Sistema IoT para la detección de fugas y monitoreo del consumo de agua con Plataforma en la Nube en Bucaramanga, Santander

Abstract

El presente trabajo de grado desarrolla un sistema IoT orientado a la detección temprana de anomalías de consumo hídrico y al monitoreo en tiempo real del flujo de agua en instalaciones domiciliarias del Área Metropolitana de Bucaramanga. La problemática central radica en la ausencia de mecanismos tecnológicos de control hídrico a nivel domiciliario, lo que genera pérdidas significativas de agua y costos elevados para los usuarios. El sistema integra el microcontrolador ESP32 con el sensor de flujo YF-S201 para la adquisición de datos de caudal, cuyo firmware fue desarrollado en C++ mediante Visual Studio Code con la extensión PlatformIO, transmitiendo los datos mediante el protocolo MQTT hacia un broker EMQX desplegado en la nube de Amazon EC2. El procesamiento de la información se realiza mediante Node-RED, el almacenamiento histórico en InfluxDB y la visualización en tiempo real a través de la plataforma Grafana, todo ello desplegado en contenedores Docker. Se configuró un sistema de alertas basado en la detección de flujo continuo igual o superior a 0,07 L/min durante un tiempo de inactividad definido por el usuario, con envío automático de notificaciones por correo electrónico al administrador. Los parámetros de detección —horario de inactividad y duración mínima del flujo— son configurables por el usuario final a través de una interfaz gráfica integrada en el dashboard de Node-RED, sin necesidad de modificar el código del sistema. Tanto este dashboard como el de Grafana ofrecen visualizaciones gráficas que permiten al usuario final tener un panorama claro y detallado de su consumo hídrico en tiempo real e histórico. Los resultados obtenidos demuestran la viabilidad técnica del prototipo, logrando la transmisión confiable de datos de consumo en tiempo real, la detección oportuna de anomalías y una plataforma de monitoreo funcional accesible desde cualquier dispositivo con conexión a Internet. El proyecto contribuye directamente a la eficiencia en el uso del recurso hídrico y al cumplimiento del ODS 6 de la ONU.