Sistema electrónico de monitoreo de signos vitales y geolocalización para alpinistas del Parque Nacional Cotopaxi (PNC) mediante tecnología Iot
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Date
2023-03
Journal Title
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Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Telecomunicaciones
Abstract
Mountaineering is a common sporting activity in the mountains and volcanoes of
Ecuador that can cause accidents and emergencies when carried out without proper
prevention measures and specialized guides on the environment. For this reason, this
research project focuses on monitoring emergency calls generated by mountaineers
in Cotopaxi National Park to alert the appropriate authorities and coordinate
immediate assistance to the emergency site.
The design and implementation of the electronic monitoring system for mountaineers
in Cotopaxi National Park are developed through a low power wide area network
(LPWAN), due to its geographical location in a rural area where communication is
limited. In addition, Sigfox's OG technology based on the Internet of Things (IoT) is
integrated with elements such as data transmission devices, base stations and Sigfox's
cloud.
The operation of the electronic monitoring system consists of obtaining information
on vital signs such as blood oxygen saturation (SpO2), heart rate (HR) and data
acquisition such as latitude, longitude, kilometers per hour, meters above sea level
from the Global Positioning System (GPS) through the communication protocol of
the National Marine Electronics Association (NMEA) in real time, through a
physical prototype located on the user's wrist in order to send information at intervals
of time according to the data transmission support of Sigfox technology. It also
includes an emergency button to immediately alert the operator. The system was
implemented on a LAMP server in Microsoft Azure with an infrastructure as a
service (laaS) through a monthly subscription of approximately 13 USD this
facilitates the incorporation of the website designed programming languages such as
HTML, CSS, PHP and JavaScript.
The website connects to the Sigfox cloud via Hypertext Transfer Protocol (HTTP)
using the Post Json format method in order to present the information in a dashboard
with all the monitoring variables coming from the prototype.
Description
El alpinismo es una actividad deportiva habitual en las montañas y volcanes del
Ecuador que al efectuarse sin las debidas medidas de prevención y guías
especializados en el entorno puede ocasionar accidentes y emergencias, por esta
razón el presente proyecto de investigación se enfoca en monitorear las llamadas de
emergencia generados por alpinistas en el Parque Nacional Cotopaxi para alertar a
las autoridades correspondientes y coordinar la ayuda inmediata al lugar de
emergencia. El diseño e implementación del sistema electrónico de monitoreo para
alpinistas del Parque Nacional Cotopaxi es desarrollado mediante el uso de una red
de área amplia de baja potencia (LPWAN), debido a su ubicación geográfica en una
zona rural donde la comunicación es limitada, además se integra la tecnología OG de
Sigfox basado en el internet de las cosas (IoT) con elementos como dispositivos de
transmisión de datos, estaciones base y nube de Sigfox.
El sistema electrónico de monitoreo se encarga de obtener información sobre los
signos vitales, tales como la saturación de oxígeno en la sangre (SpO2), el ritmo
cardiaco (RC) y la adquisición de datos de localización, incluyendo la latitud,
longitud, velocidad en kilómetros por hora y altura sobre el nivel del mar a través del
protocolo de comunicación de la Asociación Nacional de Electrónica Marina
(NMEA) utilizado por el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) en tiempo real,
por medio de un prototipo físico ubicado en la muñeca del usuario con el fin de
enviar información a intervalos de tiempo conforme el soporte de transmisión de
datos de la tecnología Sigfox. Además, se compone de un botón de emergencia para
alertar de manera inmediata al operario. El sistema se implementó en un servidor
LAMP en Microsoft Azure con una infraestructura como servicio (laaS) con una
suscripción mensual de aproximadamente 13 USD esto facilita la incorporación del
sitio web diseñado en lenguajes de programación como HTML, CSS, PHP y
JavaScript. El sitio web se conecta con la nube de Sigfox por medio del Protocolo de
Transferencia de Hipertexto (HTTP) mediante el método Post en formato Json a fin
de presentar la información en un panel de control con todas las variables de
monitoreo provenientes del prototipo
Keywords
SIGFOX, PANEL DE CONTROL, SpO2, PPM, LPWAN