Busca-se que o aluno use uma insfraestrutura LoraWAN para analisar dados para estimar os praâmetros que modelem um canal indoor e outdoor no câmpus e arredores. Este projeto visa dar continuidade a projeto anterior (descrito abaixo), cujos resultados podem ser vistos aqui. 

Alcance de dispositivos LoRa em locais indoor/outdoor 

As atividades a serem realizadas se situam dentro do contexto do projeto de pesquisa aprovado no edital 34/2021/PROPPI-DAE intitulado "Análise do alcance de uma rede LoRaWAN no câmpus Itajaí e arredores".   

O aluno deverá:

• Se apropriar de documentação técnica de equipamentos comerciais que conformam a rede LoRa (gateways, end-devices).

• Propor o planejamento da distribuição dos end-devices dentro do câmpus Itajaí durante o periodo previsto de medição.

• Executar o planejado e analisar os dados após o registro de todas as medições.

• Realizar um relatório com os resultados e conclusões.

Caso seja de interesse das parte, as atividades podem ser estendidas por um periodo adicional, com o objetivo de realizar medições fora do câmpus, conforme previsto no projeto.

As redes sem fio de baixa potência e longo alcance (LP-WAN) tem sido exploradas em aplicações de monitoramento remoto, rede de sensores e IoT. Mais precisamente, estamos trabalhando com LoRa e LoRaWAN. Precisa-se de alunos para contribuir com melhorias incrementais na nossa construção de protóltipos de comunicaçãgo compatíveis com LoRaWAN em alguns dos seguintes tópicos:

• Teste de gateway para estudos em abientes abertos (outdoor): Contamos com um gateway modelo ITG200 e precisamos colocar ele em um case plástico (conforme ficha técnica) para proteção. Após isso, o aluno poderá  aprender como realizar a configuraçãro do gateway,  e na sequência realizar testes de comunicação com nó sensor (e.g. este aqui e este aqui),  verificando dessa forma o seu funcionamento em ambientes abertos. Posteriormente, testes em ambientes externos ao câmpus poderão ser agendados.

• Instalação de estação meteorológica: Montar e verificar o funcionamento da estação meteorológica, assim como propor local de instalação e complementos de hardware necessários para sua operação permante. Finalmente, realizar a instalação em local determinado.

• Dimensionamento de sistema de medição de consumo de água no câmpus: Inspirado em protótipo inicial de medição de nível da caixa d'água (ver caixa próxima  à entrada de manutenção) aluno deverá listar todos os componentes de um sistema de medição de nível de ambas caixas, entrada deágua ao câmpus, além de outros requisitos pontuais. 

• Implementação de gateway própio Implementação em hardware de gateway LoRaWAN a partir de placas de desenvolvimento, que seja escalável e com peças relativamente fáceis de conseguir no Brasil.

• Integração de placa arduino + shield LoRa na rede LoRaWAN: Contamos com shield LoRa compatível com arduino. O aluno deverá integrar ambos placa e shield e realizar a programação para testes com gateway LoRa. Uma aplicação de leitura de sensores a modo de exemplo deverá ser implementada para verificar o seu funcionamento.

 Existem alguns tipos de clorofila, todas elas sensíveis à luz. Desas maneira, escolhendo uma faixa de luz de excitação e medindo a sua reflectância (ou transmitância), poderse-ia extrair uma medida indireta da quantidade de clorofila. O aluno deverá avaliar um sensor comercial RGB, de forma a verificar sua compatibilidade na leitura de nível de clorofila com amostras preparadas em laboratório. Em um primeiro momento, precisa-se que o aluno entenda bem o princícpio físico da leitura da clorofila e seus tipos. Em um segundo momento, o aluno será auxiliado na montagem e funcionamento do sensor junto a microcontrolador. Em seguida, o aluno deverá adequar a estrutura do sensor e cenário de teste conforme necessário. Finalmente, deverá realizar medições em ambiente controlado para poder chegar em conclusões que embasem a continuidade do projeto. Esse trabalho poderá servir como complemento para um módulo de leitura de parâmetros de água de mar sendo desenvolvido em TCC.

Atualmente, sistemas de monitoramento de variáveis d'água estão sendo desenvolvidos no IFSC. Precisa-se de alunos com conhecimentos básicos em eletrônica e microcontroladores que visem contribuir com melhorias incrementais em alguns dos seguintes trabalho:

1. Circuito de condicionamento de sensor analógico de tipo eletrodo de íon seletivo: Esse tipo de sensores responde a variáveis específicas tais como pH, amônia, nitrato, etc. Sondas analógicas existem no mercado. O aluno deverá implementar um circuito de condicionamento de sinal, cuja saída seja um sinal digital com protocolo de leitura para microcontrolador (e.g. I2C). Esse trabalho é complemento a um sistema de monitoramento de água de aquários desenvolvido em TCC.

2. Circuito de condicionamento para sensor de condutividade elétrica: As sondas de condutividade elétrica funcionam a partir da aplicação de uma corrente conhecida através de placas paralelas em contato com o meio condutivo (água) , e a leitura da queda de tensão entre elas. Esse tipo de medição chamada de quatro fios extrai a medição de condutividade através da relação de tensão e corrente (Lei de ohm) e as dimensões do volume entre as placas. Para evitar eletrólise e corroção, deseja-se que o sistema funcione com corrente alternada (AC), similar a outros circuitos comerciais. O aluno deverá implementar uma versão própria da fonte de corrente alternada e circuito de condicionamento da tensão para leitura através de microcontrolador. Esse trabalho é a continuação de um outro protótipo já desenvolvido com corrente CC para um módulo de leitura de parâmetros de água de mar desenvolvido em TCC.

Atualmente, sistemas de monitoramento de variáveis d'água estão sendo desenvolvidos no IFSC. Precisa-se de alunos dispostos a replicar e melhorar a estrutura, a disposição interna de componentes do protótipo, a autonomia (energia) e/ou a comunicação versão #1 apresentado em TCC. O projeto é inspirado na iniciativa OpenCTD. Portanto precisamos:

1. Replicar a iniciativa OpenCTD (sensores de temperatura, pressão e condutividade).

2. Refazer uma versão do TCC (sensores de temperatura, turbidez, e condutividade) utilizando o sensor comercial de condutividade usado na OpenCTD: https://atlas-scientific.com/probes/conductivity-probe-k-1-0/ 

3. Projetar uma versão com mais sensores (temperatura, turbidez, condutividade, pressão e cor) e avaliar nova placa de microcontrolador (e.g. arduino nano ou adafruit adalogger).

Dando seguimento ao trabalho apresentado em TCC, precisamos de alunos que possam auxiliar nas etapas de design (projeto mecânico), construção, testes de sensores, tratamento de dados, e implementação de comunicação sem fio para implementar um protótipo funcional do coletor de lixo.

Precisa-se de alunos que possam conitribuir com o projeto e a implementação de plataformas de extração de dados de soluções IoT funcionais e com boa estética, usando ferramentas como Tago.IO , Node-RED ou similares. 

Precisamos de aluno que pensem e criem material didático para alunos de ensino médio e primeiras fases de graduação, com o objetivo de introduzir aos alunos no conceito de IoT, utilizando ferramentas simples com Arduino e comunicação LoRa. Dividir o material em tutoriais curtos, de modo que possa ser realizado um workshop estilo maker bootcamps. O projeto final deve fazer uso da rede LoRaWAN do câmpus.