Aplicación de tecnologías IoT en prototipo de sensor para monitoreo de calidad del aire en la ciudad de Cartagena con enfoque en identificación de estrategias de mejora

Resumen

Este estudio presenta el desarrollo y aplicación de un prototipo IoT de bajo costo para el monitoreo de la calidad del aire en la ciudad de Cartagena, Colombia. El sistema integra un microcontrolador ESP32, un Arduino UNO, sensores de gases de la serie MQ y un sensor DHT de temperatura y humedad para la adquisición, procesamiento y transmisión de datos hacia la plataforma ThingSpeak. Las mediciones fueron realizadas en cuatro puntos urbanos que representan diferentes condiciones ambientales y de movilidad: Mamonal, el Centro Histórico, la Terminal de Transporte y Crespo. Los datos registrados fueron analizados mediante estadística descriptiva y comparados de acuerdo con el índice de calidad del aire estimado por el prototipo. Los resultados mostraron mayores valores registrados del índice de calidad del aire en Mamonal y la Terminal de Transporte, zonas caracterizadas por actividad industrial y alto flujo vehicular, respectivamente, mientras que en el Centro Histórico y Crespo se observaron valores inferiores y más estables. No obstante, estos resultados se interpretan como mediciones generadas por el prototipo desarrollado y no como equivalentes directos a las mediciones obtenidas mediante estaciones de referencia certificadas, debido a la sensibilidad de los sensores MQ de bajo costo frente a las condiciones ambientales y a la necesidad de realizar procesos de calibración y validación más amplios. El estudio demuestra la viabilidad del uso de tecnologías IoT como herramienta exploratoria de bajo costo para obtener información distribuida espacialmente sobre la calidad del aire y establece una base para futuras mejoras relacionadas con la calibración de sensores, períodos de monitoreo más prolongados y comparación con estaciones de referencia.