Implementación de un prototipo mediante Internet de las cosas para mejorar la gestión de recojo de residuos sólidos en contenedores soterrados, en el distrito de San Miguel

Abstract

En la actualidad, cabe destacar que muchos distritos de Lima metropolitana poseen contenedores de residuos sólidos del tipo soterrado, los cuales muchas veces no permite apreciar el nivel de desechos que se encuentran en su interior y al mismo tiempo el recojo de estos, carece de una buena gestión. En la mayoría de los casos la basura es recogido a un horario establecido por las noches y otras veces después de varios días, desconociendo si estuvo lleno o vacío el contenedor soterrado. De este modo, mediante el presente trabajo de investigación realizado, se muestra la alternativa de un prototipo con una red inteligente que cuenta con la capacidad de poder monitorear los contenedores recolectores de residuos sólidos. Para ello, se tomará como propuesta al distrito de San Miguel, Lima-Perú, debido a que posee una gran cantidad de contenedores soterrados en todo el distrito, el cual nos indicará en tiempo real el nivel ocupado por los residuos sólidos domiciliarios, los cuales son expresados en porcentaje, permitiendo determinar de esta manera el estado en que se encuentra cada contenedor, así como también la ubicación de este. Dentro de este orden de ideas, se diseñará una red inteligente usando la tecnología de radio LoRa (radio de largo alcance) basado en redes LPWAN (Low Power Wide Area Network) siendo implementada con tecnología perteneciente a la red LoRaWAN, y para tal fin se usará como canal de comunicación las frecuencias de la Banda ISM (Industrial Scientific and Medical). Cabe mencionar que en Perú está permitido usar la frecuencia a partir de los 915 MHz. Siguiendo con la idea anterior, resulta que los contenedores a monitorear llamados Nodos enviaran la información a un Gateway central y esta a su vez retransmitirá la información mediante conexión wifi o Ethernet de los datos obtenidos a la aplicación web para el monitoreo. El camión recolector podrá ver en tiempo real a través de una App el estado de los contenedores y simultáneamente el centro de control podrá visualizar todos los datos obtenidos de los diversos contenedores. Esta información será recibida y almacenada en un servidor de red virtual (VPS) de la plataforma de Things Network. Asimismo, se espera obtener un mejor control en lugares donde están ubicados los contenedores de desechos sólidos y así lograr disminuir los puntos críticos de acumulación de basura, gracias a la buena gestión y a los reportes en tiempo real que podrán ser monitoreados vía la plataforma web de monitoreo o las aplicaciones en los teléfonos.

Currently, it is worth noting that many districts in metropolitan Lima have underground solid waste containers, which often do not allow the level of waste inside to be appreciated, and the collection of these lacks proper management. In most cases, they are collected at a scheduled time during the night, and other times after several days, without knowing if the underground container was full or empty. Thus, through the present research work, an alternative prototype with a smart network capable of monitoring solid waste collection containers is presented. For this purpose, the district of San Miguel in Lima, Peru, will be proposed, as it has a large number of underground containers throughout the district. This prototype will indicate in real-time the level of occupancy by household solid waste, expressed as a percentage, allowing to determine the status of each container, as well as its location. Within this framework, a smart network will be designed using LoRa (Long Range Radio) technology based on LPWAN (Low Power Wide Area Network), implemented with technology belonging to the LoRaWAN network, and the ISM Band frequencies (Industrial Scientific and Medical) will be used as the communication channel. It is worth mentioning that in Peru, the frequency from 915 MHz is allowed for use. Following the previous idea, the containers to be monitored, called Nodes, will send the information to a central Gateway, which will in turn retransmit the data obtained to the web application for monitoring via wifi or Ethernet connection. The waste collection truck will be able to see in real-time through an app the status of the containers, and simultaneously, the control center will be able to visualize all the data obtained from the various containers. This information will be received and stored on a virtual network server (VPS) of the Things Network platform. Likewise, it is expected to achieve better control in places where solid waste containers are located and thus reduce critical points of garbage accumulation, thanks to good management and real-time reports that can be monitored via the web monitoring platform or phone applications.