Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46369
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.creatorFagundes, Marden Ambrosio-
dc.date.accessioned2025-07-09T12:43:32Z-
dc.date.available2025-07-09T12:43:32Z-
dc.date.issued2025-05-16-
dc.identifier.citationFAGUNDES, Marden Ambrosio. Transferência de maior volume de dados em redes de sensores sem fio de alta latência e baixa taxa de transmissão utilizando estratégias de segmentação e compressão. 2025. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.305.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46369-
dc.description.abstractCurrently, Internet of Things technologies have been used in different applications and contexts where communication can be a key aspect. However, their data throughput capacity is limited. In the context of this research—associated with a large-scale communication application aimed at issuing alerts in case of dam incidents in metropolitan areas—it is important to develop means to reduce the impacts of this limitation. To tackle this challenge, this work addresses data segmentation and compression strategies to optimize the transmission of larger amounts of data, such as waveforms, through class A LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) sensor networks. An efficient data segmentation algorithm is proposed, characterized by a late verification of missing data segments after the transmission of all packets, followed by retransmission of the missing packets. Additionally, the implementation of a data compression algorithm based on the principle of Lossless Entropy Compression (LEC) coded in C language is presented, suitable for running in microcontroller systems with a permissive license and bindings for use in Python language, allowing portability and integration with other development platforms. The choice of LEC is justified by its ability to achieve high compression rates without information loss, a fundamental characteristic for applications demanding data fidelity. Furthermore, practical tests were carried out to prove the effectiveness of this proposal through an electronic device, with a Long Range (LoRa) standard modem and inertial sensor, developed and built in this work. The results obtained demonstrate that the combination of the proposed segmentation and compression techniques allows sensor networks, initially designed for low data transmission, to be used for transmitting larger amounts of data without compromising the fidelity of the received data.pt_BR
dc.description.sponsorshipPesquisa sem auxílio de agências de fomentopt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectrede de sensores sem fiopt_BR
dc.subjectwireless sensor networkpt_BR
dc.subjectcompressão de dadospt_BR
dc.subjectdata compressionpt_BR
dc.subjectLoRaWANpt_BR
dc.subjectEngenharia elétricapt_BR
dc.titleTransferência de maior volume de dados em redes de sensores sem fio de alta latência e baixa taxa de transmissão utilizando estratégias de segmentação e compressãopt_BR
dc.title.alternativeTransfer of a larger volume of data in high-latency, low-transmission-rate wireless sensor networks using segmentation and compression strategiespt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Almeida, Marcelo Barros de-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0711663486251657pt_BR
dc.contributor.advisor1Pinheiro, Alan Petrônio-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3149272924238565pt_BR
dc.contributor.referee1Carvalho, Daniel Pereira de-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6913144515674244pt_BR
dc.contributor.referee2Almeida, Rodrigo Maximiano Antunes de-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4546176200819713pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2698304711814172pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoAtualmente, as tecnologias de internet das coisas têm sido usadas em diferentes aplicações e contextos em que a comunicação pode ser um aspecto chave. Todavia, sua capacidade de tráfego é limitada. No contexto desta pesquisa, associada a uma aplicação de comunicação em larga escala voltada a avisos em caso de incidentes em barragens em áreas metropolitanas, é importante desenvolver meios para reduzir os impactos desta limitação. Para enfrentar o desafio, este trabalho aborda estratégias de segmentação e compressão com o objetivo de otimizar a transmissão de maiores volumes de dados, tais como formas de onda, através de redes de sensores Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) (Rede de Longo Alcance e Área Ampla) classe A. É proposto um algoritmo eficiente de segmentação de dados, cuja característica principal é realizar uma verificação tardia dos segmentos de dados faltantes após a transmissão de todos os pacotes que, em seguida, retransmite os pacotes faltantes. Além disso, é apresentada a implementação de um algoritmo de compressão de dados baseado no princípio de Lossless Entropy Compression (LEC) (Compressão de Entropia sem Perdas) codificada em linguagem C, adequada para ser executada em sistemas de microcontroladores com uma licença permissiva e bindings (ligações) para uso na linguagem Python que permite portabilidade e a integração com outras plataformas de desenvolvimento. A escolha da LEC se justifica pela sua capacidade de alcançar maiores taxas de compressão sem perda de informação, característica fundamental para aplicações que exigem fidelidade nos dados transmitidos. Ademais, também foram realizados testes práticos para comprovar a eficácia desta proposta através de um dispositivo eletrônico, com modem padrão Long Range (LoRa) (Longo Alcance) e sensor inercial, desenvolvido e construído neste trabalho. Os resultados obtidos demonstram que a combinação das técnicas de segmentação e compressão propostas permitem utilizar redes de sensores idealizadas, inicialmente, para transmitir pouca quantidade de dados, serem utilizadas para transmitir maiores quantidade de dados, sem comprometer a fidelidade dos dados recebidos.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.sizeorduration81pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.305pt_BR
dc.orcid.putcode187652467-
dc.crossref.doibatchid95b6f514-aca1-4880-8926-bb32f6cd56b2-
dc.subject.autorizadoEngenharia elétricapt_BR
dc.subject.autorizadoCompressão de dados (Computação)pt_BR
dc.subject.autorizadoReceptores sensoriaispt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 11. Cidades e comunidades sustentáveis - Tornar as cidades e os assentamentos humanos inclusivos, seguros, resilientes e sustentáveis.pt_BR
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
TransferênciaMaiorVolume.pdfDissertação3.22 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons