IoT en la agricultura

Abstract

El presente trabajo de final de grado evalúa el protocolo LoRa como solución de comunicación para agricultura en zonas sin cobertura móvil, comparando su rendimiento energético, seguridad y aplicabilidad frente a alternativas como LoRaWAN, Zigbee y NB-IoT. Este estudio se centra en su implementación práctica mediante una maqueta con tres dispositivos LoRa: un nodo sensor (que mide humedad y temperatura del suelo), un gateway en campo (que recoge datos) y otro gateway en zona con cobertura móvil (conectado a una Raspberry Pi con Node-RED para visualización y control remoto). El objetivo principal es demostrar la viabilidad de LoRa en un sistema de riego automático, analizando la eficiencia energética, el alcance, la robustez y la seguridad. Los resultados permitirán determinar si LoRa es una alternativa viable frente a protocolos más complejos (como LoRaWAN), especialmente en explotaciones agrícolas aisladas. La maqueta servirá como prueba de concepto, integrando sensores, actuadores (electroválvulas) y paneles de control para simular un escenario real. Este proyecto no solo aporta datos técnicos sobre el rendimiento de LoRa, sino que también propone un modelo escalable y low-cost para agricultura de precisión, reduciendo la dependencia de redes tradicionales y optimizando el uso de recursos hídricos.

This Final Degree Project evaluates the LoRa protocol as a communication solution for agriculture in areas lacking mobile network coverage, comparing its energy performance, security, and applicability against alternatives such as LoRaWAN, Zigbee, and NB-IoT. This study focuses on its practical implementation using a mockup with three LoRa devices: a sensor node (which measures soil moisture and temperature), a field gateway (which collects data), and another gateway in an area with mobile coverage (connected to a Raspberry Pi with Node-RED for visualization and remote control). The main objective is to demonstrate the viability of LoRa in an automatic irrigation system, analyzing energy efficiency, range, robustness, and security. The results will allow for the determination of whether LoRa is a viable alternative to more complex protocols (such as LoRaWAN), especially in isolated agricultural holdings. The mockup will serve as a proof of concept, integrating sensors, actuators (solenoid valves), and control panels to simulate a real-world scenario. This project not only provides technical data on LoRa's performance but also proposes a scalable and low-cost model for precision agriculture, reducing dependence on traditional networks and optimizing water resource usage.