Análisis comparativo de sensores de temperatura, humedad y luminosidad para su uso en sistemas de producción de lombricompost

Palabras clave: Arreglos de Sensores, IoT (Internet de las Cosas), Lombricompost, Lombricultura, Sensores de Humedad, Sensores de Luminosidad, Sensores de Temperatura, Sistemas de Sensores.

Resumen

El lombricompost es un abono orgánico que ayuda a la fertilidad del suelo, generado por las lombrices de tierra, y a través del Internet de las Cosas (IoT) se pueden crear redes de sensores para monitorear las condiciones ambientales del sustrato donde viven. En este artículo se hace una revisión de los diferentes tipos de sensores de humedad, luminosidad y temperatura encontrados en la literatura, con el fin de determinar cuáles de ellos son los más adecuados para un sistema de monitoreo de lombricultura, basado en IoT. Los resultados muestran que el sensor capacitivo I2C Soil Moisture es el más apropiado para monitorear la humedad, el fototransistor BH1750 es el elegido como sensor de luminosidad y el sensor de estado sólido DS18B20 es el que más se destaca para medir la temperatura.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Biografía del autor

María Alejandra López, Servicio Nacional de Aprendizaje

Ingeniera en Electrónica y Telecomunicaciones egresada de la Universidad del Cauca (Popayán, 2008), especialista en Gerencia educativa de la Universidad Católica de Manizales (Popayán, 2017), magíster en Telecomunicaciones de la Universidad del Cauca (Popayán, 2021). Instructora del Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA) en las áreas de Telecomunicaciones e Infraestructura desde noviembre de 2009. Docente de la Universidad Nacional Abierta y a distancia desde junio de 2018. Áreas de interés: Internet de las cosas IoT, medios de transmisión.

David Guillermo Rivera Fierro, Servicio Nacional de Aprendizaje

Ingeniera en Electrónica y Telecomunicaciones egresada de la Universidad del Cauca (Popayán, 2008), especialista en Gerencia educativa de la Universidad Católica de Manizales (Popayán, 2017), magíster en Telecomunicaciones de la Universidad del Cauca (Popayán, 2021). Instructora del Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA) en las áreas de Telecomunicaciones e Infraestructura desde noviembre de 2009. Docente de la Universidad Nacional Abierta y a distancia desde junio de 2018. Áreas de interés: Internet de las cosas IoT, medios de transmisión.

Isabel Cristina Satizábal Echavarría, Servicio Nacional de Aprendizaje

Ingeniera en Electrónica y Telecomunicaciones egresada de la Universidad del Cauca (Popayán, 2008), especialista en Gerencia educativa de la Universidad Católica de Manizales (Popayán, 2017), magíster en Telecomunicaciones de la Universidad del Cauca (Popayán, 2021). Instructora del Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA) en las áreas de Telecomunicaciones e Infraestructura desde noviembre de 2009. Docente de la Universidad Nacional Abierta y a distancia desde junio de 2018. Áreas de interés: Internet de las cosas IoT, medios de transmisión.

Wilson Yecit Ortiz Sánchez

Ingeniera en Electrónica y Telecomunicaciones egresada de la Universidad del Cauca (Popayán, 2008), especialista en Gerencia educativa de la Universidad Católica de Manizales (Popayán, 2017), magíster en Telecomunicaciones de la Universidad del Cauca (Popayán, 2021). Instructora del Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA) en las áreas de Telecomunicaciones e Infraestructura desde noviembre de 2009. Docente de la Universidad Nacional Abierta y a distancia desde junio de 2018. Áreas de interés: Internet de las cosas IoT, medios de transmisión.

Citas

L. E. Rubio Rodríguez, «Caracterización Físico-Química y Comparación Abonos Orgánicos Producidos a Partir de Estiércol por Medio de Lombricultura en Concá, Arroyo Seco, Querétaro,» 01 Mayo 2023.https://ri-ng.uaq.mx/xmlui/handle/123456789/8205 [Último acceso: 17 julio 2023].

O. E. Trujillo Romero y D. De Armas Duarte, «Lombricultura: Práctica de Aprovechamiento a Partir de Residuos Orgánicos,» Universidad Nacional Abierta y a Distancia, Bogotá D.C., 2021.

P. Román, M. M. Martínez y A. Pantoja, «Manual de Compostaje del Agricultor Experiencias en América Latina,» Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), Santiago de Chile, 2013.

O. Carretero, «Estudio de Viabilidad para el Manejo y Tratamiento de los Residuos Sólidos Orgánicos Mediante la Creación y Puesta en Funcionamiento de una Empresa Dedicada a la Lombricultura, en el Municipio de Orito Putumayo,» 2011. [En línea]. Disponible en: http://45.5.172.45/bitstream/10819/1468/1/Estudio_Orito_Putumayo_Carretero2011.pdf. [Último acceso: 15 mayo 2023].

M. Schuldt, Lombricultura Teoría y Práctica, Madrid: Ediciones Mundi-Prensa, 2006.

N. K. Briones Arriaga, «Importancia de la Lombriz Roja Californiana Eisenia Foetida y su Comercialización,» Universidad Técnica de Babahoyo, Babahoyo, 2023.

