Monitoramento Ambiental Utilizando Iot e “Webserver”

Paulo Roberto de Souza; Lucas José de Souza

DOI: 10.22167/2675-6528-202603361

Artigo derivado de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC), com conteúdo baseado no trabalho original do aluno e adaptado ao formato editorial da Revista E&S com apoio da ferramenta ResumeAI, solução de inteligência artificial desenvolvida pelo Instituto Pecege para síntese e organização textual.

Resumo

O monitoramento e controle de variáveis ambientais é um fator crítico na indústria, comércio e agricultura. O objetivo foi construir um sistema baseado em Internet das Coisas (IoT) para automação e controle ambiental remoto, utilizando sensores e atuadores de forma eficaz e flexível. Para isso, a umidade do ar foi selecionada como variável a ser monitorada e controlada. Desenvolveram-se módulos para sensoreamento e modificação das variáveis ambientais, juntamente com um servidor central para processar as informações coletadas. A arquitetura incluiu um sensor DHT-11, microcontrolador ATMEGA328, módulo Wi-Fi ESP-8266 e um Raspberry Pi como servidor web. Os testes de funcionamento foram realizados em um protótipo físico com ambiente isolado, onde um micro ventilador atuou no controle da umidade. O sistema demonstrou capacidade de coletar dados, responder a variações ambientais e controlar a umidade do ar dentro da faixa especificada, reduzindo-a por exaustão. Contudo, a redução da umidade por exaustão mostrou-se limitada pela umidade externa. Concluiu-se que o sistema cumpriu seu objetivo de monitorar e controlar variáveis ambientais de forma automatizada, oferecendo flexibilidade e arquitetura modular para diversas aplicações, como laboratórios e estufas, e promovendo a democratização do acesso à tecnologia no campo.

Palavras-chave: Automação; Controle; ESP-8266; Raspberry Pi; Wi-Fi.

1. Introdução

A eficiência dos processos é um fator crítico, nos dias atuais, para garantir sustentabilidade e segurança, seja na indústria, no comércio ou na agricultura. Neste contexto, o monitoramento de variáveis ambientais, como temperatura, umidade e luminosidade, desempenha papel fundamental em diversas áreas, desde a agricultura de precisão, passando por automação residencial até o controle ambiental em centros de dados e laboratórios. Este tipo de monitoramento, com coleta contínua de dados, permite uma gestão mais eficiente, otimizando recursos e, em alguns casos, prevenindo perdas.

O cultivo de hortaliças, por exemplo, é uma situação onde o controle de temperatura e umidade do ambiente são fatores críticos para a viabilidade econômica e a capacidade de produção com qualidade. Para conseguir este controle, são utilizadas estufas com sensores, definidos por Moraes e Castrucci (2007) como dispositivos que possuem a capacidade de transformar variáveis físicas, como luz, temperatura, pressão e umidade, em variáveis convenientes, por exemplo um sinal elétrico, que podem ser processadas por um controlador. Atuadores, segundo Rosário (2005), são dispositivos capazes de aplicar ou fornecer energia ao ambiente ou máquina, a fim de modificar o ambiente e suas variáveis físicas ou alterar o estado de uma máquina.

As soluções de monitoramento tradicionais podem, dependendo do fabricante, modelo, precisão e capacidade de controle remoto, envolver altos custos de implantação, chegando a valores de R$984,88, conforme Dufrio (n.d.), ou mais por um único modelo de controlador de temperatura e umidade. Em uma estufa onde, devido ao seu tamanho, sejam necessários mais sensores e atuadores para um controle eficiente, a solução pode se tornar inviável. Um sistema ideal para este cenário, que na visão de Rosário (2005) e Bolton (2010) é um conjunto de elementos relacionados entre si para cumprir um objetivo desejado, permitiria que diversos dispositivos fossem configurados remotamente, reduzindo o custo da operação.

