Equipo [Biomedics-Acatitlan 2] Eithan Adrian Rendón Noguez[7E], Karla Aime Zamora Zuñiga [7E]
Este proyecto propone el diseño e implementación de un sistema de riego automático con Arduino, utilizando sensores de humedad del suelo y luz, con el fin de optimizar el consumo de agua en jardines o huertos escolares del Instituto Acatitlán. El sistema solo activa el riego cuando las condiciones lo requieren, evitando el desperdicio de agua y promoviendo prácticas sostenibles.
La iniciativa integra tecnología, medio ambiente y educación, permitiendo que los estudiantes aprendan sobre electrónica, programación y ecología de forma práctica. Además, contribuye a los Objetivos de Desarrollo Sostenible, especialmente el ODS 6 (agua limpia), ODS 13 (acción climática) y ODS 4 (educación de calidad).
El sistema incluye sensores conectados a un Arduino que detectan la humedad del suelo y activan una bomba o válvula cuando es necesario. Se probó en un área piloto del instituto, mostrando reducción en el consumo de agua y mejora en el cuidado de las plantas.
Los resultados indican que este tipo de proyectos es viable, educativo, replicable y puede escalarse con mejoras como energía solar o monitoreo remoto. También fortalece la conciencia ambiental y el pensamiento crítico de los estudiantes.
El agua es un recurso cada vez más valioso, sobre todo en regiones donde la disponibilidad hídrica es limitada o varía con las estaciones. En muchos jardines escolares, huertos o zonas verdes, el riego se hace de forma manual o con sistemas poco eficientes, lo que genera desperdicio de agua e implicaciones negativas para el medio ambiente. Un sistema de riego automático con Arduino representa una alternativa accesible y educativa para optimizar el uso del agua, aplicarlo de forma más precisa y enseñar a los estudiantes principios de sostenibilidad, automatización y tecnologías abiertas.
Este proyecto propone diseñar e implementar un prototipo de sistema de riego automático controlado por Arduino que, mediante sensores de humedad del suelo, luz y nivel de agua, active una bomba o válvula sólo cuando sea necesario. De esta forma se favorece un uso eficiente del agua, se disminuyen pérdidas por evaporación o riego innecesario, y al mismo tiempo se brinda a los estudiantes una experiencia práctica en electrónica, programación y ciencias ambientales.
Eficiencia en el uso del agua
Al regar sólo cuando el suelo lo requiere y evitar tiempos innecesarios o riegos en horas de alta evaporación, se puede reducir significativamente el consumo de agua. Esto es especialmente importante en contextos escolares donde los recursos son limitados.
Conciencia ecológica y educativa
Involucrar a los estudiantes en un proyecto práctico que mezcla tecnología y medio ambiente ayuda a fomentar conciencia ecológica, responsabilidad con los recursos naturales y motivación hacia aprendizajes útiles.
Costos bajos y accesibilidad
Arduino y sensores básicos tienen costos relativamente bajos, lo que permite replicar el proyecto con recursos escolares mínimos. Esto favorece que el sistema sea viable dentro del contexto del Instituto Acatitlán.
Innovación pedagógica
Este proyecto permite integrar asignaturas como ciencias, tecnología, programación y ecología, con un enfoque interdisciplinario y aplicado.
Contribución a los Objetivos de Desarrollo Sostenible
Ayuda, por ejemplo, al ODS 6 (agua y saneamiento) y al ODS 13 (acción por el clima) al promover una gestión sostenible del agua y la adaptación tecnológica frente a retos ambientales.
En el Instituto Acatitlán existen jardines, maceteros o huertos escolares que requieren riego regular. Actualmente, el riego es manual o mediante mecanismos de programación mínima, lo que genera las siguientes problemáticas:
Se pierde agua por riegos excesivos o innecesarios, dado que no se considera el estado real de humedad del suelo.
Se riega en horarios no óptimos, con alta evaporación, lo que disminuye la eficiencia del riego.
Falta de seguimiento y control: muchas veces los responsables olvidan regar o lo hacen en momentos no adecuados.
Los estudiantes no tienen acceso a experiencias reales donde se combine tecnología y ecología en un proyecto tangible.
Por lo tanto, es necesario implementar una solución que permita regar con base en condiciones reales del suelo y del ambiente, minimizando el consumo hídrico y a la vez sirviendo como una herramienta educativa.
Si se implementa un sistema de riego automático basado en Arduino que utilice sensores de humedad del suelo, luz y nivel de agua, entonces:
Se reducirá el consumo de agua en los espacios verdes del instituto en comparación con el riego manual convencional.
Se logrará un riego más adecuado para las plantas, mejorando su crecimiento y salud.
Los estudiantes desarrollarán competencias tecnológicas, científicas y conciencia ambiental al participar activamente en el proyecto.
Diseñar, construir y evaluar un sistema automático de riego controlado por Arduino para los espacios verdes del Instituto Acatitlán, con el fin de optimizar el uso del agua y promover educación ambiental entre los estudiantes de secundaria.
Seleccionar los componentes electrónicos adecuados (sensores, bomba, válvulas, cables) para construir el sistema de riego automático.
Desarrollar el firmware (código) para Arduino que interprete los datos de los sensores y controle la activación del riego.
Instalar el sistema en un área piloto del instituto (maceteros, huerto o jardín) y calibrar los parámetros (umbrales de humedad, tiempos de riego).
Medir y comparar el consumo de agua antes y después de la implementación.
Evaluar el estado de las plantas (humedad, crecimiento) para verificar que el riego brindado es suficiente.
Documentar la experiencia, recopilando opiniones de los estudiantes sobre el aprendizaje y beneficios obtenidos.
