Plataforma Web para Residuos Sólidos usando Node.js y React en AWS

Alcances y Limitaciones

Se ha contemplado como alcance de esta plataforma digital la inclusión de geolocalización con respecto a los puntos de reciclaje conocidos como Eco Puntos. Esta herramienta ayudaría a tener un monitoreo sobre la disposición de residuos lo que permitiría tener un registro sobre la participación ciudadana lo que estaría promoviendo la educación ambiental interactiva, gracias a esta plataforma ya que se contempla una participación ciudadana por parte de los habitantes de esta localidad, lo que tendría como efecto una reducción de residuos en ubicaciones o puntos inadecuados para el manejo de estos mismos residuos. (Personería de Bogotá, 2023; UAESP, 2022).

Dentro de las limitaciones que se han contemplado son la brecha tecnológica existente entre los ciudadanos de esta localidad, debido a que Ciudad Bolívar tiene zonas vulnerables debido a la violencia, así como las zonas llamadas popularmente como invasiones las cuales no cuentan con servicios básicos y necesarios como lo es el servicio de luz y por ende también no cuentan con el servicio del internet, lo que deriva en la dificultad de hacer uso de esta plataforma en toda la localidad. Así como también se contempla la limitación relacionada a la poca infraestructura física necesaria con la que se cuenta en la localidad derivando en problemas e inconformidad debido al acceso escaso o poca disponibilidad a los ecos puntos, además de estar sujeta a limitantes como lo son el mantenimiento y las constantes actualizaciones que recibiría la plataforma.

Tecnología y Sostenibilidad

El papel de las plataformas web en la gestión ambiental

Las plataformas de información web juegan un papel crucial en nuestra sociedad porque facilitan el acceso a información, normas y recursos digitales que fomentan una cultura ciudadana centrada en el buen manejo de los residuos sólidos. En el contexto de la transformación digital del Estado, las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) han impulsado la creación de plataformas digitales. El Ministerio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (MINTIC 2024) reconoce:

“la importancia y el impacto del cuidado del medio ambiente y de la lucha contra el cambio climático en el bienestar de las generaciones presentes y futuras, así mismo es consciente de cómo las TIC, alineadas con los Objetivos de Desarrollo Sostenible -ODS, pueden contribuir con este propósito”.

Estas plataformas de información web son una herramienta que nos ayuda promover información sobre la sensibilización y educación sobre la gestión de residuos sólidos, como no lo afirma Colquichagua y Picho (2021) “herramientas relacionadas con las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) se conviertan en un medio educativo indispensable para el proceso de enseñanza y aprendizaje”. Esto significa que la implementación de plataformas digitales no solo facilita la difusión masiva de información ambiental, sino que también permiten un acceso interactivo y dinámico al conocimiento.

Desarrollo de la Plataforma

Arquitectura de la plataforma

Para la arquitectura de nuestra plataforma de información WEB haremos uso de los servicios de Amazon Web Services (AWS) el cual nos ofrece una infraestructura en la nube segura y escalable que permite a las empresas desarrollar aplicaciones de manera flexible, adaptándose a las necesidades cambiantes del mercado (Amazon Web Services, s.f.). Los servicios como Amazon S3 y Amazon EC2 proporcionan almacenamiento y capacidad de procesamiento bajo demanda, lo que permite optimizar costos y mejorar el rendimiento de las aplicaciones web.  Estos 2 servicios de Amazon pueden ser administrados mediante una línea de comandos de Amazon llamada CLI como lo muestra la siguiente figura

Con el uso de la herramienta AWS Lambda podemos generar un desarrollo rápido y rentable para nuestra plataforma de información Web. Ya que, Según AWS, “Lambda ejecuta su código solo cuando es necesario y escala automáticamente, desde unas pocas solicitudes por día hasta miles por segundo” (Amazon Web Services, s.f.). además, realizando, la integración con Amazon CloudFront mejora la entrega de contenido globalmente, reduciendo la latencia y mejorando la experiencia del usuario (Amazon Web Services, 2023). Sin dejar a un lado la medición de los recursos utilizados en AWS para ello se implementa AWS CloudWatch siendo una herramienta esencial para monitorear métricas en tiempo real como el uso de CPU, tráfico de red y almacenamiento. Se integra con Auto Scaling Groups para escalar dinámicamente las instancias según la demanda (Amazon Web Services, 2023).