M. Barzola Yupanqui, R. Lizana Guebarra, J. B. Roca Arango y C. Tenorio Salvatierra, «Sistemas Operativos para Internet de las Cosas,» Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, Ayacucho, 2016.

R. Alanis-Teutle, Y. Ramirez-Chocolatl, M. J. Alonso-Calpeño y J. Santander-Castillo, (2019) «Aplicación de Internet de las Cosas en el Monitoreo de la Producción de Lombricomposta,» Revista de Tecnología Informática., vol. 3, nº 10, pp. 23-32.

M. Rukhiran y P. Netinant, (2020), «IoT Architecture Based on Information Flow Diagram for Vermiculture Smart Farming Kit,» TEM Journal, vol. 9, nº 4, pp. 1330-1337.

M. S. Barcelon, A. A. Orilla, J. A. Mahilum y J. J. Adtoon, «Automated Vermiculture Monitoring and Compost Segregating System Using Microcontrollers,» de Proceedings of the 2019 6th International Conference on Bioinformatics Research and Applications, Seul, 2019.

V. Bagali, V. Jiddi y W. Jahagirdar, «Vermicomposting of Biodegrable Waste: An IoT Based Approach,» de 5th International Conference on Electrical, Electronics, Communication, Computer Technologies and Optimization Techniques (ICEECCOT), Mysuru, 2021.

L. G. Corona Ramírez, G. S. Abarca Jiménez y J. Mares Carreño, Sensores y Actuadores Aplicaciones con Arduino, Azcaportzalco: Grupo Editorial Patria, 2014, pp. 173-196.

DescubreArduino.com, «Los 10 Tipos de Sensores Más Usados: Características y Usos,» 2014. [En línea]. Disponible en: https://descubrearduino.com/tipos-de-sensores/. [Último acceso: 15 agosto 2023].

A. A. Lepe Carrillo, «Desempeño de un Sensor de Humedad en un Suelo con Vegetación,» Universidad del Bío-Bío, Concepción, 2014.

A. Serna Ruiz, F. A. Ros García y J. C. Rico Noguera, «Sensores de Humedad,» de Guía Práctica de Sensores, Madrid, Creaciones Copyright, 2010, pp. 67-69.

L. Betancourth Castro, «Sensor de Humedad del Suelo Tipo Sonda con Sistema de Monitoreo para Aplicaciones en Agricultura de Precisión,» Universidad de los Llanos, Villavicencio, 2016.

S. Jimenez, L. Scarioni y K. Vano, (2013), «Nota Técnica: Sensores de Humedad de Tipo Capacitivo y Resistivo, Fabricados con NaCl, KBr y KCl,» Revista Ingeniería UC, vol. 20, nº 1, pp. 83-86.

L. Velázquez Vázquez, J. M. Barrios Díaz, B. Barrios Díaz, F. Vázquez Cruz, G. J. Pérez Marroquín y P. Zaldívar Martínez, «Sensores de Humedad del Suelo en el Cultivo de Cebolla (Allium Cepa L.) con Riego por Goteo,» de Sexto Congreso Nacional de Riego, Drenaje y Biosistemas, Hermosillo, 2021.

F. Reyes, J. Cid y E. Vargas, Mecatrónica Control y Automatización, ALFAOMEGA, 2013.

R. Pallas Anreny, Sensores y Acondicionadores de Señal, 4ta ed., Barcelona: Marcombo Boixareu Editores, 2003.

J. Singh, Semiconductor Optoelectronics: Physics and Technology, Londres: McGraw-Hill Education , 2012 .

P. B. Zbar, A. P. Malvino y M. A. Miller, Prácticas de Electrónica, 7 ed., Barcelona: Marcombo-Alfaomega, 2003.

M. M. Cirovic, Electrónica Fundamental: Dispositivos, Circuitos y Sistemas, Madrid: Reverté, 2020.

B. Donadon, M. De Carvalho Gomes, G. H. Granado, A. Alves dos Santos, J. M. De Moura Cardoso, G. Gomes y E. Oliveira Dias, «Monitoramento de Luminosidade, Temperatura e Gás, Apliação Baseada em IoT.,» 31 Agosto 2022. [En línea]. Disponible en: https://lcv.fee.unicamp.br/images/BTSym-22-Brasil/papers/BTSym2022_085.pdf. [Último acceso: 16 agosto 2023].

J. M. Mena Rodríguez, Prácticas de Electrónica Analógica, Valladolid: Ediciones Universidad de Valladolid, 2003.

A. Malvino y D. J. Bates, Principios de Electrónica, 7ma ed., Madrid: McGraw-Hill, 2007.

O. A. Torrente, ARDUINO Curso Práctico de Formación, México D.F.: Alfaomega , 2017, pp. 423-434.

J. Fraden, Handbook of Modern Sensor, New York: Springer, 2010, pp. 556-560.

M. Vallejo Valencia y A. Arias Londoño, Introducción a la Adqusición y Acondicionamiento de Señales, ITM, 2022.

Wenglor, «Tensión de Alimentación,» Wenglor, 20 junio 2021. [En línea]. Disponible en: https://www.wenglor.com/es/Tension-de-alimentacion/l/cxmCID73346. [Último acceso: 9 Agosto 2023].

