DISEÑO DE UN PROTOTIPO IoT DIDÁCTICO PARA EL ANÁLISIS Y VISUALIZACIÓN DE DATOS EN TIEMPO REAL EN ENTORNOS EDUCATIVOS (DESIGN OF A DIDACTIC IoT PROTOTYPE FOR REAL-TIME DATA ANALYSIS AND VISUALIZATION IN EDUCATIONAL ENVIRONMENTS)
Resumen
El IoT es un eje fundamental en áreas como la automatización industrial, las ciudades inteligentes, la salud, la agricultura y más, por lo que debe integrarse en la formación de los ingenieros del país. Este artículo presenta el desarrollo de un prototipo didáctico IoT diseñado para apoyar la enseñanza de sistemas embebidos. La metodología consistió en el desarrollo de un módulo de hardware basado en ESP32 para recolectar datos de sensores y transmitirlos vía MQTT a un módulo de software que incluye un servidor local programado en Node.js. El servidor permite la visualización en tiempo real de los datos mediante WebSockets en una página web y su almacenamiento en una base de datos para su análisis estadístico mediante Python. Las pruebas realizadas demuestran su funcionalidad, estabilidad y precisión. Se espera que su futura aplicación en el aula promueva aprendizajes significativos y una comprensión integral de sistemas IoT.
Palabras Clave: Didáctico, IoT, prototipo, websockets.
Abstract
IoT is a key pillar in areas such as industrial automation, smart cities, healthcare, agriculture, and more; therefore, it must be integrated into the education of engineers in the country. This article presents the development of a didactic IoT prototype designed to support the teaching of embedded systems. The methodology consisted of developing a hardware module based on the ESP32 to collect sensor data and transmit it via MQTT to a software module that includes a local server programmed in Node.js. The server enables real-time data visualization through WebSockets on a web page and stores the data in a database for statistical analysis using Python. The tests carried out demonstrate its functionality, stability, and accuracy. Its future implementation in the classroom is expected to promote meaningful learning and a comprehensive understanding of IoT systems.
Keywords: Didactic, IoT, prototype, websockets.
Texto completo:
191-208 PDFReferencias
Dizdarević, J., & Jukan, A. Engineering an IoT-edge-cloud computing system architecture: Lessons learnt from an undergraduate lab course. In 2021 International Conference on Computer Communications and Networks (ICCCN), pp. 1-11. IEEE, 2021.
Endara, J., (2023). Tecnologías emergentes en ingeniería y su impacto en la cultura digital. Ethos Scientific Journal, 1(1), pp. 4-19.
Guía práctica de investigación proyectiva. (n.p.): Ecoe Ediciones, 2025.
Google, (s.f.). Welcome to Colaboratory. https://colab.google/.
HiveMQ, (s.f.). HiveMQ MQTT Broker. https://www.hivemq.com/products/mqtt-broker/.
Makatita, F., & Hakim, N. MQTT protocol-based esp-32 smarthome with multi-sensor recognition. Journal of Electrical, Electronic, Information, and Communication Technology, 6(1), pp. 29-36, 2024.
Maroşan, A., Constantin, G., Gîrjob, C., Chicea, A., Crenganiş, M., & Morarius, F. Real-time data acquisition with ESP32 for IoT applications using open-source MQTT brokers. Proceedings in Manufacturing Systems, 19(2), pp. 61-68, 2024.
Martínez, A. Modelos y prototipos y su importancia en los procesos de enseñanza aprendizaje en ingeniería, EIEI ACOFI, 2024.
Mitrović, N., Đorđević, M., Veljković, S., & Danković, D. Implementation and Testing of Websocket Protocol in ESP32 based IoT systems. Facta Universitatis, Series: Electronics and Energetics, 36(2), pp. 267-284, 2023.
Montaño, E., Cuero, F., & Barrera, D. Innovaciones en la Pedagogía Moderna: Estrategias y Tecnologías Emergentes. Código Científico Revista de Investigación, 4(2), pp. 1041-1068, 2023.
Nuñez, R., Guerrero, A., Villalón, M., Gutiérrez, P, & Sillero, J. Enseñanza de sistemas embebidos en robótica y sistemas inteligentes por medio de prácticas (teaching of embedded systems in robotics and intelligent systems through practices). Pistas Educativas, 44(144), 2023.
Pereira, R., de Souza, C., Patino, D., & Lata, J. Plataforma de enseñanza a distancia de microcontroladores e internet de las cosas. Ingenius. Revista de Ciencia y Tecnología, (28), pp. 53-62, 2022.
Rodríguez, J., & Rodríguez, S. Uso de Python para el análisis de datos aplicado en la investigación. Investigación y Ciencia Aplicada a La Ingeniería, 5(34), pp. 33-40, 2022.
TecNM, (s.f.). Programa de estudio: Sistemas programables. Ingeniería en Sistemas Computacionales. Tecnológico Nacional de México. https://irapuato.tecnm.mx/moferta/sistcomputacionales/pdf/plan_estudios/7%20Sistemas%20Programables.pdf.
Villalobos, E., Cornejo, S., Arellano, S., & Figueroa, A. Prototipo didáctico de plano inclinado con características IoT (inclined plane teaching prototype with IoT characteristics). Pistas Educativas, 43(140), 2021.
URL de la licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.es
Pistas Educativas está bajo la Licencia Creative Commons Atribución 3.0 No portada. 
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO / INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CELAYA
Antonio García Cubas Pte #600 esq. Av. Tecnológico, Celaya, Gto. México
Tel. 461 61 17575 Ext 5450 y 5146
pistaseducativas@itcelaya.edu.mx