Dissertação

{en_GB=Wireless Sensor Networks for Environmental Monitoring} {} EVALUATED

{pt=As Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) são consideradas uma das tecnologias de informação com maior crescimento, além de terem uma ampla variedade de aplicações com enorme potencial. A capacidade de detecção e transmissão sem recurso a uma infraestrutura física permanente tornam esta tecnologia especialmente apelativa para a utilização em sistemas de monitorização, nomeadamente na monitorização ambiental. Esta tese irá apresentar alguns conceitos fundamentais, os principais desafios no planeamento e as aplicações das RSSF. Actualmente, embora hajam inúmeros protocolos no mercado, o foco deste estudo será nas mais proeminentes iniciativas de standardização de protocolos abertos para RSSF. Este estudo permitirá desenvolver um documento que auxiliará os investigadores de circuitos eletrónicos na procura de um protocolo. Os protocolos ZigBee e Bluetooth Low Energy serão aprofundados com maior detalhe, de modo a compreender melhor o funcionamento inerente de um protocolo. E, assim, ajudar no desenvolvimento de um protocolo proposto. Por fim, esta dissertação irá propor um simples protocolo, destinado a fins experimentais, para monitorização ambiental de humidade e temperatura. Uma vez que os sensores são projectados para terem uma autonomia de bateria de vários anos, é fundamental simplificar a gestão da rede e o consumo de energia pelas comunicações. Deste modo, este protocolo visa reduzir o consumo energético da rede. As aplicações deste sistema incluirão monitorização ambiental e agricultura de precisão, bem como a capacidade de detecção de um incêndio, ao detectar um aumento repentino da temperatura acima de um certo limite. Estas aplicações beneficiarão a sociedade de diversas formas. , en=Wireless Sensor Networks (WSNs) are regarded as one of the most rapidly developing information technologies, with a wide variety of potential applications. Their capacity to sense and transmit without a permanent physical infrastructure, makes them an appealing technology for use in monitoring systems, particularly in Environmental Monitoring. This thesis will introduce some fundamental concepts of WSNs, their design challenges and applications. Moreover, an overview of several prominent standardization initiatives for open standard protocols for Wireless Sensor Networks will be presented. This study provides a document that will help electronic circuit design researchers in their search for a protocol. Currently, there are numerous protocols in the market, however, the focus of this study will be on the open standards. Furthermore, ZigBee and Bluetooth Low Energy protocols will be explained in greater depth to better comprehend the functioning of a protocol and assist in the development of a proposed protocol. Finally, this dissertation discusses a simple proposed protocol for environmental sensing, which monitors humidity and temperature, and is intended for experimental purposes. Considering that the sensor nodes are projected to have a battery autonomy of several years, it is critical to simplify the network management and the communications energy consumption. Therefore, this protocol aims to reduce network energy consumption and management. Applications of this system will include environmental and precision agriculture monitoring, as well as fire detection capability by tracking a sudden temperature increase over a certain threshold. These applications will benefit society in a variety of ways.}
{pt=Redes de Sensores Sem Fios, Standards, Monitorização Ambiental, Bluetooth Low Energy, ZigBee., en=Wireless Sensor Networks, WSN Standards, Environment Monitoring, Bluetooth Low Energy, ZigBee.}

novembro 24, 2021, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

João Manuel Torres Caldinhas Simões Vaz

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar