Sistema IoT con 100 dispositivos de medición de fuerza de empuje
Introducción
Entre abril y junio de 2024, participé como consultor independiente en ingeniería electrónica en el desarrollo de un sistema IoT distribuido para la empresa Masteck SpA, orientado a la medición de fuerza de empuje en un entorno de pruebas industriales.
El proyecto consistió en el diseño, fabricación y validación de 100 dispositivos de sensado con conectividad inalámbrica, capaces de registrar mediciones simultáneas y transmitirlas hacia un concentrador central con almacenamiento local y dashboard de visualización.
Este sistema permitió recolectar datos en tiempo real y evaluar el rendimiento de diferentes configuraciones de fuerza y carga en campo.
Rol y Responsabilidades
Mi participación abarcó la totalidad del ciclo técnico del sistema, desde la arquitectura electrónica hasta las pruebas de campo:
- Diseño electrónico y PCB para 100 dispositivos de medición, optimizados para estabilidad y bajo consumo.
- Programación del firmware embebido, implementando comunicación inalámbrica y calibración automática.
- Diseño del concentrador central, encargado de recibir, almacenar y procesar las lecturas de los sensores.
- Integración de base de datos local (SQLite / InfluxDB) y desarrollo del dashboard de visualización.
- Pruebas de laboratorio y validación en terreno, evaluando robustez, latencia de transmisión y autonomía energética.
- Documentación técnica detallada, incluyendo manual de instalación, esquema de conexión y reporte de resultados.
Tecnologías Utilizadas
- Microcontroladores: ESP32-WROOM.
- Sensores: celdas de carga y módulos HX711.
- Protocolos de comunicación: Wi-Fi, MQTT.
- Bases de datos: SQLite e InfluxDB.
- Visualización: Grafana y Node-RED.
- Lenguajes: C/C++ y Python.
- Diseño electrónico: KiCad y Proteus.
- Firmware modular: configuraciones dinámicas por MQTT y modo OTA para actualizaciones remotas.
Resultados y Aprendizajes
- Se fabricaron e implementaron 100 dispositivos de medición completamente funcionales.
- Logré optimizar el firmware para permitir escalabilidad y administración simultánea de múltiples nodos.
- Integré almacenamiento local y visualización en tiempo real, reduciendo la dependencia de la nube.
- Se documentó un protocolo estandarizado de validación energética y térmica, hoy base de futuros proyectos IoT en VeAm Chile SpA.
- Este trabajo consolidó mi capacidad de diseño y gestión técnica de sistemas IoT de gran escala.
Galería de Imágenes
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| Figura 4 – Serie de módulos IoT listos para pruebas de campo. | Figura 5 – Detalle del PCB con microcontrolador ESP32 y etapa de sensado. |
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| Figura 6 – Banco de pruebas utilizado para la validación simultánea de los sensores. | Figura 7 – Visualización de fuerza y tiempo en dashboard de monitoreo Grafana. |
Conclusión
El desarrollo de este sistema IoT de medición de fuerza de empuje marcó un avance significativo en la implementación de soluciones industriales a gran escala.
La combinación de hardware, firmware, almacenamiento local y monitoreo en tiempo real permitió validar un sistema robusto y replicable, con potencial de aplicación en múltiples sectores productivos.
Esta experiencia fortaleció las bases de diseño y control que hoy aplico en VeAm Chile SpA, consolidando un enfoque integral para el desarrollo de soluciones IoT modulares y escalables.
Contexto
🔹 Proyecto desarrollado de forma independiente en colaboración con Masteck SpA durante 2024. La experiencia adquirida en comunicación inalámbrica, gestión de datos y desarrollo a gran escala se aplica actualmente en los proyectos de VeAm Chile SpA.
