DOI: 10.26820/reciamuc/7.(2).abril.2023.266-272
URL: https://reciamuc.com/index.php/RECIAMUC/article/view/1112
EDITORIAL: Saberes del Conocimiento
REVISTA: RECIAMUC
ISSN: 2588-0748
TIPO DE INVESTIGACIÓN: Artículo de revisión
CÓDIGO UNESCO: 3310 Tecnología Industrial
PAGINAS: 266-272
Aplicación de redes WSN en la transformación digital de
fábricas Pymes tradicionales
Application of WSN networks in the digital transformation of traditional
SME factories
Aplicação de redes WSN na transformação digital de fábricas
tradicionais de PME
Dennis Holguer Zambrano Silva
1
; William Ricardo Navas Espín
2
;
Freddy Steve Pincay Bohórquez
3
RECIBIDO: 23/02/2023 ACEPTADO: 12/03/2023 PUBLICADO: 15/05/2023
1. Magíster en Sistemas de Producción y Productividad; Ingeniero Industrial; Universidad de Guayaquil; Guayaquil,
Ecuador; dennis.zambranos@ug.edu.ec; https://orcid.org/0000-0001-7518-0366
2. Máster en Dirección de Empresas y Recursos Humanos (MBA+RRHH); Contador Público Autorizado; Licenciado en
Contaduría y Auditoria; Universidad de Guayaquil; Guayaquil, Ecuador; william.navase@ug.edu.ec; https://orcid.
org/0000-0002-8492-9997
3. Máster Universitario en Modelado Computacional en Ingeniería; Ingeniero en Sistemas Computacionales; Universidad
de Guayaquil; Guayaquil, Ecuador; freddy.pincayb@ug.edu.ec; https://orcid.org/0000-0001-8260-5887
CORRESPONDENCIA
Dennis Holguer Zambrano Silva
dennis.zambranos@ug.edu.ec
Guayaquil, Ecuador
© RECIAMUC; Editorial Saberes del Conocimiento, 2023
RESUMEN
El presente artículo, busca guiar a los usuarios o personas interesadas en utilizar estas nuevas tecnologías Iot,
a la aplicación de soluciones factibles basadas en el uso de tecnología abierta en plataformas amigables con
el diseño de una arquitectura de red que muestre las capas de captura de información, procesado, filtrado
y entrega de información en una red WSN. La metodología científica se basa en un planteo de investigación
aplicada, con el uso de variables cuantitativas para el registro y análisis de la información. Se concluye que es
posible emplear estas tecnologías a los procesos productivos de la pequeña empresa a un bajo costo debido
al uso de tecnologías de código abierto.
Palabras clave: Red WSN, Transformación Digital, Pymes, Industria 4.0, Automatización, IoT.
ABSTRACT
This article aims to guide users or individuals interested in using IoT technologies towards the application of
feasible solutions based on the use of open technology on user-friendly platforms for designing a network ar-
chitecture that demonstrates the layers of information capture, processing, filtering, and delivery in a WSN. The
scientific methodology is based on an applied research approach, using quantitative variables for data recor-
ding and analysis. It is concluded that it is possible to employ these technologies in the productive processes of
small businesses at low cost due to the use of open source technologies.
Keywords: WSN, Digital Transformation, SMEs, Industry 4.0, Automation, IoT.
RESUMO
Este artigo procura orientar os utilizadores ou pessoas interessadas em utilizar estas novas tecnologias Iot,
para a aplicação de soluções viáveis baseadas na utilização de tecnologia aberta em plataformas amigáveis
com o desenho de uma arquitectura de rede que mostra as camadas de captura de informação, processamen-
to, filtragem e entrega de informação numa rede WSN. A metodologia científica baseia-se numa abordagem
de investigação aplicada, com a utilização de variáveis quantitativas para o registo e análise da informação.
Conclui-se que é possível empregar essas tecnologias aos processos produtivos de pequenas empresas a um
baixo custo devido ao uso de tecnologias de código aberto.
Palavras-chave: RSSF, Transformação Digital, PMEs, Indústria 4.0, Automação, IoT.
