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13. Modelo de negocio
La solución propone un sistema IoT de monitoreo de bajo costo orientado a puntos locales de almacenamiento de agua.
El sistema permite identificar condiciones asociadas con:
- niveles excesivamente bajos;
- riesgo de sequía;
- desborde;
- posibles fugas;
- fallas de cualquiera de sus sensores.
A diferencia de un medidor de nivel convencional, combina el nivel con temperatura, humedad, radiación UV y presión atmosférica para distinguir una pérdida por evaporación de una fuga y para adelantar la alerta de sequía cuando las condiciones climáticas son desfavorables.
El procesamiento se realiza localmente en el ESP32: las alertas en sitio (OLED y buzzer) no dependen de Internet, y las autoridades consultan un tablero de control alojado en el propio dispositivo a través de la WLAN de la zona, sin costos de nube ni suscripciones.
Los usuarios potenciales incluyen:
- Comunidades rurales.
- Pequeños productores agrícolas.
- Administraciones municipales.
- Instituciones educativas.
- Administradores de tanques.
- Organizaciones comunitarias.
Los principales beneficios de la solución son:
- Bajo costo de implementación.
- Procesamiento local.
- Alertas físicas inmediatas.
- Detección de posibles fugas.
- Detección de fallas del sensor.
- Visualización mediante OLED.
- Monitoreo adicional mediante tablero web local.
- Posibilidad de ampliar el número de sensores.
- Posibilidad de utilizar el diseño como base para múltiples estaciones.
La conectividad web es complementaria: la función de detección y alerta local continúa disponible aunque no exista conexión a Internet.
El costo se calculó con los precios de los componentes utilizados por el equipo.
| Componente | Cantidad | Precio unitario | Costo total |
|---|---|---|---|
| ESP32 | 1 | $32,000 COP | $32,000 COP |
| HC-SR04 | 1 | $6,000 COP | $6,000 COP |
| DHT22 | 1 | $18,000 COP | $18,000 COP |
| GUVA-S12SD | 1 | $12,000 COP | $12,000 COP |
| BMP180 (GY-68) | 1 | $15,000 COP | $15,000 COP |
| OLED | 1 | $18,000 COP | $18,000 COP |
| Buzzer | 1 | $1,500 COP | $1,500 COP |
| Caja de protección Halux (14 × 18 × 8 cm) | 1 | $35,000 COP | $35,000 COP |
| Cableado (Jumpers) | 1 | $5,000 COP | $5,000 COP |
| Fuente de alimentación (Cable/Batería) | 1 | $15,000 COP | $15,000 COP |
| Resistencias 1 kΩ y 2 kΩ (divisor ECHO) | 2 | $100 COP | $200 COP |
| Otros (Estaño, protoboard pequeña, etc.) | 1 | $10,000 COP | $10,000 COP |
| Costo total | $167,700 COP |
(Nota: los precios de "Cableado", "Fuente de alimentación" y "Otros" están calculados asumiendo una unidad o paquete básico funcional para el prototipo).
Las resistencias del divisor del ECHO se compraron, pero no se implementaron por dificultades técnicas.
Los elementos utilizados exclusivamente durante la etapa de prototipado, como la protoboard, pueden registrarse por separado del montaje final.
| Bloque | Contenido |
|---|---|
| Segmentos de clientes | Alcaldías y oficinas de gestión del riesgo de Sabana Centro; acueductos veredales y juntas de acción comunal; distritos de riego y productores agrícolas; instituciones educativas |
| Propuesta de valor | Alerta temprana de sequía, desborde y fuga en el punto de almacenamiento, combinando nivel y clima; funciona sin Internet; bajo costo; sin suscripciones |
| Canales | Convenios con alcaldías y la CAR, programas de gestión del riesgo ante El Niño, ferias agropecuarias, venta directa a acueductos comunitarios |
| Relación con clientes | Instalación y capacitación inicial; mantenimiento y recalibración periódica |
| Fuentes de ingreso | Venta del equipo instalado; contrato anual opcional de mantenimiento; personalización de umbrales por tanque |
| Recursos clave | Diseño de hardware y firmware, caja de protección, conocimiento de calibración, equipo técnico |
| Actividades clave | Fabricación y ensamble, instalación, calibración en sitio, soporte |
| Socios clave | Proveedores de electrónica y cajas de protección, alcaldías, CAR, IDEAM (datos de referencia) |
| Estructura de costos | Componentes (sección 13.4), caja de protección, mano de obra de ensamble e instalación, transporte |
El sistema se plantea como una solución instalada directamente en el punto donde se desea monitorear el almacenamiento de agua.
El dispositivo realiza:
Medición
↓
Procesamiento local
↓
Clasificación
↓
Alerta local
↓
Monitoreo web opcional
No es necesario disponer de un servidor cloud para que el dispositivo realice su función principal.
El prototipo puede evolucionar hacia una red de estaciones de monitoreo.
Entre las posibles ampliaciones se encuentran:
- Sensor de caudal.
- Sensores de calidad de agua.
- Panel solar.
- Batería.
- Comunicación LoRa.
- Almacenamiento persistente.
- Plataforma centralizada.
- Aplicación móvil.
- Múltiples estaciones.
- Acceso remoto fuera de la red local.
- Puntuación de riesgo combinada.
Estas funcionalidades corresponden a posibles versiones futuras y no deben presentarse como capacidades ya implementadas en Challenge #2.
La solución actual presenta las siguientes limitaciones:
- El tablero web funciona dentro de la red local.
- El histórico se almacena temporalmente en RAM.
- El prototipo utiliza un número reducido de sensores.
- La calibración de determinadas variables debe validarse experimentalmente.
- La caja y la alimentación deben evaluarse según las condiciones reales de instalación.
- No existe todavía una plataforma centralizada para múltiples dispositivos.
Estas limitaciones constituyen oportunidades de evolución del sistema.