Estudo e aplicação do ESP32H2 em redes IoT baseadas no protocolo Zigbee

Abstract

Este trabalho tem como objetivo explorar o potencial do microcontrolador ESP32-H2 no desenvolvimento de aplicações voltadas para a Internet of Things (IoT), destacando suas possíveis capacidades de integrações com sensores e protocolos de comunicação. O ESP32-H2, fabricado pela Espressif Systems oferece suporte nativo a Zigbee, sendo esse, um protocolo de comunicação escolhido neste trabalho, por ser bastante utilizado em projetos de automação residencial. A metodologia adotada neste trabalho envolveu o setup e a configuração do ambiente de desenvolvimento do ESP32-H2, a implementação de uma aplicação utilizando um sensor externo de umidade, HTU2X, o próprio chip de temperatura integrado no ESP32-H2 e um sensor virtual criado dentro dos códigos de desenvolvimento do firmware com o intuito de testar e utilizar a comunicação via Zigbee com um coordenador em uma rede doméstica. Os resultados obtidos mostraram a viabilidade de uso do ESP32-H2 em redes Zigbee, tendo uma vasta flexibilidade para adaptação em diferentes contextos de IoT, assim como, diversos protocolos já definidos em sua database que facilitam a conexão de mais sensores conforme a necessidade do usuário. O presente estudo tenta evidenciar que o ESP32-H2 é uma alternativa para o desenvolvimento de dispositivos conectados sem fio, assim como contribui para a disseminação do uso de microcontroladores em projetos IoT podendo servir como base para futuras pesquisas.

This work aims to explore the potential of the ESP32-H2 microcontroller in the development of applications focused on the Internet of Things (IoT), highlighting its possible capabilities for integration with sensors and communication protocols. The ESP32-H2, manufactured by Espressif Systems, offers native support for Zigbee, which was the communication protocol chosen in this study due to its widespread use in home automation projects. The methodology adopted in this work involved setting up and configuring the development environment for ESP32-H2, implementing practical applications using an external humidity sensor (HTU2X), the internal temperature sensor integrated in the ESP32-H2, and a virtual sensor created within the development code in the firmware in order to test and utilize Zigbee communication with a coordinator in a home network. The results showed the feasibility of using the ESP32-H2 in Zigbee networks, with great flexibility for adaptation to different IoT contexts, as well as various pre-defined protocols in its database that facilitate the connection of additional sensors as needed by the user. This study seeks to demonstrate that the ESP32-H2 is an alternative for the development of wireless connected devices, and it also contributes to the dissemination of the use of microcontrollers in IoT projects, potentially serving as a foundation for future research.