Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33445| Título: | Análise da viabilidade da tecnologia LoRa como alternativa para transmissão de dados em sistemas de gerenciamento de iluminação pública |
| Título(s) alternativo(s): | Feasibility analysis of LoRa technology as an alternative for data transmission in public lighting management systems |
| Autor(es): | Andrez, Renan Patrick |
| Orientador(es): | Martinez, Roberto Wilhelm Krauss |
| Palavras-chave: | Sistemas de comunicação sem fio Internet das coisas Energia - Consumo Cidades inteligentes Wireless communication systems Internet of things Energy consumption Smart cities |
| Data do documento: | 27-Nov-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | ANDREZ, Renan Patrick. Análise da viabilidade da tecnologia LoRa como alternativa para transmissão de dados em sistemas de gerenciamento de iluminação pública. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2023. |
| Resumo: | A ascensão da energia verde é uma resposta aos problemas climáticos e à crise hídrica crescentes. Otimizar e melhorar a utilização da energia, não apenas representa uma economia financeira, mas também reduz a dependência de recursos naturais. A iluminação pública é vital para a segurança dos pedestres, mas os sistemas municipais brasileiros muitas vezes não otimizam a potência demandada. A aplicação de tecnologias de Internet das Coisas para aprimorar a eficiência energética em sistemas urbanos, como a iluminação pública, pode tornar as operações mais autônomas e eficazes, convergindo para o conceito de Cidades Inteligentes. Este estudo apresenta a tecnologia LoRa, destacando sua transmissão sem fio de longo alcance, baixo consumo de energia e alta robustez, especialmente adequada para dados de sensores e sinais atuadores. O uso de faixas não licenciadas do espectro torna a tecnologia LoRa financeiramente acessível. Uma arquitetura simples foi desenvolvida para validar a transmissão em um ambiente urbano movimentado, usando um gateway, um endpoint, um servidor de rede e um servidor de aplicação. O módulo RHFM0301 foi empregado como gateway e servidor de rede em uma Raspberry PI Model B, enquanto a placa Heltec LoRa 32 atuou como nó final de rede. A integração desses dispositivos foi realizada no servidor de aplicação The Things Network. A simulação de cobertura completa de gateways LoRaWAN em Campo Mourão foi realizada, indicando que 7 gateways em prédios públicos poderiam cobrir todo o município. Em campo, foram coletadas informações sobre consumo de energia e comportamento do canal. O teste de propagação mostrou que a transmissão de dados foi bem-sucedida a 949 metros, com o gateway recebendo 77,6% dos pacotes enviados pelo endpoint. Dados sobre o consumo de energia dos dispositivos usados no teste de propagação, mostram que uma rede que cobrisse todo o município representaria 0,19% do consumo energético do sistema de iluminação pública. A eficiência energética no sistema de iluminação pública é crucial para as cidades inteligentes, destacando a importância da substituição de tecnologias antigas por lâmpadas de LED e a implementação de sistemas de gerenciamento inteligente. O trabalho ressalta a oportunidade significativa para projetos voltados à eficiência energética, contribuindo para metas sustentáveis e eficientes em cidades inteligentes. |
| Abstract: | The rise of green energy is a response to climate and growing water crisis issues. Optimizing and improving energy utilization not only represents a financial saving but also reduces dependence on natural resources. Public lighting is vital for pedestrian safety, but Brazilian municipal systems often do not optimize the demanded power. The application of Internet of Things (IoT) technologies to enhance energy efficiency in urban systems, such as public lighting, can make operations more autonomous and effective, converging towards the concept of Smart Cities. This study presents the LoRa technology, highlighting its long-range wireless transmission, low power consumption, and high robustness, especially suitable for sensor data and actuator signals. The use of unlicensed spectrum bands makes LoRa technology financially accessible. A simple architecture was developed to validate transmission in a busy urban environment, using a gateway, an endpoint, a network server, and an application server. The RHFM0301 module was employed as the gateway and network server on a Raspberry PI Model B, while the Heltec LoRa 32 board acted as the end-node in the network. The integration of these devices was carried out on The Things Network application server. Full coverage simulation of gateways LoRaWAN in Campo Mourão was conducted, indicating that 7 gateways in public buildings could cover the entire municipality. In the field, information on energy consumption and channel behavior was collected. The propagation test showed that data transmission was successful at 949 meters, with the gateway receiving 77.6% of the packets sent by the endpoint. Data on the energy consumption of devices used in the propagation test show that a network covering the entire municipality would represent 0.19% of the energy consumption of the public lighting system. Energy efficiency in public lighting systems is crucial for smart cities, emphasizing the importance of replacing old technologies with LED bulbs and implementing intelligent management systems. The work highlights a significant opportunity for projects focused on energy efficiency, contributing to sustainable and efficient goals in smart cities. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33445 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Eletrônica |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| analiseviabilidaderedelora.pdf | 33,73 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