Uma solução para esta problemática é a utilização da Internet das Coisas (IoT), caracterizada por Molisani e Sacay (2025) como um ecossistema digital onde dispositivos e objetos operados por microprocessadores e microcontroladores são controlados remotamente e têm capacidade física para coletar, processar e transmitir dados para um servidor web. Este servidor web, conforme MOZILLA (2025), é um computador responsável por armazenar todas as páginas e arquivos auxiliares de um website e enviá-las para o usuário quando este faz uma requisição. Para reduzir os custos de implantação e manutenção, os desenvolvedores podem utilizar uma abordagem envolvendo o uso de software de código aberto, que, segundo RED HAT (2024), são programas disponibilizados ao público de forma aberta e gratuita, incluindo o código fonte, para que qualquer pessoa possa acessar, modificar e utilizar de acordo com suas necessidades. Estes podem ser embarcados em hardware de código aberto, que representa dispositivos físicos cujos projetos estão disponíveis de forma aberta para serem utilizados como base para construção e comercialização de produtos personalizados (Oshwa, 2025).

O desenvolvimento de um sistema IoT baseado em software e hardware abertos pode caracterizar uma solução de controle com qualidade semelhante aos controladores encontrados no mercado, mas com custo reduzido e recursos de controle e parametrização remotos, ideal para realizar o monitoramento ambiental em casas, pequenas empresas e no campo. Esta pesquisa teve como objetivo a construção de um sistema IoT para monitoramento e controle ambiental, capaz de coletar os dados das variáveis ambientais em intervalos regulares e enviá-los a um servidor web local para que seus usuários possam visualizar estes dados e utilizá-los para acionamento, de forma manual ou automática, dos atuadores, como ventiladores, janelas e desumidificadores. Além das vantagens já apresentadas, o uso de tecnologias abertas, como software e hardware de código aberto, pode ajudar a reduzir o custo de implementação.

2. Material e Métodos

A pesquisa realizada caracterizou-se como descritiva, conforme a abordagem de Lozada e Nunes (2018), e teve como propósito documentar as etapas de construção de um sistema de monitoramento ambiental. Adicionalmente, visou-se a uma análise qualitativa dos dados obtidos durante o desenvolvimento do projeto, com o objetivo de verificar a relação custo/benefício em comparação com sistemas de monitoramento ambiental existentes no mercado.

O desenvolvimento do sistema IoT proposto seguiu uma sequência de etapas bem definidas. Inicialmente, procedeu-se à definição dos limites de umidade e temperatura para o ambiente controlado. Em seguida, estabeleceu-se a topologia do sistema IoT, o que subsidiou a seleção dos componentes de hardware. As fases subsequentes envolveram a programação do servidor web e dos módulos IoT, que compreendiam sensores e atuadores, culminando nos testes de funcionamento do sistema.

Para a definição dos limites ambientais, consideraram-se as condições ideais para o cultivo de alface em estufas, onde a temperatura ideal varia de 18°C a 22°C, e de 12°C a 15°C no período noturno (Amaro et al., 2007; INSONGREEN, 2024). A umidade relativa do ar foi estabelecida entre 50 %RH e 70 %RH para prevenção de doenças (INSONGREEN, 2024). Contudo, para os testes de funcionamento, os limites de umidade foram ajustados para a faixa de 60 %RH a 80 %RH, visando verificar a eficácia do sistema em medir e atuar sobre as variáveis.

A topologia do sistema IoT foi concebida para integrar diversos componentes. Incluiu-se um usuário, uma rede local (LAN) com roteador, um servidor web, módulos sensores e atuadores, e os próprios sensores e atuadores. A comunicação entre esses elementos foi estabelecida por meio de requisições HTTP (Hypertext Transfer Protocol), um protocolo utilizado para recuperar informações de um servidor na internet (MOZILLA, 2026), utilizando conexões Wi-Fi ou cabo.

A seleção do hardware foi realizada com base nos limites ambientais definidos e na topologia do sistema. Como sensor de temperatura e umidade, empregou-se o DHT11, com tensão de operação de 3,3V a 5V, faixa de umidade de 5% a 95% RH e temperatura de -20°C a 60°C, e precisão de ±5% RH para umidade e ±2°C para temperatura. A taxa de amostragem do sensor foi de 0,5 Hz, correspondendo a uma leitura a cada dois segundos. Este sensor foi considerado compatível com modelos comerciais, como o MT-530 Super (FULLGAUGE, 2013).

