Diseño de un CANSAT para la medición de variables atmosféricas y calidad del aire aplicado a la optimización agrícola

Abstract

El proyecto “Diseño de un CanSat para la medición de variables atmosféricas y calidad del aire aplicado a la optimización agrícola” desarrolla un prototipo satelital en miniatura con fines de monitoreo ambiental orientado a la agricultura de precisión. Su propósito es recopilar datos en tiempo real sobre temperatura, humedad, presión atmosférica, radiación solar y concentración de partículas en suspensión, permitiendo optimizar prácticas agrícolas mediante decisiones basadas en información precisa. El sistema integra diversos sensores especializados conectados a una unidad microcontroladora programada en Arduino IDE, utilizando buses I2C y UART para la comunicación interna y transmisión de datos a estaciones remotas por telemetría. El diseño consideró criterios de durabilidad, bajo consumo energético y resistencia estructural para operar en entornos rurales. El proceso metodológico incluyó fases de selección, calibración y validación de sensores, desarrollo del código de integración, pruebas de campo y análisis de rendimiento energético. Los resultados demostraron la viabilidad técnica del dispositivo, su capacidad para registrar variables con alta precisión y su funcionalidad estable durante vuelos experimentales. En términos de aplicación, el proyecto propone una herramienta de bajo costo y fácil implementación que contribuye al desarrollo de la agricultura inteligente y sostenible. Además, promueve la educación en ciencia y tecnología (STEM) al integrar conceptos de instrumentación, telemetría y programación. En conjunto, el CanSat constituye una innovación accesible para el monitoreo ambiental agrícola, ayuda a mejorar la productividad, reducir el impacto ambiental y fortalecer la gestión tecnológica en zonas rurales.

The project “Design of a CanSat for Measuring Atmospheric Variables and Air Quality Applied to Agricultural Optimization” presents the development of a miniature satellite prototype designed to monitor environmental variables for precision agriculture. Its main objective is to collect real-time data on temperature, humidity, atmospheric pressure, solar radiation, and particulate matter concentration, enabling data-driven agricultural decision-making. The system integrates multiple specialized sensors connected to a microcontroller programmed in Arduino IDE, using I2C and UART communication protocols for data management and transmission to remote stations via telemetry. The design emphasizes durability, low energy consumption, and structural resistance to ensure reliable performance in rural environments. The methodology included the selection, calibration, and validation of sensors, development of integrated software, field testing, and energy efficiency evaluation. Results demonstrated the technical feasibility of the device, its precision in data collection, and its stability during experimental flight tests. In practical terms, the project proposes a cost-effective and easy-to-implement tool that supports the advancement of smart and sustainable agriculture. It also promotes education in science and technology (STEM) by incorporating concepts of instrumentation, telemetry, and programming. Overall, the CanSat represents an accessible innovation for environmental monitoring in agriculture, with potential to enhance productivity, reduce environmental impact, and strengthen technological management in rural areas.