Desarrollo de un Prototipo IoT para Monitoreo de Contenedores y Gestión Básica de Residuos con Plataforma en la Nube en Bucaramanga, Santander

Abstract

Este trabajo de grado se enfocó en diseñar e implementar un Prototipo IoT para Monitoreo de Contenedores y Gestión Básica de Residuos con Plataforma en la Nube aplicado a Bucaramanga, Santander. La propuesta surge como alternativa tecnológica frente a las deficiencias operativas del modelo convencional de recolección de residuos sólidos municipales vigente en la ciudad. El marco metodológico empleado fue SCRUM, estructurando el proyecto en cuatro etapas diferenciadas: identificación de requerimientos técnicos y variables críticas, configuración de dispositivos sensores con validaciones iniciales, diseño arquitectónico del ecosistema IoT, e implementación con pruebas de funcionalidad del sistema completo. La solución tecnológica incorpora un conjunto de sensores que capturan temperatura, humedad, gases y nivel de llenado mediante ultrasonido, interconectados vía Wi-Fi al microcontrolador ESP32 que actúa como unidad de control. Los datos capturados se transmiten hacia la infraestructura cloud empleando el protocolo MQTT. En el entorno de nube, Node-RED ejecuta el procesamiento de información y ofrece capacidades de visualización instantánea de las variables monitoreadas. La persistencia de datos se gestiona mediante InfluxDB como motor de series temporales, mientras que la arquitectura completa opera sobre contenedores Docker alojados en una instancia EC2 de AWS. Grafana funciona como plataforma de visualización avanzada, presentando dashboards interactivos y gestionando el sistema de alertas con umbrales configurables para cada parámetro. Las pruebas realizadas en escenarios controlados y operativos reales demostraron el desempeño efectivo del prototipo, detectando correctamente contenedores llenos, aumentos térmicos y presencia de gases, disparando alertas oportunas que validan su operatividad. El proyecto aporta una solución práctica a las problemáticas actuales de gestión de residuos en Bucaramanga, integrando tecnologías económicamente viables en una arquitectura escalable que permite mejorar la eficiencia de recolección, optimizar recursos municipales y reducir el impacto ambiental asociado.