Implementação de sistema embarcado com comunicação LoRa para rastreamento de veículos utilizando fusão de sensores de GPS e inerciais

Abstract

RESUMO: Neste trabalho cosidera-se a construção de um sistema eficiente para rastreamento de um veículo com o uso de fusão de sensores de baixo custo. É testado o uso de um sensor GPS(Global Positioning System) juntamente a um sensor inercial com comunicação de dados sem fio LoRa(Long Range). A proposta principal apresentada aqui é testar a eficácia da integração de um filtro de Madgwick com um filtro de Kalman linear para correção da posição estimada do veículo, bem como a utilização dos dados de aceleração para compensar eventuais perdas de sinal do módulo GPS. O sistema foi construído a partir de uma simulação seguida de uma análise em dados reais obtidos por um sistema embarcado. Primeiramente, funções trigonométricas simulam a obtenção da posição, velocidade e a aceleração do veículo, criando a possibilidade de validar o filtro e a compensação da perda do sinal. Posteriormente, os filtros foram embarcados em um microcontrolador com o objetivo de fornecer dados ao servidor LoRaWAN em tempo real. A implementação embarcada também ajuda a entender o comportamento de um sensor inercial em aplicações automotivas.