Monitoreo de un medidor de flujo de agua mediante tecnología IoT Sigfox
Análisis e implementación de un sistema de monitoreo remoto IOT para medidores de flujo de agua utilizando la red de comunicación LPWAN Sigfox. El objetivo es desarrollar una solución eficiente y económica para supervisar el consumo de agua en tiempo real, facilitando la detección temprana de fugas,...
- Autores:
-
López Giraldo, Juan Sebastián
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2018
- Institución:
- Universidad Tecnológica de Pereira
- Repositorio:
- Repositorio Institucional UTP
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:repositorio.utp.edu.co:11059/15066
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/11059/15066
https://repositorio.utp.edu.co/home
- Palabra clave:
- 620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería
Internet de las cosas
Desarrollo de recursos hídricos
Gestión integrada de recursos hídricos
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Sigfox
contador de agua
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Análisis e implementación de un sistema de monitoreo remoto IOT para medidores de flujo de agua utilizando la red de comunicación LPWAN Sigfox. El objetivo es desarrollar una solución eficiente y económica para supervisar el consumo de agua en tiempo real, facilitando la detección temprana de fugas, sistemas de cobro prepago y mejor administración de los recursos hídricos. Se seleccionarán sensores de bajo consumo y se integrarán con la red Sigfox para transmitir datos. Se desarrollará una interfaz de usuario para visualizar y analizar datos. Se espera que este proyecto fomente un uso consciente del agua y promueva soluciones innovadoras en la gestión de recursos hídricos. |
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[1] COLOMBIA. CONGRESO DE LA REPÚBLICA. DECRETO 1842. (22, julio, 1991). Por el cual se expide el Estatuto Nacional de Usuarios de los Servicios Públicos Domiciliarios. Diario oficial. Bogotá, D.C., 1991. art.16. [2]COLOMBIA. CONGRESO DE LA REPÚBLICA. DECRETO 1842. (22, julio, 1991). Por el cual se expide el Estatuto Nacional de Usuarios de los Servicios Públicos Domiciliarios. Diario oficial. Bogotá, D.C., 1991. # p. [3] Ruge Ruge, Ilber Adonay. Water Use Home (Toilet): Sistema electrónico inteligente de medición y registro de agua gris reutilizada en cisterna. {En línea}. {22/03/2018}. Disponible en: (https://goo.gl/ejXi2z) [4] GUACANAME VALBUENA, Gerardo. Diseño e Implementación de un Sistema de Medición de Consumo de Energía Eléctrica y Agua Potable Remoto con Interacción al Usuario Basado en el Concepto “Internet de las Cosas” Bogotá, 2016, 124p. Trabajo de Grado (Ingeniería Electrónica). Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Facultad de Ingeniería. [5] Libelium. Controlling fish farms water quality with smart sensors in Iran {En línea}. {22/02/2018}. Disponible en: (https://goo.gl/rzTR9U) [6] ... [7] M. Lauridsen, H. Nguyen, B. Vejlgaard, I. Z. Kovacs, P. Mogensen and M. Sorensen, "Coverage Comparison of GPRS, NB-IoT, LoRa, and SigFox in a 7800 km² Area" 2017 IEEE 85th Vehicular Technology Conference (VTC Spring), Sydney, NSW, 2017, pp. 1-5. [8] LAVERDE PINZÓN, Nicolás. Mapa geográfico de riesgo de calidad de fuentes hídricas aferentes al acueducto mediante internet de las cosas – IoT –. Bogotá, 2015, 32p. Trabajo de Grado (Ingeniería en Telecomunicaciones). Universidad Militar Nueva Granada. Facultad de Ingeniería. [9] VILLATE BARRERA, Cesar Leonardo. Sistema para la medición de gases de efecto invernadero mediante los principios del internet de las cosas, alineado al cumplimiento de los compromisos de Colombia ante las naciones unidas. Bogotá, 2018, 91p. Trabajo de Grado (Magister en Telecomunicaciones y