E. Mandado Pérez, J. Marcos Acevedo, C. Fernández Silva, I. Armesto Quiroga, J. L. Rivas López y J. M. Núñez Ortuño, Sistemas de Automatización y Autómatas Programables, España: Marcombo, 2018.

M. Gómez Gómez, Electrónica General, México, D.F.: Alfaomega, 2007.

R. Pallás-Areny y J. G. Webster, Sensors and Signal Conditioning, New York: John Wiley & Sons, 2012.

D. Molloy, Raspberry Pi® a Fondo para Desarrolladores, Madrid: Marcombo Editores, 2019.

Pino-Tech, «Soilwatch 10,» Enero 2018. [En línea]. Disponible en: https://pino-tech.eu/wp-content/uploads/2017/08/SoilWatch10.pdf. [Último acceso: 15 noviembre 2022].

ONSEMI, «Low Offset Voltage Dual Comparators LM393, LM393E, LM293, LM2903, LM2903E, LM2903V, NCV2903,» 2016. [En línea]. Disponible en: https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/lm393-d.pdf. [Último acceso: 25 junio 2023].

Catnip Electronics, «I2C Soil Moisture Sensor,» Tindie, [En línea]. Disponible en: https://www.tindie.com/products/miceuz/i2c-soil-moisture-sensor/. [Último acceso: 25 enero 2023].

Texas Instruments, «LM393B, LM2903B, LM193, LM293, LM393 and LM2903 Dual Comparators,» 2020. [En línea]. Disponible en: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm393.pdf?ts=1687863112072&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FLM393. [Último acceso: 25 junio 2023].

AliExpress, «Electronic Components and Supplies,» AliExpress, 2023. Disponible en: https://www.aliexpress.com/category/502/electronic-components-supplies.html?spm=a2g0o.category_nav.1.233.218e48b66paV0t. [Último acceso: 27 julio 2023].

Weather Spark, «El Clima y el Tiempo Promedio en Todo el Año en Popayán,»2023.https://es.weatherspark.com/y/21480/Clima-promedio-en-Popay%C3%A1n-Colombia-durante-todo-el-a%C3%B1o. [Último acceso: 22 junio 2023].

RS Components, «Data Sheet Light dependent Resistors,» 1997. Disponible en: https://docs.rs-online.com/fb50/0900766b8001a9d6.pdf. [Último acceso: 4 mayo 2023].

Rohm Semiconductor, «Ambient Light Sensor IC Series Digital 16bit Serial Output Type Ambient Light Sensor IC BH1750FVI,» Abril 2009.https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/338083/ROHM/BH1750FVI.html. [Último acceso: 31 julio 2023].

Texas Advanced Optoelectronic Solutions, «TSL 2561 Light to digital converter Data Sheet,» Marzo 2009. [En línea]. Disponible en: https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/TSL2561.pdf. [Último acceso: 4 mayo 2023].

M. Wendling, Sensores, São Paulo: Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2010.

Analog Devices Inc., «Low Voltage Temperature Sensors TMP35/TMP36/TMP37,» 2002.https://pdf1.alldatasheet.es/datasheet-pdf/view/49108/AD/TMP36.html. [Último acceso: 15 mayo 2023].

Dallas Semiconductor, «DS18B20 Programmable Resolution 1-Wire ®Digital Thermometer,» sa.https://pdf1.alldatasheet.es/datasheet-pdf/view/58557/DALLAS/DS18B20.html. [Último acceso: 15 mayo 2023].

Cantherm, « MF52 Pearl-Shaped Precision NTC Thermistor for Temperature Measurement,» Cantherm, Marzo 2006. https://www.alldatasheet.es/datasheet-pdf/pdf/240849/ETC2/MF523100.html. [Último acceso: 27 julio 2023].

G. Deshpande, M. Goswami, J. Kolhe, V. Khandagale, D. Khope, G. Patel, R. Doijad, P. K. Rajani, M. Mujumdar, B. Bahadur Singh y N. Ganeshi, «IoT-Based Low-Cost Soil Moisture and Soil Temperature Monitoring System,» de 6th International Conference on Computing Communication Control and Automation (ICCUBEA), Pune, Maharashtra, 2022.

E. Diaz, «Guía de Lombricultura,» Agencia de Desarrollo Económico y Comercio Exterior (ADEX), La Rioja, 2002.

Fundación Hogares Juveniles Campesinos, Manual Cría de la lombriz de Tierra, Una Alternativa Ecológica y Rentable, Bogotá D. C. : San Pablo, 2005.

Publicado
2024-06-25
Cómo citar
López, M., Rivera Fierro, D., Satizábal Echavarría, I., & Ortiz Sánchez, W. (2024). Análisis comparativo de sensores de temperatura, humedad y luminosidad para su uso en sistemas de producción de lombricompost. Entre Ciencia E Ingeniería, 18(35), 32-40. https://doi.org/10.31908/19098367.3045
Sección
Artículos