Geolocalização de dispositivo de baixo consumo em ambiente rural
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Data de Publicação: | 2019 |
Outros Autores: | |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8449 |
Resumo: | Devido ao crescente interesse no desenvolvimento de sistemas de Internet das Coisas, há uma alta demanda nos últimos anos de dispositivos eletrônicos geolocalizados. Surge, então, a necessidade de realizar a geolocalização de dispositivos em grandes áreas, como no ambiente rural, tendo como fator limitante o consumo energético. O projeto desenvolvido apresenta uma solução onde o dispositivo geolocalizado, tracker, demanda baixo consumo ao utilizar um rádio LoRa, que emprega tecnologia Low Power Wide Area Network (LPWAN). É realizado o cálculo que leva à posição do dispositivo através de algoritmos de Time Difference of Arrival (TDOA) e de Received Signal Strength Indicator (RSSI). A arquitetura do sistema é composta por três bases que formam uma região triangular onde o tracker se encontra. Essas bases utilizam módulos GPS para atingir sincronia temporal com precisão de centenas de nanossegundos. Foram realizados testes que resultaram em estimativas com exatidão entre 66 m e 253 m e precisão entre 32 m e 210 m para o método do TDOA. A partir dos dados de tempos e posições encontrados, o sistema foi modelado em MATLAB obtendo resultados próximos aos observados na prática. |
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2020-11-11T14:42:57Z2020-11-11T14:42:57Z2019-05-20YOSHITOME, Eric Hideo; CRUZ, João Vitor Rodrigues da. Geolocalização de dispositivo de baixo consumo em ambiente rural. 2019. 75 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Eletrônica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Curitiba, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8449Devido ao crescente interesse no desenvolvimento de sistemas de Internet das Coisas, há uma alta demanda nos últimos anos de dispositivos eletrônicos geolocalizados. Surge, então, a necessidade de realizar a geolocalização de dispositivos em grandes áreas, como no ambiente rural, tendo como fator limitante o consumo energético. O projeto desenvolvido apresenta uma solução onde o dispositivo geolocalizado, tracker, demanda baixo consumo ao utilizar um rádio LoRa, que emprega tecnologia Low Power Wide Area Network (LPWAN). É realizado o cálculo que leva à posição do dispositivo através de algoritmos de Time Difference of Arrival (TDOA) e de Received Signal Strength Indicator (RSSI). A arquitetura do sistema é composta por três bases que formam uma região triangular onde o tracker se encontra. Essas bases utilizam módulos GPS para atingir sincronia temporal com precisão de centenas de nanossegundos. Foram realizados testes que resultaram em estimativas com exatidão entre 66 m e 253 m e precisão entre 32 m e 210 m para o método do TDOA. A partir dos dados de tempos e posições encontrados, o sistema foi modelado em MATLAB obtendo resultados próximos aos observados na prática.Due to the rising interest in the development of Internet of Things, there has been a high demand of geolocated electronic devices in the last few years. The necessity to carry out the geolocation of devices in large areas, such as the rural environment, has the energy consumption as a limiting factor. The developed project presents a solution where the geolocated device, tracker, demands low power consumption using a LoRa radio, which employs Low Power Wide Area Network (LPWAN) technology, performing calculations that lead to the position of the device through algorithms of Time Difference of Arrival (TDOA) and Received Signal Strength Indicator (RSSI). The system architecture consists of three bases that arrange a triangular region where the tracker is located. These bases use GPS modules to achieve temporal synchronization with the precision of hundreds of nanoseconds. Tests were performed, resulting in estimates of accuracy between 66 m to 253 m and precision between 32 m to 210 m for the TDOA method. Using the found data of timestamps and positions, the system was modeled in MATLAB obtaining results close to those observed in practice.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaCurso de Graduação em Engenharia EletrônicaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOESSistema de Posicionamento GlobalEnergia - ConsumoMATLAB (Programa de computador)Sistema global de comunicações móveisTelecomunicaçõesGlobal Positioning SystemEnergy consumptionMATLAB (Computer program)Global system for mobile communicationsTelecommunicationGeolocalização de dispositivo de baixo consumo em ambiente ruralGeolocation of low power consumption device in rural environmentinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCuritibaRebelatto, João LuizRebelatto, João LuizPeron, Guilherme de SantiMonteiro, Marcos Eduardo PivaroYoshitome, Eric HideoCruz, João Vitor Rodrigues dainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCT_DAELN_2019_1_02.pdfapplication/pdf3178377http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/8449/1/CT_DAELN_2019_1_02.pdfa7f93136084ced0550cd8199118f1f08MD51LICENSElicense.txttext/plain1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/8449/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCT_DAELN_2019_1_02.pdf.txtExtracted texttext/plain91716http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/8449/3/CT_DAELN_2019_1_02.pdf.txtbad9fd38bb229126ad6affa4ed27348aMD53THUMBNAILCT_DAELN_2019_1_02.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1331http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/8449/4/CT_DAELN_2019_1_02.pdf.jpgb547d80cc6c44b87303daa97496a6972MD541/84492020-11-11 12:42:57.567oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-11T14:42:57Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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