Diseño e implementación de una arquitectura de adquisición de datos con integración de redes cableadas e inalámbricas tipo LPWAN para los sistemas de medición de los sitios remotos pertenecientes a la Oficina de Gestión Ambiental OGA de la Universidad Nacional de Colombia sede Bogotá

Abstract

Este trabajo presenta el diseño e implementación de una arquitectura híbrida de adquisición de datos que integra tecnologías cableadas e inalámbricas de tipo LPWAN para los sistemas de medición remotos de la Oficina de Gestión Ambiental (OGA) de la Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá. La propuesta se fundamenta en la caracterización de los equipos existentes y en la evaluación de diferentes configuraciones de sistemas embebidos, Gateways, antenas y protocolos de comunicación, con el fin de determinar la solución más adecuada para entornos multisensor y multiprotocolo. Se desarrolló un Gateway LoRaWAN personalizado basado en hardware de libre acceso y software de código abierto, configurado para operar bajo los parámetros normativos nacionales y conectado a un servidor de red ChirpStack. Asimismo, se integraron plataformas de gestión y almacenamiento de datos como NodeRED, InfluxDB y Docker, garantizando interoperabilidad, escalabilidad y bajo consumo energético. La arquitectura fue validada mediante pruebas piloto en condiciones operativas reales, evaluando métricas como latencia y pérdida de paquetes. Los resultados demostraron la viabilidad técnica de la solución, su adaptabilidad a diversos escenarios de monitoreo y su potencial para mejorar la gestión de información ambiental en el campus universitario. (Texto tomado de la fuente)

This work presents the design and implementation of a hybrid data acquisition architecture that integrates wired and LPWAN wireless technologies for remote measurement systems of the Environmental Management Office (OGA) at the National University of Colombia, Bogotá campus. The proposal is based on the characterization of existing devices and on the evaluation of different configurations of embedded systems, gateways, antennas, and communication protocols, in order to determine the most suitable solution for multisensor and multiprotocol environments. A custom LoRaWAN gateway was developed using open-hardware and open-source software, configured to operate under national regulatory parameters and connected to a ChirpStack network server. Additionally, data management and storage platforms such as Node-RED, InfluxDB, and Docker were integrated to ensure interoperability, scalability, and low energy consumption. The architecture was validated through pilot tests under real operating conditions, evaluating metrics such as latency, packet loss, and energy consumption. The results demonstrated the technical feasibility of the solution, its adaptability to different monitoring scenarios, and its potential to improve environmental information management on the university campus.