Implementação de nó sensor baseado em SoC ARM e ZigBee

Abstract

Os acidentes rodoviários são uma das principais causas de mortalidade no mundo e representam um custo considerável para a sociedade. A elevada percentagem de autoestradas na rede rodoviária nacional em relação à rede rodoviária europeia levou ao desenvolvimento de instrumentos de avaliação das infraestruturas e de ferramentas de gestão da segurança. Neste sentido, foi criado um sistema de gestão das infraestruturas rodoviárias, em que uma das principais funções é detetar a ocorrência de acidentes em tempo real, alertando os gestores da própria Wireless Sensor Network (WSN) e os utilizadores da autoestrada. O objetivo do presente estudo foi transferir todas as funcionalidades de software do elemento desse sistema de gestão que deteta a ocorrência de acidentes, ou seja, o nó sensor, recorrendo a um System-on-Chip (SoC) que possui um transceiver de rádio frequência (RF) e um processador que pertence à família ARM Cortex M3. Avaliou-se igualmente o consumo energético do nó sensor desenvolvido. Os resultados mostram que as funcionalidades de software foram transferidas com sucesso e que o novo nó sensor apresenta um consumo energético mais baixo do que o anterior. Conclui-se que o nó sensor desenvolvido possui mais autonomia e poderá ser uma boa opção para implementação em sistemas de gestão das infraestruturas rodoviárias. Sugerem-se posteriores análises para otimização e ajustamento do sistema às reais condições de utilização.

Road accidents constitute one of the major’s world mortality cause and represent a considerable cost to society. High percentage of motorways in portuguese national road network compared to european road network has conducted to the development of assessment instruments of infrastructures and safety management tools. In this sense, a road infrastructure management system was created to detect live incidents occurrence and alert Wireless Sensor Netwok (WSN) managers and highroad drivers. The present study aimed to transfer all the software functionalities of a dedicated embedded system in a System-on-Chip (SoC) with a transceiver of Radio Frequency (RF), wherein the processor belongs to family ARM Cortex M3. The developed sensor node energetic consumption was assessed. Results indicate that the functionalities were successfully transfered and the new sensor node consumes lower energy than the previous one. Conclusions about the better autonomy of the developed sensor node indicate that it might constitute a good option to implement in road infrastructures management systems. Further analyses to optimize and adjust the system to real conditions are suggested.