B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica
SENSORIAMENTO AMBIENTAL ATRAVÉS DE UMA REDE SEM FIO DE DISPOSITIVOS MICROCONTROLADOS
Fábio Vieira Teixeira1
Felipe Antônio Moura Miranda1
Dionne Cavalcante Monteiro1, 2
1. Instituto de Estudos Superiores da Amazônia
2. Prof. Dr. / Orientador
INTRODUÇÃO:Nos últimos anos, a população mundial entrou em estado de alerta devido à situação em que o planeta se encontra, ocasionada pelas intervenções do homem no meio ambiente. Dentre elas, um dos principais problemas ambientais presentes é o desmatamento florestal através das queimadas, que ocorre principalmente na região Amazônica, onde grande parte da economia ainda é baseada na agricultura e na pecuária extensiva. Esse tipo de devastação contribui em 75% na emissão de gases que se acumulam formando uma camada na atmosfera, retendo a luz solar refletida pela superfície. Esse fenômeno é conhecido como efeito estufa e é um dos principais responsáveis pelo aquecimento global, causando diversos tipos de problemas, tais como, derretimento das geleiras dos pólos e surgimento de doenças. Dados estatísticos mostram que 100 espécies de árvores da Amazônia estão entre as mais afetadas pelo fenômeno que, em poucos anos, irá contribuir para um aumento de 8 graus na temperatura mundial e redução de 20% do índice pluviométrico. Levando em consideração esses fatores, o sistema criado tem como finalidade monitorar eventos dessa natureza a fim de automatizar e aperfeiçoar o processo de tomadas de decisões preventivas e corretivas por parte dos órgãos responsáveis.METODOLOGIA:O sistema de sensoriamento ambiental é uma aplicação baseada em uma rede de circuitos eletrônicos microcontrolados e interconectados por um meio de transmissão sem fio, capaz de detectar princípios de aumento de temperatura e repassar informações através de rádio freqüência para um servidor composto por um software de interface para tomadas de decisão em tempo real. O sistema é composto por vários nós onde cada um tem como entrada um sensor de temperatura e uma antena receptora, e como saída uma antena para transmissão da informação para o próximo nó que, através de um algoritmo de comunicação tolerante a falhas (no caso de ocorrer possíveis alterações na rede), será responsável por processar e transmitir essa informação para o nó mais próximo, e assim sucessivamente até a informação ser entregue ao servidor.
O sistema foi projetado para ser aplicado em regiões florestais, por isso, a princípio, a sua alimentação é feita através de placas foto voltaicas auxiliadas por baterias, utilizando a luz solar para gerar a energia necessária, evitando visitas freqüentes para manutenção.
RESULTADOS:Durante a análise do projeto foram realizados testes voltados para cada parte do sistema, que foi dividido em sistema de energia, dispositivos de sensoriamento e protocolo de comunicação. O sistema de energia foi baseado no projeto de uma fonte foto voltaica e se mostrou capaz de gerar a corrente e tensão necessárias para alimentar o microcontrolador e os outros componentes do circuito eletrônico.
Os dispositivos de sensoriamento, representados pelos nós da rede e responsáveis pela detecção dos eventos, foram projetados utilizando componentes eletrônicos simples e de baixo custo. Em cada circuito foram utilizados: sensores de temperatura, unidades de controle (responsável pelo processamento dos dados e tratamento das informações), e um módulo para recepção e transmissão de mensagens na rede.
O protocolo de comunicação da rede foi projetado a partir de um algoritmo simulado por um software desenvolvido utilizando a linguagem JAVA. Com a realização de alguns testes, selecionando diferentes estados de detecção em diferentes sensores, foi possível verificar que a mensagem retornada foi exatamente os bytes referentes aos dados do ponto de origem, trafegados entre os nós até o ponto de destino.
CONCLUSÕES:Através do estudo das tecnologias e seus métodos de aplicação foi possível projetar um sistema autônomo, caracterizado pela sua mobilidade, escalabilidade e confiabilidade, onde foi possível verificar a eficácia na entrega das informações necessárias para o monitoramento e tomadas de decisões de fiscalização condizentes com a ocorrência de queimadas. Com análises futuras relacionadas à funcionalidade e qualidade de serviço, será possível torná-lo mais eficiente, através da otimização do protocolo de comunicação e o desenvolvimento de sistemas de software baseado em técnicas de computação gráfica, tornando possível a visualização facilitada por meio de imagens dinâmicas da topologia da rede, assim como o estado da cada nó presente.
Trabalho de Iniciação Científica
Palavras-chave: desmatamento florestal, queimadas, sensoriamento ambiental
E-mail para contato: fbbvt@hotmail.com
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