O microcontrolador escolhido foi o ATMEGA328, operando com tensão de 2,7V a 5,5Vdc e frequência de 0 a 10MHz. Possuía 32 kBytes de memória FLASH e 1 kByte de EEPROM, além de 22 canais de entrada/saída configuráveis, incluindo 6 canais de Conversão Analógico para Digital (ADC) e 6 canais PWM. A escolha deste microcontrolador deveu-se à sua flexibilidade e quantidade de entradas e saídas, optando-se por uma tensão de operação de 5V para maior compatibilidade com outros componentes.

Para o acionamento de atuadores, utilizou-se um Módulo Relé de 1 Canal 5Vdc, selecionado pela simplicidade de integração com o microcontrolador de 5Vdc. Este módulo possuía uma tensão de bobina de 5Vdc e capacidade de chavear cargas de até 250Vac e 7A. O módulo Wi-Fi ESP-8266 foi incorporado para fornecer conectividade, operando entre 2,5V e 3,6Vdc, com protocolos 802.11 b/g/n/e/i e faixa de frequência de 2,4G a 2,5G. Sua comunicação serial UART, compatível com USART do microcontrolador, permitiu o controle total via comandos AT. Para compatibilizar as tensões de operação, utilizou-se um conversor de nível lógico.

Como servidor web, empregou-se uma placa Raspberry Pi, um computador de placa única (SBC) alimentado por 5Vdc, com 4 portas USB, 1 porta Ethernet e módulo Wi-Fi integrado. O sistema operacional RaspberrypiOS (Linux) foi utilizado, com suporte à linguagem Python e à plataforma Docker para conteinerização. A escolha da Raspberry Pi foi motivada por seus recursos de conexão de rede e pela capacidade de gerenciar o servidor web de forma nativa.

A programação do servidor web foi desenvolvida em Python, utilizando o framework Flask, e conteinerizada com Docker (DOCKER, n.d.) para garantir portabilidade e isolamento de processos. O servidor foi configurado para coletar e processar informações dos sensores, acionando atuadores com base em lógicas predefinidas pelo usuário. A arquitetura do servidor incluiu o uso de “Blueprints” do Flask para modularizar as rotas, que permitiam a adição, atualização e exclusão de usuários e módulos IoT, além da visualização de dados e controle de dispositivos.

Os módulos IoT, tanto sensores quanto atuadores, foram programados em Linguagem C, utilizando a IDE ATMEL STUDIO. A gravação do código no microcontrolador foi realizada com o auxílio de uma ferramenta AVR Dragon, que se comunicava via porta USB e permitia a depuração do código. A comunicação entre o microcontrolador ATMEGA328 e o módulo Wi-Fi ESP-8266 foi estabelecida via comunicação serial USART e protocolo AT, possibilitando a configuração da rede Wi-Fi e a inclusão dos módulos no sistema.

O algoritmo básico dos módulos IoT previa que, ao serem energizados, verificassem se o botão de pareamento estava acionado. Caso positivo, o módulo executava a função “Procurar servidor web” para se conectar ao sistema. Caso contrário, entrava na “Função principal”, que variava conforme o módulo fosse sensor ou atuador. Para leituras e atualizações cíclicas, utilizou-se uma Rotina de Serviço de Interrupção (ISR) no microcontrolador, que interrompia o fluxo do programa para executar códigos específicos em intervalos de tempo.

Para a realização dos testes de funcionamento, construiu-se um protótipo físico com uma estrutura isolada, com volume de 8,5 litros, para simular um ambiente controlado em relação à temperatura e umidade. Neste ambiente, instalou-se um módulo sensor DHT-11 para leitura de umidade e temperatura, e um módulo atuador para ligar e desligar um micro ventilador de 2W. O micro ventilador foi acoplado a uma das paredes do ambiente, alinhado com um furo, para forçar a exaustão do ar úmido.

