Optimización de la implementación de una red de sensores IoT para el monitoreo de contaminación del aire en el campus UNSA - Arequipa

• Autor: Pinares Mamani, Marco Antonio
• 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:20.500.12773/21270
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/21270
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Monitoreo de calidad del aire; Modelo de dispersion; Optimización; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.05

De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), en 2021 la contaminación del aire provocó alrededor de siete millones de muertes a nivel global, de las cuales 4.2 millones estuvieron directamente asociadas a enfermedades graves como accidentes cerebrovasculares, cardiopatías isquémicas, cáncer de pulmón y afecciones respiratorias crónicas. Esta situación convierte a la contaminación atmosférica en uno de los principales factores de riesgo ambiental para la salud humana. Frente a estas cifras alarmantes, en los últimos años el problema de la calidad del aire ha despertado un creciente interés por parte de gobiernos, industrias y el ámbito académico, motivando el diseño e implementación de soluciones innovadoras para su monitoreo continuo. Entre las alternativas convencionales, destacan las estaciones de monitoreo fijo, las cuales ofrecen mediciones precisas y confiables. Sin embargo, su alto costo de adquisición, operación y mantenimiento, así como su limitada cobertura espacial cuando se instalan de forma dispersa, dificultan su uso extensivo, especialmente en países en vías de desarrollo. En este contexto, los avances en tecnologías de comunicación, redes y el Internet de las Cosas (IoT) han abierto nuevas oportunidades para el despliegue de sensores de bajo costo. Estos dispositivos permiten la implementación de redes densas de monitoreo que brindan datos espacio-temporales de alta resolución. Este enfoque, conocido como redes de sensores inalámbricos (WSN, por sus siglas en inglés), ha sido aplicado con éxito en diversas iniciativas de mapeo ambiental en entornos urbanos y periurbanos. La miniaturización y mejora en la eficiencia de sensores inteligentes, particularmente los basados en Sistemas Microelectromecánicos (MEMS), ha impulsado significativamente el desarrollo de las WSN, extendiendo su uso a nuevas áreas de aplicación. Actualmente, la evolución tecnológica de estos dispositivos se centra en cuatro pilares clave: capacidades de procesamiento, precisión de detección, eficiencia en la transmisión de datos y gestión optimizada de energía. A pesar de estos avances, la implementación masiva de redes de monitoreo sigue enfrentando desafíos relevantes en términos de sostenibilidad económica, especialmente en países de ingresos medios o bajos como el Perú. Por ello, uno de los retos más urgentes es diseñar estrategias de despliegue costo-eficientes que maximicen la cobertura y calidad de la información recolectada, a fin de contribuir a una mejor comprensión del impacto de la contaminación del aire en la salud pública y apoyar la formulación de políticas ambientales basadas en evidencia.