O Projeto
O projeto piloto demonstrador das potencialidades de uma rede de comunicações, teve como base uma rede de comunicações Low-Power Wide-Area Network (LPWAN) baseada no protocolo LoRaWAN.
A especificação LoRaWAN® é um protocolo de rede de baixa potência e para áreas amplas (LPWA) projetado para conectar, sem fios, 'coisas' alimentados por bateria, à internet em redes regionais, nacionais ou globais, e visa os principais requisitos da Internet das coisas (IoT), como serviços de comunicação bi-direcional, segurança ponta a ponta, mobilidade e localização.
Gateways
Devido às limitações de tempo foi necessário utilizar as três gateways que já possuíamos. Trata-se uma gateway industrial da empresa RAKWireless (RAK7249). Esta gateways possui 16 canais, GPS, e GSM/LTE (ligação de dados 4G). No entanto, necessita de ligação à rede elétrica pois ainda não foram adquiridos os paineies solares e baterias.
Com os requisitos dos locais como sendo a altitude, ligação à rede e alguma abrangência, os locais selecionados para a colocação das três gateways foram: A capela de S. Leonardo da Galafura (excelente local a cerca de 700m de altitude e a capela está eletrificada); a Quinta do Crasto (local onde o grupo já tem projetos em curso); e a Quinta do Seixo (local com alguma altitude e que se situa na margem sul do Rio Douro).
Localização das Gateways
Gateway Capela de S. Vicente da Galafura
Gateway Quinta do Seixo
Gateway Quinta do Crasto
Módulos Sensores
Os módulos sensores foram desenvolvidos por António Valente (IoT AgroIntelligence Node). Estes módulo, baseados no CubeCell Development Board, podem conter diversos tipos de sensores. Neste projeto foram utilizados os seguintes sensores:
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Watermark da Irrometer. Este sensor mede a pressão que a água exerce no solo.
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BME680 da Bosch. Este sensor mede a temperatura e a humidade do ar, assim como, a pressão atmosférica e pode detectar uma ampla gama de gases, como compostos orgânicos voláteis (VOC).
- 5TE da Meter Group. Trata de um sensor do teor de água no solo, a condutividade elétrica do solo (EC - Electrical Conductivity) e temperatura do solo. O 5TE usa um oscilador a 70 MHz para medir a permissividade dielétrica do solo para determinar o conteúdo de água, um termistor em contato térmico com os pinos do sensor fornece a temperatura do solo, enquanto os parafusos na superfície do sensor medem a EC. O sensor tem uma saída digital SDI-12. O módulo desenvovido está preparado para sensores SDI-12, pois este protocolo é muito utilizado em sensores para a agricultura.
- ATMOS41 da Meter Group. Trata-se de uma estação meteorológica All-in-One que inclui 12 sensores meteorológicos num único dispositivo compacto para as condições atmosféricas. O ATMOS41 mede a temperatura e humidade do ar, a pressão atmosférica e de vapor, a velocidade (média e máxima num período de tempo) e direção do vento, pluviosidade, radiação solar e o número de relâmpagos e sua distância. O ATMOS41 também comunica os seus dados com o módulo IoT AgroIntelligence por SDI-12.
Foram desenvolvidos nove módulos sensores, quatro com sensores Watermark, três com sensores BME680, um com o sensor 5TE e outro com a estação meteorológica ATMOS41. Os sensores foram distribuídos pelas três quintas do douro da seguinte forma: Quinta do Seixo - dois sensores Watermark e um BME680; Quinta do Infantado - um sensor Watermark e um BME680; Quinta do Crasto - um sensor Watermark, um BME680, um 5TE e a estação ATMOS41. A Quinta do Crasto possuí mais sensores pois já existe um historial de colaborações em projectos em conjunto com a Altice Labs, a Globaltronic e a [Geodouro](http://www.geodouro.pt/index.php.
Quinta do Seixo
Quinta do Infantado
Quinta do Crasto
