Artigo em revista científica Q1
A low-cost IoT architecture for micro-zone climate prediction and meteorological forecasting
César A. G. Mateus (Mateus, C. A. G.); Darlan Noetzold (Noetzold, D.); Juan M. B. Skolik (Skolik, J. M. B.); Valderi Leithardt (Leithardt, V. R. Q.); Juan F. de Paz (de Paz, J. F.);
Título Revista
Electronics
Ano (publicação definitiva)
2026
Língua
Inglês
País
Suíça
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Abstract/Resumo
This article presents the design and deployment of ClimaBogotá v1.2, a climate prediction system tailored for high-altitude urban micro-zones in Bogotá, Colombia. The system combines low-cost IoT sensing, machine learning modeling, and cloud-based orchestration to enable scalable and affordable meteorological forecasting. Its architecture comprises Raspberry Pi-based weather stations, a Random Forest model trained on engineered temporal features, and an n8n-driven automation pipeline for real-time inference and dissemination via Telegram, PostgreSQL, and Grafana. With a Mean Absolute Error of 2.59 °C and an R2 of 0.6286 on a 30 min forecast horizon, the system demonstrates both predictive reliability and operational feasibility using free-tier cloud resources. Unlike traditional weather systems, ClimaBogotá emphasizes modularity, adaptability, and cost-efficiency, offering a replicable framework for decentralized climate monitoring in data-scarce urban environments. Temporal misalignment between sensor nodes was identified as the primary constraint, informing future enhancements toward distributed learning strategies.
Agradecimentos/Acknowledgements
--
Palavras-chave
Climate prediction,IoT,Machine learning,Micro-zone,n8n,Time series,Workflow orchestration
  • Ciências da Computação e da Informação - Ciências Naturais
  • Outras Engenharias e Tecnologias - Engenharia e Tecnologia
Registos de financiamentos
Referência de financiamento Entidade Financiadora
LISBOA2030-FEDER-00816400 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
UID/00066/2025 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
UIDP/04466/2025 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
UID/PRR/00066/2025 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
UIDB/04466/2025 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
307137/2022-8 National Council for Scientific and Technological Development

Com o objetivo de aumentar a investigação direcionada para o cumprimento dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável para 2030 das Nações Unidas, é disponibilizada no Ciência_Iscte a possibilidade de associação, quando aplicável, dos artigos científicos aos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável. Estes são os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável identificados pelo(s) autor(es) para esta publicação. Para uma informação detalhada dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável, clique aqui.