Caso de estudio · Seguimiento de vehículos · M-Duino
Cada camión informa. La central puede responder.
GPS, GPRS y Bluetooth en un PLC basado en Arduino por camión, a 12 V.
La posición sube al servidor.
Los mensajes vuelven al móvil del conductor.
Este caso describe un sistema de gestión de flotas con un PLC basado en Arduino de Industrial Shields en cada vehículo. No cita al cliente. Esta página trata de la arquitectura: cómo van los datos de cada camión a un servidor y a las pantallas de la central, y cómo vuelve un mensaje al conductor. Otras dos páginas muestran otro caso de estudio, una flota de congelados: una sobre la eficiencia de las rutas y otra sobre la cadena de frío.
El reto
Ver cada camión. Llegar a cada conductor.
El objetivo: instalar en cada vehículo de la flota el mismo equipo basado en Arduino, con su conjunto de sensores y actuadores. Tiene que obtener la ubicación, la dirección y la velocidad de cada vehículo, enviarlas a un servidor con su base de datos, mostrarlas en pantalla en la central y permitir que la central envíe un mensaje al camión deseado.
Dónde está cada camión
Ubicación, dirección y velocidad de cada vehículo, con un módulo GPS a bordo.
Datos en un servidor
Los datos van a un servidor y se guardan en una base de datos, así que la central puede acceder a ellos desde la nube.
Mensajes al conductor
La central envía una alerta o un mensaje al camión deseado. El conductor lo recibe en el móvil.
Una flota que cambia
Entran camiones nuevos en la flota. No pueden afectar al buen funcionamiento del sistema de gestión de la flota.
Un PLC, tres módulos
Cada camión lleva un PLC basado en Arduino conectado a la alimentación de 12 V del camión, con un módulo GPS, un módulo GPRS con tarjeta SIM y un módulo BT/LE.
Cómo funciona
Tres lazos: informar, avisar, crecer.
Cada lazo muestra un camino de los datos del sistema. Pulsa los botones. Los paneles son simulaciones ilustrativas: frecuencia de registros, textos de los mensajes, número de camiones y cargas son ejemplos, no datos de la flota.
Del GPS al PLC, por GPRS al servidor, del servidor a la pantalla.
El módulo GPS da la ubicación, la dirección y la velocidad del vehículo. El módulo GPRS, conectado a una tarjeta SIM, envía los datos a la nube. El servidor los recoge y los guarda en la base de datos, y después los envía a los terminales de la central, que los muestran en una interfaz gráfica. Pulsa el botón para seguir un registro.
- Módulo GPS: ubicación, dirección y velocidad
- Módulo GPRS con tarjeta SIM: datos a la nube
- Servidor y base de datos, pantallas en la central
Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo, sin datos de la flota. Ejemplo: un registro con la posición, la dirección y la velocidad cada 30 segundos mientras el camión se mueve.
De la pantalla de la central al móvil de la cabina.
En los terminales, la misma interfaz envía mensajes de alerta al camión deseado. El mensaje viaja por GPRS hasta el equipo basado en Arduino. El módulo BT/LE lo pasa al móvil del conductor, que lo recibe al instante. En el móvil, una app recibe el mensaje por Bluetooth LE; el caso no publica la app. Elige un camión y envía un mensaje. Una decisión de diseño habitual: guardar el mensaje en el PLC si el móvil no está conectado.
- Mensajes de alerta al camión deseado
- GPRS hasta el PLC, Bluetooth LE hasta el móvil
- El móvil del conductor recibe el mensaje al instante
Camino del mensaje (ejemplo)
Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo, sin datos de la flota. Comportamiento de ejemplo: si el móvil no está conectado, el PLC guarda el mensaje y lo envía cuando el móvil vuelve.
Los camiones nuevos entran en la flota sin romperla.
El sistema es escalable. Está diseñado para que la entrada de camiones nuevos en la flota no afecte al buen funcionamiento del sistema de gestión de la flota. Una forma habitual de hacerlo: cada equipo envía su propio ID en cada registro, y el servidor acepta un equipo nuevo cuando está dado de alta. Añade camiones y mira la carga del servidor.
