Monitorização ambiental em espaços florestais com rede de sensores sem fios

O objectivo deste projecto é desenvolver um sistema de monitorização florestal recorrendo às Redes de Sensores sem Fios. Para a monitorização florestal foi desenvolvido um protótipo cuja função é obter periodicamente os valores de temperatura, humidade, luminosidade, tensão nas baterias e a indicação do nível de sinal de rádio frequência recebido (RSSI- Received Signal Strength Indicator). O equipamento referido foi instalado num ambiente exterior, com características semelhantes à de interesse de modo a permitir avaliar os efeitos do ambiente no desempenho da rede. O funcionamento das Redes de Sensores sem Fios, baseadas no protocolo ZigBee, foi estudado e depois aplicado para transmitir os valores obtidos. Os dados referidos percorrem a rede ZigBee até alcançar a estação base, que tem como função processar, manipular, armazenar numa base de dados e disponibilizar os dados em tempo real através de uma página de Internet. Como os dados são armazenados é sempre possível efectuar uma consulta à base de dados para realização de estudos e estatísticas. Tendo em conta a capacidade limitada dos sistemas de armazenamento de energia utilizados em ambientes exteriores, foi desenvolvido um algoritmo que permite comutar os dispositivos na rede ZigBee de router para end-device e vice-versa, de modo a diminuir o consumo de energia e aumentar o tempo de vida da rede. Este algoritmo foi testado numa situação em que os nós sensores estão colocados em linha, existindo um único salto entre os mesmos.

Efeito do ganho da antena nas perdas de percurso de uma ligação

O presente trabalho tem como objectivo principal a realização de um estudo do efeito do ganho das antenas nas perdas de percurso de uma ligação na banda de frequência ISM (Insdustrial Scientific and Medical) nos 2,4 GHz. Para tal, foram utilizadas 14 antenas de 7 tipos diferentes (2 monopolo, 2 colineares, 2 grelhas, 2 Yagi, 2 painéis, 2 parabólicas e 2 helicoidais) com ganhos a variar desde os 1,3 a 23 dBi. Inicialmente, obtiveram-se os parâmetros fundamentais das antenas utilizadas, nomeadamente o diagrama de radiação e o ganho. Desenvolveu-se um sistema, que permite a medição do diagrama de radiação de forma automática através de um motor passo a passo. Uma aplicação desenvolvida em ambiente Matlab realiza o controlo do motor e desenha o respectivo diagrama em tempo real. Para a realização das medições da propagação do sinal desenvolveu-se um sistema que interliga a antena receptora a um computador portátil através de um analisador de espectros. À medida que as medições são efectuadas, a atenuação do sinal em função da distância é determinada e apresentada graficamente no computador sendo, ainda, representada a atenuação esperada no espaço livre. Para isto, implementou-se uma aplicação em ambiente Matlab que faz o tratamento e representação dos dados. Tendo-se conhecimento dos parâmetros das antenas, e com o sistema de medição implementado, passou-se às medições da propagação do sinal em diferentes meios, tais como, meio sem obstáculos, meio urbano, meio florestal caracterizado por troncos no percurso de propagação e meio florestal caracterizado por folhagem no percurso de propagação. Em cada meio foram efectuadas medições para 37 combinações de antenas, com ganhos conjuntos a variar desde os 2,6 até o 46 dBi. As medições foram efectuadas com a colocação da antena emissora numa posição fixa e com o afastamento da antena receptora em intervalos de 5 metros, até os 150 metros, seguindo a linha de máxima radiação entre ambas as antenas. Ainda, para os meios sem obstáculos e florestais, foram efectuadas medições para dois ângulos em relação à linha indicada, sendo estes de 30° e 330°, respectivamente. Com base nos resultados obtidos, verificou-se um aumento da atenuação à medida que se passou para meios mais obstruídos, sendo que, para o meio sem obstáculos a atenuação aproxima-se da curva do espaço livre. No meio urbano observou-se que a atenuação aumentou ligeiramente. No entanto, esta não é muito significativa quando comparada com a atenuação no espaço livre. Por último, notou-se um grande aumento da atenuação nos meios florestais, ao nível dos troncos e da vegetação, sendo superior para esta última. Relativamente às antenas, verificou-se que existe um aumento da atenuação na medida que o ganho destas aumenta, sendo mais visível para meios com maior obstrução (florestais). Para a situação em que as antenas encontram-se com desvios de 30° e 330°, verificou-se que este aumento é mais significativo para as antenas directivas (ganhos superiores).

Estudo de caso das levadas agrícolas da Madeira

O ecoturismo é, hoje, uma tendência relevante no Turismo Mundial. Sendo a Região Autónoma da Madeira tão rica em recursos naturais, distinguida pela sua Laurissilva, como Património Mundial Natural da UNESCO, desde 1999, impõe-se a necessidade de explorar sustentadamente parte integrante da Ilha, de que a Levada Nova, situada no concelho da Calheta, é um exemplo significativo. Temos como objetivos principais promover o aproveitamento dos recursos físicos (casas de abrigo do IGA) e naturais já existentes, bem como dinamizar a Levada Nova na vertente turística, no pressuposto de que existem condições para a continuidade deste produto turístico no futuro, tendo em vista a sua sustentabilidade económica. Na metodologia empregue distinguem-se dois âmbitos, o teórico e o prático. Em termos teóricos, recorremos à revisão bibliográfica da temática em estudo. A componente prática baseou-se no trabalho de pesquisa, efetuado no campo, a fim de reconhecer, recolher dados para caraterização do espaço e elaborar o levantamento dos recursos suscetíveis de potenciação ecoturística. Num segundo momento, os dados foram organizados, através do programa de georeferenciação ArcGis, de modo a elaborar um roteiro turístico no espaço definido. Os dados obtidos através da observação direta no terreno - ao longo da Levada Nova - permitem-nos afirmar que a vegetação predominante engloba núcleos florestais de eucaliptos e pinheiros, existindo também pequenos bosquetes de Laurissilva, onde se destacam espécies como o til (Ocotea foetens), o loureiro (Laurus novocanariensis), o perado (Ilex perado), o folhado (Clethra arborea) e o vinhático (Persea indica). Os terrenos abaixo da Levada apresentam variedade nos produtos cultivados (banana, cana-de-açúcar, batata, feijão, vinha e pomares), em consequência de uma irrigação regular e do clima. Como conclusão verificamos a necessidade de uma maior dinamização turística no concelho da Calheta, que contribua para suster a decadência do comércio tradicional e o abandono do património.