Diseño de redes inteligentes para mejorar eficiencia del alumbrado público en la ciudad de San Ignacio 2024

Abstract

La presente investigación se enmarca en el Objetivo de Desarrollo Sostenible 7, específicamente en la meta 7.3, orientada a mejorar la eficiencia energética mediante la incorporación de tecnologías limpias y sistemas inteligentes. En este contexto, el estudio tuvo como objetivo general diseñar redes inteligentes para mejorar la eficiencia del alumbrado público en la ciudad de San Ignacio durante el año 2024, proponiendo una solución técnica basada en la integración de tecnología LED, sensores de presencia y luminosidad, microcontroladores ESP32 y sistemas de monitoreo remoto, con el fin de optimizar el consumo energético y la operatividad del servicio. Metodológicamente, la investigación fue de tipo aplicada, con diseño no experimental y enfoque cuantitativo con apoyo cualitativo. Se realizó un diagnóstico técnico del sistema existente, evaluando infraestructura, consumo energético, niveles de iluminación y mantenimiento. Asimismo, se diseñó y simuló un modelo de red inteligente, validando su funcionamiento mediante pruebas operativas y análisis comparativos de eficiencia energética. Los resultados evidenciaron que el sistema actual presenta predominio de luminarias convencionales de vapor de sodio, alto consumo energético y limitaciones en control y monitoreo. La propuesta inteligente permitió optimizar el encendido y regulación lumínica mediante control adaptativo y registro de datos en tiempo real, demostrando viabilidad técnica y potencial de ahorro energético significativo. Se concluye que el diseño de redes inteligentes constituye una alternativa técnica, económica y ambientalmente viable para modernizar el alumbrado público de San Ignacio, mejorar su eficiencia energética y contribuir al desarrollo urbano sostenible.

This research falls under Sustainable Development Goal 7, specifically target 7.3, which aims to improve energy efficiency through the incorporation of clean technologies and smart systems. In this context, the overall objective of the study was to design smart networks to improve the efficiency of public lighting in the city of San Ignacio during 2024, proposing a technical solution based on the integration of LED technology, presence and light sensors, ESP32 microcontrollers, and remote monitoring systems, in order to optimize energy consumption and service operability. Methodologically, the research was applied, with a non-experimental design and a quantitative approach supported by qualitative data. A technical diagnosis of the existing system was carried out, evaluating infrastructure, energy consumption, lighting levels, and maintenance. Likewise, a smart grid model was designed and simulated, validating its operation through operational tests and comparative energy efficiency analyses. The results showed that the current system is dominated by conventional sodium vapor lights, high energy consumption, and limitations in control and monitoring. The smart proposal optimized lighting and regulation through adaptive control and real-time data recording, demonstrating technical feasibility and significant energy savings potential. It was concluded that the design of smart networks is a technically, economically, and environmentally viable alternative for modernizing public lighting in San Ignacio, improving its energy efficiency, and contributing to sustainable urban development.