Desarrollo de aplicación de Internet de las cosas usando protocolos LoRa y LoRaWAN

Abstract

El presente Trabajo de Fin de Grado se centra en el desarrollo de una aplicación IoT utilizando el protocolo LoRaWAN para la monitorización y riego automático de una planta. Para ello, se emplearon dos dispositivos TTGO LoRa32 como placas de desarrollo principales. La programación se basó en el ejemplo GitHub LMIC-node y se utilizó la plataforma IDE Platformio. La aplicación logró recolectar datos de temperatura, humedad y nivel de agua, mediante la comunicación LoRa a través de The Things Stack. Estos datos se mostraron en una interfaz de usuario programada con Node-RED, un entorno de programación visual basado en flujos. Para mejorar la precisión de las lecturas de los sensores, se aplicaron filtros. Además, se añadió un sistema de avisos a través de Telegram, permitiendo a los usuarios recibir alertas y actualizaciones. Como resultado, la aplicación desarrollada permite la monitorización económica y efectiva del estado de la planta a través de Internet. Mediante la combinación de LoRaWAN, The Things Stack, Node-RED y la integración de Telegram, el proyecto logró una solución IoT eficaz y asequible. Además, la escalabilidad de esta aplicación favorece una fácil integración a un entorno industrial, adaptando las distintas necesidades del usuario o empresa con un surtido de sensores y dispositivos deseado.

The present Bachelor's thesis focuses on the development of an IoT application using the LoRaWAN protocol for the monitoring and automatic irrigation of a plant. The project used two TTGO LoRa32 development boards as the primary hardware components. Programming was based on the LMIC-node GitHub example, integrated with the Platformio IDE platform. The application successfully collected data on temperature, humidity, and water level, using the LoRa communication provided by The Things Stack. The acquired data was displayed through a user interface created with Node-RED, a visual programming environment based on flow-based programming. To enhance the accuracy of sensor readings, the implementation incorporated filter mechanisms. Additionally, a notification system was integrated using Telegram, allowing users to receive alerts and updates. As a result, the developed application enables the cost-effective and efficient monitoring of the plant's status over the Internet. Through the combination of LoRaWAN, The Things Stack, Node-RED, and Telegram integration, the project achieved an effective and affordable IoT solution. Furthermore, the scalability of this application facilitates an easy integration into an industrial environment, adapting to the different needs of the user or company with a wide range of sensors and devices.