Avaliação de desempenho de protocolos de transmissão para Redes de Sensores Sem Fio aplicadas à agricultura

Abstract

Com os avanços tecnológicos no Brasil e no mundo, nos últimos anos tem surgido ferramentas que auxiliam os agricultores nos processos de monitoramento e tomadas de decisões para as mais diversas culturas. Analisando este aumento da produção agrícola no decorrer dos anos, ficou evidente que o uso da tecnologia tem sido um dos grandes responsáveis por este crescimento. Dentro de agricultura de precisão, se destacam as ferramentas que possam auxiliar os agricultores na gestão da qualidade e expansão de sua produção. Diante dos avanços tecnológicos, as Redes de Sensores sem Fio surgiram como uma grande e promissora alternativa para o campo de monitoramento e análise de ambientes. As Redes de Sensores sem Fio têm basicamente como objetivo monitorar ambientes por meio de sensores, nos quais devem trabalhar de forma conjunta e interligadas através de ligações sem fios. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar, através de simulação computacional, três tipos de tecnologias de comunicação sem fio com potencial para serem aplicadas na agricultura de precisão. Com o auxílio de ferramentas de simulações para Rede de Sensores sem Fio, criou-se por meio de cenários virtuais testes de avaliação das tecnologias que implementam protocolos 802.15.4, 802.11ah e Lora. Os cenários criados se diferenciavam em relação as distâncias dos nós em relação ao receptor e densidade. Através de alguns parâmetros como Taxa de Perda de Pacotes, Eficiência e Latência, foi possível verificar qual a melhor tecnologia para emprego na agricultura em larga escala.

With the technological advances in Brazil and in the world, in the last few years tools have emerged that help farmers in the processes of monitoring and making decisions for the most diverse cultures. Analyzing this increase in agricultural production over the years, it became evident that the use of technology has been one of the main factors responsible for this growth. Within precision agriculture, we highlight the tools that can help farmers in quality management and expansion of their production. Before the technological advancements, wireless sensor networks have emerged as a large and promising alternative for the field monitoring and analysis environments. The Wireless Sensor Networks basically aim to monitor environments through sensors, in which they must work together and interconnected through wireless connections. Thus, the objective of this work was to evaluate, through computer simulation, three types of wireless communication technologies with potential to be applied in precision agriculture. With the aid of simulation tools for Wireless Sensor Networks, virtual evaluation scenarios were developed to evaluate the technologies that implement 802.15.4, 802.11ah and Lora protocols. The scenarios created were different in relation to the distances of the nodes in relation to the receiver and density. Through some parameters such as Packet Loss Rate, Efficiency and Latency, it was possible to verify the best technology for employment in large scale agriculture.