REVISTA
JUVENTUD Y CIENCIA SOLIDARIA:
En el camino de la investigación
Automatización y el futuro
Mateo Josué Granda Riera, David Alexander Bacuilima Chamba,
Eugenia Salomé Songor Tepán
Mateo Josué Granda Riera, tengo
17 años y estudio en el tercer año de
bachillerato técnico en informática de la
Unidad Educativa Sudamericano. Me gusta
todo lo relacionado con la tecnología y
siempre estoy aprendiendo algo nuevo.
Quiero estudiar alguna ingeniería en la
universidad.
David Alexander Bacuilima Chamba,
tengo 17 años y estudio el tercer año de
bachillerato técnico en informática de la
Unidad Educativa Sudamericano. Me gusta
realizar actividad física, tocar el piano y
me apasiona la tecnología. Quiero estudiar
Ingeniería de Sistemas en la universidad.
Eugenia Salomé Songor Tepán,
tengo 17 años y estudio el tercer año de
bachillerato técnico en informática de la
Unidad Educativa Sudamericano. Me gusta
cocinar, jugar fútbol, disfruto aprender
mucho con mi familia. Quiero estudiar
Diseño Gráfico en la universidad.
Resumen
Este proyecto crea un prototipo para un sistema de
riego que permita, mediante el uso de componentes
electrónicos y utilizando sensores de humedad del suelo
y temperatura del ambiente, activar una bomba de
agua. La automatización de este proceso tiene como
objetivo reducir la intervención humana, mejorar la
eficiencia y permitir que los agricultores se centren en
otras tareas.
Los posibles problemas que se pueden presentar in-
cluyen la falta de acceso a esta tecnología y potenciales
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82 Juventud y Ciencia Solidaria.
errores en el proceso de desarrollo del sistema.
Se analizan las ventajas y desventajas de la automa-
tización en general, destacando que, aunque puede
generar temor a la pérdida de empleo, en realidad
puede llevar a un crecimiento de la empresa y a la
creación de otras oportunidades de trabajo.
El proyecto usa la plataforma Arduino y la progra-
mación de los componentes para la detección de
humedad del suelo y la temperatura del ambiente, la
activación de la bomba de agua y el envío de alertas.
Los resultados del proyecto permiten la creación de
un sistema de riego automatizado que puede mejorar
significativamente la eficiencia y calidad del trabajo
en el área agrícola.
Palabras clave: Arduino, agricultura, autonomía,
programación
Explicación del tema
Ventajas de la automatización
Mayor productividad: el personal puede dedicar
más tiempo a generar un mayor impacto en la empresa
mientras los sistemas de software se encargan de las
tareas repetitivas.
Mayor confiabilidad: al reducir la intervención
humana, disminuye la necesidad de realizar controles y
resolver problemas. Todas las tareas iguales se ejecutan
siempre de la misma manera. Esto permite saber con
exactitud cuándo se llevarán a cabo los procesos, las
pruebas, las actualizaciones, los flujos de trabajo, etc.
Además, da la certeza de obtener resultados confiables.
Control simplificado: según Red Hat “mientras
más personas haya, mayor es la posibilidad de encon-
trar lagunas de conocimiento, lo cual implica que una
parte de su empresa podría no saber qué o quiénes con-
forman la otra parte. Por eso es fundamental codificar
las tareas para obtener un mejor control” [1].
Desventajas de la automatización
Temor a ser excluidos: “Los empleados pueden en-
frentar este temor. Sin embargo, las empresas que
automatizan sus procesos tienen la capacidad de
generar más puestos de trabajo. Esto, porque son más
prósperas y eficientes; y pueden abordar una mayor
cantidad de proyectos y atender un mayor número de
clientes” [2].
Costo de inversión: “Implementar una solución
de automatización de procesos implica una inversión
inicial considerable. Sin embargo, este factor debe
analizarse en comparación con los beneficios que gene-
rará al servicio al cliente” [2].
Pérdida en la flexibilidad: “Modificar los flujos
de trabajo de las tareas y procesos puede implicar
cierta rigidez. Esto se minimiza con un proceso pre-
vio de consultoría y planificación. El mismo, debe
ofrecérselo el proveedor de la solución. De igual ma-
nera, debes hacer una elección inteligente del producto
de automatización: debes fijarte en que sea versátil
y escalable en relación a la transformación que va a
tener tu empresa en el futuro” [2].
Análisis de la actividad
Para empezar, debíamos conocer en qué actividad pro-
ductiva existía un menor avance automatizado. La re-
vista Expansión, enlista a cinco industrias amenazadas
por los avances tecnológicos: agencias de viajes tradi-
cionales, fabricantes de componentes, aseguradoras de
coches, talleres de automóviles y bufetes de asesoría
financiera [3].
A partir de estos datos, realizamos una encuesta
a un grupo de personas para determinar en qué área
productiva le gustaría ver nuevos avances tecnológicos,
incluyendo en nuestra encuesta la actividad agrícola.
¿En qué área le gustaría ver una mayor automati-
zación?
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Figura 1. Resultados encuesta elección de proyecto
Fuente: Autores
Con base en los resultados de la encuesta, se decidió
crear el proyecto de un sistema de riego automatizado
para el área agrícola.
En Internet existe información sobre distintos pro-
totipos enfocados a solventar un sistema de riego
autónomo. Maher electrónica [4], es una empresa que
produce sistemas de riego para la industria agrícola.
