Abstract:
In the educational context, school gardens are a pedagogical tool that promotes technical
learning and sustainability. However, their implementation is hampered by barriers
such as lack of maintenance, resistance to change, and lack of institutional support,
among others. Based on this, the need arose to offer a tool that adapts to the constant
changes demanded by today’s digital society. During project implementation, a previously
installed sensor network was used. An additional node operating under the ESP-NOW
communication protocol was added to this network to mitigate limitations in terms of data
storage and processing. A monitoring system was designed to monitor the care of the
plants assigned to each node and monitor data in real time. The components used include
HD-38 and DS18b20 sensors, an ESP8266 microcontroller, and servers for data storage.
A machine learning model based on a Random Forest algorithm was also implemented to
detect abnormal conditions. The results demonstrate that the implemented system detects
anomalous conditions with high accuracy. The sensor network continuously collects data.
The monitoring system converts complex data into an intuitive experience for students. It
is concluded that smart gardens are a tool with great educational, economic, and social
potential.
Keywords: School gardens, Integrative Project, anomaly detection,
sustainability, sensor network
Description:
En el contexto educativo, los huertos escolares corresponden a una herramienta
pedagógica que promueve el aprendizaje técnico y la sostenibilidad. Sin embargo, la
implementación de estos se ve obstaculizada por barreras como: falta de mantenimiento,
resistencia al cambio, falta de apoyo institucional entre otros. En base a esto, surge la
necesidad de ofrecer una herramienta que se adapten a los constantes cambios que
demanda la sociedad actual en el ámbito digital. Durante la implementación del proyecto
se utilizó una red de sensores previamente instalada. A esta red, se introduce un nodo
adicional que opera bajo el protocolo de comunicación ESP-NOW. Para poder mitigar
las limitaciones en cuanto a almacenamiento y procesamiento de datos. Se diseñó un
sistema de monitoreo que permite llevar un control del cuidado de las plantas asignadas
en cada nodo y el monitoreo de datos en tiempo real. Los componentes utilizados
incluyen sensores HD-38, DS18b20, microcontrolador ESP8266 y servidores para el
almacenamiento de datos. A la par se implementó un modelo de maching learning basado
en un algoritmo Random Forest. Encargado de la detección de condiciones que este
fuera de lo normal. Los resultados demuestran que el sistema implementado detecta
condiciones anómalas con una alta precisión. La red de sensores recopila datos de
forma continua. El sistema de monitoreo cumple con convertir datos complejos en una
experiencia intuitiva para los estudiantes. Se concluye que los huertos inteligentes son
una herramienta con un gran potencial educativo, económico y social.