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Título: Geolocalização de dispositivo de baixo consumo em ambiente rural
Título(s) alternativo(s): Geolocation of low power consumption device in rural environment
Autor(es): Yoshitome, Eric Hideo
Cruz, João Vitor Rodrigues da
Orientador(es): Rebelatto, João Luiz
Palavras-chave: Sistema de Posicionamento Global
Energia - Consumo
MATLAB (Programa de computador)
Sistema global de comunicações móveis
Telecomunicações
Global Positioning System
Energy consumption
MATLAB (Computer program)
Global system for mobile communications
Telecommunication
Data do documento: 20-Mai-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: YOSHITOME, Eric Hideo; CRUZ, João Vitor Rodrigues da. Geolocalização de dispositivo de baixo consumo em ambiente rural. 2019. 75 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Eletrônica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Curitiba, 2019.
Resumo: Devido ao crescente interesse no desenvolvimento de sistemas de Internet das Coisas, há uma alta demanda nos últimos anos de dispositivos eletrônicos geolocalizados. Surge, então, a necessidade de realizar a geolocalização de dispositivos em grandes áreas, como no ambiente rural, tendo como fator limitante o consumo energético. O projeto desenvolvido apresenta uma solução onde o dispositivo geolocalizado, tracker, demanda baixo consumo ao utilizar um rádio LoRa, que emprega tecnologia Low Power Wide Area Network (LPWAN). É realizado o cálculo que leva à posição do dispositivo através de algoritmos de Time Difference of Arrival (TDOA) e de Received Signal Strength Indicator (RSSI). A arquitetura do sistema é composta por três bases que formam uma região triangular onde o tracker se encontra. Essas bases utilizam módulos GPS para atingir sincronia temporal com precisão de centenas de nanossegundos. Foram realizados testes que resultaram em estimativas com exatidão entre 66 m e 253 m e precisão entre 32 m e 210 m para o método do TDOA. A partir dos dados de tempos e posições encontrados, o sistema foi modelado em MATLAB obtendo resultados próximos aos observados na prática.
Abstract: Due to the rising interest in the development of Internet of Things, there has been a high demand of geolocated electronic devices in the last few years. The necessity to carry out the geolocation of devices in large areas, such as the rural environment, has the energy consumption as a limiting factor. The developed project presents a solution where the geolocated device, tracker, demands low power consumption using a LoRa radio, which employs Low Power Wide Area Network (LPWAN) technology, performing calculations that lead to the position of the device through algorithms of Time Difference of Arrival (TDOA) and Received Signal Strength Indicator (RSSI). The system architecture consists of three bases that arrange a triangular region where the tracker is located. These bases use GPS modules to achieve temporal synchronization with the precision of hundreds of nanoseconds. Tests were performed, resulting in estimates of accuracy between 66 m to 253 m and precision between 32 m to 210 m for the TDOA method. Using the found data of timestamps and positions, the system was modeled in MATLAB obtaining results close to those observed in practice.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8449
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