Desenvolvimento de rede de sensores sem fio baseada na tecnologia LoRaWAN
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Resumo
Resumo: LPWAN é um termo usado para nomear uma tecnologia que permite comunicação em áreas amplas, com baixo custo de implantação e melhor consumo de energia, o que é adequado para aplicações IoT Esse conceito pode ser aplicado nas mais diferentes áreas, porém, cada aplicação tem suas características próprias Assim, surgiu a definição de Rede de Sensores Sem Fio, que possui a capacidade de coletar diversos tipos de dados de um ambiente ou sistema e transmiti-los para uma central por meio de protocolos de comunicação sem fio O presente trabalho tem como objetivos desenvolver uma Rede de Sensores Sem Fio utilizando a tecnologia LoRaWAN e fazer a caracterização dos parâmetros construtivos dos nós sensores, com a medição do consumo de corrente e distância máxima alcançada na comunicação para cada modo de operação Foram desenvolvidos quatro nós sensores utilizando o módulo Radioenge LoRaWAN em conjunto com uma placa de desenvolvimento STM32F4 Discovery para atuar como microcontrolador externo, além do sensor de temperatura e umidade relativa HDC18, o sensor de luminosidade BH175FVI e o sensor capacitivo de umidade do solo Também foi usado o gateway Radioenge LoRaMESH para repassar os dados coletados pelos nós sensores para o servidor de rede The Things Network Foi possível realizar a comunicação sem fio com a tecnologia LoRa e o protocolo LoRaWAN, onde os dados foram recepcionados pelo servidor, mesmo que alguns dados tenham sido perdidos durante o processo Em uma primeira versão da implementação do sistema, o consumo médio de corrente dos nós sensores ficou acima de 8 mA, fazendo com que o tempo de vida da bateria fosse de aproximadamente 6 horas com a bateria alcalina de 9 V Na segunda versão, foi utilizada uma bateria LiPo de 7,4 V, um conversor CC-CC e foi feito o aprimoramento do software dos nós sensores, o consumo foi reduzido para 43 mA e o tempo elevado para 58 horas Os dados puderam ser transmitidos por comunicação sem fio até uma distância de 3 metros e puderam ser tratados diretamente no servidor de rede e disponibilizados para visualização no mesmo
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Palavras-chave
Engenharia elétrica, Rede de sensores sem fio, Comunicação sem fio, LoRa, LoRaWAN, Electrical engineering, Wireless sensor network, Wireless communication, LoRa, LoRaWAN