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Type: Dissertação
Title: Detecção de incêndios florestais em áreas remotas através de redes LoRa
Authors: Araújo, Mateus Sousa
Advisor: Stancanelli, Elvis Miguel Galeas
Keywords in Brazilian Portuguese : Incêndios florestais;Veículos aéreos não tripulados;Diversidade espacial;Simulação;Agrupamento de gateways
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: CIENCIA DA COMPUTACAO
Issue Date: 2024
Citation: ARAÚJO, Mateus Sousa. Detecção de incêndios florestais em áreas remotas através de redes LoRa. 2024. 118 f. Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Ceará, Campus de Quixadá, Programa de Pós-Graduação em Computação, Quixadá, 2024.
Abstract in Brazilian Portuguese: Os incêndios florestais são um problema crítico, especialmente em áreas remotas, onde a detecção e a resposta rápidas são essenciais para minimizar os danos ambientais e econômicos. A necessidade de sistemas eficientes de detecção precoce é vital para garantir que os alertas sejam emitidos de forma precisa e que os recursos de combate a incêndios sejam mobilizados rapidamente. Neste cenário, a tecnologia LoRa surge como uma solução promissora para a detecção de incêndios florestais devido à sua capacidade de comunicação em longas distâncias, baixo consumo de energia e custo reduzido. Esta monografia se debruça sobre o problema da detecção de incêndios florestais de forma confiável, seguida da entrega de sinais de alerta de maneira eficiente e oportuna. Estabelecer uma rede de sensores em um local remoto e inóspito é, por si só, um grande desafio. Este trabalho implementa um sistema de detecção de incêndios florestais auxiliado por alguns veículos aéreos não tripulados (VANTs) capazes de fazer a varredura de uma extensa área. Os resultados foram obtidos por meio de uma ferramenta de simulação computacional própria, que permite integrar modelos de comunicação LoRa com a diversidade espacial inerente aos VANTs e modelos de dispersão de fumaça. A avaliação do desempenho desse sistema foi realizada com base em dados abertos da unidade de conservação de Altamira. Os resultados obtidos através da simulação demonstraram uma melhoria significativa na entrega de pacotes LoRa, utilizando técnicas de agrupamento de gateways e aplicação de diversidade espacial nos elementos da rede. Extensas campanhas de simulação mostraram que a combinação dessas técnicas melhorou a confiabilidade dos alertas de incêndio, mesmo em condições adversas, provendo assim a detecção de incêndios florestais em áreas remotas de maneira eficiente.
Abstract: Wildfires are a critical problem, especially in remote areas, where rapid detection and response are essential to minimize environmental and economic damage. The need for efficient early detection systems is vital to ensure that alerts are issued accurately and that firefighting resources are mobilized quickly. In this scenario, LoRa technology emerges as a promising solution for wildfire detection due to its long-distance communication capability, low power consumption, and reduced cost. This monograph addresses the problem of reliably detecting wildfires, followed by delivering warning signals in an efficient and timely manner. Establishing a sensor network in a remote and inhospitable location is, in itself, a great challenge. This work implements a wildfire detection system assisted by some unmanned aerial vehicles (UAVs) capable of scanning a large area. The results were obtained using a proprietary computational simulation tool that allows integrating LoRa communication models with the spatial diversity inherent to UAVs and smoke dispersion models. The performance evaluation of this system was carried out based on open data from the Altamira conservation unit. The results obtained through the simulation demonstrated a significant improvement in the delivery of LoRa packets, using gateway clustering techniques and application of spatial diversity in the network elements. Extensive simulation campaigns have shown that the combination of these techniques improved the reliability of fire alerts, even in adverse conditions, thus providing efficient detection of wildfires in remote areas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77707
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/7671135844691129
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:PCOMP - Dissertações defendidas na UFC

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