Sistema IOT para medición de C02 en las zonas urbanas: una aproximación sistemática

José Andrés Nicolalde López; Luis Miguel Acevedo Heredia; Lenin Daniel Ruales Franco

doi:10.46652/rgn.v10i47.1555

José Andrés Nicolalde López Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE | Sangolquí | Ecuador
Luis Miguel Acevedo Heredia Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE | Sangolquí | Ecuador
Lenin Daniel Ruales Franco Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE | Sangolquí | Ecuador

DOI: https://doi.org/10.46652/rgn.v10i47.1555

Palavras-chave: Internet das Coisas (IoT); CO₂ Urbano; Sensores NDIR de Baixo Custo; LoRaWAN; NB-IoT; Calibração e Validação; Qualidade do Ar; Digital Twins Urbanos.

Resumo

A concentração de dióxido de carbono (CO₂) em áreas urbanas constitui um desafio ambiental fundamental, considerando o impacto das emissões móveis e industriais e a complexidade dos microclimas urbanos. Nesse contexto, os sistemas de IoT com sensores de baixo custo, arquiteturas de conectividade como LoRaWAN e NB-IoT e plataformas de análise em nuvem surgem como uma alternativa complementar às redes regulatórias tradicionais. Esta revisão sistemática, desenvolvida seguindo as diretrizes PRISMA 2020, analisou estudos publicados entre 2015 e 2025 em bases de dados como Scopus, IEEE Xplore, ACM Digital Library e ScienceDirect, aplicando critérios rigorosos de inclusão e exclusão. De um total de 125 registros iniciais, 15 estudos foram selecionados para síntese qualitativa e 10 para metanálise. Os resultados indicam que os sensores NDIR de baixo custo atingem precisões de 8–12 ppm após processos de calibração e co-localização, enquanto os sensores eCO₂ derivados de COV não oferecem confiabilidade para decisões urbanas. O LoRaWAN consolidou-se como a opção mais eficiente energeticamente, embora o NB-IoT tenha demonstrado maior robustez em cenários de alta interferência. Evidenciou-se heterogeneidade nas métricas de desempenho e ausência de protocolos de interoperabilidade padronizados. A revisão conclui que os sistemas de IoT oferecem vantagens em custo e escalabilidade, mas requerem melhorias na calibração, garantia de qualidade e sua integração com modelos preditivos e digital twins para potencializar seu valor em políticas públicas urbanas.

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Biografia do Autor

José Andrés Nicolalde López, Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE | Sangolquí | Ecuador

Master en docencia universitaria, Ingeniero en Mecatrónica Docente en la Unidad de Admisión de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE.

Luis Miguel Acevedo Heredia, Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE | Sangolquí | Ecuador

Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones, Docente en la Unidad de Admisión de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, interesado en diseño de redes GPON-FTTH y proyectos para instalación y reestructuración de redes.

Lenin Daniel Ruales Franco, Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE | Sangolquí | Ecuador

Master en Ingeniería de Producción, ingeniero en Mecatrónica, Docente de Física y Mecatrónica. Con experiencia en nivelación académica y capacitación técnica. Actualmente Coordinador del área de Física en la Unidad de Admisión de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE y docente en la carrera de Pedagogía de la Mecatrónica en la Universidad Tecnológica Empresarial de Guayaquil UTEG. Interesado en didáctica de la ciencia, integración de la tecnología en la educación y desarrollo de proyectos de automatización.

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