Os módulos comunicavam-se periodicamente com o servidor para enviar ou receber dados. A cada envio de dados pelo sensor, o servidor web verificava as lógicas associadas e enviava o resultado para os módulos atuadores. Por exemplo, se a umidade fosse maior que um valor especificado, o atuador era ligado; se fosse menor, era desligado. A taxa de amostragem dos dados foi definida em 15 segundos, calculada a partir da variação máxima de umidade observada nos testes iniciais (0,33 %RH/s) e a precisão do sensor (5 %RH), buscando equilibrar amostragem, volume de dados e economia de energia.

O teste inicial para observação do comportamento do sistema envolveu a introdução de 50 ml de água aquecida a aproximadamente 60°C no ambiente de teste. As condições de controle estabelecidas foram: ligar o exaustor quando a umidade fosse superior a 70 %RH e desligá-lo quando a umidade fosse inferior a 50 %RH. Durante o funcionamento do sistema, os dados foram organizados em arquivos no formato CSV (valores separados por vírgula) para permitir a observação do comportamento da umidade no ambiente de teste em relação ao estado do atuador.

3. Resultados e Discussão

A construção do sistema de monitoramento e controle ambiental baseado em Internet das Coisas (IoT) demonstrou a viabilidade de uma solução de baixo custo e alta flexibilidade para a gestão de variáveis ambientais. O sistema foi projetado para coletar dados de sensores, processá-los em um servidor web local e acionar atuadores de forma manual ou automática, conforme os requisitos estabelecidos. Os resultados obtidos ao longo das etapas de desenvolvimento e nos testes de funcionamento confirmaram a capacidade do protótipo de atender aos objetivos propostos, especialmente no controle da umidade do ar, que foi a variável ambiental selecionada para o estudo.

A abordagem adotada para o desenvolvimento do sistema seguiu uma metodologia descritiva, documentando cada fase da construção e analisando qualitativamente os dados para verificar a relação custo-benefício em comparação com soluções de mercado. A arquitetura modular e o uso de tecnologias de código aberto foram pilares para a redução de custos e a promoção da adaptabilidade do sistema. A integração de hardware e software permitiu a criação de um ecossistema digital onde os dispositivos se comunicam remotamente, coletando e transmitindo dados para um servidor web, conforme a caracterização de Molisani e Sacay (2025).

Definição dos limites de umidade e temperatura

Inicialmente, a definição dos limites de umidade e temperatura para o ambiente de teste considerou as faixas ideais para o cultivo de alface em estufas, que, segundo Amaro et al. (2007) e INSONGREEN (2024), variam de 18°C a 22°C durante o dia e de 12°C a 15°C à noite para temperatura, e de 50%RH a 70%RH para umidade relativa, visando prevenir doenças. Contudo, durante os testes preliminares, observou-se uma dificuldade em atingir o limite inferior de 50%RH. Para garantir a eficácia da avaliação do sistema IoT, os limites de umidade foram redefinidos para uma faixa de 60%RH a 80%RH, permitindo verificar a capacidade do sistema em medir e atuar sobre as variáveis ambientais dentro de um intervalo controlável.

A escolha de focar no controle da umidade foi estratégica, dado que o protótipo inicial contava com um único módulo atuador. Este módulo foi configurado para operar um micro ventilador, cuja função era expulsar o ar úmido do ambiente de testes, promovendo a redução da umidade interna por exaustão. Essa decisão alinhou-se com a necessidade de demonstrar a funcionalidade básica de controle do sistema, utilizando um atuador discreto que pudesse ser ligado ou desligado para modificar a condição ambiental, conforme a lógica programada no servidor.

Definição da topologia do sistema IoT

A topologia do sistema IoT foi concebida para permitir a comunicação eficiente entre os módulos sensores, atuadores e o servidor web central. Esta estrutura, que incluiu a rede Wi-Fi do servidor, módulos sensor e atuador, e o acesso do usuário, foi implementada com sucesso. Os módulos foram desenvolvidos e integrados à rede, estabelecendo comunicação periódica com o servidor para troca de informações. A arquitetura demonstrou ser robusta, permitindo que os dispositivos fossem adicionados ao servidor e mantivessem uma comunicação contínua, essencial para o monitoramento e controle remoto.

