Dispositivo IoT de baixo consumo e longo alcance alimentado por energia coletada de campos magnéticos provenientes de condutores carregados

Abstract

Resumo: O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um protótipo de dispositivo IoT autossuficiente, que utiliza energia coletada de campo magnético como fonte de energia principal e tecnologia de comunicação LoRa. A abordagem adotada é inovadora, um a vez que dispensa o uso de sistemas ativos de gerenciamento de energia, fazendo uso apenas de um super capacitor como redundância de energia e conversores CC-CC para adequação dos níveis de tensão. Os resultados da pesquisa demonstraram que o protótipo se apresentou como um a alternativa promissora, comprovando sua capacidade de manter-se em funcionamento por mais de 20 dias, mesmo em condições prolongadas de interrupção da fonte de energia. A utilização de dispositivos mais eficientes e autônomos tem se tornado cada vez mais relevante, sobretudo em locais remotos ou em condições adversas, visando à redução da necessidade de substituição de baterias ou até mesmo o seu uso. Dessa forma, o estudo apresentado neste trabalho contribui significativam ente para o avanço de dispositivos IoT mais eficientes, autônomos e economicamente viáveis, com grande potencial de aplicação em diversos contextos comerciais e industriais. As descobertas obtidas nesse estudo podem ser úteis para futuras pesquisas e estudos na área de IoT e fontes alternativas de energia.

Abstract: The present study aims to develop a prototype of a self-sufficient IoT device that uses magnetic field-collected energy as the main energy source and LoRa communication technology. The approach adopted is innovative as it eliminates the need for active energy management systems, using only a supercapacitor as energy redundancy and CC-CC converters for voltage level adjustment. The research results demonstrated that the prototype presented itself as a promising alternative, proving its ability to remain operational for more than 20 days, even under prolonged conditions of energy source interruption. Furthermore, using more efficient and autonomous devices has become increasingly relevant, especially in remote locations or adverse conditions, aiming to reduce the need for battery replacement or even their use. Thus, the study presented in this work contributes significantly to the advancement of more efficient, autonomous, and economically viable IoT devices, with great potential for application in various commercial and industrial contexts. The findings obtained in this study may be helpful in future research and studies in IoT and alternative energy sources.