Dispositivo de interligação multi-rádio de longo alcance para redes de sensores com alimentação solar

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

A emergência das redes de sensores e actuadores sem fios e a sua integração numa estrutura mais global descrita pela “Internet das Coisas” (IoT), tem permitido a expansão dos sistemas inteligentes a novos domínios de actividade humana. Um desses domínios é a Agricultura de Precisão (AP) cujo o potencial ao nível da sua sustentabilidade só é efectiva quando suportada numa gestão optimizada dos recursos existentes. Uma rede de sensores e actuadores de nova geração necessita de equipamentos versáteis, reconfiguráveis e com níveis de autonomia elevados. Sendo uma das peças âncora de uma rede deste tipo, o nó sensor e actuador remoto é constituído essencialmente por quatro blocos, nomeadamente a unidade sensorial/actuação, a unidade de controlo, a unidade de comunicação rádio e a unidade de fornecimento de energia. Do ponto de vista da comunicação rádio, esta deve ser estabelecida quer a curta quer a longa distância de modo a aumentar a área de cobertura. Por outro lado, a autonomia energética deve ser igualmente reforçada. Neste trabalho apresenta-se o projecto, implementação e teste de um sistema completo para uma rede de sensores e actuadores capaz de operar em diversas bandas de rádio, permitindo-lhe elevado grau de adaptação. Neste contexto, a implementação de um equipamento energeticamente eficiente e com múltiplas formas de comunicação rádio permitem-lhe interagir com outros equipamentos e utilizar infra-estruturas já existentes, podendo ser um encaminhador para a Internet.