Pluviômetro Automatizado de Código Aberto e Baixo Custo Utilizando a Plataforma Arduíno

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Robótica

Mundialmente, inundações oriundas de chuvas são uma das catástrofes naturais mais perigosas, causando danos à vida e perdas econômicas significativas. Na gestão urbana, o monitoramento dos índices pluviométricos é uma preocupação latente, pois as chuvas geram consequências que atuam diretamente no funcionamento das cidades, sem falar na probabilidade de tragédias. O Brasil possui o Plano Nacional de Gestão de Riscos e Respostas a Desastres, conduzido pelo Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (CEMADEN). Como base nesse plano, o CEMADEN elegeu um grupo de municípios a serem monitorados por meio de pluviômetros automatizados. Porém, essa iniciativa consegue prover cobertura de um número pouco expressivo de municípios. Atualmente, de um total de 5570 municípios da federação, 957 são monitorados (17,18%). Além disso, os pluviômetros automatizados disponíveis no mercado possuem alto custo. Isso, em geral, torna proibitiva a aquisição destes equipamentos por municípios de pequeno porte, pois muitos deles sequer contam com secretaria de defesa civil estruturada, com orçamento próprio. Com base nesse cenário, o presente trabalho propõe utilizar os avanços e artefatos tecnológicos que emergiram com o paradigma da Internet of Things (IoT), para o projeto e desenvolvimento de um pluviômetro automatizado de código aberto e baixo custo. Essencialmente, é utilizado o módulo microcontrolador ESP8266, o qual é considerado um dos componentes eletrônicos que revolucionou o movimento maker por ter baixo custo e possuir conectividade suficiente para ser aplicado em projetos de IoT. Adicionalmente, são acoplados ao microcontrolador, sensores de umidade e temperatura (DHT22), e um pluviômetro basculante, ambos de custo adequado aos requisitos do projeto. Até o momento, foram desenvolvidas a placa de circuito impresso e a programação do dispositivo para transmitir os dados mensurados ao servidor. Para transmissão dos dados, é utilizado o protocolo Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), próprio para aplicações IoT. Essencialmente, os dados aferidos pelo dispositivo desenvolvido são transmitidos via MQTT e publicados (publish) em formato de tópicos em uma entidade central (Broker MQTT), que está instalado em um servidor em nuvem. Uma vez que os dados estão disponíveis no Broker, outras aplicações podem se inscrever (subscribe) nos tópicos para obter os dados mensurados. A utilização dessa arquitetura garante um grau elevado de compatibilidade do dispositivo projetado, pois ele pode fornecer dados para diferentes aplicações de forma transparente, bastando que a aplicação de aquisição de dados conheça os tópicos publicados no Broker MQTT. Um exemplo típico, seria a possibilidade de integração com o Sistema Integrado de Informações sobre Desastres - S2ID, desenvolvido pelo Centro de Estudos e Pesquisas em Engenharia e Defesa Civil da UFSC. Os próximos passos do projeto são: (i) instalação no IFSul Câmpus Charqueadas para experimentação em campo; e (ii) análise e discussão dos resultados obtidos.Além da solução aberta e de baixo custo (que pode ser replicada por equipes técnicas de diferentes municípios), o fornecimento de uma estação pluviométrica ao município de Charqueadas será um das contribuições do presente projeto.

Participantes

SAMIRA BORBA DE OLIVEIRA

Escuela

Instituto Federal Sul-rio-grandense

BRASIL-Rio Grande do Sul-Charqueadas