CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Plataforma IoT oberta per a projectes de ciència ciutadana: solucions de connectivitat

Estudiants que han llegit aquest projecte:

Director/a: VIDAL FERRÉ, RAFAEL

Departament: ENTEL

Títol: Plataforma IoT oberta per a projectes de ciència ciutadana: solucions de connectivitat

Data inici oferta: 20-06-2024     Data finalització oferta: 20-02-2025


Estudis d'assignació del projecte:
    GR ENG TELEMÀTICA
Tipus: Individual
 
Lloc de realització: EETAC
 
Segon director/a (UPC): CASALS IBÁÑEZ, LLUÍS
 
Paraules clau:
IoT, ciència ciutadana, open source, open hardware, Arduino, LoRa, BLE, WiFi
 
Descripció del contingut i pla d'activitats:
Aquest projecte busca desenvolupar una plataforma IoT per a ser utilitzada en projectes de ciència ciutadana. Aquesta plataforma ha de tenir com a principals característiques ser de codi i hardware obert fàcil d'utilitzar, flexible en quan als sensors i actuadors que pot incorporar i de baix cost.

Concretament, l'objectiu d'aquest TFE és desenvolupar una plataforma que suporti diferents tecnologies de connectivitat de cara a facilitar la seva configuració i posterior connexió a Internet per recollir les dades generades.

La plataforma estarà basada en un microcontrolador ESP32-S3 i contemplarà les comunicacions amb Wi-Fi, BLE i LoRa. L'entorn de desenvolupament serà l'IDE d'Arduino per facilitar la posterior modificació del codi per part de qualsevol persona encara que tingui uns coneixement de programació limitats.

Tasques a realitzar:

- Instal·lació i configuració de del suport dels microcontroladors ESP32-S3
- Cerca i anàlisis de les llibreries de comunicacions (BLE, Wi-Fi i LoRA) i d'altres (estalvi d'energia, interrupcions, programació per fils)
- Implementació de comunicacions per separat
- Implementació de lògica per triar millor sistema de comunicacions disponible
- Optimització del codi en termes de consum (estalvi d'energia), concurrència comunicacions i adquisició (programació per fils) i mode de funcionament (configuració vs normal, interrupcions).
- Documentació del codi desenvolupat
 
Overview (resum en anglès):
The purpose of this work is to develop a tool to carry out citizen science projects.
Citizen science projects are aimed at generating new knowledge with the active and essential participation of citizens at some stage of the project's research process.
Specifically, this work aims to develop an IoT (Internet of Things) device that, depending on its use, is low-cost, easy to use, suitable for operating in environments with different connectivity possibilities, can be coupled with different types of sensors and can be easily programmed, to adapt the device to the project in which it is being used.
This work focuses on the connectivity part.
The final objective, beyond this work, is the development of a solid solution that provides various connectivity possibilities, within a robust environment, that allows communication in various ways with, for example, a weather station. Therefore, in this work, as a first step, the objective has been defined as developing a platform that supports different connectivity technologies in order to facilitate its configuration and subsequent connection to the Internet to collect the generated data.
To achieve this objective, the partial objectives have been defined as designing and developing a proof of concept of an IoT protocol that allows connectivity between several nodes. This need is given by the use of LoRa (Long Range) in scenarios where there is no Wi-Fi coverage. On the other hand, the objective has also been defined as investigating and implementing energy saving solutions, solutions for a possible simple configuration of the nodes and the possibility of saving data in non-volatile memory to avoid losing configuration data in possible power losses.

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC