Monitorización Industrial IoT: Componentes Hardware Esenciales y Guía de Configuración

Componentes y Suministros

Componente	Descripción	Cantidad
Arduino Mega 2560	Microcontrolador principal	1
Espressif ESP8266 ESP-01	Módulo WiFi para comunicación	1
Seeed Grove - Sensor Barométrico (BMP280)	Medición de temperatura y presión atmosférica	1
Sensor DHT11 Temperatura y Humedad (4 pines)	Alternativas: DHT22 o DHT21. Medición de humedad y temperatura	1
Seeed Grove - Sensor de Gas (MQ2)	Detección de ppm de CO, GLP y humo	1
Protoboard (genérica)	O placa de perforado (perfboard)	1
Cables jumper (genéricos)	Según necesidad	1
Sensor PIR de Movimiento (genérico)	Detección de movimiento	1

Herramientas Necesarias

• Soldador (genérico) - Solo si se requiere soldar componentes

Aplicaciones y Servicios Online

• Blynk - Servidor/Aplicación para visualización y control remoto

Sobre el Proyecto

Antecedentes

El proyecto tiene como objetivo monitorizar fábricas y obtener información en tiempo real en smartphones u otros dispositivos mediante IoT. Se monitorizan gases, temperatura, humedad, ruido, presión barométrica, etc., informando sobre condiciones peligrosas para los trabajadores.

Según estadísticas recientes de la NFPA (National Fire Protection Association), se producen un promedio de 37,000 incendios anuales en propiedades industriales y manufactureras, causando 18 muertes civiles, 279 heridos y $1 mil millones en daños directos. La detección temprana de gases inflamables y condiciones de riesgo puede salvar vidas y propiedades.

Descripción

Este sistema monitoriza remotamente plantas manufactureras para temperatura, movimiento, humedad, dióxido de carbono y otros parámetros. Utiliza Arduino Mega y ESP8266 con múltiples sensores. Mediante IoT, envía datos a email/SMS sobre condiciones ambientales y concentración de gases. El programa establece umbrales y notifica con alertas cuando los valores superan los parámetros, permitiendo acción inmediata para prevenir incendios. También puede capturar imágenes (usando ArduCam) al enviar notificaciones. El sensor PIR detecta accesos no autorizados fuera de horario laboral. Se utiliza Blynk como servidor y app para visualización de datos.

El proyecto se ampliará en el futuro para monitorizar la salud de cada empleado (presión arterial y ritmo cardíaco) mediante wearables integrados en chalecos de seguridad.

Componentes Detallados

Las imágenes muestran el montaje completo con todos los sensores conectados al Arduino Mega y el módulo ESP8266.

Configuración en Arduino

1. Reunir todos los componentes.
2. Subir el sketch "Calibrate_MQ2" con el MQ2 conectado a A0 en aire fresco. El Monitor Serial mostrará el valor Ro que debe reemplazarse en el sketch final.
3. Descargar la app Blynk.
4. Escanear el código QR adjunto para duplicar el proyecto en la app.
5. Se enviará el token de autenticación al email registrado.
6. Modificar SSID, contraseña, token de autenticación y valor Ro en el sketch "Industries_Monitor".
7. Subir "Industries_Monitor" al Arduino Mega y conectar ESP8266 y sensores según esquemáticos.
8. ¡Proyecto completado!

Lado Servidor

• El servidor es gestionado por Blynk (aplicación/host gratuito).
• El envío/recepción de datos se maneja mediante POST, PUT, GET entre el teléfono y ESP8266.
• Opcionalmente, se puede configurar servidor propio: GitHub Blynk Server

Visualización de Datos

1. Instalar Blynk en smartphone (App Store/Play Store).
2. Abrir el proyecto creado escaneando el código QR.
3. Editar email y preferencias de notificación.
4. Pulsar "Play" para recibir datos en vivo.
5. Visualizar temperatura, humedad, presión, movimiento, lecturas de gases.
6. Gráficos históricos con widget SuperChart.
7. Si lecturas de gas (CO, GLP, Humo) aumentan, el servidor activa extractores y sirena mediante widget Eventor.

Funcionamiento

El Arduino Mega (elegido por su mayor memoria) se conecta al ESP8266 vía serie para comunicación WiFi y servidor mediante protocolo MQTT. Monitoriza:

• Temperatura y presión (BMP280)
• Humedad (DHT11)
• Gases: CO, GLP, Humo (MQ2)
• Movimiento (PIR)

El análisis de datos se realiza en el servidor Blynk, que gestiona la web, entrada de datos, análisis y notificaciones mediante widget Eventor basándose en la información del dispositivo.

Código

Industries_Monitor

Sketch final para Arduino Mega

Calibrate_MQ2

Código para obtener valor Ro del MQ2 (conectar MQ2 a A0)

Esquemáticos

Esquemático del proyecto en PNG. Conectar MQ2 a pines de alimentación y pin analógico A0 del Arduino Mega. Conectar pin de datos del sensor PIR al pin 7 del Arduino Mega (configurable en Blynk).

Descargar app Blynk y escanear código QR para configuración rápida.