Infraestrutura de comunicações e serviços para IoT em ambientes urbanos

Abstract

Nos últimos anos têm sido criticados os testes das tecnologias apenas em simuladores, por não terem em conta as condicionantes da realidade e suas influências para os utilizadores em ambiente real. Tais críticas têm levado à realização de testes em ambientes reais, tendo, contudo, um efeito agravante que é a exigência de uma infraestrutura grande e cara, o que torna mais difícil aos investigadores e desenvolvedores o acesso às mesmas. Por vários motivos, incluindo os custos de desenvolvimento em ambientes reais, tem existido um aumento da diferença entre a tecnologia desenvolvida no momento e a tecnologia disponibilizada para o público em geral, o que gerou um crescente interesse em criar laboratórios em condições reais pelo mundo inteiro, chamados laboratórios vivos. Estes laboratórios têm por objetivo disponibilizar as tecnologias em desenvolvimento, fornecendo o acesso aos investigadores interessados, assim permitindo que sejam feitos testes e demonstrações nestas plataformas, obtendo resultados realísticos. Tal poderá acelerar a finalização destas tecnologias, ajudando a reduzir a diferença entre as tecnologias disponíveis e as tecnologias a serem desenvolvidas no momento. Este trabalho apresenta contribuições para o projeto PASMO, que vai fornecer uma plataforma que disponibiliza tecnologias recentes para testes e desenvolvimento. As contribuições apresentadas neste trabalho para a plataforma estão divididas em três partes, que são: planeamento, eletrónica e controlo de rede. A parte de planeamento consiste em decidir a localização dos equipamentos da plataforma, mas, como a plataforma tem de funcionar em diversas condições temporais, foi necessário a execução de vários testes que servem para verificar os limites das várias tecnologias escolhidas, de forma a garantir o bom funcionamento da plataforma mesmo em condições adversas. Assim sendo, neste trabalho foram feitos testes de LoRa e Wi-Fi, em que se obteve um alcance superior a 500 metros para o Wi-Fi, e um alcance de 100 metros para os sensores de estacionamento de LoRa testados. Com base nos resultados obtidos foram selecionadas algumas opções de localização dos dispositivos. A parte de eletrónica resume-se na criação de um sistema heartbeat, que controla se o equipamento da plataforma está a funcionar normalmente, e caso exista algum problema pode remover temporariamente a energia ao equipamento da plataforma de forma a obrigar a um reiniciar. Esse sistema, tem um circuito para controlar a energia fornecida aos equipamentos da plataforma, e além disso, o sistema heartbeat tem um dispositivo de processamento, que monitoriza um desses equipamentos e controla o circuito. Verificou-se que com a solução desenvolvida se consegue monitorizar um Access Point. Na parte controlo de rede foi feito um programa que consegue comunicar com cada um dos sistemas heartbeat, que consegue controlar cada um deles sem a necessidade da deslocação ao local do equipamento.

In recent years, it has been criticized to only test technologies at simulators, before being applied for everyone to use. Due to these critics, it is now necessary to test all technologies in real environment. However, some technologies require a large and expensive infrastructure, making it difficult for researchers to access. For some reasons, including the reasons above, there has been an increasing difference between the technologies used and the technologies in development. This generates a growing interest in creation of open living labs around the world. These laboratories are made to provide recent technologies, giving access to researchers interested in its development. Allowing test and demonstrations at these platforms for realistic results. This will help in finalizing the technologies, which will reduce the gap between available technologies and the technologies in development at the moment. This thesis presents some contributions made for the PASMO project, which will provide a platform where will be possible to test and develop some recent technologies. These contributions can be divided in three different parts: planning, electronic e network control. In the planning part it was discussed where the equipment will be deployed. To select the locations, it was necessary to tests the technologies used under different climatic conditions. These tests were made to know the limits of the technologies used, in order to guarantee that the platform works in adverse conditions. The tests were made on Wi-Fi and LoRa, and analysing the results obtained we concluded that the range of Wi-Fi is more than 500 meters and the range of LoRa parking sensors is 100 meters. Based on these results, some options were selected to the places of equipment. In the electronic part, it is the projection of a heartbeat system. This system will check if the platform equipment is operating normally. In case of problems, this system can temporarily remove the power of the equipment, to make a hard reset on the equipment. For this it was necessary to create a circuit to control the energy and a program to a microcontroller that will check the equipment and control the circuit. With the solution developed it was verified that an access point can be monitored. For the network control part, a program has been made that can communicate with each heartbeat system. With this program, the user can control and monitor each heartbeat system without having to go to the location of the equipment.