Plataforma móvil para el monitoreo y analítica predictiva de datos microclimáticos: caso de estudio torre meteorológica ubicada en la Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial de la Universidad Técnica de Ambato
| dc.contributor.advisor | Jerez Mayorga, Daniel Sebastián | |
| dc.contributor.author | Pérez Veliz, William Leonardo | |
| dc.contributor.editor | Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas Electrónica e Industrial. Carrera de Software | |
| dc.date.accessioned | 2026-06-30T02:21:41Z | |
| dc.date.issued | 2026-06 | |
| dc.description | La presente investigación tuvo como objetivo desarrollar una plataforma móvil para el monitoreo y predicción de variables climatológicas orientada a la determinación de microclimas en el campus de la Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. El estudio se estructuró en tres fases; primera fase recolección de datos, segunda fase entrenamiento del modelo y la tercera fase la implementación del aplicativo móvil. En la primera fase se recolectaron y depuraron los datos crudos de la torre meteorológica institucional, aplicando técnicas de análisis exploratorio, filtrado de señales promedio e ingeniería de características temporales para generar matrices numéricas óptimas de temperatura, radiación solar y presión barométrica. Segundo, se trabajó con cuatro algoritmos para hacer predicciones: Random Forest, XGBoost, Stacked LSTM y CNN-LSTM. Se los comparó con las métricas R², MAE y RMSE. Los resultados evidenciaron que no hay un solo modelo que sea el mejor para todo. Para temperatura, Random Forest fue el que mejor funcionó (R² = 0.88). Pero para radiación solar (R² = 0.82) y presión barométrica (R² = 0.91), XGBoost fue mejor que los demás. Como la torre no tiene pluviómetro, se tuvo que crear un estimador heurístico que calcula la probabilidad de lluvia a partir de los cambios en presión y temperatura. Tercero, se implementó la arquitectura tecnológica del proyecto: un backend asíncrono hecho en FastAPI que sigue los principios de Arquitectura Limpia y que tiene integrados los modelos ya entrenados, y una app móvil en React Native que funciona en Android, con un dashboard de datos en tiempo real, una sección de historial y otra de pronósticos a cuatro horas. Todo esto se probó con pruebas de integración y de usabilidad, y se pudo confirmar que el sistema opera con tiempos de respuesta adecuados y con baja latencia cuando se lo pone en producción. | |
| dc.description.abstract | This research aimed to develop a mobile platform for monitoring and predicting meteorological variables to determine microclimates on the campus of the Faculty of Systems Engineering, Electronics, and Industrial Engineering. The study was structured in three phases. First, raw data from the institutional weather tower was collected and cleaned by applying exploratory data analysis, average signal filtering, and temporal feature engineering to generate optimal numerical matrices for temperature, solar radiation, and barometric pressure. Second, four predictive algorithms —Random Forest, XGBoost, Stacked LSTM, and CNN-LSTM— were trained and evaluated using R², MAE, and RMSE metrics. Results demonstrated that no single universal model is optimal: Random Forest achieved the highest accuracy for temperature (R² = 0.88), while XGBoost outperformed the rest for solar radiation (R² = 0.82) and barometric pressure (R² = 0.91). Additionally, a heuristic rainfall probability estimator based on pressure and temperature deltas was implemented due to the absence of a physical rain gauge. Third, the complete technological ecosystem was built: an asynchronous FastAPI backend following Clean Architecture principles integrating serialized models, and a cross-platform React Native mobile application featuring real-time dashboard, historical visualization, and four-hour forecast modules. The platform was validated through integration and usability testing, confirming its operability and low latency in production environments. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/46852 | |
| dc.language.iso | es | |
| dc.publisher | Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas Electrónica e Industrial. Carrera de Software | |
| dc.subject | MICROCLIMAS | |
| dc.subject | MONITOREO AMBIENTAL | |
| dc.subject | APRENDIZAJE AUTOMÁTICO | |
| dc.subject | APRENDIZAJE PROFUNDO | |
| dc.subject | ANÁLISIS DE SERIES TEMPORALES | |
| dc.subject | MODELOS PREDICTIVOS | |
| dc.subject | COMPUTACIÓN MÓVIL. | |
| dc.title | Plataforma móvil para el monitoreo y analítica predictiva de datos microclimáticos: caso de estudio torre meteorológica ubicada en la Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial de la Universidad Técnica de Ambato | |
| dc.type | Thesis |
