La gestión eficiente del agua en el cultivo doméstico ya no es solo una cuestión de experiencia o intuición. Gracias a plataformas de código abierto como Home Assistant y tecnologías de bajo consumo como LoRa, es posible implementar sistemas de monitorización remota del suelo con una inversión mínima. Brian Dorey ha desarrollado un sistema basado en Raspberry Pi Pico y comunicación LoRa que permite controlar a distancia y en tiempo real los niveles de humedad del suelo, todo ello alimentado por energía solar y sin necesidad de mantenimiento frecuente.

Este artículo repasa los aspectos técnicos del proyecto y se adentra en el potencial de las redes LoRa, LoRaWAN y Mesh networks como Meshtastic. También anunciamos el próximo ciclo especial de PCDEMANO dedicado a estas tecnologías, que nos retrotraen a nuestros primeros análisis sobre GPS y conectividad inalámbrica allá por los años fundacionales de este sitio.

Control de humedad con Raspberry Pi Pico: el proyecto de Brian Dorey

Componentes principales del sistema

El sistema diseñado por Dorey se compone de:

• Raspberry Pi Pico como cerebro del dispositivo de campo.

• Sensor de humedad capacitivo alimentado a 3.3V y con salida analógica conectada a un conversor ADC Pi para facilitar la lectura digital.

• Módulo LoRa SX1262, operando en la frecuencia EU868, lo que permite transmitir datos a largas distancias con muy baja potencia.

• Alimentación solar mediante un panel de 10W que garantiza operación autónoma durante las horas de luz.

• Servidor local y Home Assistant, con integración vía MQTT para una visualización fluida y automatización de acciones.

El sistema es capaz de enviar actualizaciones cada cinco minutos, incluyendo nivel de batería, temperatura, voltaje del sensor y porcentaje estimado de humedad, permitiendo un control riguroso del riego.

Datos y precisión

Dorey ha calibrado los sensores utilizando una técnica gravimétrica, pesando muestras de suelo húmedo y seco, estableciendo así rangos de referencia para cada tipo de suelo. El valor de voltaje convertido en humedad se expresa en porcentaje, estimando por ejemplo que 1.8V equivale a un 80 % de humedad y 2.8V a un 20 %.

Este sistema, gracias a su bajo consumo (el Pi Pico consume entre 20 y 150 mA dependiendo del estado de operación), puede mantenerse activo en ubicaciones remotas durante largos periodos sin intervención humana.

LoRa, LoRaWAN y el futuro de la conectividad en entornos remotos

Qué es LoRa y cómo se diferencia de otras tecnologías

LoRa (Long Range) es una modulación de espectro ensanchado basada en chirp spread spectrum. Su principal ventaja es su capacidad para transmitir datos a larga distancia (hasta 15 km en campo abierto) con un consumo energético muy bajo. Este equilibrio lo convierte en una alternativa ideal frente a Wi-Fi o Bluetooth en escenarios rurales o sin cobertura móvil.

Aunque las tasas de transmisión son modestas (normalmente entre 300 bps y 50 kbps), son suficientes para aplicaciones como sensores ambientales, estaciones meteorológicas, contadores de agua o agricultura de precisión.

LoRaWAN: más allá del punto a punto

Mientras LoRa define una capa física, LoRaWAN especifica una capa de red que permite gestionar grandes volúmenes de dispositivos a través de gateways centralizados. Esto es lo que permite que miles de nodos se comuniquen a través de una infraestructura de backhaul, ya sea propia o comunitaria como The Things Network.

Con LoRaWAN se pueden establecer políticas de seguridad (con claves de sesión únicas por dispositivo), priorizar datos, y escalar la red sin comprometer la autonomía de los dispositivos. Esto lo hace ideal para proyectos más complejos o desplegados en áreas extensas, como el monitoreo ambiental en parques naturales o el seguimiento de cultivos a gran escala.

MeshTastic: redes sin infraestructura

Para quienes buscan una solución descentralizada, MeshTastic es un proyecto basado también en LoRa pero con una arquitectura de red mallada. En lugar de depender de gateways centralizados, cada nodo puede reenviar mensajes, extendiendo el alcance de la red.

Esto nos retrotrae a los primeros días de PCDEMANO, cuando analizábamos receptores GPS con capacidades rudimentarias de geolocalización. Hoy, con módulos ESP32 + LoRa como los que usa MeshTastic, es posible no solo localizarse sino también comunicarse sin ninguna infraestructura móvil ni Wi-Fi… y utilizando por ejemplo la energía solar para alimentar el sistema.

Además, los dispositivos pueden compartir coordenadas GPS, mensajes de texto cifrados, y estado de batería. Todo ello es ideal para montañistas, agricultores en zonas rurales o simplemente quienes desean independencia tecnológica estando «preparados» … ante próximas caídas de tensión generalizadas.

El retorno a nuestras raíces: próxima serie sobre redes de bajo consumo

En los próximos meses lanzaremos en PCDEMANO una nueva serie de artículos técnicos centrados en LoRa, LoRaWAN y MeshTastic, recordando aquellos años en los que comenzamos analizando conectividad vía WiFi, módulos GPS y Bluetooth 1.0.

Exploraremos:

• Cómo montar tu propia red LoRaWAN doméstica con The Things Stack.

• Guías prácticas de integración con Home Assistant y Node-RED.

• Análisis de hardware actual compatible con MeshTastic.

• Experimentos de alcance real en entornos urbanos y rurales.

• Seguridad y cifrado en redes LPWAN.

Esperamos que estos contenidos, profundamente técnicos pero con el estilo accesible de siempre, os resulten útiles para proyectos personales, educativos o incluso profesionales.

Reflexión final

Lo que empezó como un proyecto sencillo para controlar el riego de un huerto familiar se ha convertido en un ejemplo perfecto del potencial de las redes de bajo consumo para monitorización ambiental. El sistema de Brian Dorey, basado en Raspberry Pi Pico y módulos LoRa, demuestra que con creatividad, código abierto y algo de paciencia se puede llegar muy lejos, incluso sin cobertura móvil o Wi-Fi.

Además, este tipo de desarrollos nos conecta con una comunidad global que explora nuevas formas de comunicación autónoma, resiliente y sostenible. Y si algo nos enseñaron nuestras primeras pruebas con GPS en los inicios de PCDEMANO, es que las tecnologías que parecen marginales hoy pueden convertirse en herramientas fundamentales mañana.