Desarrollo de red de sensores IoT de bajo coste y bajo consumo / Bas Jalón, Francisco
- Post by: Grupo del I3A
- 16 abril 2021
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El objetivo de este trabajo es desarrollar una red de nodos de sensores de temperatura IoT (Internet of Things) alimentados mediante batería. Los nodos sensores deben ser pequeños y de muy bajo consumo. Asimismo, tienen que conectarse a Internet y almacenar las temperaturas registradas por todos los sensores de la red. Posteriormente el usuario tiene que poder visualizar las medidas tomadas.
Para abordar este problema se ha optado por diseñar un nodo central que se comunica mediante Wi-Fi, tanto con el rúter de la red local, como con el resto de nodos sensores de la red. Para almacenar las temperaturas se ha empleado tanto la propia memoria del módulo Wi-Fi del nodo central (ESP-12E), como un servidor proporcionado por la plataforma thinger.io, empresa dedicada a proveer servicios del IoT.
Las temperaturas almacenadas en la nube, se pueden visualizar usando las herramientas que la plataforma thinger.io proporciona. Para visualizar las temperaturas almacenadas en el nodo central es necesario emplear un navegador conectado a la misma red local que la red de sensores.
Para conseguir esto ha sido necesario desarrollar el firmware de los módulos Wi-Fi. Este firmware gestiona las conexiones Wi-Fi, la toma, transmisión y recepción de las temperaturas, la gestión de los ficheros y los archivos de texto, la obtención de la fecha y la hora a través de internet y la conexión con el servidor de thinger.io. También ha sido necesario desarrollar una página web que permita visualizar desde el navegador las temperaturas almacenadas en el nodo central.
En cuanto al hardware, se ha diseñado el circuito sensor de temperatura, basado en un termistor NTC, así como los circuitos de carga de la batería y alimentación del sensor y del módulo Wi-Fi. A partir de dichos diseños se han fabricado tres prototipos, el nodo central, alimentado directamente desde la red, y dos sensores más, alimentados con baterías. Se ha comprobado que estos prototipos funcionan correctamente.
A la hora de hacer el diseño del hardware se ha procurado que el precio y el consumo sean lo más bajos posibles. Aunque en los prototipos se han fabricado con componentes convencionales, también se ha realizado el diseño de una PCB con componentes SMD para intentar reducir el tamaño final del diseño.
