RTS Embarcado com LoRaWAN para monitoramento de dados de qualidade do solo na agricultura

Abstract

O presente trabalho apresenta a implementação de um sistema embarcado distribuído para a coleta de dados referentes à qualidade do solo, destinados à agricultura, visando o aperfeiçoamento do processo de tomada de decisões. A coleta de dados é realizada por uma malha de estações de coleta, que são distribuídas pela área de interesse. Cada estação de coleta é composta por um microcontrolador do modelo esp32, um módulo LoRa e32 da eByte usado para comunicação e um ou mais sensores de temperatura, pertinentes à aplicação. As estações de coleta operam realizando leituras dos sensores e transmitindo os dados entre si, seguindo rotas pré definidas, até alcançar uma estação conectada à internet. Esta última encaminha, então, os dados para o servidor. A estratégia de dividir as estações entre nodos coletores e gateways (nodos com conexão a Internet), responsáveis pelo envio ao servidor, viabiliza a utilização da malha de coleta em regiões com baixa infraestrutura, já que apenas uma porção da malha precisa ter acesso à rede de internet. Os dados enviados ao servidor podem ser visualizados em uma interface gráfica, que oferece métricas de acompanhamento, ou exportados para análise por ferramentas externas. As estações foram desenvolvidas utilizando FreeRTOS, um sistema operacional de tempo real. Suas funcionalidades são organizadas como tarefas, executando periodicamente em paralelo e fazendo uso de interrupções para comunicação. O sistema foi projetado e implementado de maneira a facilitar sua adaptação para diversas aplicações que envolvam leituras de sensores em áreas de interesse. A interface gráfica mostrou-se amigável, proporcionando facilidade de uso. Os dados coletados pelos sensores são exibidos sob a forma de gráficos e tabelas, fornecendo elementos para a tomada de decisões relacionadas à área agrícola monitorada.