Sistema de monitoreo de ambiente para el control de las condiciones ambientales de las granjas acuícolas de la selva del Perú basado en Internet De Las Cosas

Abstract

La industria alimenticia de la acuicultura está creciendo a un ritmo tan acelerado que está por alcanzar a la pesca en toneladas producidas. Sin embargo, en el Perú, la acuicultura se encuentra poco desarrollada: su participación en el sector es del 1,4 %, y cuenta con productores poco especializados, que residen en zonas alejadas con baja posibilidad de acceso tecnológico. Por ello, en este trabajo se plantea un sistema de monitoreo de ambiente semiautónomo dirigido exclusivamente a la zona oriental del Perú, capaz de medir temperatura (agua y aire), oxígeno disuelto, pH y luminosidad. Con este fin se genera un nodo de medición de parámetros que captura las condiciones ambientales y las envía a un Gateway a través de la red LoRa. En un despliegue de casi cinco días, con más de 69 000 datos capturados, el sistema demostró que tiene la capacidad de medir las condiciones ambientales de forma precisa y autónoma con tendencias normales para la ubicación y hora de medición. Asimismo, se pudieron identificar ciertas correlaciones entre los datos obtenidos, como la temperatura del ambiente sobre el oxígeno disuelto, que tiene un coeficiente de correlación de 0,81. Por otro lado, el uso de la red LoRa requiere aplicar cierto tipo de control de la integridad de la información, ya que esta no viene por defecto. Finalmente, se concluye que el sistema desarrollado sí permite monitorear las condiciones ambientales en la selva peruana, brindando al productor la capacidad de visualizar su información en tiempo real de forma local y remota.

The aquaculture food industry is growing at a fast pace and is about to catch up with fishing in terms of tons produced. However, in Peru aquaculture only represents 1.4 % of the fish industry, with producers who are not very specialized and live in remote areas with lack of technology. For this reason, a semi-autonomous environment monitoring system is being developed exclusively for the eastern zone of Peru, capable of measuring temperature (water and air), dissolved oxygen, pH, and luminosity in real time. For its development, a Parameter Measurement Node is proposed which captures the conditions of the environment and send them to a Gateway through the LoRa network. During a 5 days period, more than sixty-nine thousand data points where captured, the system demonstrated that it could measure environmental conditions accurately and autonomously with expected trends for the location and time of measurement. Likewise, it was possible to identify certain correlations between the data, such as ambient temperature and dissolved oxygen, which has a correlation coefficient of 0,81. On the other hand, the use of the LoRa network requires the application of a certain type of information integrity control since it is not provided by default. Finally, it was concluded that the system developed does allow monitoring environmental conditions in the Peruvian rainforest, providing the producer with the ability to visualize his information in real time locally and remotely.