As solicitações de informação e comandos entre os componentes do sistema foram realizadas através de requisições HTTP, um protocolo padrão para a recuperação de informações de um servidor na internet, conforme descrito por MOZILLA (2026). Essa escolha de protocolo garantiu a interoperabilidade e a facilidade de comunicação entre os módulos e o servidor web. A implementação da topologia validou o conceito de um sistema distribuído, onde cada componente desempenha um papel específico na coleta, processamento e atuação sobre as variáveis ambientais, formando um conjunto coeso para atingir o objetivo de controle.

Seleção do “hardware”

A seleção dos componentes de hardware foi crucial para o desempenho e a viabilidade do sistema. O sensor de temperatura e umidade DHT-11 foi escolhido por sua faixa de operação (5 a 95% RH para umidade e -20 a 60°C para temperatura) e precisão (+-5% RH e +-2°C, respectivamente), compatível com as necessidades do projeto. Sua capacidade de ser ligado diretamente ao microcontrolador sem componentes adicionais simplificou a montagem e a aquisição de dados, oferecendo um desempenho comparável a sensores comerciais, como o MT-530 Super (FULLGAUGE, 2013).

O microcontrolador ATMEGA328 foi selecionado devido à sua flexibilidade e quantidade de entradas e saídas (22 canais E/S, 6 ADC, 6 PWM), permitindo a integração com diversos sensores e atuadores. Sua faixa de tensão de operação (2,7 a 5,5Vdc) e frequência de operação (0 a 10MHz) o tornaram adequado para o controle do sistema. A tensão de 5Vdc foi escolhida para o microcontrolador para otimizar a compatibilidade com outros componentes, garantindo a estabilidade do circuito e a facilidade de expansão futura do sistema.

O módulo relé de 1 canal 5Vdc foi integrado pela sua simplicidade e compatibilidade com o microcontrolador, permitindo o acionamento de atuadores discretos, como o micro ventilador utilizado nos testes. Este módulo é capaz de controlar cargas de até 250Vac e 7A, o que o torna versátil para diversas aplicações. Para a conectividade Wi-Fi, o módulo ESP-8266 foi escolhido por sua capacidade de adicionar comunicação sem fio aos módulos IoT, operando em protocolos 802.11 b/g/n/e/i e na faixa de frequência de 2.4G a 2.5G. A comunicação serial via UART e comandos AT permitiu o controle total pelo microcontrolador.

Devido à diferença de tensão de operação entre o ESP-8266 (2,5 a 3,6Vdc) e o microcontrolador (5Vdc), foi necessário utilizar um conversor de nível lógico para garantir a compatibilidade e o funcionamento adequado da comunicação. O Raspberry Pi foi selecionado como servidor web por ser um Single Board Computer (SBC) com sistema operacional RaspberrypiOS (Linux), oferecendo recursos nativos para conexão de rede e suporte a Python e Docker. Essa escolha permitiu ao desenvolvedor focar na construção e gerenciamento do servidor web, aproveitando a capacidade da placa para criar uma rede Wi-Fi própria e hospedar o servidor em um ambiente conteinerizado.

Programação do servidor “web”

A programação do servidor web foi desenvolvida em Python, utilizando o framework Flask, e conteinerizada com Docker. Essa abordagem garantiu a portabilidade do servidor e a execução isolada dos aplicativos, conforme a descrição de DOCKER (n.d.). O container Docker foi configurado como um serviço no sistema operacional do Raspberry Pi, assegurando o funcionamento automático do servidor desde a inicialização da placa. A utilização do Flask permitiu a criação de rotas para disponibilizar páginas ao usuário e endpoints para os módulos, facilitando a interação e o controle do sistema.