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RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
Introducción
La tecnología en las organizaciones se ha
tornado necesaria y fundamental en las
actividades cotidianas, sin la misma, los
controles de los procesos, la toma de deci-
siones, y la retroalimentación constante se
hace más tediosa y se dificulta el correcto
flujo de actividades productivas. Permitien-
do por ejemplo: aprender sobre los proce-
sos, llevar una mejor organización, tener
registro de metas y objetivos. La conver-
gencia de las tecnologías de la información
con la sensórica y la robótica están trans-
formado la internet tradicional (información
y personas) en internet de las cosas (IoT). Y
este nuevo escenario aplicado a la industria
ha producido un impacto disruptivo en ésta,
abriendo un escenario de enormes oportu-
nidades basado en el aprovechamiento de
la informática. Sin embargo, un punto ne-
gativo es que, al no tener una correcta apli-
cación es posible que el sistema se pueda
llenar de información dañina, estresante o
situaciones en las que estén expuestos o en
riesgo. (Generación Anáhuac, 2019)
En los últimos cinco años los avances en tec-
nología y ciencia han favorecido de sobrema-
nera la vida del hombre y su industria, evolu-
cionando en los distintos aspectos y sectores
productivos gracias al desarrollo de nuevos
dispositivos tecnológicos. (Fude, 2019).
Esto nos lleva a preguntarnos, ¿Mejorará
el proceso de productivo mediante la im-
plementación de estas nuevas tecnologías
o una red WSN que controle algunos de
las variables críticas de un proceso en una
Pymes.? ¿Cómo contribuirá el prototipo de
una red WSN para monitorear estas varia-
bles de interés? ¿Cuáles son los aspectos
a considerar en el diseño de la red? Estas
interrogantes pueden ser contestadas por
medio de una aplicación de las tecnologías
adecuadas a las variables del proceso.
A través de este estudio se busca incre-
mentar la eficiencia y productividad, del
proceso aplicando una tecnología de se-
ZAMBRANO SILVA, D. H., NAVAS ESPÍN, W. R., & PINCAY BOHÓRQUEZ, F. S.
guimiento y control. Este proceso es posible
controlar por medio de una pasarela IOT en
donde se instalan sensores o instrumentos
de medición que recojan la información de
las variables de interés del estudio. Esta
plataforma IOT ofrece una aplicación por
medio de un dispositivo móvil, que permi-
ta controlar las variables críticas en tiempo
real, y con los datos obtenidos sea posible
la toma de decisiones y acción preventiva,
y una solución a los problemas de falta de
inspección o seguimiento de los procesos.
Objetivo general
Diseñar una estación de vigilancia por me-
dio de una red WSN aplicada en una pasa-
rela IOT para la lectura de las variables de
seguimiento y control.
Objetivos especícos:
• Determinar los principales factores a te-
ner en cuenta en un proceso de fabrica-
ción Pymes.
• Determinar los dispositivos a tomar en
cuenta para la captura de información.
• Diseñar una red WSN que permita el mo-
nitoreo del proceso.
Materiales y métodos
Se utiliza una metodología cuantitativa, bajo
el tipo de diseño de investigación aplicada,
en un estudio prospectivo para la recolección
de los datos e información tomada en tiempo
real. Se siguen las consideraciones tecnoló-
gicas para el diseño de la red. Se evalúan los
elementos constitutivos de la red y se esco-
gen según sus características técnicas.
Como paso inicial se plantea la caracteriza-
ción de las variables de estudio del proce-
so, como ejemplo de aplicación del modelo
se usa, una el nivel de ruido, la temperatura
ambiental y la humedad como las variables
de control. Se escogen los controladores y la
tecnología inalámbrica disponible aplicada a
una plataforma de uso abierto Se diseña una
arquitectura de red para la recolección de
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APLICACIÓN DE REDES WSN EN LA TRANSFORMACIÓN DIGITAL DE FÁBRICAS PYMES TRADICIONALES
datos y su posterior despliegue al usuario.
La red se enlazará a una pasarela IOT que
compilará y transformará los datos leídos por
los sensores esta información es llevada a un
panel de control, dentro de una plataforma
virtual y conocer en tiempo real las condicio-
nes actuales en el entorno de ensayo.
Resultados y discusión
Tabla 1. Caracterización de las variables de estudio
Elaboración: Información tomada por investigación directa. Elaborado por los autores.
Año 2022
Análisis de variables
“En la actualidad estamos viviendo en la
era de la automatización de los procesos
los cuales ayudan a simplificar los procesos
y por ende ahorrar más tiempo y dinero Lu-
cas y Garzón (2019)”
La industria en general en el Ecuador, sean
estas micro o macro empresas, usan proce-
dimientos en su gran mayoría de la industria
2.0, para desarrollar sus procesos, y lo rea-
lizan utilizando gran cantidad de personal,
por tal razón los procesos se ven afectados
provocando desperdicio de recursos, como
agua, energía eléctrica y alimentos. “Los
sistemas de produccion en nuestro pais si-
guen siendo en muchos casos de tipo arte-
sanal (Morejon, 2017)”
“La implementación del control de tempera-
tura permitió dar manejo a variables asocia-
das a las condiciones climáticas cambiantes
de la región que afectan en la producción
avícola y las condiciones de trabajo del gal-
ponero Sierra y Leguizamon (2019).”
