Arquitetura de Monitoramento de Qualidade de Ar baseada no LoraWAN e FIWARE em um Campus Universitário

• Nandson Cunha Unifesspa
• Alife Moraes Unifesspa
• Noedson Silva Unifesspa
• Manoel Malon Unifesspa
• Warley Junior Unifesspa
• Elton Alves Unifesspa
• Leslye Eras Unifesspa
• João Victor Unifesspa
• Aline Oliveira Unifesspa

DOI: https://doi.org/10.5753/wcama.2024.3038

Resumo

A poluição do ar prejudica a saúde humana e danifica os ecossistemas naturais, contribuindo para doenças respiratórias e cardiovasculares, além de ser uma causa importante das mudanças climáticas. Em ambientes com grande fluxo de pessoas, como os campus universitários, uma solução arquitetural que faz uso de dispositivos de Internet das Coisas (IoT) de baixo custo, pode ser útil na identificação e classificação de poluentes. Neste trabalho, é apresentada uma arquitetura para monitoramento de poluentes atmosféricos e gerenciamento de dispositivos de IoT e gateways de comunicação. O middleware FIWARE foi integrado à arquitetura proposta por meio do desenvolvimento de um proxy de integração para lidar com o tratamento dos dados coletados e armazenamento persistente. Ademais, testes foram realizados como prova de conceito, e os resultados são promissores indicando que a solução consegue captar grande volume de dados mesmo em ambientes fechados.

Referências

Cavus, N., Mrwebi, S. E., Ibrahim, I., Modupeola, T., and Reeves, A. Y. (2022). Internet of Things and Its Applications to Smart Campus: A Systematic Literature Review. International Journal of Interactive Mobile Technologies (iJIM), 16(23):17–35.

Cirillo, F., Solmaz, G., Berz, E. L., Bauer, M., Cheng, B., and Kovacs, E. (2019). A Standard-Based Open Source IoT Platform: FIWARE. IEEE Internet of Things Magazine, 2(3):12–18.

Irawan, Y., Wahyuni, R., Muhardi, M., Fonda, H., Hamzah, M. L., and Muzawi, R. (2021). Real Time System Monitoring and Analysis-Based Internet of Things (IoT) Technology in Measuring Outdoor Air Quality. International Journal of Interactive Mobile Technologies, 15(10):224–240.

Jabbar, W. A., Subramaniam, T., Ong, A. E., Shu’Ib, M. I., Wu, W., and de Oliveira, M. A. (2022). LoRaWAN-Based IoT System Implementation for Long-Range Outdoor Air Quality Monitoring. Internet of Things (Netherlands), 19.

Jouhari, M., Saeed, N., Alouini, M.-S., and Amhoud, E. M. (2023). A Survey on Scalable LoRaWAN for Massive IoT: Recent Advances, Potentials, and Challenges. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 25(3):1841–1876.

Kortoçi, P., Motlagh, N. H., Zaidan, M. A., Fung, P. L., Varjonen, S., Rebeiro-Hargrave, A., Niemi, J. V., Nurmi, P., Hussein, T., Petäjä, T., Kulmala, M., and Tarkoma, S. (2022). Air pollution exposure monitoring using portable low-cost air quality sensors. Smart Health, 23.

Marques Torres, L., Di Paula da Silva Pinheiro, C., Dias Azevedo, S., Rick Soares Rodrigues, P., and Prissila Reis Sandim, D. (2020). Poluição atmosférica em cidades brasileiras: uma breve revisão dos impactos na saúde pública e meio ambiente. Naturae, 2(1):23–33.

Mashuri, A. A. (2021). Air Quality Monitoring and Decision Support System Using IoT. JAICT, 6(1):33.

Meraz, M. S., Gutierrez, M. G. J., and Juarez, I. M. (2020). Air Quality Monitoring in a Smart Campus. In 2020 IEEE International Smart Cities Conference, ISC2 2020. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.

Ministério do Meio Ambiente e Mudança do Clima (2024). Qualidade do ar.

Naik, U. U., Salgaokar, S. R., and Jambhale, S. (2023). Iot Based Air Pollution Monitoring System. International Journal of Scientific Research & Engineering Trends, 9:2395–566.