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Red de Monitoreo Ambiental

Vedoya Juan Pablo

Este proyecto fue desarrollado como Trabajo Final de la materia Desarrollo de Software en la Facultad de Ingeniería de la UNPSJB, en el marco de un convenio con la Federación Chubutense de Cooperativas de Servicios Públicos Ltda.

Introducción​

El Valle Inferior del Río Chubut (VIRCH) se caracteriza por ser una región vulnerable a inundaciones.
Cuando se producen lluvias intensas en la meseta, los afluentes arrastran grandes cantidades de sedimentos hacia el río, lo que complica el proceso de potabilización y el suministro de agua en la ciudad de Trelew y alrededores.

Rio Chubut

Ante esta situación, se propuso la instalación de sensores en los afluentes y el desarrollo de una aplicación web que permita:

  • Monitorear en tiempo real el nivel del agua.
  • Visualizar datos históricos y actuales de la cuenca.
  • Anticipar crecidas y emitir alertas tempranas.

Fundamentación​

La solución se basó en una arquitectura Cliente-Servidor con dos grandes componentes:

  • Backend: encargado de recibir datos de los sensores, procesarlos y almacenarlos en la base de datos.
  • Frontend: interfaz interactiva donde se presentan gráficos, mapas y tablas para la interpretación de la información.

Ventajas de una aplicación web:

  • No requiere instalación en los dispositivos.
  • Accesible desde cualquier navegador con internet.
  • Compatible con múltiples dispositivos (PC, notebook, smartphone).

Desarrollo del Producto​

El proceso comenzó con entrevistas a los stakeholders (profesores, estudiantes y técnicos de la cooperativa) y la elaboración de un User Story Mapping.
De allí surgieron los tres pilares principales del MVP:

  1. Recepción de datos.
  2. Almacenamiento y procesamiento.
  3. Visualización.

Las historias de usuario priorizadas fueron las de visualización, ya que era importante validar pronto la interfaz gráfica.
Se seleccionó la plantilla Argon Dashboard para React como base de diseño del frontend.

Dashboard

Interfaz del sistema​

  • Login: acceso con usuario y contraseña ya registrados.
  • Dashboard principal:
    • Tarjeta con la última medición recibida.
    • Ícono de notificaciones con alertas.
    • Acceso rápido a mapas, gráficos, tablas y configuración.

LogIn

Módulos principales​

Modulos

  • Mapa interactivo:
    • Muestra la cuenca con los nodos conectados.
    • Colores según estado del nodo: activo, inactivo, en mantenimiento.
    • Posibilidad de acceder a datos individuales de cada nodo.

Mapa

Nodos

  • Gráficos:
    • Visualización del historial de mediciones de altura del agua y temperatura.
    • Opciones de últimas 24 horas o vista semanal.
    • Posibilidad de exportar gráficos con fecha/hora.

Graficos

  • Tablas:
    • Datos ordenados por nodo y tipo de medición.
    • Filtros por fecha o umbral.
    • Exportación/importación en CSV o JSON.

Tablas

  • Gestión de nodos:
    • Registrar nuevos nodos con coordenadas en el mapa.
    • Modificar alias o estado de nodos existentes.

Registrar Nodo

Gestion de Nodos

  • Configuración de límites:
    • Ajustar rangos mínimos y máximos de cada tipo de dato.
    • Definir umbrales de alerta para las notificaciones automáticas.

Tipos

Editar Tipos

Modelo de Datos​

El sistema se estructuró en 5 tablas principales:

  1. Nodo: información de cada sensor (ID, alias, coordenadas, estado, fechas, mediciones).
  2. Mediciones: valores registrados (altura del agua, temperatura, fecha, errores).
  3. Tipos de datos: definición de unidades, rangos, umbrales y metadatos.
  4. Alertas: historial de eventos generados al superar umbrales.
  5. Registros: usuarios del sistema (credenciales).

Entidad Relacion

Stack Tecnológico​

El proyecto se construyó utilizando herramientas modernas de la industria:

  • Backend:

    • FastAPI → framework en Python para crear APIs rápidas y seguras.
    • SQLite → base de datos relacional.
    • Arquitectura RESTful → endpoints para comunicación con el frontend.

  • Frontend:

    • React → librería de JavaScript para la construcción de interfaces dinámicas.
    • Leaflet → mapas interactivos basados en OpenStreetMap.
    • Plantilla Argon Dashboard.

  • Control de versiones y gestión de equipo:

    • Git para control de versiones.
    • GitHub para colaboración, issues y tablero Kanban.

Este stack permitió lograr un sistema escalable, mantenible y fácil de extender con nuevas funcionalidades.

Tecnologias

Gestión del Proyecto (Scrum)​

Se utilizó Scrum como metodología ágil, con sprints de dos semanas.

  • Tablero Kanban: organización del trabajo.
  • Burndown Charts: seguimiento del progreso de cada sprint.
  • Velocity: capacidad promedio del equipo (26 puntos de historia por sprint).
  • Retrospectivas: mejora continua en comunicación y distribución de tareas.

Al inicio fue difícil definir roles y responsabilidades, pero la práctica y el marco ágil ayudaron a mejorar la dinámica.

Tablero Kanban Preliminar Kanban

Burndown

Conclusiones​

El proyecto culminó con una aplicación web funcional que permite monitorear en tiempo real la Cuenca Sagmata, mostrando datos de altura del agua y temperatura de los nodos instalados.

Logros principales:

  • Plataforma intuitiva y accesible desde cualquier dispositivo.
  • Integración de sensores remotos con comunicación LoRa y GPRS.
  • Visualización dinámica en gráficos, mapas y tablas.
  • Gestión de alertas en función de umbrales configurables.

Autores​

  • Fernández Francisco Tomás
  • Collado Yamila
  • Gonzalez Mateo
  • Gutierrez Cristian
  • Vedoya Juan Pablo

GitHub​

Trabajo Final 2024 - Grupo 5
Facultad de Ingeniería - UNPSJB