Desenvolvimento de rede de sensores sem fio baseada na tecnologia LoRaWAN

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dc.contributor.advisorFrança, Maria Bernadete de Morais [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorBueno, João Viníciuspt_BR
dc.contributor.bancaFrança, José Alexandre dept_BR
dc.contributor.bancaDuarte, Luis Fernando Caparrozpt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T12:13:39Z
dc.date.available2024-05-01T12:13:39Z
dc.date.created2021.00pt_BR
dc.date.defesa14.07.2021pt_BR
dc.description.abstractResumo: 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 mesmopt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: LPWAN is a term used to name a technology that allows communication in wide areas, with low cost of implantation and better energy consumption, which is suitable for IoT applications This concept can be applied in the most different areas, however, each application has its own characteristics Thus, the defini tion of Wireless Sensor Network arose, which has the capacity to collect various types of data from an environment or system and transmit it to a central through wireless comunication protocols The present work aims to develop a Wireless Sensor Network using LoRaWAN technology and characterize the constructive parameters of the sensor nodes, with the measurement of current consumption and maximum distance achieved in the communication for each operating mode Four sensor nodes were developed using the Radioenge LoRaWAN module to gether with an STM32F4 Discovery development board to act as an external microcontroller, in addition to the HDC18 temperature and relative humid ity sensor, the BH175FVI light sensor and the capacitive soil moisture sensor Radioenge LoRaMESH gateway was also used to pass the data collected by the sensor nodes to the The Things Network network server It was possible to carry out wireless communication with LoRa technology, where the data was received by the server, even if some data was lost during the process In a first version of the system implementation, the average current consumption of the sensor nodes was above 8 mA, making the battery life time approximately 6 hours with the 9 V alkaline battery In the second version, a 7,4 V LiPo battery was used, with a DC-DC converter and the improvement of the sensor node’s software, the con sumption was reduced to 43 mA and the time increased to 58 hours The data could be transmitted wirelessly up to a distance of 3 meters and could be processed directly on the network server and made available for viewing on itpt_BR
dc.description.notesDissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Tecnologia e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/10040
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeMestradopt_BR
dc.relation.coursenameEngenharia Elétricapt_BR
dc.relation.departamentCentro de Tecnologia e Urbanismopt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.subjectEngenharia elétricapt_BR
dc.subjectRede de sensores sem fiopt_BR
dc.subjectComunicação sem fiopt_BR
dc.subjectLoRapt_BR
dc.subjectLoRaWANpt_BR
dc.subjectElectrical engineeringpt_BR
dc.subjectWireless sensor networkpt_BR
dc.subjectWireless communicationpt_BR
dc.subjectLoRapt_BR
dc.subjectLoRaWANpt_BR
dc.titleDesenvolvimento de rede de sensores sem fio baseada na tecnologia LoRaWANpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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