Sistema de monitoreo ambiental basado en open hardware para la prevención de desastres en el río Nanay, 2025

Abstract

This research designed and implemented an open hardware-based environmental monitoring system for disaster prevention in the Nanay River (Iquitos, 2025), addressing the lack of accessible and real-time solutions to anticipate extreme hydrological events. The objective was to develop an embedded system with level, temperature, and rainfall sensors interconnected through IoT and transmitting data to a digital platform. A quantitative, applied, quasi-experimental design was applied in the Puerto Almendra sector of UNAP. Results demonstrated high accuracy compared to reference instruments (correlation r≈0.9998 for temperature, ≈100% accuracy in rainfall detection, and perfect agreement for river level), with minimal errors (RMSE ≤0.01). The system issued alerts with an average response time of 14.07 seconds, consistently below the 30-second threshold defined as the early warning window. Regarding the economic hypothesis, the prototype implementation cost was S/ 490.70 (≈ USD 130), which is significantly lower than equivalent commercial equipment such as the Datataker DT80-3 (USD 2,331), XLink 500 (USD 1,675.92), and ZL6 (USD 1,667.60), representing less than 8% of their value. It is concluded that the proposed solution is accurate, timely, and low-cost, making it a viable and scalable alternative for disaster risk management in Amazonian river basins, with potential for integration into institutional and community protocols.

En la presente investigación se diseñó e implementó un sistema de monitoreo ambiental basado en open hardware para la prevención de desastres en el río Nanay (Iquitos, 2025), dada la ausencia de soluciones accesibles y en tiempo real que permitan anticipar eventos hidrológicos extremos. El objetivo fue desarrollar un sistema embebido con sensores de nivel, temperatura y precipitación, interconectado mediante IoT y transmisión hacia una plataforma digital. Se aplicó un enfoque cuantitativo, de tipo aplicado, con diseño cuasi-experimental en el sector Puerto Almendra de la UNAP. Los resultados mostraron una alta precisión respecto a instrumentos de referencia (correlación r≈0.9998 en temperatura, exactitud ≈100% en detección de lluvia y concordancia perfecta en nivel del río), con errores mínimos (RMSE ≤0.01). El sistema emitió alertas en un tiempo promedio de 14.07 segundos, siempre dentro del umbral de 30 segundos establecido como ventana temprana de respuesta. En cuanto a la hipótesis económica, el prototipo registró un costo de implementación de S/ 490.70 (≈ USD 130), siendo significativamente inferior a los equipos comerciales de referencia como Datataker DT80-3 (USD 2,331), XLink 500 (USD 1,675.92) y ZL6 (USD 1,667.60), representando menos del 8% de su valor. Se concluye que la solución propuesta es precisa, oportuna y de bajo costo, lo que la convierte en una alternativa viable y escalable para la gestión del riesgo de desastres en cuencas amazónicas, con potencial de integración a protocolos institucionales y comunitarios.