Sistema de monitoramento de parâmetros ambientais na piscicultura: redes IOT.

• Autor(a) principal: Mendes, Felipe Soares
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-01032024-103434/
• topic: Environmental monitoring; Internet of things; Internet das coisas; Monitoramento ambiental; Multispectral sensors; Optical sensors; Sensores ópticos

A criação de peixes exige controle sobre a qualidade da água do ambiente utilizado tanto para garantir a produtividade da piscicultura quanto para minimizar os impactos ambientais da atividade no meio ambiente. Neste contexto o presente trabalho apresenta a proposta de um sistema de monitoramento de parâmetros ambientais voltados para a piscicultura utilizando redes IoT e sensores multiespectrais. O sistema utiliza dos princípios ópticos das variáveis de estudo, tais como clorofila-a (Chl-a), CDOM (Colored Dissolved Organic Matter) e Turbidez para relacionar a resposta dos sensores multiespectrais com as concentrações dos parâmetros monitorados. O sistema de monitoramento é composto por um módulo de controle composto por uma placa ESP32 com módulo WiFi integrado, um controlador de corrente dos LEDs (Light Emitting Diode) de excitações, sensor multiespectral, uma interface local e uma bateria. O sistema proposto está compostode duas sondas, uma de temperatura constituída por material impermeável PVC Aquatherm e uma rede de sensores DS18B20 conectados em um barramento de comunicação digital OneWire configurados com um circuito de autoendereçamento; e a outra sonda constituída por material polimérico escuro (ABS) para inibir a interferência de luz externa, e fibra óptica para conduzir a luz entre o módulo de controle e o meio de monitoramento. A configuração do controlador foi realizada em ambiente de desenvolvimento em linguagem C++, com comunicação sem fio a Internet para transmissão dos dados e disponibilização em um servidor em nuvem com visualização em um front-end web. O sistema integrado com todas as unidades descritas acima mostra ser um sistema portátil, configurável, eficiente, e de baixo custo para o monitoramento de parâmetros ambientais da piscicultura, possibilitando o acompanhamento remoto das condições do meio aquático utilizado na piscicultura. Os resultados obtidos com o sistema proposto mostraram uma elevada reprodutividade em relação aos sistemas comerciais no sensoriamento de Chl-a, CDOM e turbidez. O sistema de monitoramento de gradiente de temperatura mostrou precisão de mediação de gradientes de temperatura de ate 0,5 oC de diferença.