Usamos la información contenida en su página web
como fuente para conocer proyectos que se han reali-
zado anteriormente y tener una idea más clara para
nuestro prototipo.
Beneficios del proyecto
Este proyecto creará un sistema de riego con moni-
toreo autónomo mediante sensores que detectarán la
cantidad de humedad en el suelo y la temperatura
ambiente y, según el resultado, activará la bomba de
agua o enviará alertas.
Problemas del proyecto
Limitaciones a la hora de acceder a la tecnología, e-
rrores al momento de cargar el código o conflictos en
el desarrollo del sistema.
Código Arduino
Figura 2. Código Arduino 1 – Declaración de variables
Fuente: Autores
Figura 3. Código Arduino 2 – Impresión de datos en la
pantalla LCD
Fuente: Autores
Recursos digitales y electrónico
Para la elección de los componentes se tuvo que
analizar en qué plataforma se iba a trabajar, teniendo
en cuenta los conocimientos que teníamos hasta el mo-
mento. Las opciones eran Arduino, ESP32 o Raspberry
Pi. Finalmente se decidió utilizar la placa Arduino
UNO con su respectivo lenguaje.
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Tabla 1. Componentes
1. Sensor de humedad – YI-69 – 5.5V 2. Sensor de temperatura ambiente - Dht11 - 5.5V
3. Pantalla I12C – LCD – 5.5V 4. Placa Arduino – Arduino UNO
5. Una bomba de agua – 3.3V
Fuente: Autoras
Construcción de la estructura
Se analizaron distintos materiales para la construcción de
la estructura tomando en cuenta el precio y la factibilidad
dentro del proyecto. Al final se decidió utilizar planchas de
MDF de 9mm.
Antes de mandar a cortar las distintas piezas para el
armado de la estructura, realizamos una maqueta en 3D
usando la herramienta Fusion 360 de suite Autodesk.
Figura 4. Modelado 3D estructura
Fuente: Autores
Figura 5. Modelado 3D estructura
Fuente: Autores
Figura 6. Modelado 3D estructura
Fuente: Autores
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Con todas las partes listas, se procedió al armado de
la estructura, utilizando una capa plástica en los elemen-
tos que se iban a colocar sobre la tierra, para prevenir el
contacto del agua con la madera.
Figura 7. Armado de la estructura
Fuente: Autores
Figura 8. Armado de la estructura
Fuente: Autores
Finalmente, con la estructura ya armada se hicieron
las conexiones entre los distintos componentes y se cargó
el código programado a la placa Arduino Uno.
Figura 9. Proyecto terminado
Fuente: Autores
Automatización a bajo costo
Hoy en día en nuestras casas, existen dispositivos que con
la voz o desde el teléfono nos permiten realizar distintas
acciones. Una barrera a la hora de automatizar una casa
es el costo de estos dispositivos ya que no siempre los sis-
temas de control son económicos. Sin embargo, lo que no
todos conocen, es que con una baja inversión y un poco
de conocimiento podemos automatizar distintos procesos y
un ejemplo de ello es el presente proyecto.
En la actualidad hay infinidad de información en in-
ternet sobre los procesos de automatización, desde el en-
cendido remoto de un foco hasta un sistema de alarma con
alerta en nuestros teléfonos.
Conclusiones
Se ha podido demostrar que la automatización está al al-
cance de todos aunque en ocasiones la falta de conocimiento
sobre su efectividad o sobre los costos reales impiden su im-
plementación en actividades cotidianas. La automatización,
es claro, ayuda a pequeños productores o emprendedores
en sus tareas diarias. El proyecto del sistema de riego
automatizado podría ser de gran ayuda dentro del área
agrícola tanto para pequeños como grandes productores
que requieran riego en sus plantaciones. Si bien en este
proyecto se utiliza una bomba de agua pequeña, bien po-
dría implementarse a gran escala, utilizando bombas de
mayor capacidad.
Uno de los problemas que se podría desprender del
proyecto de sistema de riego automatizado es el desempleo
que puede generar, ya que simplifica procesos. Si bien trae
beneficios económicos para el productor o empresa, acarrea
un problema social.
Agradecimientos
Agradecemos primeramente a nuestros padres y familiares
que nos ayudaron en el proceso, también a nuestros tutores
del área técnica, al Ing. Jaime Izquierdo y el Ing. Juan
Bueno por el apoyo. De igual manera a la institución por
la oportunidad de permitirnos participar en las distintas
exposiciones.
Referencias
[1] National Geographic.(10 de julio de 2019). Más del
90 % de la población mundial respira aire contaminado.
[En línea]. Disponible en shorturl.at/mKQTU
[2] Thiel, I., Combustibles fósiles. Centro Científico
Tecnológico (CCT), CONICET Mendoza. [En línea].
Disponible en shorturl.at/vCEGX
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[3] Cerrillo, A. (3 de agosto de 2011). Las áreas verdes mejo-
ran el bienestar, pero pocas ciudades realtan este
valor. La Vanguardia. [En línea]. Disponible en short-
url.at/lyJWX.
[4] Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (2012). «In-
formación ambiental en hogares». [En línea]. Disponible
en shorturl.at/abAOZ
[5] Akbar, S. (14 de abril de 2014). «Diésel: Impactos en
las emisiones, la salud y el clima». [En línea]. Disponible
en shorturl.at/mLPT1
[6] Danpal. «Environmental - El ahorro de energía de
la iluminación natural». [En línea]. Disponible en short-
url.at/puvKT
