This article presents the integration of a long-range wireless sensor network, using LoRa technology, the LoRaWAN protocol and an OPC TCP network with the OPC UA standard. This proposal allows the creation of cyber-physical spaces where all elements can communicate in a secure, adaptable and scalable way, offering a IIoT (Industrial Internet of Things) connectivity solution, useful for Industry 4.0. Due to the specificities of each protocol (LoRa, LoRaWAN and OPC UA), developments in hardware, firmware and software are presented with the objective of obtaining an integrated solution capable of providing data from a LoRaWAN network directly to an HMI, using the OPC UA standard. Details of the embedded electronic system developed for the LoRa sensor nodes are presented. The implementation steps of the LoRaWAN -OPC UA Gateway, based on the OpenWrt system are also presented. Finally, the test results of the developed LoRa sensor nodes are discussed, as well as the integration with a SCADA operation interface, demonstrating the feasibility of the proposed integration. Resumo: Este artigo apresenta a integração de uma rede de sensores sem fio de longo alcance, utilizando a tecnologia LoRa, o protocolo LoRaWAN e uma rede OPC TCP com padrão OPC UA. Esta proposta permite a criação de espaços ciberfísicos onde todos os elementos podem se comunicar de forma segura, adaptável e escalável, oferecendo uma solução de conectividade IIoT (Industrial Internet of Things), útil para a Indústria 4.0. Devido às especificidades de cada protocolo (LoRa, LoRaWAN e OPC UA), desenvolvimentos em hardware, firmware e software são apresentados com o objetivo de obter uma solução integrada capaz de fornecer dados de uma rede LoRaWAN diretamente para um IHM, usando o OPC UA. Detalhes do sistema eletrônico embarcado desenvolvido para os nós sensores LoRa são apresentados. As etapas de implementação do LoRaWAN -OPC UA Gateway, baseado no sistema OpenWrt também são apresentados. Por fim, são discutidos os resultados de testes dos nós sensores LoRa desenvolvidos, bem como a integração com uma interface de operação SCADA, demonstrando a viabilidade da integração proposta.
In a Closed Circuit Wind Tunnel, the measurement of the wind flow velocity is performed using a Pitot Tube associated with two pressure sensors. A typical instrumentation problem is, for speeds below 10 m/s (an important range for many aerodynamic tests), pressure sensors lose the capacity to provide adequate measures for the speed control of the tunnel. This work aims to relate the possible causes associated with the low precision and accuracy of the system in the mentioned range, to improve the measurement. A measurement using two sensors operating in series, i.e., in a split range is proposed, switching from one sensor to another smoothly. In the end, it is presented the identified problems with the new sensor installed, considering its dynamic and static behavior, relating them to the observed impacts regarding the chosen transition methods. Resumo: Em um Túnel de Vento de Circuito Fechado, a medição da velocidade de escoamento do vento é realizada por meio de um Tubo de Pitot associado a dois sensores de pressão. Um típico problema de instrumentação é que, para velocidades abaixo de 10 m/s (faixa importante para muitos testes aerodinâmicos) os sensores de pressão perdem a capacidade de fornecer medidas adequadas para o controle de velocidade do túnel. Este trabalho, busca relacionar as possíveis causas associadas à baixa precisão e exatidão do sistema na faixa mencionada, com o objetivo de melhorar a medição. Propõe-se uma medição utilizando dois sensores operando em série, i.e., em faixas divididas (split range), realizando-se o chaveamento entre os sensores de forma suave. Ao final, apresenta-se os problemas identificados com o novo sensor instalado, no que se refere ao seu comportamento dinâmico e estático, relacionando-os com os impactos observados referente aos métodos de transição escolhidos.
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