8cac2fb5830 c062232d00bd9a21da74256480ae6410 7734e4171dd7ba1c98e697a13b9e06eb e1578eb1b24b3b0f79d94b55ac81d7c3 f0f2a84822b357de278630181fcb9d2f af6b57e84d71e34d226d978f64e90281 ecb21071aa0479369110db33adf15716 |
| bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositorio Instituto Tecnológico Metropolitano de Medellín |
| repository.mail.fl_str_mv |
bdigital@metabiblioteca.com |
| _version_ |
1837096913921376256 |
| spelling |
Mejía Herrera, MateoHernández Palacio, Lucas Felipelucashernandez298442@correo.itm.edu.co2025-06-03T15:10:51Z2025-06-03T15:10:51Z2025http://hdl.handle.net/20.500.12622/6821instname:Instituto Tecnológico Metropolitanoreponame:Repositorio Institucional Instituto Tecnológico Metropolitanorepourl:https://repositorio.itm.edu.co/El presente trabajo tiene como objetivo el desarrollo de una plataforma robótica móvil con capacidad de navegación autónoma y adquisición de variables agroclimáticas (CO2 y humedad), diseñada específicamente para operar en terrenos irregulares dentro de invernaderos. La solución propuesta se basa en la integración de tecnologías de localización mediante módulos UWB (Ultra-Wideband), sensores ambientales y una plataforma IoT (Internet of Things) para la recolección, visualización y análisis de datos en tiempo real. Este sistema busca brindar a los agricultores una herramienta precisa y automatizada para el monitoreo climático del entorno de cultivo, optimizando la toma de decisiones y fortaleciendo las prácticas de agricultura de precisión. La metodología empleada se estructuró en cinco fases: diseño mecánico y electrónico de la plataforma, integración de sensores y módulos UWB, desarrollo de algoritmos de planeación de trayectorias, implementación de navegación autónoma y validación experimental. El sistema fue sometido a pruebas de campo controladas donde se analizaron las trayectorias generadas y se evaluó la precisión del posicionamiento frente a mediciones de referencia. Además, los datos capturados fueron transmitidos a Firebase en tiempo real y posteriormente representados mediante mapas de calor interpolados que permiten visualizar espacialmente la distribución de variables como humedad relativa y concentración de CO2 (dióxido de carbono). Los resultados muestran una precisión aceptable del sistema de posicionamiento UWB en la mayoría de las trayectorias evaluadas, con errores mínimos en condiciones óptimas de calibración. Asimismo, la visualización de datos permitió identificar zonas con condiciones ambientales críticas dentro del invernadero, facilitando su interpretación. Se concluye que la solución desarrollada constituye una herramienta funcional para el monitoreo agroambiental automatizado, con alto potencial de escalabilidad y mejora a través de futuras integraciones de inteligencia artificial y respuesta automática mediante actuadoresThe objective of this project is to develop a mobile robotic platform with autonomous navigation capabilities and the ability to acquire agroclimatic variables (CO2 and humidity), specifically designed to operate on uneven terrain inside greenhouses. The proposed solution integrates location technologies using UWB (Ultra-Wideband) modules, environmental sensors, and an IoT (Internet of Things) platform for real-time data collection, and analysis. This system aims to provide farmers with an accurate and automated tool for monitoring the growing environment’s climate, optimizing decision-making, and enhancing precision agriculture practices. The methodology was structured in five phases: mechanical and electronic design of the platform; integration of sensors and UWB modules; development of trajectory planning algorithms; implementation of autonomous navigation; and experimental validation. Controlled field tests were conducted to analyze the generated trajectories and evaluate the positioning accuracy against reference measurements. Additionally, the captured data was transmitted to Firebase in real time and represented through interpolated heat maps that allow spatial visualization of variables such as relative humidity and CO2 concentration. The results demonstrate acceptable accuracy of the UWB positioning system in most evaluated trajectories, with minimal errors under optimal calibration conditions. Furthermore, the data visualization enabled identification of areas with critical environmental conditions within the greenhouse, facilitating interpretation. It is concluded that the developed solution constitutes a functional tool for automated agro-environmental monitoring, with high potential for scalability and improvement through future integration of artificial intelligence and automated actuationIngeniero Mecatrónicopregradoapplication/pdfspahttp://creativecommons. org/licenses/by-nc-nd/4.0/Robótica móvilUWBNavegación autónomaIoTMonitoreo agroclimáticoAgricultura de precisiónMobile roboticsUWBAutonomous navigationIoTAgroclimatic monitoringPrecision agricultureImplementación de sistema IoT en plataforma móvil para el monitoreo de variables agroclimáticas en invernaderos con capacidad de planeación de trayectorias y navegación autónomaImplementation of an IoT system on a mobile platform for monitoring agroclimatic variables in greenhouses with trajectory planning and autonomous navigationFacultad de IngenieríasIngeniería MecatrónicaInstituto Tecnológico MetropolitanoAcceso abiertoAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Trabajo de grado de pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPublicationORIGINALLucasFelipe_Hernández Palacio_2025.pdfLucasFelipe_Hernández Palacio_2025.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf1832706https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/f85a5156-85cb-40f4-92d9-5437c021ad97/download2cb1ac6d34e73ae58111a8cac2fb5830MD54trueAnonymousREADCarta-de-autorizacion-de-divulgacion-LucasHernandez_2025.pdfCarta-de-autorizacion-de-divulgacion-LucasHernandez_2025.pdfCarta de autorizaciónapplication/pdf180964https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/e3ab8725-fedb-491a-942d-5081bf8ab1f9/downloadc062232d00bd9a21da74256480ae6410MD55falseAnonymousREAD2080-12-31LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81406https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/92e12606-7c2c-4c00-a720-1f2f0c11649f/download7734e4171dd7ba1c98e697a13b9e06ebMD53falseAnonymousREADTHUMBNAILLucasFelipe_Hernández Palacio_2025.pdf.jpgLucasFelipe_Hernández Palacio_2025.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4922https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/cbe756c9-5a11-4d39-bc88-be2152e68910/downloade1578eb1b24b3b0f79d94b55ac81d7c3MD56falseAnonymousREADCarta-de-autorizacion-de-divulgacion-LucasHernandez_2025.pdf.jpgCarta-de-autorizacion-de-divulgacion-LucasHernandez_2025.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg7104https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/ed36728e-ad6b-4358-807d-d6e26c82101f/downloadf0f2a84822b357de278630181fcb9d2fMD57falseAnonymousREADTEXTLucasFelipe_Hernández Palacio_2025.pdf.txtLucasFelipe_Hernández Palacio_2025.pdf.txtExtracted texttext/plain71783https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/5de93025-56dc-499a-beb1-01d243c0c7ad/downloadaf6b57e84d71e34d226d978f64e90281MD58falseAnonymousREADCarta-de-autorizacion-de-divulgacion-LucasHernandez_2025.pdf.txtCarta-de-autorizacion-de-divulgacion-LucasHernandez_2025.pdf.txtExtracted texttext/plain5241https://dspace-itm.metabuscador.org/bitstreams/e8925c6e-11d5-4058-b5dd-ab5fac81f2c9/downloadecb21071aa0479369110db33adf15716MD59falseAnonymousREAD2080-12-3120.500.12622/6821oai:dspace-itm.metabuscador.org:20.500.12622/68212025-06-24 09:32:21.181open.accesshttps://dspace-itm.metabuscador.orgRepositorio Instituto Tecnológico Metropolitano de Medellínbdigital@metabiblioteca.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 |