Análisis de rendimiento de la tecnología LoRaWAN aplicado al desarrollo de un sistema de monitoreo de calidad de aire en la Unidad Educativa Santo Tomás Apóstol Riobamba.

El presente trabajo de titulación tuvo por objetivo implementar un sistema de monitoreo de calidad del aire mediante la tecnología LoRaWAN dentro de la Unidad Educativa Santo Tomás Apóstol en la ciudad de Riobamba, donde se utilizaron tres dispositivos, dos de ellos para la recolección de datos de los contaminantes ambientales: Monóxido de Carbono, Dióxido de Azufre, Dióxido de Nitrógeno, Ozono y Material Particulado especificados según la Norma Ecuatoriana de la Calidad del Aire (NECA), captados por los sensores: MQ7, MQ131, MQ136 y DSM501A; mientras que, el tercer dispositivo está encargado de la comunicación inalámbrica mediante el módulo RA-01 LORA SX1278 que permite la transmisión y recepción de información entre los nodos transmisores y la puerta de enlace (gateway), donde se establecen comunicaciones en un rango de 0 a 60 metros sin pérdidas de paquetes y con niveles adecuados de taza de transferencia (throughput), latencia y sensibilidad entre redes inalámbricas de área extensa de baja potencia (LPWAN). Los datos son procesados con el módulo ESP8266 NODE MCU que los trasfiere y almacena en tiempo real en un Web Server de la plataforma IoT denominada ThingSpeak, y a su vez son analizados bajo las directrices establecidas por la NECA donde se evaluaron los niveles de contaminantes que inciden en la salud del ser humano los que se muestran a través de un aplicativo móvil. En conclusión, el sistema mostró como resultado que el contaminante con concentraciones elevadas fue el Monóxido de Carbono alcanzando un nivel elevado por las noches, mientras que, los otros contaminantes llegaron a un nivel de alerta por cortos periodos de tiempo no provocando riesgos a la salud. Se recomienda la utilización de la tecnología LoRaWAN para proyectos que requieran comunicaciones a larga distancia, sin línea de vista y bajo consumo energético.The objective of this titling work was to implement a system for monitoring air quality using the LoRaWAN technology within the Unidad Educativa Santo Tomás Apóstol located in the city of Riobamba, where three devices were used, two of them for data collection on environmental pollutants: Carbon Monoxide, Sulfur Dioxide, Nitrogen Dioxide, Ozone and Particulate Material specified according to the Ecuadorian Air Quality Norm (EAQN), operated by the sensors: MQ7, MQ131, MQ136 and DSM501A; while, the third device is responsible for wireless communication through the RA-01 LORA SX1278 module that allows the transmission and reception of information between the transmitting nodes and the gateway, where communications are established in a range of 0 at 60 meters without packet loss and with adequate levels of throughput, latency and sensitivity between wireless low power wide area networks (LPWAN). The data is processed in the module ESP8266 NODE MCU that transfers and stores them in real time in a Web Server of the IoT platform called ThingSpeak, and in turn they are analysed under the guidelines established by the EAQN where the levels of contaminants that affect the health of the human beings were evaluated those which are shown through a mobile application. In conclusion, the system showed that the pollutant with high concentrations was the Carbon Monoxide reaching a high level at night, while the other pollutants reached a level of alert for short periods of time not causing health risks. The use of LoRaWAN technology is recommended for projects that require long distance communications, without line of sight and low energy consumption