Uma das principais características aproveitadas do Flask foi o recurso “Blueprint”, que possibilitou a modularização do projeto, separando as rotas em diferentes arquivos para uma melhor organização e manutenção do código. Foi desenvolvida uma página inicial para o usuário e uma “Blueprint” específica, denominada “devices”, para gerenciar os dispositivos IoT adicionados ao sistema. Esta estrutura permitiu que o servidor recebesse lógicas de controle, onde o usuário pode definir condições para o acionamento de atuadores com base nos dados dos sensores. Por exemplo, uma lógica pode especificar que se a umidade for maior que 75%, o atuador (ventilador) deve ser ligado, e se for menor que 65%, deve ser desligado, demonstrando a capacidade de automação do sistema.

Programação dos módulos IoT (sensores e atuadores)

A programação dos módulos IoT, tanto sensores quanto atuadores, foi realizada em linguagem C, utilizando o ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) ATMEL STUDIO, fornecido pelo fabricante do microcontrolador ATMEGA328. Para a gravação e depuração do código no microcontrolador, utilizou-se a ferramenta AVR Dragon, que permitiu o controle de execução linha a linha e a verificação dos valores das variáveis. Essa etapa foi fundamental para garantir a correta funcionalidade de cada módulo e a precisão das operações.

A comunicação entre o microcontrolador ATMEGA328 e o módulo Wi-Fi ESP-8266 foi estabelecida por meio da comunicação serial USART e do protocolo AT. Essa configuração permitiu que o microcontrolador configurasse a rede Wi-Fi à qual o módulo ESP-8266 se conectaria, integrando-o à rede do servidor. Uma funcionalidade importante do módulo Wi-Fi foi sua capacidade de criar um servidor web próprio e uma rede Wi-Fi temporária, permitindo ao usuário conectar-se diretamente a ele durante o processo de adição do dispositivo à rede principal do servidor, simplificando a instalação.

Após a adição de um módulo IoT ao servidor web, uma identificação (ID) única é atribuída a ele, que é armazenada para futuras trocas de informações. Para a leitura cíclica dos sensores ou atualização dos atuadores, foi implementada uma função especial do microcontrolador, a ISR (Interrupt Service Routine), que interrompe o fluxo principal do programa em intervalos de tempo definidos. Essa rotina executa um código específico para realizar a leitura do sensor ou atualizar o estado do atuador, garantindo a periodicidade das operações.

A taxa de amostragem, ou frequência de atualização dos dados dos módulos, foi definida em 15 segundos. Esse valor foi determinado a partir de testes iniciais que revelaram uma variação máxima de umidade de 0,33 %RH/s. Ao dividir a precisão do sensor (5%RH) por essa taxa de variação, obteve-se o intervalo de 15 segundos, que representa um equilíbrio entre a frequência de amostragem (mínimo de 2 segundos entre leituras), a quantidade de dados transmitidos (evitando excesso de dados desnecessários) e a economia de energia, pois o módulo pode entrar em modo de economia após cada leitura.

Testes de funcionamento

Para avaliar o funcionamento do sistema, foi construído um protótipo físico em um ambiente isolado com volume de 8,5 litros, simulando um espaço controlado para temperatura e umidade. Neste ambiente, foram instalados um módulo sensor DHT-11, capaz de ler simultaneamente umidade e temperatura, e um módulo atuador conectado a um micro ventilador de 2W. O micro ventilador foi acoplado a uma das paredes do ambiente, alinhado com um furo, para forçar a saída do ar úmido por exaustão, controlando assim a umidade interna.

O sistema IoT foi configurado para que os módulos se comunicassem periodicamente com o servidor, enviando e recebendo dados. A cada envio de dados pelo sensor, o servidor web verificava as lógicas associadas e enviava o resultado para os módulos atuadores. Por exemplo, se a umidade fosse maior que um valor especificado, o atuador seria ligado; se fosse menor, seria desligado. O teste inicial para observar o comportamento do sistema envolveu a introdução de 50ml de água aquecida a aproximadamente 60°C no ambiente, com as lógicas definidas para ligar o exaustor quando a umidade excedesse 70%RH e desligá-lo abaixo de 50%RH.

