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Protótipo de estação meteorológica baseada em WI-FI e banco de dados

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Souza, Eberton Cargnin de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/26339/001300001b77k
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Meteorologia
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Meteorologia
Centro de Ciências Naturais e Exatas
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/33266
Resumo: Due to the advancement of current technology, the use of data is becoming increasingly significant. This trend is accompanied by a shift in people's thinking, with a growing number of devices being used to organize time more efficiently. Weather forecasting exemplifies the growing need for quick access to high-quality information. Agriculture is one of the sectors highly dependent on climatic conditions, as precipitation, air temperature, and solar radiation are essential for decisions on planting dates, irrigation, and agricultural production modeling. However, to obtain a weather or climate forecast, in addition to efficient meteorological models, effective surface meteorological stations are essential for understanding the current state of the atmosphere. Despite the good accuracy of current meteorological stations, they have a high cost, primarily due to the need for importing parts and accessories. Motivated by this, the study investigates the creation of a low-cost meteorological station using an ESP32 microcontroller and inexpensive sensors to measure essential meteorological variables such as atmospheric pressure, air temperature, relative humidity, wind speed and direction, global solar radiation, precipitation, and soil temperature. The data measured by the station is transmitted remotely via a Wi-Fi network, stored in a database, and locally on a memory card. The data is displayed in the form of graphs on an online platform, allowing users to filter the information for viewing and downloading based on the selected variable and date. Sensor calibration is performed using statistical methods, comparing them with another field-calibrated standard meteorological station. Preliminary tests have already demonstrated the efficiency of the developed station in terms of system stability over long periods of measurement. At the end of the development and calibration of the meteorological station, it is expected to verify and confirm that the sensors can accurately measure the meteorological variables. Thus, we aim to improve the development method of the meteorological station and potentially commercialize it more economically for meteorological purposes in the future.
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spelling Protótipo de estação meteorológica baseada em WI-FI e banco de dadosWeather station prototype based on WI-FI and databaseDados meteorológicosArduinoTransmissão de dadosMeteorological dataData transmissionCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIADue to the advancement of current technology, the use of data is becoming increasingly significant. This trend is accompanied by a shift in people's thinking, with a growing number of devices being used to organize time more efficiently. Weather forecasting exemplifies the growing need for quick access to high-quality information. Agriculture is one of the sectors highly dependent on climatic conditions, as precipitation, air temperature, and solar radiation are essential for decisions on planting dates, irrigation, and agricultural production modeling. However, to obtain a weather or climate forecast, in addition to efficient meteorological models, effective surface meteorological stations are essential for understanding the current state of the atmosphere. Despite the good accuracy of current meteorological stations, they have a high cost, primarily due to the need for importing parts and accessories. Motivated by this, the study investigates the creation of a low-cost meteorological station using an ESP32 microcontroller and inexpensive sensors to measure essential meteorological variables such as atmospheric pressure, air temperature, relative humidity, wind speed and direction, global solar radiation, precipitation, and soil temperature. The data measured by the station is transmitted remotely via a Wi-Fi network, stored in a database, and locally on a memory card. The data is displayed in the form of graphs on an online platform, allowing users to filter the information for viewing and downloading based on the selected variable and date. Sensor calibration is performed using statistical methods, comparing them with another field-calibrated standard meteorological station. Preliminary tests have already demonstrated the efficiency of the developed station in terms of system stability over long periods of measurement. At the end of the development and calibration of the meteorological station, it is expected to verify and confirm that the sensors can accurately measure the meteorological variables. Thus, we aim to improve the development method of the meteorological station and potentially commercialize it more economically for meteorological purposes in the future.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESDevido ao avanço da tecnologia atual, o uso de dados está se tornando cada vez mais significativo. Essa tendência é acompanhada por uma mudança na forma de pensar das pessoas, em que um número crescente de dispositivos é utilizado para organizar o tempo de forma mais eficiente.Aprevisão do tempo exemplifica a crescente necessidade de acesso rápido a informações de qualidade.Aagricultura é um dos setores fortemente dependentes das condições climáticas, uma vez que a precipitação, a temperatura do ar e a radiação solar incidente são essenciais para decisões sobre datas de plantio, irrigação e modelagem da produção agrícola. No entanto, para obter uma previsão do tempo ou clima, além de modelos meteorológicos eficientes, é essencial ter estações meteorológicas de superfície eficazes, fundamentais para conhecer o estado atual da atmosfera. Apesar da boa precisão das estações meteorológicas atuais, estas têm culto elevado, principalmente devido à necessidade de importação de peças e acessórios. Com essa motivação, este estudo investiga a criação de uma estação meteorológica de baixo custo utilizando um microcontrolador ESP32 e sensores de baixo custo para medir variáveis meteorológicas essenciais como pressão atmosférica, temperatura e umidade relativa do ar, velocidade e direção do vento, radiação solar global, precipitação e temperatura do solo. Os dados medidos na estação são transmitidos remotamente por meio de uma rede Wi-Fi, armazenados em um banco de dados e localmente em um cartão de memória. Os dados são exibidos na forma de gráficos em uma plataforma online, permitindo que o usuário filtre as informações para visualização e download conforme a variável e a data escolhidas. A calibração dos sensores é feita por meio de métodos estatísticos, comparando-os com outra estação meteorológica padrão já calibrada em campo. Testes preliminares já demonstraram a eficiência da estação desenvolvida na estabilidade do sistema ao longo de longos períodos de medição. Ao final do desenvolvimento da estação meteorológica e da calibração, espera-se verificar e certificar que os sensores podem medir com precisão as variáveis meteorológicas. Dessa forma, poderemos aprimorar o método de desenvolvimento da estação meteorológica e possivelmente comercializá-la de forma mais econômica para fins meteorológicos no futuro.Universidade Federal de Santa MariaBrasilMeteorologiaUFSMPrograma de Pós-Graduação em MeteorologiaCentro de Ciências Naturais e ExatasRoberti, Débora Reginahttp://lattes.cnpq.br/6952076109453197Oliveira, Pablo Eli Soares deTeichrieb, Cláudio AlbertoSouza, Eberton Cargnin de2024-10-29T15:21:09Z2024-10-29T15:21:09Z2024-08-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/33266ark:/26339/001300001b77kporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2024-10-29T15:21:10Zoai:repositorio.ufsm.br:1/33266Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2024-10-29T15:21:10Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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