Diseño de una sistema de hardware y software para la trazabilidad de envases retornables

Abstract

El presente proyecto se desarrolla en el programa de memorias multidisciplinarias de la Universidad Técnica Federico Santa María en conjunto con la empresa Beloop ubicada en las instalaciones del instituto 3IE, Valparaíso, la cual entrega servicios en el área de economía circular y ecodiseño. Este proyecto nace de una propuesta presentada por la empresa en el contexto de búsqueda de una solución tecnológica a una problemática actual presente a nivel medioambiental, proporcionando así el contexto industrial, los desafíos y requisitos técnicos fundamentales para el proyecto. Actualmente en el año 2024, el mercado nacional y en conjunto a las nuevas normativas aplicadas con la Ley de Responsabilidad Extendida del Productor (Ley REP) se les exige a las empresas fabricantes hacerse cargo de la organización y gestión de los residuos que producen, además de hacerse responsables en todo el ciclo de vida de los productos, surgiendo de esta manera la necesidad latente por parte de las empresas de un sistema que permita de forma integrada y automática una mejor gestión en toda la cadena de suministros. Aquí es fundamental la trazabilidad, la cual permite realizar un seguimiento y control de toda la cadena de suministros, permitiendo visualizar de una forma sencilla el ciclo de vida del producto, desde su fabricación, distribución y disposición final. Ahora si bien estas tecnologías son fundamentales de igual forma pueden ser utilizadas como afirmaciones de falsa sostenibilidad, entrando aquí el llamado “Green Washing” que está relacionado con estas malas prácticas en la industria. Debido a esto, se hace estrictamente necesario un sistema que permita el resguardo de la información e inmutabilidad de esta, además de ser de libre acceso para usuarios industriales y clientes, dando de esta manera integridad, veracidad y transparencia a todos los datos relacionados a sustentabilidad. En el marco de las memorias multidisciplinarias, se trabajó en equipo para diferentes aspectos del problema, incluyendo el diseño de hardware diferenciado entre envases retornables con el uso de la tecnología de identificación por radio frecuencia o más conocida por sus siglas RFID y envases desechables mediante la tecnología de códigos QR invisibles. Todo esto en conjunto con el desarrollo e implementación de un software basado en la tecnología Blockchain y la integración de estas tecnologías para el correcto funcionamiento del sistema, en este proyecto se abordarán todos los pasos relacionados al diseño de un sistema de hardware para trazabilidad de envases retornables, su interacción con el software propio y su correcta integración con el sistema Blockchain. Para realizar este proyecto, se estructurará en tres capítulos principales. Primer Capítulo – Se abordarán los antecedentes generales del proyecto, la búsqueda de tecnologías y los conceptos relacionados con la trazabilidad de envases retornables. Segundo Capítulo - Se detallará el proceso de diseño y desarrollo del hardware y software implementado en el contexto de las memorias multidisciplinarias, se describen tres prototipos distintos: • Prototipo inicial: enfocado en la validación de conceptos y pruebas preliminares de los componentes de hardware y software. • Prototipo final en entorno local: una versión más avanzada del sistema, optimizada para operar en un entorno controlado y local. Este prototipo incluye mejoras basadas en los resultados obtenidos con el prototipo inicial. • Prototipo propuesto como trabajo futuro: un diseño conceptual que incorpora las lecciones aprendidas y las mejoras sugeridas, planteando una versión del sistema que podría implementarse a mayor escala en el futuro. Se discuten en detalle las tecnologías empleadas, la arquitectura del sistema, los desafíos enfrentados durante el desarrollo y las soluciones implementadas para superarlos. Tercer Capítulo – Validación del prototipo final, este capítulo presenta el prototipo final que fue validado durante un piloto de tres meses en un entorno real. Se describe el proceso de implementación, incluyendo la integración del sistema con la nube y la configuración de los lectores de Identificación por Radiofrecuencia (RFID), se analizan los resultados obtenidos durante el piloto, destacando la eficiencia del sistema en términos de seguimiento de envases y la reducción de pérdidas. Además, se presentan estadísticas y datos recopilados durante el periodo de prueba, demostrando la robustez y escalabilidad del sistema, se discuten las implicaciones de los resultados y se proponen mejoras futuras. El proyecto concluye con una discusión sobre los resultados generales, las mejoras y proyecciones futuras gracias a lo visto en el desarrollo de los prototipos y a lo largo del proyecto piloto.