Aquasense : um sistema IoT adaptativo para monitoramento de água em ambientes desafiadores
dc.creator | Oliveira, Angelo Fernandes Brandão | |
dc.date.accessioned | 2025-09-18T17:35:48Z | |
dc.date.available | 2025-09-18T17:35:48Z | |
dc.date.issued | 2025-06-13 | |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/handle/123456789/1890 | |
dc.description.abstract | The growing water scarcity has driven the search for effective solutions for the conserva- tion and management of water resources, especially in regions where access to potable water is limited and irregular. IoT (Internet of Things) emerges as a promising technology in this scenario, enabling the development of intelligent systems capable of monitoring, analyzing, and improving water usage. However, the application of IoT in semi-arid regions faces specific challenges, such as poor infrastructure, unstable power supply, and harsh environmental condi- tions that directly affect sensor accuracy and device durability. Most of the solutions currently available are designed for urban contexts and smart city environments, where resources are not limited and connectivity is stable. These approaches often involve high operational costs and do not account for the limitations and uncertainties present in semi-arid regions, compromising their effectiveness and sustainability in these contexts. In this scenario, this work proposes Aquasense, an adaptive IoT solution specifically developed for monitoring water consumption in semi-arid environments. The system uses low-cost sensors installed in household cisterns to measure the levels of stored water. This data is transmitted to a distributed web applica- tion that provides intuitive visualizations, alerts, and depletion forecasts, helping users make informed decisions about conscious water use. What sets Aquasense apart is its adaptive capability: the system is designed to automatically adjust its behavior based on environmental conditions and resource availability, such as battery power. This adaptability allows for energy consumption optimization, prolonged device lifespan, and reliable measurements even in the face of operational difficulties. As such, Aquasense stands out as a viable, low-cost, and impactful alternative for the efficient management of water resources in challenging regions. | pt_BR |
dc.format.extent | 44f. | pt_BR |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.relation | AGOSTINHO, B. M.; ROTTA, G.; PLENTZ, P. D. M.; DANTAS, M. A. Smart comm:A smart home middleware supporting information exchange. In: IEEE. IECON 2018- 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. [S.l.], 2018. p. 4678–4684. AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS (Brasil). Manual de Usos Consuntivos da Ãgua no Brasil. [S.l.], 2024. Disponível em: <https://www.snirh.gov.br/portal/snirh/centrais-de-conteudos/ central-de-publicacoes/ana_manual_de_usos_consuntivos_da_agua_no_brasil.pdf>. Acesso em: 21 abr. 2024. ATZORI, L.; IERA, A.; MORABITO, G. The Internet of Things : A survey. Computer Networks, Elsevier B.V., v. 54, n. 15, p. 2787–2805, 2010. ISSN 1389-1286. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1016/j.comnet.2010.05.010>. BRITO, A. D.; LOPES, J. C.; NETA, M. M. S. dos A. Tripé da governança: Poder público, setor privado e a sociedade civil em busca de uma gestão integrada dos recursos hídricos. Revista Gestão & Sustentabilidade Ambiental, v. 8, n. 4, p. 506–522, 2019. CAVALCANTI, D.; HUGHES, D.; ROSA, N. An adaptive energy saving mechanism for middleware of things. In: IEEE. 2023 International Conference on Software, Telecommunications and Computer Networks (SoftCOM). [S.l.], 2023. p. 1–6. CAVALCANTI, D.; ROSA, N. Customizable and adaptable middleware of things. International Journal of Communication Systems, v. 37, n. 15, p. e5887, 2024. Disponível em: <https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/dac.5887>. COMPUTING, A. et al. An architectural blueprint for autonomic computing. IBM White Paper, Citeseer, v. 31, n. 2006, p. 1–6, 2006. COSTA, D. G.; PEIXOTO, J. P. J.; JESUS, T. C.; PORTUGAL, P.; VASQUES, F.; RANGEL, E.; PEIXOTO, M. A survey of emergencies management systems in smart cities. IEEE Access, IEEE, v. 10, p. 61843–61872, 2022. FRANçA, F.; OLIVEIRA, J. d.; ALVES, J.; FONTENELE, F.; FIGUEIREDO, A. Cisterna de laje: construção, uso e manutenção. Fortaleza: Secretaria de Recursos Hídricos, 2010. GETIRANA, A.; LIBONATI, R.; CATALDI, M. Brazil is in a water crisis - it needs a drought plan. Nature, p. 218–220, 2021. GONDIM, J.; FIOREZE, A. P.; ALVES, R. F. F.; SOUZA, W. G. d. A seca atual no semiárido nordestino–impactos sobre os recursos hídricos. Parcerias Estratégicas, v. 22, n. 44, p. 277–300, 2017. HAN, Q.; MEHROTRA, S.; VENKATASUBRAMANIAN, N. Aquaeis: Middleware support for event identification in community water infrastructures. In: 20th International Middleware Conference. [S.l.: s.n.], 2019. p. 293–305. HASSAN, H.; MAZLAN, M. L. Q.; IBRAHIM, T. N. T.; KAMBAS, M. F. Iot system: Water level monitoring for flood management. In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. [S.l.: s.n.], 2020. International Conference on Technology, Engineering and Sciences. II, N. B. T.; ALLOSO, M. S. P.; RABAGO, J. M. G.; LACSA, M. L. E.; SUDARIA, P. R. A. B.; GUMONAN, K. M. V. C. Aquamag: Smart water quality monitoring through internet of things. International Journal of Science, Technology, Engineering and Mathematics, Institute of Industry and Academic Research Incorporated, v. 3, n. 1,p. 1–18, 2023. KANT, K.; JOLFAEI, A.; MOESSNER, K. Iot