Artículos de investigación

Diseño de una red de radio enlaces con alimentación fotovoltáica en dc para conectividad y agricultura inteligente en zonas rurales de Colombia

Vol. 22 Núm. 2 (2026)
Publicado: 2026-05-05
Giovanni Mancilla-Gaona
Universidad Distrital Francisco José de Caldas image/svg+xml
Carlos Andrés Martínez-Alayón
Universidad Distrital Francisco José de Caldas image/svg+xml
Gabriel Herrera-Latorre
Universidad Distrital Francisco José de Caldas image/svg+xml
Michael Andrés Olivares-Herrera
Universidad Distrital Francisco José de Caldas image/svg+xml

Introducción: Este artículo es producto de la investigación “Diseño de una Red de Radioenlaces con Alimentación Fotovoltaica en DC para Conectividad y Agricultura Inteligente en Zonas Rurales de Colombia”, desarrollada en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas en el año 2025.

Problema: La brecha digital en las zonas rurales de Colombia restringe el desarrollo educativo y productivo debido a los altos costos y la falta de cobertura de los servicios tradicionales de telecomunicaciones.

Objetivo: Diseñar una red de radioenlaces con alimentación fotovoltaica en corriente continua (DC) para habilitar la conectividad y la agricultura inteligente en el área de estudio.

Metodología: Se aplicaron las fases de preparación, planeación y diseño de la metodología Cisco PPDIOO. Se realizaron análisis topográficos y simulaciones con el software Xirio Online para validar los enlaces en la banda de 5.8 GHz.

Resultados: Las simulaciones confirmaron la viabilidad técnica, con márgenes de desvanecimiento superiores a 20 dB y niveles de recepción óptimos (-63 dBm). El sistema energético asegura 18 horas de autonomía, alimentando los equipos directamente.

Conclusión: El diseño propuesto constituye una solución robusta, escalable y energéticamente eficiente, técnicamente viable para cerrar la brecha digital y fomentar la modernización agrícola en comunidades sin red eléctrica convencional.

Originalidad: El proyecto introduce un sistema de potencia fotovoltaico en corriente continua (DC) innovador que elimina el uso de inversores para maximizar la eficiencia y garantizar la autonomía del nodo repetidor.

Palabras clave: radioenlaces, agricultura, zonas rurales, energía solar, telecomunicaciones, brecha digital

Cómo citar

[1]
G. Mancilla-Gaona, C. A. Martínez-Alayón, G. Herrera-Latorre, y M. A. Olivares-Herrera, «Diseño de una red de radio enlaces con alimentación fotovoltáica en dc para conectividad y agricultura inteligente en zonas rurales de Colombia», ing. Solidar, vol. 22, n.º 2, pp. 1–33, may 2026, Accedido: sep. 17, 2026. Disponible en: https://revistas.ucc.edu.co/index.php/in/article/view/5592

[1] L. Suárez, “Internet rural en Colombia: Precios, empresas y cobertura en el país,” Impacto TIC, 2025. [Online]. Available: https://impactotic.co/innovacion/internet-en-zonas-rurales-en-colombia/

[2] The Network Installers, “¿Cuál es el costo de instalación de fibra óptica?,” 2025. [Online]. Available: https://thenetworkinstallers.com/es/blog/costo-de-instalacion-de-fibra-optica/

[3] Starlink, “Residencial: Internet de alta velocidad,” 2025. [Online]. Available: https://www.starlink.com/co/residential

[4] J. M. Albornoz, “Radioenlaces digitales,” Universidad de Los Andes, 2007. [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/44419688_Radioenlaces_Digitales_Jose_Manuel_Albornoz

[5] A. Bruno and S. Jordan, CCDA 200-310 Official Cert Guide, 5th ed., Cisco Press, 2016, pp. 1–614. [Online]. Available: https://www.ciscopress.com/store/ccda-200-310-official-cert-guide-9781587144547

[6] ACORDE Technologies, “Xirio Online: Software de planificación de radio,” 2025. [Online]. Available: https://www.xirio-online.com/

