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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29704| Título: | Tecnologias e protocolos de comunicação para redes de sensores sem fio aplicados à cenários agrícolas |
| Título(s) alternativo(s): | Communication technologies and protocols for wireless sensor networks applied to agricultural scenarios |
| Autor(es): | Langer, Marcieli Paula |
| Orientador(es): | Bazzi, Claudio Leones |
| Palavras-chave: | Internet das coisas Agricultura de precisão Agricultura alternativa Internet of things Precision farming Alternative agriculture |
| Data do documento: | 8-Jul-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | LANGER, Marcieli Paula. Tecnologias e protocolos de comunicação para redes de sensores sem fio aplicados à cenários agrícolas. 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Computacionais para o Agronegócio) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2021. |
| Resumo: | A agricultura é um importante setor da economia brasileira e mundial, e assim como outros setores, é demandante do uso das tecnologias. Porém, o que se percebe são barreiras tecnológicas, principalmente no que se refere à infraestrutura de rede, para que as automações agrícolas sejam ainda mais intensas. Com base nestes desafios e propondo minimizálos, o presente projeto objetiva avaliar tecnologias e protocolos de comunicação para redes de sensores sem fio (WSN) apropriados à comunicação máquina à máquina (M2M) em diferentes cenários de automação de atividades agrícolas. Por meio de pesquisa bibliográfica foram descritas as características das principais tecnologias WSN utilizadas em soluções IoT (internet das coisas), avaliando variáveis importantes às características destas aplicações, buscando dirimir problemas comuns, principalmente à aplicações em cenários agrícolas, onde a extensão variável das áreas pode requerer maior alcance de comunicação, além da inerente ausência de alimentação por energia elétrica. Das tecnologias estudadas, quatro demonstraram ser aplicáveis à cenários agrícolas: LoRa/LoRaWAN, ZigBee, SigFox e WiFi(ah), entretanto, destas duas foram elencadas como objetos do estudo: ZigBee e LoRa. Foram determinados cenários de testes considerando estudos bibliográficos, com abrangência a Mesorregião Oeste do Paraná. A partir da seleção das tecnologias e determinação dos cenários de testes, as topologias foram montadas e os testes executados nas culturas de soja e posteriormente de milho. Através dos testes foram estabelecidos os resultados, estes por sua vez apontam a tecnologia LoRa/LoRaWAN como a ideal para cenários que exigem maior alcance e possuem maior incidência de bloqueio por vegetação, especialmente percebido pelo não funcionamento do ZigBee nos cenários da cultura de milho. ZigBee por sua vez é uma boa opção para situações em que a distância de transmissão é curta e com nenhum ou pouco bloqueio físico da transmissão. |
| Abstract: | Agriculture is an important sector of the Brazilian and world economy, and like other sectors, it demands the use of technologies. However, what are perceived are technological barriers, mainly with regard to network infrastructure, so that agricultural automation is even more intense. Based on these challenges and proposing to minimize them, this project aims to evaluate communication technologies and protocols for wireless sensor networks (WSN) appropriate for machinetomachine (M2M) communication in different scenarios for automation of agricultural activities. Through bibliographic research, the characteristics of the main WSN technologies used in IoT (Internet of Things) solutions were described, evaluating important variables to the characteristics of these applications, seeking to solve common problems, mainly to applications in agricultural scenarios, where the variable extension of the areas can require greater communication range, in addition to the inherent absence of power supply. Of the technologies studied, four proved to be applicable to agricultural scenarios: LoRa/LoRaWAN, ZigBee, SigFox and WiFi(ah), however, of these two were listed as study objects: ZigBee and LoRa. Test scenarios were determined considering bibliographic studies, covering the West Mesoregion of Paraná. From the selection of technologies and the determination of test scenarios, the topologies were assembled and the tests were carried out on soybean and later corn crops. Through the tests the results were established, these in turn point out the LoRa/LoRaWAN technology as the ideal one for scenarios that require greater reach and have a higher incidence of blockage by vegetation, especially perceived by the nonfunctioning of the ZigBee in the corn culture scenarios. ZigBee in turn is a good option for situations where the transmission distance is short and with no or little physical blockage of the transmission. |
| Descrição: | A dissertação teve como fonte de financiamento, além das registradas no campo próprio, o MAPA - Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, o mesmo não está listado no campo destinado as Agência(s) de fomento. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29704 |
| Aparece nas coleções: | MD - Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Computacionais para o Agronegócio |
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