Regulación tic). Universidad Santo Tomás. Facultad de Ingeniería de Telecomunicaciones. [10] Rashmi Sharan Sinha, Yiqiao Wei, Seung-Hoon Hwang, A survey on LPWA technology: LoRa and NB-IoT, ICT Express, Volume 3, Issue 1, 2017, Pages 14-21, ISSN 2405-9595, Disponible en: (https://goo.gl/RP5ynu) [11] Kais Mekki, Eddy Bajic, Frederic Chaxel, Fernand Meyer, A comparative study of LPWAN technologies for large-scale IoT deployment, ICT Express, 2018, ISSN 2405-9595, Disponible en: (https://goo.gl/wZDnbt). [12] N. Ahmed, H. Rahman, Md.I. Hussain, A comparison of 802.11ah and 802.15.4 for IoT, ICT Express, Volume 2, Issue 3, 2016, Pages 100-102, ISSN 2405-9595, Disponible en: (https://goo.gl/cuLUbn). |
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Se espera que este proyecto fomente un uso consciente del agua y promueva soluciones innovadoras en la gestión de recursos hídricos.Analysis and Implementation of a Remote IOT Monitoring System for Water Flow Meters Using the LPWAN Sigfox Communication Network. The aim is to develop an efficient and cost-effective solution for real-time water consumption monitoring, facilitating early leak detection, prepaid billing systems, and improved water resource management. Low-power sensors will be selected and integrated with the Sigfox network to transmit data. A user interface will be developed for data visualization and analysis. This project is expected to encourage conscientious water usage and promote innovative solutions in water resource management.CONTENIDO pág. 1 INTRODUCCIÓN 11 2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA 12 2.1 PLANTEAMIENTO O DESCRIPCIÓN 12 2.2 FORMULACIÓN 14 2.3 SISTEMATIZACIÓN 14 3 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA 15 4 JUSTIFICACIÓN 16 5 OBJETIVOS 18 5.1 OBJETIVO GENERAL 18 5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 18 6 MARCO REFERENCIAL 19 6.1 NORMAS 19 6.1.1 Decreto 1842 de 1991 19 6.1.2 European Telecommunications Standards Institute (ETSI) 20 6.2 ANTECEDENTES 20 6.3 ANÁLISIS COMPARATIVO DE ANTECEDENTES 25 6.3.1 Tecnología de IoT: LoRa y NB-IoT 26 6.3.2 Comparación de tecnologías LPWAN para despliegue de IoT de larga escala 26 6.3.3 Comparación entre las características de los estándares de comunicación 802.11ah y 802.15.4 para IoT 27 6.4 ELECCIÓN DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN 28 6.4.1 EQUIPO DE MEDICIÓN DE FLUJO DE AGUA 28 6.4.1.1 Identificación del equipo 28 6.4.1.2 Características del equipo de medición 29 6.4.1.3 Características eléctricas del interruptor Reed 31 6.4.2 EQUIPO DE COMUNICACIÓN 32 6.4.2.1 Características claves de la red Sigfox 32 6.4.2.2 Cobertura actual de Sigfox en el Eje Cafetero 33 6.4.2.3 Trama de datos y capas 33 6 6.4.2.4 Tarjeta de comunicación EVBSFM10R 34 6.4.3 SISTEMA EMBEBIDO DE MICROCONTROLADOR (ARDUINO) 35 7 DESARROLLO DE LA PROPUESTA 36 7.1 CONFIGURACIÓN Y PRUEBA DEL DISPOSITIVO DE COMUNICACIÓN SIGFOX 36 7.1.1 Identificación de ID y PAC equipo Sigfox 36 7.1.2 Registro en Backend 38 7.1.3 Envío de mensajes al Backend 40 7.1.4 Visualización de los datos en la nube Sigfox 41 7.2 HARDWARE: Descripción de los componentes y enlace entre ellos 43 7.2.1 Diagrama de la Arquitectura / Flujo de Datos 43 7.2.2 Diagramas Eléctricos 43 7.2.3 Diagrama de situación 45 7.3 COMUNICACIÓNES/HARDWARE: Protocolo de comunicación y Sigfox 48 7.3.1 Diagrama de Flujo del Programa de Comunicación 48 7.3.2 Arquitectura de la red 51 7.4 SOFTWARE: PLATAFORMA WEB 52 7.4.1 Flujo de datos de la nube Sigfox al servidor 52 7.4.2 Flujo de datos del servidor a la base de datos 53 7.4.3 Plataforma web 57 8 CONCLUSIONES 60 9 RECOMENDACIONES 61 10 BIBLIOGRAFÍA 62 11 ANEXOS 64PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a)65 