- El mismo equipo en cada camión
- Los camiones nuevos no afectan a los demás
- Un servidor y una base de datos para toda la flota
Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo, sin datos de la flota. Ejemplo: un registro cada 30 segundos por camión. Cada equipo nuevo tiene su propio ID y su tarjeta SIM y entra sin cambios en los demás.
Ejemplo del lado servidor: un concentrador MQTT en Node-RED para flotas de PLC
Arquitectura del sistema
¿Cómo funciona un sistema de seguimiento de vehículos con GPS, GPRS y un PLC Arduino?
En cada camión, un PLC basado en Arduino alimentado con los 12 V del vehículo lee un módulo GPS y se comunica con un módulo GPRS y un módulo BT/LE por líneas serie (Rx y Tx en el esquema del caso). El módulo GPRS envía los datos a la nube, donde unos servidores los guardan en una base de datos y los envían a las pantallas de la central. Los mensajes de la central hacen el mismo camino de vuelta, y el módulo BT/LE los pasa al móvil del conductor.
| Señal | Entre | Tipo | Función |
|---|---|---|---|
| Datos de posición | EntreMódulo GPS → PLC | TipoSerie (Rx, Tx) | FunciónUbicación, dirección y velocidad del vehículo |
| Datos de la flota | EntrePLC → módulo GPRS → nube | TipoGPRS, tarjeta SIM | FunciónDatos de información y mensajes del conductor al servidor |
| Almacenamiento | EntreServidores → base de datos | TipoBase de datos | FunciónCada registro de cada camión |
| Visualización | EntreServidores → terminales de la central | TipoInterfaz gráfica | FunciónLa flota en pantalla |
| Alertas y mensajes | EntreCentral → nube → módulo GPRS → PLC | TipoGPRS | FunciónUn mensaje al camión deseado |
| Al conductor | EntrePLC → módulo BT/LE → móvil del conductor | TipoBluetooth LE | FunciónEl móvil del conductor recibe el mensaje al instante |
| Alimentación | EntreCamión → PLC | Tipo12 V CC | FunciónEl PLC funciona con la alimentación del camión. El esquema muestra 5 V al módulo GPRS |
Por qué funciona
Un controlador por camión, dos sentidos de comunicación.
El mismo equipo en todas partes
Cada camión lleva el mismo PLC basado en Arduino y los mismos tres módulos. Un programa y una forma de instalarlo.
Enlace en los dos sentidos
El módulo GPRS sube los datos y baja los mensajes. La central puede ver y puede responder.
El móvil que el conductor ya lleva
El módulo BT/LE envía el mensaje al móvil del conductor. El caso usa el móvil en lugar de una pantalla en la cabina.
Preparado para crecer
El sistema está diseñado para que entren camiones nuevos sin afectar al sistema de gestión de la flota.
Módulos que se pueden cambiar
GPS, GPRS y BT/LE son módulos separados en líneas serie. Si cambia la red móvil, el módem puede cambiar con ella.
Un programa que es tuyo
El PLC se programa con el Arduino IDE. Puedes leer el programa, cambiarlo y añadir un sensor.
Hardware utilizado
Un M-Duino en cada camión.
M-DUINO ETHERNET PLC ARDUINO 58
Un PLC industrial con un Arduino Mega 2560 original, 36 entradas y 22 salidas, Ethernet, RS-485, RS-232, reloj de tiempo real y ranura microSD, para carril DIN. La familia M-Duino tiene versiones GPRS/GSM. En este caso, el PLC de cada camión lee el módulo GPS y se comunica con los módulos GPRS y BT/LE.
- Función
- Lectura del GPS, enlace GPRS, mensajes al módulo BT/LE
- Entradas
- 36: 16 analógicas o digitales (0‑10 V), 20 digitales optoaisladas
- Salidas
- 22: 8 analógicas, digitales o PWM (0‑10 V), 14 digitales optoaisladas
- Comunicaciones
- Ethernet, RS‑485, RS‑232, serie TTL, I2C, SPI. Versión GPRS/GSM en la familia
- Integrado
- Reloj de tiempo real, ranura microSD
- Alimentación
- De 12 a 24 Vdc
El caso habla de "un PLC basado en Arduino" y no publica el modelo. El esquema del caso dibuja un M-Duino, y el material original del caso muestra el M-Duino 58. La imagen y el enlace muestran el M-DUINO ETHERNET PLC ARDUINO 58.