[7] International Telecommunication Union (ITU), “Recommendation ITU-R P.530-17: Propagation data and prediction methods required for the design of terrestrial line-of-sight systems,” 2017. [Online]. Available: https://www.itu.int/rec/R-REC-P.530/en

[8] Google, “Google Earth Pro, ver. 7.3.6,” 2025. [Online]. Available: https://www.google.com/earth/versions/#earth-pro

[9] H. Paz Penagos, R. Ferro Escobar, and E. A. Aguirre Buenaventura, Introducción a granjas inteligentes y generación de energía eléctrica para hacer frente al cambio climático en la región andina, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, 2021. [Online]. Available: https://doctoradoingenieria.udistrital.edu.co/wp-content/uploads/2023/08/5-GRANJAS-INTELIGENTES-Y-GENERACION-DE-ENERGIA-ELECTRICA-PARA-HACER-FRENTE-AL-CAMBIO-CLIMATICO.pdf

[10] Trina Solar, “Datasheet Vertex N NEG19RC.20 bifacial dual glass 625W+,” 2024. [Online]. Available: https://static.trinasolar.com/sites/default/files/Datasheet_210R_NEG19RC.20_EN_2024A_web.pdf

[11] SRNE Solar, “User manual MPPT solar charge controller ML2420/ML2430/ML2440,” 2020. [Online]. Available: https://www.srnesolar.com/wp-content/uploads/2020/11/MPPT-Solar-Charge-Controller-ML2420-Instructions-1.pdf

[12] PowerTech Systems, “Datasheet PowerBrick+ PRO 12V 150Ah: Lithium-ion LiFePO4 battery,” 2024. [Online]. Available: https://www.powertechsystems.eu/wp-content/uploads/specs/PowerBrick_PRO+_12V_150Ah_Lithium-Ion_battery.pdf

[13] B. Hauke, “Basic calculation of a buck converter’s power stage,” Texas Instruments, Application Report SLVA477B, 2015. [Online]. Available: https://www.ti.com/lit/an/slva477b/slva477b.pdf

[14] RADWIN, “Technical specifications RW-7401-6006 IDU-H managed indoor unit,” 2024. [Online]. Available: https://www.winncom.com/pdf/Radwin_RW_7401_6006/RW-7401-6006.pdf

[15] Agencia Nacional del Espectro (ANE), “Resolución No. 000105: Por la cual se atribuyen unas bandas de frecuencias de uso libre,” 2020. [Online]. Available: https://www.ane.gov.co/Documentos%20compartidos/ArchivosDescargables/noticias/RESOLUCI%C3%93N%20No%20000105%20DE%2027-03-2020(1).pdf

[16] J. L. Carrillo and J. C. Monge, “Diseño de una red digital para el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional,” Escuela Politécnica Nacional, 2008. [Online]. Available: https://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/910/1/CD-1799%282008-11-19-10-53-10%29.pdf

[17] UNESCO, “Educación para las poblaciones rurales: Aplicación de las TIC para el acceso a una educación de calidad para la población rural; informe final,” 2004. [Online]. Available: https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000159966

[18] ISTE, “Standards for students: Empowering learners through interactive technology,” 2024. [Online]. Available: https://www.iste.org/standards/iste-standards-for-students

[19] Ministerio de Educación Nacional, “Plataforma Colombia Aprende: Recursos educativos digitales para la ruralidad,” 2024. [Online]. Available: https://www.colombiaaprende.edu.co/

[20] Ministerio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (MinTIC), “Programa de formación y capacitación docente en apropiación de TIC,” 2023. [Online]. Available: https://www.mintic.gov.co/portal/715/w3-article-150613.html

[21] Google Support, “Velocidad de conexión y requisitos del sistema para ver videos en YouTube,” 2024. [Online]. Available: https://support.google.com/youtube/answer/78358

[22] Federal Communications Commission (FCC), “Broadband speed guide,” 2022. [Online]. Available: https://www.fcc.gov/consumers/guides/broadband-speed-guide

MÉTRICAS
VISTAS DEL ARTÍCULO: 28
VISTAS DEL PDF: 12