systems for extreme environments. IEEE Internet of Things Journal, IEEE, v. 11, n. 3, p. 3671–3675, 2024. KUMAR, S.; YADAV, S.; YASHASWINI, H.; SALVI, S. An iot-based smart water microgrid and smart water tank management system. In: SPRINGER. Emerging Research in Computing, Information, Communication and Applications: ERCICA 2018, Volume 2. [S.l.], 2019. p. 417–431. LAKSHMIKANTHA, V.; HIRIYANNAGOWDA, A.; MANJUNATH, A.; PATTED, A.; BASAVAIAH, J.; ANTHONY, A. A. Iot based smart water quality monitoring system. Global Transitions Proceedings, Elsevier, v. 2, n. 2, p. 181–186, 2021. LIU, A.; MUKHEIBIR, P. Digital metering feedback and changes in water consumption –a review. Resources, Conservation, Recycling and Recycling, p. 136–148, 2018. MALCHE, T.; MAHESHWARY, P. Internet of things (iot) based water level monitoring system for smart village. In: SPRINGER. Proceedings of International Conference on Communication and Networks: ComNet 2016. [S.l.], 2017. p. 305–312. MARZALL, V. O. A. R.; NASCIMENTO, N. Determinação do perfil de consumo residencial de água potável apoiado em tecnologia de medição inteligente. Revista de Gestão de Ãgua da América Latina, 2023. MUKHOPADHYAY, A.; SREENADH, M.; ANOOP, A. ehealth applications: a comprehensive approach. In: IEEE. 2020 International Conference on Emerging Trends in Information Technology and Engineering (ic-ETITE). [S.l.], 2020. p. 1–6. RODRIGUEZ, R. d. G.; PRUSKI, F.; SINGH, V. Projeto de cisterna para uso doméstico de água em regiões semiáridas. International Journal of Engineering Research and Technology, v. 5, p. 695–702, mar. 2016. SINGH, M.; AHMED, S. Iot based smart water management systems: A systematic review. Materials Today: Proceedings, p. 5211–5218, 2020. SISINNI, E.; SAIFULLAH, A.; HAN, S.; JENNEHAG, U.; GIDLUND, M. Industrial internet of things: Challenges, opportunities, and directions. IEEE transactions on industrial informatics, IEEE, v. 14, n. 11, p. 4724–4734, 2018. WEYNS, D.; RAMACHANDRAN, G. S.; SINGH, R. K. Self-managing internet of things. In: SOFSEM: Theory and Practice of Computer Science. [S.l.: s.n.], 2018. p. 67–84. | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.rights | An error occurred on the license name. | * |
dc.rights.uri | An error occurred getting the license - uri. | * |
dc.subject | Internet das coisas | pt_BR |
dc.subject | Água – Consumo - Software | pt_BR |
dc.subject | Software de aplicação - Desenvolvimento | pt_BR |
dc.subject | Aplicações Web | pt_BR |
dc.title | Aquasense : um sistema IoT adaptativo para monitoramento de água em ambientes desafiadores | pt_BR |
dc.type | TCC | pt_BR |
dc.creator.Lattes | https://lattes.cnpq.br/9704149773345092 | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Cavalcanti, David Junio Mota | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8 585426872891843 | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Queiroz, Anderson Apolonio Lira | |
dc.contributor.referee2 | Carvalho, Ranieri Valença de | |
dc.contributor.referee3 | Cavalcanti, David Junio Mota | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0 652960425058437 | pt_BR |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/9 211915276537655 | pt_BR |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/8 585426872891843 | pt_BR |
dc.publisher.department | Igarassu | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO | pt_BR |
dc.description.resumo | A crescente escassez de água tem motivado a busca por soluções eficazes para a conservação e gestão dos recursos hídricos, especialmente em regiões onde o acesso à água potável é limitado e irregular. A Internet of Things (IoT) (Internet das Coisas) surge como uma tecnologia promissora nesse cenário, permitindo o desenvolvimento de sistemas inteligentes capazes de monitorar, analisar e melhorar o uso da água. No entanto, a aplicação da IoT em regiões semiáridas enfrenta desafios específicos, como infraestrutura precária, instabilidade no fornecimento de energia e condições ambientais adversas que afetam diretamente a precisão dos sensores e a durabilidade dos dispositivos. As soluções atualmente disponíveis, em sua maioria, são voltadas para contextos urbanos e ambientes de cidades inteligentes, onde os recursos não são limitados e a conectividade é estável. Essas abordagens, além de frequentemente apresentarem altos custos operacionais, não consideram as limitações e incertezas presentes em regiões semiáridas, o que compromete sua eficácia e sustentabilidade nesses contextos. Neste cenário, este trabalho propõe o Aquasense, uma solução IoT adaptativa desenvolvida especificamente para o monitoramento do consumo de água em ambientes semiáridos. O sistema utiliza sensores de baixo custo instalados em cisternas domésticas, responsáveis por medir os níveis de água armazenada. Esses dados são enviados para uma aplicação web distribuída que oferece visualizações intuitivas, alertas e previsões de esgotamento, auxiliando os usuários na tomada de decisão quanto ao uso consciente da água. O diferencial do Aquasense está na sua capacidade adaptativa: o sistema é projetado para ajustar automaticamente seu comportamento com base nas condições do ambiente e na disponibilidade de recursos, como energia da bateria. Essa adaptabilidade permite otimizar o consumo energético, prolongar a vida útil dos dispositivos e garantir a confiabilidade das medições mesmo diante de dificuldades operacionais. Com isso, o Aquasense se posiciona como uma alternativa viável, de baixo custo e impacto positivo para a gestão eficiente dos recursos hídricos em regiões desafiadoras. | pt_BR |