Páginasapplication/pdfspa620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingenieríaInternet de las cosasDesarrollo de recursos hídricosGestión integrada de recursos hídricosInternet de las cosasSigfoxcontador de aguaMonitoreo de un medidor de flujo de agua mediante tecnología IoT SigfoxTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisIngeniería MecatrónicaFacultad de Tecnologías[1] COLOMBIA. CONGRESO DE LA REPÚBLICA. DECRETO 1842. (22, julio, 1991). Por el cual se expide el Estatuto Nacional de Usuarios de los Servicios Públicos Domiciliarios. Diario oficial. Bogotá, D.C., 1991. art.16.[2]COLOMBIA. CONGRESO DE LA REPÚBLICA. DECRETO 1842. (22, julio, 1991). Por el cual se expide el Estatuto Nacional de Usuarios de los Servicios Públicos Domiciliarios. Diario oficial. Bogotá, D.C., 1991. # p.[3] Ruge Ruge, Ilber Adonay. Water Use Home (Toilet): Sistema electrónico inteligente de medición y registro de agua gris reutilizada en cisterna. {En línea}. {22/03/2018}. Disponible en: (https://goo.gl/ejXi2z)[4] GUACANAME VALBUENA, Gerardo. Diseño e Implementación de un Sistema de Medición de Consumo de Energía Eléctrica y Agua Potable Remoto con Interacción al Usuario Basado en el Concepto “Internet de las Cosas” Bogotá, 2016, 124p. Trabajo de Grado (Ingeniería Electrónica). Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Facultad de Ingeniería.[5] Libelium. Controlling fish farms water quality with smart sensors in Iran {En línea}. {22/02/2018}. Disponible en: (https://goo.gl/rzTR9U)[6] ...[7] M. Lauridsen, H. Nguyen, B. Vejlgaard, I. Z. Kovacs, P. Mogensen and M. Sorensen, "Coverage Comparison of GPRS, NB-IoT, LoRa, and SigFox in a 7800 km² Area" 2017 IEEE 85th Vehicular Technology Conference (VTC Spring), Sydney, NSW, 2017, pp. 1-5.[8] LAVERDE PINZÓN, Nicolás. Mapa geográfico de riesgo de calidad de fuentes hídricas aferentes al acueducto mediante internet de las cosas – IoT –. Bogotá, 2015, 32p. Trabajo de Grado (Ingeniería en Telecomunicaciones). Universidad Militar Nueva Granada. Facultad de Ingeniería.[9] VILLATE BARRERA, Cesar Leonardo. Sistema para la medición de gases de efecto invernadero mediante los principios del internet de las cosas, alineado al cumplimiento de los compromisos de Colombia ante las naciones unidas. Bogotá, 2018, 91p. Trabajo de Grado (Magister en Telecomunicaciones y Regulación tic). Universidad Santo Tomás. Facultad de Ingeniería de Telecomunicaciones.[10] Rashmi Sharan Sinha, Yiqiao Wei, Seung-Hoon Hwang, A survey on LPWA technology: LoRa and NB-IoT, ICT Express, Volume 3, Issue 1, 2017, Pages 14-21, ISSN 2405-9595, Disponible en: (https://goo.gl/RP5ynu)[11] Kais Mekki, Eddy Bajic, Frederic Chaxel, Fernand Meyer, A comparative study of LPWAN technologies for large-scale IoT deployment, ICT Express, 2018, ISSN 2405-9595, Disponible en: (https://goo.gl/wZDnbt).[12] N. Ahmed, H. Rahman, Md.I. Hussain, A comparison of 802.11ah and 802.15.4 for IoT, ICT Express, Volume 2, Issue 3, 2016, Pages 100-102, ISSN 2405-9595, Disponible en: (https://goo.gl/cuLUbn).PublicationORIGINALTRABAJO DE GRADO.pdfTRABAJO DE GRADO.pdfapplication/pdf2137994https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/ba435867-8f8c-4e4c-9222-ab723ad5ab4d/downloadb8fcf6e2fb0cd847c3591ab00791def2MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-814828https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/19d9ced0-7c53-4329-b624-f5ac35cf7b29/download2f9959eaf5b71fae44bbf9ec84150c7aMD52TEXTTRABAJO DE GRADO.pdf.txtTRABAJO DE GRADO.pdf.txtExtracted texttext/plain88124https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/32ee1f65-1599-4f75-aa4b-bbc91c50167e/download53cf6f55f1ee03541a28038edbb88cdeMD53THUMBNAILTRABAJO DE GRADO.pdf.jpgTRABAJO DE GRADO.pdf.jpgGenerated 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