ODS 6: Agua limpia y saneamiento
Promover el uso eficiente del agua mediante tecnologías inteligentes de riego.
ODS 13: Acción por el clima
Reducir el desperdicio de recursos hídricos y enfrentar los efectos del cambio climático mediante prácticas de adaptación.
ODS 4: Educación de calidad
Incorporar aprendizaje práctico, interdisciplinario y aplicado para fortalecer habilidades científicas y tecnológicas.
ODS 12: Producción y consumo responsables
Fomentar la gestión responsable de recursos mediante una solución técnica replicable.
Investigaciones académicas muestran prototipos de sistemas de riego con Arduino que monitorean humedad del suelo, humedad ambiental, temperatura y luz, activando bombas o válvulas según condiciones definidas.Algunos diseños más avanzados integran conectividad Bluetooth o aplicaciones móviles para monitoreo remoto.
Se han implementado sistemas autónomos incluso sin acceso a red eléctrica o red de agua, utilizando tanques y paneles solares para alimentación.
Sistemas comerciales de riego automático ya existían, con programadores y electroválvulas, pero normalmente no están adaptados para control por sensores inteligentes ni gestión energética eficiente.
En jardinería pública, algunas ciudades están automatizando amplias zonas verdes, lo que muestra que la tendencia hacia la eficiencia hídrica mediante tecnología es creciente.
A continuación se muestra un esquema del proceso metodológico y cómo se desarrollará la investigación:
Revisión bibliográfica
Investigar proyectos similares, artículos académicos y ejemplos de sistemas de riego automático con Arduino.
Analizar métodos de medición de humedad, optimización del riego y buenas prácticas ambientales.
Diseño del sistema
Selección de sensores (sensor de humedad del suelo, sensor de luz, sensor de nivel de agua).
Selección del actuador (bomba, válvula solenoide) y fuente de poder.
Diseño del circuito eléctrico y conexiones al Arduino.
Desarrollo de software / firmware
Programar en Arduino para leer datos de los sensores, comparar con umbrales, decidir si activar o no el riego.
Incorporar lógicas de restricción (por ejemplo, no regar durante horas de sol intenso).
(Opcional) Añadir interfaz de visualización en LCD, comunicación Bluetooth o registro de datos.
Instalación piloto y calibración
Montar el sistema en un área controlada del instituto (maceteros o huerto).
Realizar pruebas iniciales y ajustar los umbrales de humedad y duración del riego.
Registrar datos durante un tiempo de prueba (por ejemplo varias semanas).
Evaluación y comparación
Comparar el volumen de agua usado por el sistema automático frente al riego tradicional durante un periodo similar.
Monitorear el estado de las plantas: crecimiento, aspecto, humedad.
Recoger retroalimentación de los estudiantes sobre su experiencia.
Análisis de resultados
Realizar análisis estadísticos simples (porcentajes de ahorro, comparaciones).
Interpretar los posibles factores que afectan la eficiencia (clima, tipo de suelo, calibración).
Conclusiones y recomendaciones
Elaborar conclusiones sobre el éxito o limitaciones del sistema.
Proponer mejoras (ampliación, uso de energías renovables, conectividad, escalabilidad).
Documentar los aprendizajes para que otros cursos puedan replicar el proyecto.
Difusión y socialización
Presentar el proyecto a la comunidad del instituto.
Generar materiales (manuales, infografías) para que el sistema pueda mantenerse y extenderse.
Disminución significativa del consumo de agua en la zona piloto en comparación con el riego manual tradicional (por ejemplo un 20‑50 % menos, según calibración).
Las plantas regadas con el sistema automático presentan mejor estado de humedad en el suelo, sin excesos ni períodos de sequía.
Los estudiantes adquieren conocimientos prácticos en sensores, programación Arduino, electrónica básica y conciencia ambiental.
El sistema demuestra ser replicable dentro del instituto y posiblemente en otros contextos similares.
Se identifican limitaciones (por ejemplo suministro eléctrico, fallo de sensores, calibración precisa en distintos tipos de suelo) y mejoras potenciales (uso de energía solar, conectividad IoT, ampliación de área).
Un sistema de riego automático controlado por Arduino puede contribuir eficazmente al ahorro de agua, pues permite activar el riego únicamente cuando las condiciones lo requieren, evitando desperdicios.
La implementación de este sistema en un contexto educativo no solo cumple una función ambiental, sino que también brinda una experiencia de aprendizaje valiosa y aplicada para los estudiantes de secundaria.
Si bien el prototipo inicial puede tener limitaciones en escalabilidad, alimentación eléctrica o sensores de bajo costo, estos retos pueden superarse con mejoras (paneles solares, sensores más robustos, conectividad).
La replicabilidad del proyecto es un punto fuerte: con recursos accesibles, otras aulas o institutos pueden adoptar esta solución.
Finalmente, la experiencia fomenta una cultura de cuidado ambiental, innovación tecnológica y responsabilidad en el uso de recursos, elementos esenciales para formar ciudadanos conscientes del futuro.
Guijarro-Rodríguez, A. A., Cevallos Torres, L. J., Preciado-Maila, D. K., & Zambrano Manzur, B. N. Sistema de riego automatizado con Arduino. Revista Espacios, Vol. 39, Núm. 37, 2018.
Repositorio CLACSO. Prototipo de sistema de monitorización y riego automático que mide la humedad y la temperatura.
Hellbot Proyectos. Proyecto Arduino: Estación Meteorológica con Riego Automático.
Gobierno de Canarias. Sistema de riego automático con Arduino. Proyecto educativo.
Blog ArduRiego. Riego automático inteligente.
