Descrição
Sistema IoT LoRaWAN Open Source para Monitoramento e Gestão do Consumo de Água em Campus Universitário
João A. R. Paviani¹, Weslley R. Camilo², Luiz H. A. Correia¹
¹Departamento de Ciência da Computação/ICET – Universidade Federal de Lavras (UFLA) Caixa Postal 3037 – 37200-000 – Lavras, MG – Brazil
²Departamento de Automática/EENG – Universidade Federal de Lavras (UFLA) Caixa Postal 3037 – 37200-000 – Lavras, MG – Brazil
joao.paviani@ufla.br, lcorreia@ufla.br, weslley.ribeiro@ufla.br
Palavras‑chave: IoT; LoRaWAN; medição inteligente de água; gestão hídrica; campus universitário.
Este trabalho descreve a implementação e a validação de um sistema IoT de código aberto para monitoramento setorizado do consumo de água em um campus universitário. O estudo de caso foi realizado na UFLA, com 11 pontos de consumo monitorados ao longo de 46 dias.
A arquitetura integra hidrômetros SAGATECH US‑5.0 com saída por pulsos (1 pulso/L), comunicação LoRaWAN (protocolo de rede de longo alcance e baixo consumo) com gateway Browan, servidor de rede ChirpStack (v4), processamento em Python e banco de dados MySQL, com visualização em Grafana. A avaliação considerou RSSI (Received Signal Strength Indicator; potência recebida, em dBm), SNR (Signal‑to‑Noise Ratio; relação sinal‑ruído, em dB) e PDR (Packet Delivery Rate; razão entre pacotes recebidos e esperados). A acurácia foi verificada pela comparação entre medição automatizada (AMI, Abordagem de monitoramento IoT) e medição manual (AMM, Abordagem de Medição manual), via erro percentual relativo.
Observou‑se PDR elevado na maior parte dos dispositivos, com exemplos de 96,11% (Reitoria) e 96,47% (DCC), e um caso de 85,69% (DAE) associado a maior instabilidade de SNR. No campus da UFLA, Reitoria corresponde à administração central; DCC, ao Departamento de Ciência da Computação; DAE, ao Departamento de Administração e Economia; e Biblioteca, à Biblioteca Central. Os erros relativos variaram entre −0,434% e +0,459%, compatíveis com o limite de ±2% estabelecido pelo INMETRO para hidrômetros em operação, indicando adequação da solução para gestão hídrica setorizada e suporte à tomada de decisão.
Agradecimentos:
Os autores agradecem o apoio institucional da UFLA e agências de fomento (CAPES/CNPq/FAPEMIG).
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