FONTES DE ALIMENTAÇÃO PARA SISTEMAS IOT DE MONITORAMENTO HÍDRICO: AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL E RECOMENDAÇÕES TÉCNICAS

Descrição

O crescimento acelerado das aplicações de Internet das Coisas, especialmente por meio de redes de sensores sem fio aplicadas ao monitoramento de sistemas de abastecimento de água tem evidenciado um gargalo crítico na implantação dessas soluções: a disponibilidade e a confiabilidade da alimentação elétrica dos dispositivos em pontos remotos, onde o acesso à rede elétrica convencional é dificultado. Nesse contexto, o presente projeto de iniciação científica propõe a avaliação experimental e sistemática de soluções de alimentação elétrica adequadas aos sistemas de automação voltados ao monitoramento de parâmetros hidráulicos (vazão, pressão e nível) na infraestrutura hídrica. O perfil de consumo energético dos microcontroladores NodeMCU ESP8266, integrados a sensores de vazão YF-S201, sensores ultrassônicos HC-SR04 e transdutores de pressão de 4–20 mA, será levantado experimentalmente nos diferentes modos de operação (transmissão Wi-Fi, deep sleep e aquisição contínua). Com base nesses dados, serão avaliadas comparativamente algumas tecnologias de alimentação, podendo incluir baterias Li-Ion 18650, baterias LiFePO4, sistemas fotovoltaicos com controladores de carga PWM e MPPT, e fontes chaveadas (SMPS) conectadas à rede elétrica como referência de desempenho. A metodologia inclui ensaios de autonomia real, estabilidade de tensão e comportamento do sistema sob variações de carga, além da investigação da viabilidade de integração entre fontes renováveis e sistemas de armazenamento. Como produto final, será elaborado um guia técnico de recomendações para seleção de fontes de alimentação em projetos de automação de saneamento, subsidiando a padronização dos módulos de energia nas futuras versões dos dispositivos de monitoramento. A pesquisa tem potencial de contribuir tanto para o avanço científico na área de eletrônica de potência aplicada a IoT quanto para a disseminação de soluções de baixo custo e alta autonomia em municípios semiáridos brasileiros.