Avaliação do Uso de LoRa-Mesh em Aplicações de Redes de Sensores Ambientais.

Abstract

Este trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um protótipo de estação mete- orológica automatizada para aplicação em regiões montanhosas, com ênfase especial na avaliação do desempenho da comunicação LoRa em topologia mesh. O projeto buscou oferecer uma solução de baixo custo e fácil replicação, que pudesse futura- mente integrar um sistema de monitoramento ambiental em áreas de difícil acesso. A metodologia envolveu pesquisa bibliográfica sobre tecnologias de redes de sensores, escolha e integração de sensores de temperatura e umidade (DHT11), pressão atmosfé- rica (BMP280) e precipitação (pluviômetro de báscula) a um microcontrolador ESP32 com módulo LoRa, além da montagem do circuito eletrônico, programação em C++ e realização de testes de campo. Os ensaios práticos foram realizados em diferentes cenários, utilizando antenas de diversos ganhos para analisar o alcance e a qualidade da comunicação. Como principais resultados, o protótipo demonstrou capacidade de operação contínua e confiável durante dois meses e alcançou comunicação de até 9,5 km em linha de visada direta quando equipados com antenas de maior ganho. Também foram observadas limitações em trechos com obstáculos físicos, evidenciando a impor- tância da topologia mesh para superar barreiras naturais. Conclui-se que o protótipo desenvolvido atendeu aos objetivos propostos de avaliar, em campo, a viabilidade técnica da comunicação LoRa em topologia mesh para uso em regiões montanhosas e de difícil acesso. Os resultados demonstraram que a solução apresenta baixo custo, ro- bustez e potencial de operação estável em longas distâncias, alcançando até 9,5 km em visada direta. Embora o sistema completo de monitoramento e alerta não tenha sido implementado nesta etapa, os testes realizados validam a aplicabilidade da tecnologia LoRa mesh como base para futuras expansões voltadas ao monitoramento ambiental e à redução de riscos em áreas remotas.