Observatorio medioambiental georreferenciado para monitoreo de jardines infantiles basado en internet de las cosas y websockets

Trabajo de título (Magíster en Ingeniería Informática)El presente trabajo corresponde a un proyecto de diseño e implementación de una plataforma de medición georeferenciada que permite desplegar en tiempo real vía web, información medioambiental focalizada de Jardines Infantiles mediante la utilización de tecnología de Internet de las Cosas y protocolo de WebSockets. La plataforma desarrollada tiene como objetivo principal aumentar el nivel de información medioambiental de zonas de interés social mediante un prototipo de software y hardware de fácil implementación y escalado utilizando nodos de medición de bajo costo y de fácil instalación e integración. La plataforma permite desplegar información en un mapa georeferenciado el comportamiento de variables como el nivel de ruido o calidad del aire, además proporciona interacción con los usuarios de forma activa mediante avisos de alarma vía Twitter. El diseño de la solución fue desarrollado en base a una arquitectura basada en capas con una filosofía servidor-cliente implementada mediante el paradigma push basado en WebSockets, lo que proporciona una solución ideal para la transmisión de datos en tiempo real entre servidores y clientes. En cuanto a las tecnologías utilizadas por el proyecto, se contempló como ambiente de desarrollo el stack MEN (Mongodb, Express.js, Node.js), lo que permitió disponer de una solución modular, liviana y auto contenida, adecuada para proyectos de internet de las cosas. En cuanto a la arquitectura de hardware implementada, se desarrollaron dos estaciones de medición basada en Arduino intercomunicadas a través de una red ZigBee de largo alcance, lo cual permitió independencia a la hora de la interconexión de dispositivos en terreno. Respecto a los resultados de las pruebas y experimentos, se puede mencionar que se realizaron mediciones durante el mes de Enero en dos Jardines Infantiles ubicados en una zona urbana de la comuna de Puente alto. Estas mediciones permitieron comprobar las capacidades de capturar y envió datos al servidor central. Este envió fue exitoso lográndose tasas de efectividad cercana al 92% con distancias superiores a los 800 metros. También los experimentos permitieron comprobar que los datos obtenidos por sensores MQ detectaron diferencias en las condiciones ambientales de los dos jardines, pudiendo establecer un patrón de comportamiento primitivo de las condiciones ambientales en función de la ubicación del Jardín. Finalmente se comprueba que la plataforma desarrollada, es útil para aumentar el nivel de información medioambiental de zonas focalizadas, permitiendo apoyar a los padres y apoderados a la hora de seleccionar Jardines infantiles para sus hijos