A continuación se indican los distintos tipos
de tecnologías de redes inalambricas:
• Bluetooth\ZigBee
• Wifi
• Lora
• IEEE
• WLAN
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RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
Las ventajas de una conexión inalámbrica
radican en gran flexibilidad en la conexión,
y en no tener los obstáculos del diseño de
distribución de la planta para lograr la cap-
tura de los datos.
Entre los microcontroladores que se utilizan
como nivel de enlace tenemos los principa-
les a considerar:
• Rasperry Pi.
• Arduino.
• NodeMCU.
Al referirnos a los diversos sensores dispo-
nibles en el mercado, se puede indicar que
actuan al entrar en contacto con ciertos ga-
ses provoca una reacción química en el ca-
lentador; mientras que otros trabajan con in-
frarrojos y pulsos electricos. (Torres, 2020).
Se muestra tabla de sensores apropiados
para captar informción de la temperatura y
la humedad.
Tabla 2. Sensores apropiados para captar información de la temperatura y la humedad
Elaboración: Información tomada por investigación directa. Elaborado por los autores.
Año 2022
Como se puede observar en la tabla adjun-
ta se expone las características de alimen-
tación de cada sensor, al igual que el ran-
go de medición de las variables de interés.
Siendo el sensor Dht 22 con mayor rango
de lectura de temperaturas aún en valores
de – 40 °C. incluso von diferencias del valor
real hasta de < ± 0.5 °C.
Se requiere para la implementación de un
sistema IOT, una arquitectura que defina
las capas de IOT donde se muestre la de-
tección o captura de la información para
un posterior intercambio y manejo de la in-
formación. Para posteriormente procesar y
filtrar la información recibida previo a la en-
trega de la misma a los usuarios o controla-
dores del proceso para la toma de decisio-
nes. Se utiliza una plataforma open source
llamada Thinger. Io, esta es una plataforma
española de código abierto que se cen-
tra en el crecimiento de sistemas o redes
fundamentado en IoT, y como muestra en
su página oficial (Thinger.io, 2022), ofrece
ZAMBRANO SILVA, D. H., NAVAS ESPÍN, W. R., & PINCAY BOHÓRQUEZ, F. S.
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RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
varias herramientas útiles para la creación,
expansión y gestión. Impulsar mutuamente
el crecimiento de nuevos diseños IoT. (Her-
nández, 2022). Se caracteriza por la facili-
dad de acceso, ya que su desarrollo de có-
digo abierto garantiza su integración con la
mayor parte de dispositivos que existen en
el medio, y prevé comenzar con una versión
gratuita para pequeños trabajadores de IoT.
A continuación se indica el cuadro de arqui-
tectura de red.
Tabla 3. Arquitectura de red
Elaboración: Información tomada por investigación directa. Elaborado por los autores.
Año 2022
Conclusión
Con el estudio realizado se concluye que en
la actualidad se cuenta con la tecnología su-
ficiente para implementar un control en línea
de las distintas variables dentro de un proce-
so productivo. El desarrollo de microcontro-
ladores, sensores y el amplio uso de redes
inalámbricas allanan el camino para imple-
mentación de soluciones basada en la IoT.
A un costo accesible y sin dificultades por lo
amigable de su diseño y por la facilidad que
prestan las plataformas de uso abierto.
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APLICACIÓN DE REDES WSN EN LA TRANSFORMACIÓN DIGITAL DE FÁBRICAS PYMES TRADICIONALES
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RECIMAUC VOL. 7 Nº 2 (2023)
Torres, G. R. (Marzo de 2020). Diseño e implemen-
tación de un prototipo de alerta que detecte la
fuga de gas metano en una vivienda y activación
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CITAR ESTE ARTICULO:
Zambrano Silva, D. H., Navas Espín, W. R., & Pincay Bohórquez, F. S. (2023).
Aplicación de redes WSN en la transformación digital de fábricas Pymes tradi-
cionales. RECIAMUC, 7(2), 266-272. https://doi.org/10.26820/reciamuc/7.(2).
abril.2023.266-272
ZAMBRANO SILVA, D. H., NAVAS ESPÍN, W. R., & PINCAY BOHÓRQUEZ, F. S.
