Localização e rastreamento 3D usando comunicação sem fio LoRa - Micheletti, José Antonio (2021)
A Internet das Coisas (IoT) tem necessitado cada vez mais soluções que atendam requisitos de conectividade, como adequada velocidade de comunicação de dados, longa distância de comunicação e baixo consumo de energia. Novas tecnologias vêm surgindo, como as redes de comunicação sem fio de longa distância e baixo consumo de energia (LPWAN), na tentativa de suprir essas necessidades, aliadas a custos baixos e maior escalabilidade. Uma delas é o LoRa (Long Range), que é uma tecnologia de comunicação sem fio de longa distância e que faz parte do protocolo LoRaWAN. Aplicações nas redes de sensores sem fio (WSN) envolvendo essa tecnologia têm sido amplamente empregadas, trazendo bons resultados. Dentre as novas aplicações de IoT, envolvendo também Cidades Inteligentes, a localização e o rastreamento em 3D de objetos usando comunicação sem fio têm se destacado como uma área em contínuo desenvolvimento. Apesar de diversos métodos para localização 3D usando comunicação sem fio poderem ser encontrados na literatura, poucos estão disponíveis com aplicações em longa distância. Com relação ao rastreamento, até o momento pouco foi desenvolvido, especialmente para aplicações não específicas dentro do contexto de WSN. Neste sentido, este trabalho utilizou a comunicação sem fio LoRa associada a sensores de altitude, para desenvolver e validar experimentalmente uma plataforma automatizada de localização 3D para aplicações focadas em ambientes internos, com possibilidade de aplicação também para rastreamento. O método aplicado para cálculo do posicionamento 3D do objeto utiliza a técnica de trilateração usando a potência do sinal recebido entre dispositivos (RSSI). Testes operacionais considerando as características do rádio de comunicação e os parâmetros do LoRa permitiram atingir a melhor calibração do sistema. Adicionalmente, um tratamento estatístico das medidas proporcionou melhor exatidão dos resultados. Os resultados de localização foram bons, apresentando satisfatória exatidão, com erro máximo na ordem de poucos metros. Os resultados demonstram também a possibilidade de aplicação para rastreamento, porém, demandando melhorias para diminuição da variabilidade de medição da rota rastreada.