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MeteoHuerto: ABP en la creación y análisis de datos en una red de sensores meteorológicos

MeteoHuerto

IES Suárez de Figueroa

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1. El proyecto MeteoHuerto

En el IES Suárez de Figueroa se lleva desarrollando la actividad del huerto escolar con los alumnos 1º de  la ESO de Biología y Geología con gran éxito desde hace varios años. Además, con la reciente implantación del ciclo Jardinería y Composición floral de formación profesional básica la actividad en el huerto y los jardines se ha incrementado en los últimos años siendo una de las actividades más importantes del centro.
        
La climatología es uno de los pilares fundamentales sobre los que se apoya la agricultura por lo que su pronóstico y registro es básico tanto para el desarrollo del cultivo como para el estudio y análisis de la campaña. Las nuevas tecnologías han facilitado notablemente esta tarea y hoy en día existen estaciones meteorológicas que facilitan los datos registrados de forma gratuita como es el caso de REDAREX (Red de asesoramiento al regante de Extremadura), no obstante, a pesar de poder consultar datos de inestimable valor, las estaciones más cercanas se encuentran en Villafranca, Fuente de Cantos y Jerez de los Caballeros, por lo que los datos obtenidos pueden variar respecto a nuestra posición, por ello, el proyecto MeteoHuerto cobra mayor valía si cabe.
El proyecto trata en un primer enfoque de desarrollar una estación meteorológica y una red de sensores en el centro:


•    Temperatura.
•    Humedad.
•    Humedad del suelo.
•    Presión atmosférica.
•    Velocidad del viento.
•    Dirección del viento.
•    Temperatura interior en varias estancias.
•    Calidad del aire.
•    Consumo de agua para el riego.


De la parte de implantación y programación de los sensores se encargarán los alumnos de 4º de la ESO de la asignatura Tecnologías de la Información y las comunicaciones (TIC) y los alumnos del módulo Montaje y Mantenimiento de Equipos (ciclo formativo de grado medio de Sistemas Microinformáticos y Redes).
Por otro lado, otra parte no menos importante será la de análisis de los datos dentro de actividades de las asignaturas y módulos implicados. De este modo los alumnos de 1º de la ESO de Biología, de la FP Básica (Jardinería y Composición Floral) y alumnos de 2º de Bachillerato de Historia de España podrán analizar los datos obtenidos, relacionarlos con su actividad, crear gráficas, programar el riego, etc. Así como otras actividades relacionadas: Análisis de las migraciones de las aves, del clima, predicciones meteorológicas, etc.
Igualmente en los ciclos de informática se utilizaran en las asignaturas de redes y relacionadas con la Web y bases de datos tanto estructura de la red de sensores del centro como los propios datos sobre lo que podrán realizar diferentes actividades y prácticas aplicadas a una aplicación real.

2. Carácter innovador del proyecto

La innovación de este proyecto gira en torno al aprendizaje basado en proyectos (ABP), todos los alumnos tienen un objetivo y proyecto común de conocer la información de su entorno a través de diferentes sensores. La idea de un proyecto común en el que colaboren el alumnado de la ESO, Bachillerato, FB Básica (Jardinería y Composición Floral) y los ciclos de grado medio y superior de la familia de informática y Comunicaciones. Por todo esto, es un proyecto colaborativo y promueve la participación e implicación de gran parte de la comunidad educativa.


Además de cara al alumnado promueve su capacidad para tomar decisiones y favorece el trabajo en grupos heterogéneos y la distribución de roles entre los participantes. También es colaborativo y promueve la participación e implicación de la comunidad educativa.

3. Plan de actuación


Los objetivos de este proyecto son

  1. Crear una estación meteorológica conectada a la web, donde se puedan consultar y almacenar datos estadísticos.
    2. Crear una red de sensores en el centro que unidos a la estación meteorológica puedan servir para obtener datos de nuestro entorno.
    3. Analizar los datos obtenidos y aplicarlos en las diferentes áreas curriculares.
    4. Crear un entorno de prácticas para los alumnos de los ciclos formaticos de la especialidad de Informática y Comunicaciones sobre la que se puedan realizar actividades, prácticas y proyectos a diferentes niveles.

    Descripción del proceso de trabajo.

El primer trimestre se dedicará principalmente a la puesta en marcha de la estación meteorológica y la infraestructura necesaria para poder obtener los primeros datos (Servidor para la recogida de datos y Web). Durante el segundo trimestre comenzarán a analizarse los primeros datos, creación de los primeros grupos de trabajo sobre la red de sensores, así como se instalaran el resto de sensores. Finalmente durante el tercer trimestre con la sensorización completa comenzaremos con las pruebas de riego automático, el desarrollo de aplicaciones y seguiremos con el análisis de los datos obtenidos y sus aplicaciones en las diferentes áreas temáticas.

Uso de tecnologías:
El uso de las tecnologías es intrínseco en el proyecto por la naturaleza del mismo, puesto que se pretende crear una infraestructura tecnológica desde cero para proporcionar información sobre nuestro entorno. Resumiendo, se utilizarán nodos ESP8266 y LORA que comunicarán mediante el protocolo MQTT con un servidor Mosquitto y crearemos el entorno de consulta de datos con Node-RED. Además utilizaremos tecnología 3D con el uso del escáner 3D y la impresora 3D, así como Arduino, sensores diversos, actuadores, placas solares, etc.
 
Para la estación meteorológica, utilizaremos la de Sparkfun que dispone de un kit para conectar con Arduino y compatibles:
 

 

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