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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41427| Título: | Sistema de monitoramento de focos de incêndio com rede neural embarcada e comunicação sem fio |
| Título(s) alternativo(s): | Fire outbreak monitoring system with embedded neural network and wireless communication |
| Autor(es): | Landgraf, Rodrigo Mariano |
| Orientador(es): | Duarte, Luis Fernando Caparroz |
| Palavras-chave: | Sistemas embarcados (Computadores) Microcontroladores Redes Neurais (Computação) Embedded computer systems Microcontrollers Neural networks (Computer science) |
| Data do documento: | 26-Mai-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Cornelio Procopio |
| Citação: | LANDGRAF, Rodrigo Mariano. Sistema de monitoramento de focos de incêndio com rede neural embarcada e comunicação sem fio. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2026. |
| Resumo: | Os incêndios ambientais representam uma ameaça crescente, exigindo métodos de detecção precoce que superem as limitações de custo e latência das soluções tradicionais. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema embarcado para o monitoramento de focos de incêndio em tempo real. O dispositivo baseia-se no microcontrolador ESP32 integrado à câmera termográfica MLX90640, utilizando Inteligência Artificial de borda para o processamento local de imagens. A metodologia adotada incluiu a criação de um dataset térmico específico e o treinamento de uma Rede Neural Convolucional (CNN) altamente otimizada, composta por apenas 5.921 parâmetros. Para viabilizar a execução em hardware restrito, o modelo passou por um processo de quantização para o formato de inteiros de 8 bits via TensorFlow Lite, o que garantiu inferências determinísticas e baixo consumo de memória Flash e RAM. Os resultados de treinamento demonstraram uma acurácia de 91,38%, comprovando a eficácia na distinção de focos de calor ativos e ambientes neutros. O sistema integra a inferência local com conectividade Wi-Fi, enviando alertas e imagens térmicas processadas para um servidor de monitoramento remoto via protocolo HTTP POST. Conclui-se que a solução proposta é tecnicamente viável e demonstra o potencial do uso de TinyML para democratizar o acesso a tecnologias de vigilância ambiental e resposta rápida a desastres. |
| Abstract: | Environmental wildfires represent a growing threat, demanding early detection methods that overcome the cost and latency limitations of traditional solutions. This work proposes the development of an embedded system for real-time fire spot monitoring. The device is based on the ESP32 microcontroller integrated with the MLX90640 thermographic camera, utilizing Edge Al for local image processing. The methodology included the creation of a specific thermal dataset and the training of a highly optimized Convolutional Neural Network (CNN), consisting of only 5,921 parameters. To enable execution on constrained hardware, the model underwent an 8-bit integer quantization process via TensorFlow Lite, ensuring deterministic inferences and low Flash and RAM memory consumption. Training results demonstrated a classification accuracy of 91.38%, proving the system's effectiveness in distinguishing active heat sources from neutral environments. The system integrates local inference with Wi-Fi connectivity, sending alerts and processed thermal images to a remote monitoring server via the HTTP POST protocol. It is concluded that the proposed solution is technically viable and demonstrates the potential of TinyML to democratize access to environmental surveillance technologies and rapid disaster response. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41427 |
| Aparece nas coleções: | CP - Engenharia Eletrônica |
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