Hosting

Para poner una plataforma de información Web al alcance de todas las personas, debemos tener en cuenta el tipo de Hosting vamos a implementar, ya que para cada necesidad hay un tipo de hosting. Además, el hosting adecuado te ofrece escalabilidad. En plataformas web que pueden experimentar fluctuaciones en el tráfico, como una relacionada con la gestión de residuos sólidos, es importante poder ajustar los recursos del servidor de manera eficiente para manejar picos de demanda sin interrupciones​ (Wood,2018)

Tipos de Hosting

Shared Hosting: Este tipo esta adecuado para sitios web pequeños, y se comparten los recursos con otros sitios.

Virtual Private Server o VPS: Este tipo de Hosting ofrece mayor control, así como más recursos dedicados.

Dedicated Hosting: Máquinas dedicadas para grandes aplicaciones que necesitan máxima potencia y seguridad (Nginx, 2023).

Soluciones Cloud: El hosting en la nube con servicios como AWS, Google Cloud, o Azure permite escalar los recursos automáticamente y asegura alta disponibilidad mediante Auto Scaling y Load Balancers (Amazon Web Services, 2023; Microsoft Azure, 2023).

Tipos de dominios

Dominios Genéricos y Geográficos

Los dominios de nivel superior (TLD) incluyen los genéricos como .com, .org, y .net, así como los dominios geográficos como .co para Colombia y .es para España (IANA, 2023).

Amazon EC2

En este servicio se trabaja por medio de máquinas virtuales escalables las cuales se encargan de ejecutar aplicaciones. Permitiendo el ajuste dinámico de instancias por medio del uso de Auto Scaling, asi como por el uso de Elastic Load Balancers el cual distribuye el tráfico para asegurar la alta disponibilidad (Amazon Web Services, 2023).

 Amazon EBS (Elastic Block Store)

Proporciona almacenamiento persistente para instancias EC2. Los volúmenes gp3 son los más recomendados por su balance entre costo y rendimiento. Se pueden hacer backups automáticos mediante snapshots (Amazon Web Services, 2023).

 Amazon CloudWatch

Es una herramienta enfocada al monitoreo de métricas en tiempo real como el uso de CPU, tráfico en la red y de almacenamiento. Se integra con Auto Scaling Groups para escalar dinámicamente las instancias según la demanda (Amazon Web Services, 2023).

Tecnologías para el desarrollo de la solución

Dentro de esta era digital, se han logrado avances significativos en la industria web que nos permiten desarrollar soluciones de manera integral e intuitiva. Para el desarrollo de nuestra solución. Para el desarrollo de nuestra solución hemos optado por implementar HTML5, CSS3, JavaScript en su versión ECMAScript 2023 (también conocida como ES14) (MDN Web Docs, S.f). Haciendo uso de FreamWorks como los son Reac.js que facilita la creación de interfaces de usuario dinámicas y reutilizables, reduciendo el tiempo de desarrollo y mejorando la experiencia del usuario (Tutofox, 2023). Para el desarrollo de la lógica que sostendrá la plataforma haremos uso de Node.Js Framework de JavaScript, el cual nos permite generar conexiones del lado del servidor, teniendo en cuenta la implementación de API REST para generar la comunicación entre nuestro Front y Back.

Bases de Datos Relacionales

Para la persistencia de los datos que se moverán dentro de nuestra plataforma haremos uso de Base de datos SQL Relacionales como lo es PostgreSQL, la cual es considerada un gestor de base de datos bastante robusto y eficiente (Gear Plug, s.f). Todas estas tecnologías nombradas, serán desplegadas en AWS (Amazon Web Services) enfocado en servicios en la nube para desplegar nuestro Frontend, Backend, base de datos y hacer uso del almacenamiento que brinda.