Preguntas sobre este caso
¿Cómo funciona un sistema de seguimiento de vehículos con GPS y GPRS?
Un módulo GPS en el vehículo da la ubicación, la dirección y la velocidad. Un controlador lo lee y un módem GPRS con tarjeta SIM envía los datos por la red móvil a un servidor. El servidor los guarda en una base de datos y los muestra en las pantallas de la central. En este caso, cada camión lleva un PLC basado en Arduino alimentado a 12 V con un módulo GPS, un módulo GPRS y un módulo BT/LE.
¿Cómo envía la central un mensaje al conductor de un camión?
En este caso, la misma interfaz que muestra la flota envía un mensaje de alerta al camión deseado. El mensaje va por GPRS al PLC de ese camión, y el módulo BT/LE lo pasa al móvil del conductor, que lo recibe al instante. En el móvil, una app recibe el mensaje por Bluetooth LE. El caso no publica la app. Lee cómo conectar un módulo Bluetooth a un PLC basado en Arduino.
¿Cómo se conectan al PLC los módulos GPS, GPRS y Bluetooth?
El esquema del caso muestra cada módulo con líneas Rx y Tx hacia el PLC, y 5 V para el módulo GPRS. La mayoría de módulos GPS envían frases NMEA por serie, y los módulos GPRS y BLE trabajan con comandos AT. Consulta GPS shields con Arduino y prueba de un módulo GPRS con un PLC basado en Arduino.
¿Sigue siendo GPRS una buena opción para un proyecto de seguimiento nuevo?
Depende del país. Muchos operadores han apagado o tienen previsto apagar sus redes 2G, que son las que llevan GPRS. Para un proyecto nuevo, comprueba la cobertura en tus rutas y valora LTE-M o NB-IoT. La arquitectura no cambia: solo cambia el módem. Por ejemplo, un ESP32 PLC 21 FLEX admite una placa 4G LTE-M/NB-IoT y lleva Bluetooth LE integrado, así que no hace falta el módulo BT/LE. Lee GPRS y Narrowband con la familia ESP32 PLC. Para un montaje más reciente con 4G LTE-M, consulta el caso de los vagones de tren.
¿Es seguro enviar mensajes a un conductor que está conduciendo?
El caso envía mensajes al móvil del conductor y no publica cómo los lee. Las normas sobre el uso del móvil al volante dependen del país. Un diseño seguro muestra el mensaje en manos libres o solo con el vehículo parado, y usa alertas cortas.
¿Qué partes de este caso son hechos y cuáles son ejemplos?
Hechos: un PLC basado en Arduino de Industrial Shields en cada camión, alimentado a 12 V; tres módulos (GPS, GPRS con tarjeta SIM, BT/LE); ubicación, dirección y velocidad enviadas a un servidor y a una base de datos; pantallas en la central con una interfaz gráfica; mensajes de alerta al camión deseado, entregados en el móvil del conductor por Bluetooth; un sistema escalable. Ejemplos: la frecuencia de registros, los textos de los mensajes, el comportamiento con el móvil sin conectar, el número de camiones y la carga del servidor.
Descarga el caso de estudio
PDF de 4 páginas con el reto, la lógica, la arquitectura y el hardware. Sin formularios.
Casos de gestión de flotas
Tres páginas, tres ángulos.
Cada página responde a una pregunta distinta. Lee la que encaja con tu proyecto, o las tres.
Qué dicen los datos GPS de las rutas
Flota de distribución de alimentación. Velocidades, paradas y rutas en dos rutas de prueba muy distintas, y llegadas a grandes centros logísticos.
Leer el caso de rutasCadena de fríoTemperatura y posición en un solo equipo
La misma flota, otro ángulo. Un equipo Ardbox estándar por camión: GPS, temperatura de la carga, datos en local y GPRS al centro de datos.
Leer el caso de cadena de fríoGPS, GPRS y Bluetooth en un PLC
Otro caso de estudio. Cómo llegan los datos de cada camión a un servidor y a la central, y cómo vuelven los mensajes al móvil del conductor.
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