Sistema de monitoreo de ventilación en invernadero con protocolo ESP-NOW
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Resumen
El sistema fue diseñado en la asignatura de IoT (Internet de las Cosas) de la carrera de Ingeniería en Computación. Permite controlar de manera automática y eficiente la ventilación de un invernadero utilizando sensores y dispositivos conectados a Internet. Los beneficios de este sistema son el ahorro de energía al encender los ventiladores solo cuando sea necesario y el control remoto del sistema.
A continuación, se explica el funcionamiento: el sensor DHT22 toma la temperatura y humedad del ambiente a través de un microcontrolador cliente. Este lo procesa y en base a lo programado, decide si encender/apagar los ventiladores, los cuales son manejados por el microcontrolador a través de un relé. Los datos de temperatura y humedad son enviados desde el microcontrolador cliente a un microcontrolador servidor, el cual los publica en MQTT. Estos datos son almacenados en dos bases de datos (phpMyAdmin e InfluxDB). La primera es usada para visualizar los datos desde una aplicación móvil (Telegram). La segunda es usada en Node-RED para visualizar la temperatura a lo largo de una semana, lo que permite una visión más intuitiva de las mediciones. Además, los usuarios pueden configurar la temperatura de encendido (setpoint) modo (manual/automático) de cada ventilador y el periodo con el que se quiere realizar una lectura de temperatura y humedad con el sensor mediante la aplicación (bot de Telegram), enviando un mensaje (comando), y una página web con CRUD, el cual será escuchado por el microcontrolador servidor y enviado al microcontrolador cliente.
Se implementa el protocolo ESP-NOW para la comunicación de los microcontroladores debido a la distancia del invernadero al módem. Con el protocolo 802.11 se logra una conexión de entre 20 y 50 metros. La distancia entre el módem y el invernadero es de aproximadamente 100 metros. Por lo tanto, en este trabajo se hace una implementación usando el protocolo de comunicación AIOESPNow para la comunicación eficiente y sin bloqueos entre dos microcontroladores.
Los componentes del sistema son: una computadora Raspberry Pi, dos microcontroladores ESP32, un sensor DHT22, conexión a Internet, protoboard , cables para el conexionado, relés y ventiladores.
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