Desenvolvimento de sistema IoT para monitoramento ambiental utilizando rede de sensores sem fio LoRa Mesh

Abstract

Este artigo sugere a arquitetura de um Sistema de Monitoramento Ambiental (SMA) acessível e móvel, fundamen- tado nos princípios da Internet das Coisas (IoT). O sistema adota uma rede de sensores sem fio em topologia de malha (mesh) com tecnologia LoRa, para superar as limitações de cobertura e os pontos únicos de falha das arquiteturas LoRaWAN convencionais. A proposta é coletar, processar e disponibilizar em tempo real informações sobre a qualidade do ar (Material Particulado e monóxido de carbono), bem como temperatura e umidade, seguindo as diretrizes estabelecidas pela legislação brasileira (CONAMA N° 506/2024), e, em um segundo momento, instalar o sistema no município de Morro da Fumaça, SC. A proposta arquitetônica aborda a escolha de sensores econômicos, a comunicação em malha e a plataforma na nuvem, permitindo a criação de redes de monitoramento que são tanto densas quanto escaláveis.

This paper proposes the architecture of a low-cost, mobile Environmental Monitoring System (EMS), grounded in Internet of Things (IoT) principles. The system employs a wireless sensor network with a mesh topology using LoRa technology to overcome the coverage limitations and single points of failure typical of conventional LoRaWAN architectures. The proposal aims to collect, process, and provide real-time data on air quality (Particulate Matter and carbon monoxide), as well as temperature and humidity, in compliance with the guidelines established by Brazilian legislation (CONAMA No. 506/2024). Subsequently, the system is intended to be deployed in the municipality of Morro da Fumaça, SC. The proposed architecture addresses the selection of low-cost sensors, mesh communication, and the cloud platform, enabling the creation of monitoring networks that are both dense and scalable.