Implementation of a Dynamic LoRa Network for Real-Time Monitoring of Water Quality

• Autores: Berrio Quintanilla, Kevin Joel, Huayta Cosi, Pamela Lorena
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/21481
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/21481
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: LoRa; MQTT; RSSI; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.01

La calidad del agua es un factor clave para la sostenibilidad ambiental y agronómica. Debido a la influencia de la actividad humana y el desarrollo industrial, la composición de ríos y lagos puede experimentar variaciones significativas, tanto inmediatas como a lo largo del tiempo. Para obtener una evaluación más precisa y documentada de estos datos, es necesario un monitoreo distribuido con múltiples puntos de muestreo. Este artículo presenta el diseño e implementación de una red de monitoreo escalable basada en redes de largo alcance (LoRa) y protocolos de telemetría MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), que integra un módulo sensor sumergible (MSS) que funciona como una estación de medición estática o como complemento de los colectores de sedimentos. Este módulo es capaz de medir parámetros clave de la calidad del agua, como sólidos disueltos totales (SDT), turbidez, pH, temperatura y cinemática del río, con un giroscopio. El sistema incluye un repetidor LoRa (LRR) y una pasarela, además del MSS, que gestiona la transmisión de información a un servidor de monitoreo (SM) mediante una topología de árbol. Esta configuración permite el ajuste dinámico de la potencia de la antena en función del indicador de intensidad de la señal recibida (RSSI) entre el LRR y la pasarela. Se realizaron evaluaciones en el río Chil, en Arequipa, Perú, un río de aguas rápidas que demostró características ideales para validar la eficacia del sistema. Los resultados confirmaron la eficacia del diseño y su capacidad para la monitorización remota en tiempo real de la calidad del agua.