Diseño e implementación de un prototipo de red comunitaria para la aplicación de un sistema de mensajería instantánea mediante tecnología LoRaWAN para áreas sin conectividad durante emergencias

Abstract

La disposición de un sistema de comunicación independiente de la infraestructura tanto de telecomunicaciones como eléctricas supone en la actualidad un gran aporte para las comunidades con áreas sin conectividad, sobre todo en casos de catástrofes y emergencias. Por ello, el objetivo del presente trabajo es el diseño e implementación de un prototipo de red comunitaria para la aplicación de un sistema de mensajería instantánea utilizando la tecnología LoRaWAN. Durante situaciones de emergencia, este prototipo busca lograr comunicaciones de largo alcance y ser autosuficiente en términos de energía. Asimismo, para la ejecución del sistema de comunicación, se utilizan las tarjetas de desarrollo TTGO LoRa32 que actúan como nodo mesh y logran que los usuarios se conecten y puedan transmitir o recibir mensajes mediante una interfaz de chat. Esta red de comunicación cuenta con nodos fijos que integran baterías recargables mediante paneles solares, y también cuenta con nodos móviles que garantizan una flexibilidad y cobertura extendida. Una vez implementado el prototipo en los barrios rurales Moyococha, Santorum y Uchima de la parroquia de Vilcabamba se evalúa el rendimiento de la red en términos de capacidad de transmisión de mensajes, consumo energético, cobertura y seguridad del modelo implementado. Los resultados del proyecto muestran que el sistema de mensajería puede transmitir y recibir mensajes cifrados de hasta 200 bytes entre varios nodos dentro de la red mesh. La distancia máxima de comunicación efectiva entre dos nodos individuales es de 2 km, donde se asegura una transmisión rápida y un consumo de energía bajo con alta tasa de datos para los mensajes, logrando que el prototipo de sistema de mensajería implementado en el área de estudio sea eficaz y funcional, proporcionando una solución viable para la comunicación en áreas rurales y en situaciones de emergencia. Palabras clave: red comunitaria, mensajería instantánea, LPWAN, Mesh, LoRa.