Low cost loT monitoring solution for increased student awareness on campus

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Freitas, Leonel Dinarte Camacho
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.13/3594
Resumo: O preço do equipamento eletrónico tem descido acentuadamente nas últimas décadas. Este decréscimo favoreceu um crescimento exponencial de todo o tipo de dispositivos eletrónicos, a ubiquidade destes dispositivos torna-os quase indissociáveis dos seus utilizadores. Uma das áreas a beneficiar e igualmente a potenciar esse crescimento é a Internet das Coisas, IoT, ou seja, a possibilidade de uma ligação constante e de partilha de dados entre os mais diversos dispositivos. Em paralelo com o uso de soluções de índole comercial, tem surgido dispositivos de custo reduzido como o Arduino, que permitem criar pequenos projetos IoT de forma económica. Para além destes, outros produtos tais como as boards da Espressif Esp8266 e ESP32 já com ligação Wi-Fi incluída tem ganho notoriedade em anos recentes. O objetivo deste projeto foi precisamente o desenvolvimento de um sistema de recolha de dados de baixo custo e autónomo, que tenha utilidade para os seus utilizadores, especialmente num contexto académico utilizando o ESP32 da Espressif como base. Este sistema visa recolher dados ambientais tais como temperatura, humidade, nível de ruído, e através do uso dos sinais Wi-Fi emitidos pelos dispositivos móveis, tentar estabelecer a estimativa da ocupação de uma determinada localização. Esta informação recolhida deverá ser disponibilizada à comunidade académica tornando possível, por exemplo, aos alunos selecionar a melhor sala de estudo baseando-se na sua ocupação, ou nível de ruido. Os principais componentes destes projetos são os ESP32s e os respetivos sensores, denominados de SensingBox, e a componente de software e infraestrutura associada para processar os dados recolhidos, interagir com as SensingBox e permitir a visualização dos dados recolhidos. Além deste objetivo primário é importante fazer uma análise exploratória das potencialidades desta plataforma em projetos de baixo custo assim como as metodologias de desenvolvimento para a mesma. De certa forma este projeto visa em parte servir de guia para quem esteja a desenvolver um projeto de natureza similar. O sistema desenvolvido foi testado em dois contextos, um para aprimorar o sistema num contexto doméstico, e outro no contexto para o qual havia sido idealizado, ou seja, no Campus da Universidade da Madeira.
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spelling Low cost loT monitoring solution for increased student awareness on campusloTMicrocontroladoresp32 da espressifSistemas de monitorização de baixo custoCaptura de pacotes de redesWi-FifreeRtosESP32 microcontroller from EspressifLow cost monitoring systemWi-Fi packet captureInformatics Engineering.Faculdade de Ciências Exatas e da EngenhariaDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e InformáticaO preço do equipamento eletrónico tem descido acentuadamente nas últimas décadas. Este decréscimo favoreceu um crescimento exponencial de todo o tipo de dispositivos eletrónicos, a ubiquidade destes dispositivos torna-os quase indissociáveis dos seus utilizadores. Uma das áreas a beneficiar e igualmente a potenciar esse crescimento é a Internet das Coisas, IoT, ou seja, a possibilidade de uma ligação constante e de partilha de dados entre os mais diversos dispositivos. Em paralelo com o uso de soluções de índole comercial, tem surgido dispositivos de custo reduzido como o Arduino, que permitem criar pequenos projetos IoT de forma económica. Para além destes, outros produtos tais como as boards da Espressif Esp8266 e ESP32 já com ligação Wi-Fi incluída tem ganho notoriedade em anos recentes. O objetivo deste projeto foi precisamente o desenvolvimento de um sistema de recolha de dados de baixo custo e autónomo, que tenha utilidade para os seus utilizadores, especialmente num contexto académico utilizando o ESP32 da Espressif como base. Este sistema visa recolher dados ambientais tais como temperatura, humidade, nível de ruído, e através do uso dos sinais Wi-Fi emitidos pelos dispositivos móveis, tentar estabelecer a estimativa da ocupação de uma determinada localização. Esta informação recolhida deverá ser disponibilizada à comunidade académica tornando possível, por exemplo, aos alunos selecionar a melhor sala de estudo baseando-se na sua ocupação, ou nível de ruido. Os principais componentes destes projetos são os ESP32s e os respetivos sensores, denominados de SensingBox, e a componente de software e infraestrutura associada para processar os dados recolhidos, interagir com as SensingBox e permitir a visualização dos dados recolhidos. Além deste objetivo primário é importante fazer uma análise exploratória das potencialidades desta plataforma em projetos de baixo custo assim como as metodologias de desenvolvimento para a mesma. De certa forma este projeto visa em parte servir de guia para quem esteja a desenvolver um projeto de natureza similar. O sistema desenvolvido foi testado em dois contextos, um para aprimorar o sistema num contexto doméstico, e outro no contexto para o qual havia sido idealizado, ou seja, no Campus da Universidade da Madeira.In the last decades there has been a steep decrease in the price of electronics. This decrease has favored an exponential increase of all types of consumer electronics. The ubiquity of these devices makes them almost inseparable from their users. One area benefiting and at the same time further increasing this ubiquity is the Internet of Things, IoT, in other words the possibility of having a constant connection and data sharing amongst the most diverse devices. In parallel with the development of IoT solutions designed for Industrial use, some other low-cost devices such as the Arduino have appeared, which enable the development of small IoT projects economically. Besides the Arduino other products such as the ESP8266 and ESP32 boards by Espressif have been gaining popularity in recent years. The aim of this project is the development of a low cost, autonomous monitoring solution that is of use for the academic community. This system should collect environmental data such as temperature, humidity, noise pollution and make an estimation of the occupancy of a certain zone through the ubiquity of mobile devices by capturing their Wi-Fi request probes. The information collected will be made available for the academic community, giving the possibility of students to select the best study room based on the occupancy or noise level of the different rooms. The main constituents of the project are the ESP32s with the associated sensors named Sensing Boxes, and the necessary software component and infrastructure to process the data collected and provide it to interested parties. In addition to this main objective, it is important to understand and document the potentialities of the ESP32 in low-cost projects as its development methodologies available. In a sense provide a guideline of the most important topics about this board and some sensors for anyone developing a project of similar nature. The system was tested in two contexts, one of domestic nature, and in order to fine tune and debug the system, the other in the context to which it was originally idealized, the campus of University of Madeira.Baras, KarolinaBrito, Lina Maria Pestana Leão deDigitUMaFreitas, Leonel Dinarte Camacho2021-08-06T09:03:57Z2021-05-21T00:00:00Z2021-05-21T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.13/3594202752887enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2022-09-05T12:56:34Zoai:digituma.uma.pt:10400.13/3594Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T15:06:52.777732Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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