Banca de DEFESA: Elpídio Cândido de Araújo Bisneto

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : Elpídio Cândido de Araújo Bisneto
DATA : 14/06/2023
HORA: 14:00
LOCAL: Departamento de Engenharia Mecânica
TÍTULO:

Transferência Simultânea de Dados e Energia sem Fio Aplicado a Rede de Sensores

PALAVRAS-CHAVES:

SWIPT, Rectena, IoT, Algoritmos bioinspirados

PÁGINAS: 117
RESUMO:

A tecnologia de Transferência Simultânea de Dados e Energia Sem Fio (SWIPT) tem se destacado como uma solução promissora para transmitir dados e fornecer energia simultaneamente de forma estável. O SWIPT utiliza sinais de radiofrequência (RF) para transportar tanto dados quanto energia, o que o torna uma opção atrativa para aplicações em ambientes de difícil acesso, como os veículos aéreos não tripulados (UAVs) e a agricultura inteligente.

No entanto, o SWIPT enfrenta desafios, como a transmissão eficiente de energia a longas distâncias e a restrição de potência na faixa de frequência ISM. Além disso, é necessário encontrar um equilíbrio entre a transmissão de dados e energia, levando em consideração o consumo energético e a robustez na transmissão e recepção de dados.

Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo desenvolver um circuito SWIPT baseado na modulação Amplitude Shift Keying (ASK) e na arquitetura Dual-Polarized (DP). São considerados aspectos como a eficiência de captura de energia, a taxa de transmissão de dados e o trade-off entre os dois. Além disso, é proposta uma otimização no arranjo de antenas utilizando algoritmos bioinspirados para a diminuição de lóbulos secundários.

Os resultados obtidos mostram uma eficiência do conversor RF-DC de 78,94% para 17 dBm, uma taxa de transmissão de dados de 7 kbps com uma taxa de erro de bit (BER) de 10E-3 para uma relação sinal-ruído (SNR) de 13 dB. O arranjo de antenas alcançou um ganho de 12.55dBi na polarização vertical e uma média de ganho de 7.16 dBi na polarização horizontal.

Os dados experimentais demonstram que o sistema proposto é um receptor SWIPT viável para diversas aplicações de monitoramento usando redes de sensores sem fio. A solução alcançou uma boa eficiência energética e capacidade de receber potências altas de entrada. O arranjo de antenas permite a transmissão simultânea de dados e energia, garantindo o isolamento entre os sistemas. Este trabalho destaca a arquitetura Dual Polarized como promissora, com possibilidade de otimizações e melhorias em trabalhos futuros.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - OLYMPIO LUCCHINI COUTINHO - ITA
Externo ao Programa - 3157968 - DANIEL COSTA ARAUJO
Presidente - 1912898 - DANIEL MAURICIO MUNOZ ARBOLEDA
Externo ao Programa - 2793461 - LEONARDO AGUAYO