Desarrollo de una plataforma IoT de bajo consumo y largo alcance con LoRaWAN E5 para la comunicación de variables en la agricultura

Denisse Yemirel Bautista Vivanco; Luz Noe Oliva Moreno; Ian Ilizaliturri Flores; Obed Misrraim  Benítez Rosas; Giovanny Guadalupe Amador Garcia

Autores/as

Denisse Yemirel Bautista Vivanco Instituto Politécnico Nacional https://orcid.org/0009-0004-9383-4174
Luz Noe Oliva Moreno Instituto Politécnico Nacional https://orcid.org/0000-0002-9823-8054
Ian Ilizaliturri Flores Instituto Politécnico Nacional https://orcid.org/0000-0001-9838-9867
Obed Misrraim Benítez Rosas Instituto Politécnico Nacional https://orcid.org/0009-0003-8715-2364
Giovanny Guadalupe Amador Garcia Instituto Politécnico Nacional https://orcid.org/0009-0007-0900-2589

Palabras clave:

LoRaWAN, Sistema embebido, Sensores, The Things Network, Sistemas de bajo consumo energético

Resumen

La agricultura, que aporta alrededor del 3 % al PIB de México y sustenta a muchas familias rurales, enfrenta nuevos retos que pueden ser abordados mediante tecnologías IoT aplicadas a la agricultura inteligente. No obstante, las redes inalámbricas convencionales limitan la cobertura y el despliegue de IoT en áreas agrícolas. Las redes de área amplia y bajo consumo (LPWAN), como LoRaWAN, ofrecen una solución al integrar funciones de sensado y comunicación a largas distancias con bajo
consumo energético. Sin embargo, prolongar la vida útil de los nodos de sensado a través de una mayor eficiencia energética es un desafío. En este contexto, este trabajo propone una arquitectura de nodo embebido compacta y altamente personalizable, desarrollada mediante la integración directa del firmware LoRaWAN en lenguaje C dentro del microcontrolador STM32WLE5JC del módulo LoRa-E5 El sistema implementa sensores de temperatura y humedad de suelo gestionados sin microcontroladores adicionales, diferenciándose de las soluciones comerciales basadas en comandos AT al ofrecer control total del hardware y la posibilidad de ampliar el número de variables medidas y su transmisión hacia The Things Network (TTN).
Además, se incorporó una estrategia de bajo consumo que activa los sensores únicamente durante la lectura. Las pruebas de campo alcanzaron un rango de hasta 5.3 km, validando su aplicabilidad en entornos agrícolas de difícil acceso.

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Citas

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