IoTMonitor-WQ: una plataforma IoT para la monitorización remota de la calidad del agua

IoTMonitor-WQ: an IoT platform for remote water quality monitoring

La evaluación de la calidad del agua se determina a partir del análisis de un conjunto de características físicas, químicas y biológicas directamente en las fuentes o afluentes naturales de agua. El análisis de variables como el pH, la conductividad eléctrica y el oxígeno disuelto permite establecer la calidad del agua para el consumo humano. No obstante, la toma de muestras en puntos remotos de las fuentes o afluentes de agua de manera física y sobre el terreno (in situ), implica altos costos en cuanto a logística y tiempo invertido. Por esta razón, hemos construido una plataforma IoT de bajo costo basada en microcontroladores para la monitorización de los parámetros de calidad del agua denominada IoT-Monitor-to-Water-Quality (IoTMonitor-WQ). Esta plataforma de uso remoto con interface web está construida con sensores de precisión, tecnología LoRa, un módulo de autonomía energética y un módulo de almacenamiento de datos. En un despliegue de nodos en red, demostramos que con IoTMonitor-WQ se resuelve el problema de muestreo, almacenamiento y transmisión de datos, para la posterior visualización y evaluación de los datos relevantes que influyen en la calidad del agua en lugares remotos reduciendo los costos del proceso considerablemente.

1. INTRODUCCIÓN

Los ríos y arroyos son ecosistemas y conductos naturales de aguas superficiales que actúan como fuente de agua potable. Por lo tanto, la evaluación de las condiciones de calidad del agua para consumo humano en este medio es fundamental [1,2]. Por esta razón, el monitoreo periódico de algunas variables en diferentes puntos del afluente es un factor crucial en las alertas biosanitarias para el consumo de agua. Actualmente, el monitoreo de la calidad del agua se realiza mediante la toma sistemática de muestras que posteriormente son analizadas en el laboratorio, lo que implica una alta inversión de recursos humanos y técnicos para generar resultados oportunos y confiables. Colombia cuenta con la oferta hídrica más importante a nivel mundial con cinco cuencas hidrográficas: Caribe, Orinoquía, Amazonia, Pacífico y Catatumbo. Por esta razón, es de suma importancia evaluar los índices de calidad en cualquier punto geográfico del territorio nacional.

Las características biológicas y fisicoquímicas del agua tienen como objetivo identificar y medir los agentes indicadores de contaminación. Para determinar estas características, existen dos tipos de análisis: cualitativo y cuantitativo.I) El análisis cualitativo se ocupa generalmente de identificar los sólidos en suspensión y los contaminantes disueltos.