Para o desenvolvimento da rede de monitoramento remoto, foi desenvolvida uma tecnologia de transmissão a partir de módulos eletrônicos acoplados a hidrômetros que geram pulsos a uma relação de saída (pulso/“x” litros) determinada. Nestes módulos, um microcontrolador interno avalia os sinais recebidos, reconhece a direção da vazão de água (fluxo ou refluxo) e calcula os valores de medição baseados na quantidade de pulsos gerados em um determinado intervalo de tempo. Os dados são armazenados localmente e também transmitidos para uma central remota, utilizando um padrão de comunicação sem fio homologado pelo IEEE.

O sistema tem aplicações onde baixas taxas de transferência são suficientes e altas frequências de envio de dados são necessárias ou desejáveis. Por outro lado, o sistema tem baixíssimo consumo de energia. Com essas características, o sistema se torna ideal para implementar redes de sensores e microcontroladores, como o caso do presente projeto, onde o consumo de água é medido por hidrômetros eletrônicos localizados em diversos pontos de interesse e transmitido sem fio para uma central remota.

É possível otimizar a aplicação em função das especificidades do usuário, inclusive em termos de topologia de rede de transmissão. O limite teórico do número de dispositivos da rede é de 65.536. As aplicações mais comuns (medição de água em edifícios, plantas industriais, prédios públicos e etc) possuem em média 50 a 200 dispositivos instalados.

Como a comunicação é bidirecional, é possível aos dispositivos, realizar comandos de controle (por exemplo: abrir ou fechar válvulas, registros e ou enviar informações de status da rede. Além disso, caso haja no ambiente de instalação barreiras físicas que atenuam o sinal, é possível instalar roteadores que ampliam o alcance da rede.

A rede utilizada para o projeto HIDROAER opera em 2.4 GHz e foi desenvolvida utilizando a topologia cluster tree. A Fig. 1 apresenta o esquema de monitoramento adotado no AISP.


A escolha da topologia de rede e esquema de comunicação depende de diversos fatores, entre eles: aplicação a que se destina, quantidade de dispositivos necessários para a rede, quantidade de memória de cada dispositivo (para o armazenamento das tabelas de roteamento), extensão da rede, entre outros. Todos os requisitos devem ser devidamente analisados e adaptados para uma aplicação estável e robusta, garantindo a ausência de falhas e confiabilidade das informações.

A tecnologia foi demonstrada na Mostra de Tecnologias Sustentáveis do Instituto ETHOS, nos dias 15 a 18 de junho de 2009.

Para informações sobre outras aplicações e projetos utilizando a tecnologia aqui apresentada, enviar e-mail para hidroaer@ita.br.