Dentro de todas estas tecnologías también vamos a implementar metodologías que nos permitan crear un buen proyecto, entre estas tecnológicas encontramos Git para llevar el control de versiones de nuestro código, mediante la metodología Git Flow (ATLASSIAN, S.F). Además, implementaremos los principios de SOLID, con el fin de generar un código de calidad y sostenible para futuras actualizaciones.

Para que nuestra solución tecnológica pueda generar confianza y seguridad para nuestros usuarios, se requiere implementar tecnológicas de autentificación y seguridad como lo son los JWT (JSON Web Tokens), permitiendo generar autentificaciones al momento de consumir Apis o formatos JSON (Luis L, 2020). Sin dejar a un lado la implementación de HTTPS: SSL lo que nos brindaría un estándar de conexión segura para los navegadores.

Funcionalidades clave de la plataforma de gestión de residuos

La plataforma facilitaría la educación ambiental, ya que gracias a los módulos interactivos los usuarios podrán ir adquiriendo conocimiento con respecto a la separación de residuos, las consecuencias debido a los desechos inadecuados y los problemas que estos generan al estar en los lugares inadecuados por lo que a través de esto se fomentan mejores prácticas, aparte de la inclusión de la función de geolocalización la cual permite a los usuarios la fácil ubicación de los Eco Puntos disponibles a lo largo de la localidad, así como de los horarios en los cuales se dará acceso a los residuos, la cual podría está acompañada por la función de en qué los usuarios pudiesen hacer reportes con respecto a la acumulación en puntos, ya que su reporte llegaría a manos de las entidades encargadas del manejo de estos residuos así como el poder conocer en tiempo real el estado de las rutas, lo que contribuiría en la disminución de acumulación de escombro y/o basuras en las zonas no aptas.

Educación y Sensibilización Ciudadana

Cómo la plataforma fomenta la educación sobre la correcta separación de residuos

La página web le dará módulos educativos y sus propias fichas de ejercicio, que son cuidadosamente diseñadas para enseñar a los usuarios cómo clasificar adecuadamente residuos entre orgánicos, reciclables y no. Estos módulos irán acompañados de herramientas interactivas tales como vídeos, tutoriales e infografías que hacen correo general explicación de por qué es necesario separar las fuentes convenientemente De manera práctica e intuitiva, pretendemos ayudarle a que resulte más sencillo asimilar los conceptos básicos. Además, se incluirá un sistema de notificación para recordar a los usuarios sobre la necesidad de adoptar prácticas sostenibles y concientizar así a la sociedad sobre la importancia del cambio de residuos sólidos. Con este método de enseñanza, la educación no es sólo transmitir información sino también cambiar los hábitos de la gente, promover una gestión ambiental positiva y darle a la sociedad una vida más ricamente reciclada. (Secretaría de Ambiente, 2023).

Cómo una plataforma web puede transformar las ciudades hacia un modelo más sostenible
La implementación de la plataforma de información web puede transformar las ciudades hacia un modelo más sostenible al implementar metodologías de educación para una mejor gestión eficiente de residuos sólidos. Además, estas plataformas facilitan la participación ciudadana, promoviendo iniciativas sostenibles como el reciclaje o el uso responsable de recursos. Plataformas como ECO-Challenge, “involucran a los ciudadanos en retos ecológicos que no solo concientizan sobre la importancia del medio ambiente, sino que también motivan a las personas a cambiar sus hábitos mediante pequeños desafíos” (Gestionet, 2021)​.

Creditos

Autores: Diego Alejandro Fernández Rodríguez, Diego Alejandro García Mera, Juan Manuel Loaiza Pérez, Julián Enrique Rojas Joaqui

Editores: Carlos Iván Pinzón Romero

Código:  UCPI2G2-5

Universidad: Universidad Central

Fuentes

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