Sistema de monitoramento avícola sem fio: implementando LoRa com Raspberry Pi e Arduino

Abstract

O objetivo deste trabalho é desenvolver um sistema de monitoramento avícola sem fio para monitorar temperatura e umidade em incubadoras, utilizando tecnologia LoRa com Raspberry Pi e Arduino. O estudo justifica-se pelo elevado custo das chocadeiras comerciais avançadas, o que limita sua adoção em pequenas criações. Para contornar esse problema, propõe-se um sistema de monitoramento remoto, uma funcionalidade ausente na maioria das incubadoras comerciais. A metodologia envolveu uma pesquisa bibliográfica abrangente sobre avicultura e IoT, priorizando componentes de bom custo-benefício como Arduino UNO, Raspberry Pi Zero 2 W e módulo LoRa. O sistema prototipado utiliza protoboard, resistores e jumpers conectados às portas GPIO para transmissão de sinais. O monitoramento de temperatura e umidade é realizado pela plataforma Thingspeak, com comunicação via LoRaWAN. Os testes realizados demonstraram a capacidade do sistema de monitorar e comunicar dados a curtas distâncias. O sistema funcionou a 160 metros, mas falhou a 600 metros e 1,2 km, indicando que a comunicação LoRa necessita de ajustes para maiores distâncias. Conclui-se que o sistema é eficaz para curtas distâncias, mas precisa de melhorias para ampliar seu alcance.

The aim of this work is to develop a wireless poultry monitoring system to monitor temperature and humidity in incubators, using LoRa technology with Raspberry Pi and Arduino. The study is justified by the high cost of advanced commercial brooders, which limits their adoption in small farms. To overcome this problem, a remote monitoring system is proposed, a feature missing from most commercial incubators. The methodology involved a comprehensive literature search on poultry farming and IoT, prioritizing cost-effective components such as Arduino UNO, Raspberry Pi Zero 2 W and the LoRa module. The prototyped system uses a protoboard, resistors and jumpers connected to the GPIO ports for signal transmission. Temperature and humidity monitoring is carried out using the Thingspeak platform, with communication via LoRaWAN. The tests carried out demonstrated the system's ability to monitor and communicate data over short distances. The system worked at 160 meters, but failed at 600 meters and 1.2 km, indicating that LoRa communication needs to be adjusted for longer distances. It is concluded that the system is effective for short distances, but needs improvements to extend its range.