�rea Cient�fica: Automação e Controlo
Telemetria para aplicação de sensores remotos na agricultura
Publicada a 2016-01-20
Aluno: Vitor Manuel Costa Pacheco       N�mero: 65338       Email: A65338@alunos.uminho.pt
Data in�cio: 14/09/2015   

Orientador(es):
Nome: Agostinho Gil Teixeira Lopes
Email: gil@dei.uminho.pt   

Descri��o:

Com esta dissertação pretende-se desenvolver um protótipo dotado de sensores que irá ser aplicado no setor da agricultura. Este irá recolher informação sobre as condições a que determinada produção está sujeita em tempo-real.

            Este protótipo irá ser desenvolvido em parceria com a empresa Bioinvitro, pois esta necessita de um equipamento que permite estudar as condições favoráveis à produção de fungos. Como requisito da empresa é imperativo desenvolver o protótipo capaz de obter os valores de luminosidade, de temperatura, da quantidade de dióxido de carbono e oxigénio e da humidade.

            Todo o projeto será desenvolvido com o objetivo de ser integrado em outra tese de mestrado o que exige elevada coordenação e estandardização.

            A comunicação sem fios toma um papel preponderante nesta tese de mestrado devido à necessidade ou eventual possibilidade de ser necessária a colocação de protótipos em zonas de difícil acesso. Esta possibilidade dificulta a utilização de fios para a comunicação e também para alimentação do equipamento.

            A radiofrequência assume assim um papel importante, pois todo o sistema terá de ser desenvolvido para consumir pouca energia, diminuindo assim consideravelmente os gastos energéticos. O sistema de alimentação do protótipo será inteiramente desenvolvido em outro projeto e que irá implicar a elaboração de algoritmos que consigam otimizar o consumo de energia.


Objectivos:

O objetivo deste projeto é a construção de um protótipo, que irá acompanhar todo o processo de floração de fungos. Este terá como função principal informar o produtor sobre os valores dos parâmetros que influenciam toda produção, sendo estes a luminosidade, a temperatura, a quantidade de dióxido de carbono e oxigénio e a humidade.

            Devido à impossibilidade de alimentar e enviar informação por cabo, todo o sistema será desenvolvido através de comunicações e alimentação sem fios, ou seja, a partir de ondas-rádio. Desta forma será suprido todo o custo da instalação do produto, podendo este ser movimento dentro do espaço pretendido sem qualquer limitação.

            Depois de recolhidos os parâmetros pelos sensores o microcontrolador terá que enviar através de comunicações sem fios toda a informação para um microcontrolador externo à estufa. Como cada estufa irá possuir mais do que um protótipo para recolha mais eficiente dos dados, será necessário implementar um protocolo de comunicação entre todos os microcontroladores.

Durante a fase de execução do projeto, será necessário ter em conta as seguintes fases:

F1. Investigação Bibliográfica: Durante esta fase serão efetuadas pesquisas sobre telemetria na agricultura e protocolos de comunicação. Será também efetuada o planeamento do funcionamento do protótipo. hardware que cumpram os requisitos estabelecidos, sensores, antenas e microcontrolador com baixo consumo energético;

F2. Montagem: Nesta fase será efetuada a escolha dos elementos de hardware. Estes materiais selecionados terão a necessidade de respeitar baixo consumo energético. Também será elaborada uma placa em PCB (Printed Circuit Board) que estará ligada aos restantes elementos do hardware;

F3. Desenvolvimento de Software: Serão desenvolvidos todos os algoritmos necessários ao projeto. É também implementado o protocolo de comunicação com base nas comunicações Bluetooth;

F4. Integração do software: Serão realizados todos os testes e ajustes do software desenvolvido;

F5. Integração do protótipo: Depois de concluído o hardware e o software modular desenvolvido será efetuada a integração de duas partes do trabalho, sendo a outra desenvolvida por outro aluno, que estará responsável por implementar um sistema capaz de alimentar ultra condensadores através de radiofrequência;

 F6. Testes: O produto será testado em ambiente real, realizando todos os ajustes necessários no produto de forma a garantir o seu pleno funcionamento;

F7. Conclusões: Depois do projeto concluído serão retiradas a s conclusões referentes ao seu funcionamento e aspetos a serem melhorados no futuro;

F9. Redação da dissertação: Nesta fase será redigida a dissertação de mestrado do projeto elaborado.


Palavras chave:
Sensores, comunicação sem-fios, microcontrolador, agricultura, protoloco de comunicação

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