Rede IoT LoRaWAN para Monitoramento Ambiental no Campus da PUC-Rio
Introdução
Com o avanço das tecnologias de Internet das Coisas (IoT), novos projetos têm transformado o modo como ambientes são monitorados e otimizados. No campus da PUC-Rio, a implementação de uma rede LoRaWAN marcou um passo significativo na utilização de sensores para monitoramento ambiental, visando maior conforto e eficiência em espaços acadêmicos e laboratoriais.
Internet das Coisas e o Campus da PUC-Rio
A IoT combina sensores, redes e processamento de dados para criar sistemas inteligentes e conectados. No Brasil, o Plano Nacional de IoT identificou áreas prioritárias como saúde, cidades inteligentes, e ambientes acadêmicos. No campus da PUC-Rio, sensores foram instalados para monitorar níveis de dióxido de carbono (CO2), temperatura, umidade e outros parâmetros ambientais, com foco em melhorar a qualidade do ar e a ventilação, especialmente após os desafios trazidos pela pandemia.
Infraestrutura LoRaWAN
A tecnologia LoRaWAN foi escolhida por sua capacidade de transmitir dados a longas distâncias com baixo consumo de energia. No campus, um gateway foi estrategicamente instalado no topo do prédio CETUC para garantir a cobertura necessária. A comunicação dos sensores com o servidor utilizou a infraestrutura da plataforma The Things Network (TTN), configurada para operar na frequência AU915, conforme regulamentação brasileira.
Implementação Prática
O projeto utilizou sensores AM107, AM104 e EM300-TH da Milesight, que capturam dados como temperatura, umidade, pressão e níveis de CO2. Esses sensores foram distribuídos em locais estratégicos, como:
- Laboratório de Óptica Quântica: Monitoramento de CO2 e ventilação.
- Laboratório Biodesign DASA: Detecção de vazamentos químicos.
- Sala de Servidores CETUC: Controle de temperatura e umidade para proteção de equipamentos.
Os dados coletados pelos sensores foram integrados ao Node-Red via protocolo MQTT, armazenados no banco de dados InfluxDB, e apresentados na plataforma de visualização Grafana. Isso permitiu a criação de dashboards em tempo real, configurados com alertas personalizados para diferentes condições.
Resultados e Impacto
O monitoramento ambiental em tempo real resultou em insights valiosos, como a necessidade de melhorar a ventilação em laboratórios e ajustar condições de temperatura e umidade em salas de servidores. Além disso, os dados coletados apoiaram decisões estratégicas, como a instalação de exaustores e desumidificadores.
A plataforma de visualização simplificou a análise e o compartilhamento de informações entre administradores, professores e pesquisadores, destacando o potencial das soluções IoT em ambientes acadêmicos.
Conclusão
O projeto de rede LoRaWAN da PUC-Rio não só demonstrou a eficiência da tecnologia IoT, mas também criou um modelo replicável para outras instituições. Com os resultados iniciais, há um enorme potencial para expandir o monitoramento para todo o campus e integrar novas funcionalidades, como o uso de aprendizado de máquina para prever padrões ambientais.
O uso da IoT no campus da PUC-Rio reforça a capacidade da universidade de liderar projetos inovadores que unem tecnologia e sustentabilidade, oferecendo soluções práticas para desafios do dia a dia.
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