dc.creator |
BARATELLA, Vitória Jacomelli |
|
dc.date.issued |
2025-07-21 |
|
dc.identifier.citation |
BARATELLA, Vitória Jacomelli. Conceitos de IoT aplicados no desenvolvimento de módulo eletrônico de transmissão de dados a longas distâncias. 2025. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2025. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4279 |
|
dc.description.abstract |
The expansion of Internet of Things (IoT) applications in large territories, such as Brazil,
faces significant connectivity challenges in remote areas with limited infrastructure and
urban environments with high interference. The validation of Low-Power Wide-Area
Network (LPWAN) technologies in real-world scenarios is of great importance for the
development of robust and scalable solutions.
Thus, this study focuses on the application of IoT concepts in the development of an electronic
module optimized for long-range data transmission, prioritizing range, maximum
reliability, operational autonomy, and viability for large-scale production. To this end,
a communication system using LoRaWAN technology was developed and experimentally
validated, allowing for the analysis of the system performance under real-world conditions.
The performance evaluation, based on metrics such as Received Signal Strength Indication
(RSSI), Signal-to-Noise Ratio (SNR), and Packet Loss Rate (PLR), allowed for the
analysis of channel degradation and identification of practical communication limits. The
quantitative analysis of the results demonstrated that the presence of a direct Line-of-
Sight (LoS) is a key factor for high reliability, achieving a packet loss rate of 4.39%. For
non-line-of-sight scenarios, the study demonstrated the effectiveness of using high-gain
antennas, which reduced the packet loss rate from nearly 30% to 6.02% in a rural environment.
Simultaneously, the study established the practical limit of the system, where
the combination of long distance and multiple terrain obstructions led to total communication
failure (100% packet loss). These practical thresholds, which also validate the
theoretical robustness of the system in operating with an SNR as low as -20.39dB, serve
as a guide for planning resilient networks in challenging propagation scenarios, such as
those found in Brazil. |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
Comunicação sem fio |
pt_BR |
dc.subject |
IoT |
pt_BR |
dc.subject |
LoRaWAN |
pt_BR |
dc.subject |
Propagação de ondas |
pt_BR |
dc.title |
Conceitos de IoT aplicados no desenvolvimento de módulo eletrônico de transmissão de dados a longas distâncias |
pt_BR |
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.date.available |
2025-09-18 |
|
dc.date.available |
2025-09-18T18:06:39Z |
|
dc.date.accessioned |
2025-09-18T18:06:39Z |
|
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/0329282853448044 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
SPADOTI, Danilo Henrique |
|
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/8760117075106351 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
como o Brasil, enfrenta desafios significativos de conectividade, tanto em áreas remotas
com infraestrutura limitada quanto em ambientes urbanos com alta interferência. A
validação de tecnologias de Redes de Longa Distância e Baixa Potência (LPWAN) em
cenários reais é de grande importância para o desenvolvimento de soluções robustas e
escaláveis.
Assim, este trabalho tem como foco a aplicação de conceitos de Internet das Coisas (IoT)
no desenvolvimento de um módulo eletrônico otimizado para a transmissão de dados
a longa distância, priorizando alcance, máxima confiabilidade, autonomia operacional e
viabilidade de produção em escala. Para isso, foi desenvolvido e validado experimentalmente
um sistema de comunicação utilizando tecnologia LoRaWAN, permitindo analisar
o desempenho do sistema em condições reais de uso.
A avaliação de desempenho, baseada em indicadores como a Indicação da Força do Sinal
Recebido (RSSI), a Relação Sinal-Ruído (SNR) e a Taxa de Perda de Pacotes (PLR),
permitiu analisar a degradação do canal e identificar os limites práticos da comunicação.
A análise quantitativa dos resultados demonstrou que a presença de uma linha de visada
direta (LoS) é um dos fatores mais determinantes para a alta confiabilidade, alcançando
uma taxa de perda de pacotes de 4,39%. Para cenários sem visada, o trabalho comprovou
a eficácia do uso de antenas de alto ganho, que reduziram a perda de pacotes de quase
30% para 6,02% em ambiente rural. Ao mesmo tempo, o estudo estabeleceu o limite
prático do sistema, onde a combinação de longa distância e múltiplas obstruções de relevo
levou à falha total de comunicação (100% de perda de pacotes). Esses limiares práticos,
que também validam a robustez teórica do sistema em operar com SNR de até -20,39 dB,
servem como um guia para o planejamento de redes resilientes em cenários de propagação
desafiadores, como os encontrados no Brasil. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação |
pt_BR |
dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UNIFEI |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA |
pt_BR |