Prototipo de sistema telemétrico para la detección y alerta de incendios forestales
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2017-05-31
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Altmetric
Descripción
La presente monografía busca desarrollar una alternativa para los actuales procesos que se llevan a cabo en la prevención y detección de incendios forestales, sin duda alguna, la problemática que existe alrededor de los incendios forestales es extensa, desde ser uno de los más grande generadores de gases de efecto invernadero, hasta representar potencial riesgo para los asentamientos urbanos próximo a un área forestal, un ejemplo de esto es el incremento de los incendios forestales en los cerros tutelares de la ciudad de Bogotá, por tal razón se planteó la construcción de un prototipo de sistema telemétrico para la detección y alerta de incendios forestales basada en la tecnología ZigBee, así como también se indaga sobre la posibilidad de hacer un despliegue dentro de una zona forestal para lo cual se desarrolló una plantilla para la distribución de micro estaciones de monitoreo por segmentos en función del terreno, se analizaron las posibilidades con las que se podría realizar una distribución de una red de sensores en un entorno forestal así como también las posibles implicaciones que podría tener dentro de este ecosistema, se contemplaron diversos factores que podrían impedir el desarrollo del prototipo, se desarrolló tanto el prototipo físico como el sistema informático basado en el lenguaje de programación JavaScript, se implementaron librerías como Angular y ReactJS, se implementaron una base de datos relacional y una no relacional para el almacenamiento de la información recolectada por los sensores de monóxido de carbono y temperatura así como también se codifico un servidor que integrara el servicio FireBase Cloud Message el cual permite realizar notificación a los usuarios móviles sobre las mediciones recolectadas por los sensores, se desarrolló de una aplicación móvil para teléfonos inteligentes basados en el sistema operativo Android versión 5.0 la cual integrara parte de la plataforma
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web desarrollada, se implementaron los motores gráficos Unreal Engine 4 y Blender los cuales permiten tener una visualización sobre la distribución de las micro estaciones de monitoreo dentro de una zona forestal virtual. Con todo lo anterior se concluyó que un sistema para la detección y alerta de los incendios forestales basado en el protocolo de comunicación Zigbee es posible, pero sin duda hay que considerar el coste que involucraría una red de gran amplitud a esto se le suma el hecho de que el internet de las cosas tiene un largo camino que afrontar y que tal vez se debería considerar alternativas para afrontar la saturación que se encuentra en la banda libre de los 2.4GHz como por ejemplo implementar dispositivos basados en otra banda del espectro de radiofrecuencia como son las ondas milimétricas o estándar 5G.
Resumen
ABSTRACT
The purpose of the following monograph is to develop an alternative for existing processes in prevention and detection of forest fires, without doubt the problem that exists around the forest fires is extensive, since being one of the largest generators of gases of greenhouse effect, and representing until represent a potential risk for urban settlements near a forest area, it was reflectioned about of increase of forest fires in the city of Bogotá, for that reason the construction of a prototype of system for the detection and warning of forest fires based on ZigBee technology, was proposed, as well as it was investigated about the possibility of making a deployment inside of a forest area based on a template developed for the distribution of micro-monitoring stations by segments based on the terrain, were analyzed the possibilities for the distribution of a sensor network could be realized in a forest environment as well as the possible implications that could have within this ecosystem, it was considered several factors that could impede the development of the prototype, it was developed both the physical prototype and the computer system based on the JavaScript programming language, it was implemented libraries such as Angular and ReactJS, were implemented a relational and non-relational database for the storage of the information collected by the sensors of carbon monoxide and temperature as well as it was coded a server that integrated the service FireBase Cloud Message which allows to notify the mobile users on the measurements collected by the sensors, it was developed from a mobile application for smartphones based on the Android operating system version 5.0 which integrated part of the web platform developed, the graphics engines Unreal Engine 4 and Blender were implemented
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which allow to have a visualization about the distribution of the micro monitoring stations within a virtual forest area. With all of the above, it was concluded that a system for the detection and alert of forest fires based on the Zigbee communication protocol is possible, but without doubt, it is necessary to consider the cost that would involve a network of great amplitude. That the internet of things has a long way to go and that perhaps alternatives should be considered to address the saturation found in the free 2.4GHz band, such as implementing devices based on another band of the radiofrequency spectrum as are millimeter waves or standard 5G.
Palabras clave
Sistema Telemetrico, Radiofrecuencia, Detección, Ondas Milimétricas, Incendios Forestales, Prototipo