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Desarrollo de una plataforma IoT para conocer la calidad medioambiental

Hoy día Internet está presente en casi cualquier rincón del planeta y nos envuelve en nuestra vida diaria. Por otra parte el tamaño y coste de sensores ha disminuido de manera notable en las últimas décadas así como su habilidad para conectarse a la red, de esta manera casi cualquier objeto es susceptible de ser conectado, manifestarse en la Red y actuar como fuente de datos. La conectividad a la Red es la base del Internet de las Cosas. La tecnología IoT actual requiere que los sensores de medición de contaminación tengan capacidad de cómputo y transmisión de la información mediante módulos 3G o 4G. Esto encarece enormemente la instrumentación, además, según evolucione el IoT, podría llegar a saturarse el ancho de banda de las comunicaciones por el elevado volumen de datos generados. A día de hoy, desplegar 300 sensores para medir la contaminación de una ciudad puede alcanzar costes próximos al millón de euros, sin embargo con la App a desarrollar y sensores de “bajo coste” se podría reducir el coste de la plataforma en un -95%. Este abaratamiento permitiría desplegar sensores calle a calle, mientras que actualmente se mide por zonas, lo cual no es lo más deseable por tener la contaminación un carácter extremadamente local debido a la configuración de la ciudad. Con la App y el hardware desarrollado, se podrá medir la contaminación en cada punto de la ciudad e interactuar con los usuarios, dándoles información de los niveles de contaminación a los que han sido sometido a lo largo del día, e incluso avisando si se encuentra en una zona de alta contaminación. Con ellos los objetivos del proyecto serán: 1.- Desarrollar la arquitectura hardware de los sensores “lowcost” de contaminación del aire (NOx, O3,…). Para ello deberá utilizarse hardware libre, tipo Arduino o similar, construyendo con dichos módulos un sensor autónomo con un módulo de comunicación (ble por ejemplo), una micro batería o un sistema de energía autónomo (mini panel PV y batería recargable, … ). Además se estimará el coste de dichos sensores, autonomía, etc. Adicionalmente, mediante impresoras 3D podría desarrollarse algún tipo de encapsulado. 2.- Desarrollar una App móvil para Arduino. Un usuario irá caminado por la ciudad, cuando el móvil se aproxime a uno de los sensores desplegados por la calle, se conectará a él automáticamente (vía ble o similar) y comenzará a registrar la medición del sensor de forma oculta al usuario. Se registrará la identificación del sensor, la fecha y hora , la medición y la posición del usuario (utilizando el valor del DPS propio del móvil). Los datos recibidos por el usuario, se mandarán vía 3G o 4G a un servidor central (en un momento de no saturación dela red, aunque ahora mismo no existirá dicha limitación). La App además generará un aviso emergente en el móvil en caso de que el nivel de contaminación supere los valores recomendados por la OMS. A lo largo del día, la app registrará los niveles de contaminación a la que ha estado sometida una persona (bien registrado la medición de los sensores, o bien registrado su geolocalización a lo largo del día y calculándose a partir del mapa de contaminación de la ciudad). Con la lectura de todos los usuarios (App instalada en varios dispositivos captando datos en diferentes puntos de la ciudad) se genera un mapa de contaminación, al cual puede acceder el usuario de la App y ver el nivel el nivel de contaminación de cada calle de su ciudad. Esto es de gran utilidad por ejemplo para decidir por que calles salir a correr en un momento determinado, evitando la exposición a elevados niveles de contaminación. Para el desarrollo se utilizará tanto software libre como hardware libre. Preferiblemente se programará una App para Android.

Alumno

Jorge Suárez Porras

Ofertado en

  • Máster en Ingeniería Industrial (electrónico) - (MII-N)
  • Máster en Ingeniería de Telecomunicación - (MIT)
  • Grado en Ingeniería Electromecánica (rama electrónica) - (IEM-N)
  • Grado en Ingeniería Telemática - (ITL)
  • Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales (electrónica) - (GITI-N)
  • Grado en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación - (GITT)