A análise do primeiro teste revelou que o sistema foi capaz de coletar dados das variáveis ambientais e enviá-los ao servidor de forma eficaz. O sistema respondeu adequadamente às variações de umidade no ambiente, acionando e desacionando o micro ventilador conforme as lógicas estabelecidas. Mesmo com uma taxa de variação inicial de 0,33 %RH/s na umidade, o sistema conseguiu controlar a umidade do ar dentro da faixa especificada na lógica do usuário, demonstrando sua capacidade de atuação e controle. Observou-se uma oscilação da umidade em função do estado do atuador, indicando a resposta dinâmica do sistema às condições ambientais.

Em um segundo momento de teste, quando a umidade externa ao ambiente de testes estava mais elevada, observou-se uma limitação no método de redução da umidade por exaustão. O sistema, ao puxar o ar úmido para fora, não conseguiu reduzir a umidade interna abaixo do nível da umidade externa. Isso significa que a menor umidade possível dentro do ambiente de teste era determinada pela umidade do ar ambiente. Este achado é crucial para a escolha de equipamentos futuros, sugerindo que a substituição do micro ventilador por um desumidificador, capaz de reduzir a umidade por condensação independentemente das condições externas, seria uma solução mais eficaz para certas aplicações.

Em síntese, o sistema desenvolvido cumpriu seu objetivo principal de monitorar e controlar variáveis ambientais de forma automatizada. A coleta periódica de dados, o processamento lógico no servidor e o acionamento automático dos atuadores foram demonstrados com sucesso. A flexibilidade e a arquitetura modular do sistema permitem a utilização de diferentes sensores e atuadores, adaptando-se às necessidades específicas de cada aplicação. Essa versatilidade é um diferencial importante, pois promove a democratização do acesso à tecnologia, especialmente em contextos como o campo e pequenos produtores rurais, onde soluções de baixo custo e adaptáveis são essenciais.

4. Conclusão

O presente estudo visou à construção de um sistema baseado em Internet das Coisas (IoT) para automação e controle ambiental remoto, utilizando sensores e atuadores de forma eficaz e flexível. Verificou-se que o sistema desenvolvido demonstrou capacidade de coletar dados de variáveis ambientais, como a umidade do ar, e responder a suas variações por meio do acionamento de atuadores. Os testes de funcionamento, realizados em um protótipo físico, evidenciaram que o sistema controlou a umidade do ar dentro da faixa especificada, promovendo sua redução por exaustão. A arquitetura modular e a utilização de tecnologias de código aberto foram fundamentais para a viabilidade de uma solução de baixo custo, que oferece flexibilidade para diversas aplicações, como em laboratórios e estufas, e contribui para a democratização do acesso à tecnologia no campo, especialmente para pequenos produtores rurais.

Contudo, observou-se uma limitação importante no método de redução da umidade por exaustão, que se mostrou dependente da umidade externa ao ambiente de teste, não sendo capaz de reduzi-la abaixo desse nível. Para estudos futuros, sugere-se a investigação de soluções alternativas para o controle da umidade, como o uso de desumidificadores por condensação, que operam independentemente das condições externas. Recomenda-se também a implementação de mecanismos robustos de segurança da informação, incluindo gestão de usuários e controle de acesso, e a integração de um banco de dados adequado para o armazenamento e análise de grandes volumes de dados históricos. Adicionalmente, propõe-se a avaliação de outros protocolos de comunicação, como MQTT, e a exploração de diferentes tipos de hardware e arquiteturas de servidor, visando otimizar a escalabilidade e o desempenho do sistema.

Referências Bibliográficas

Amaro, G.B.; Silva, D.M.da; Marinho, A.G.; Nascimento, W.M.. 2007. Recomendações técnicas para o cultivo de hortaliças em agricultura familiar. Disponível em: <https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/781607/1/ct47.pdf>. Acesso em: 06 fev. 2026.

Bolton, W. 2010. Mecatrônica: Uma abordagem multidisciplinar. Bookman, Porto Alegre, RS, Brasil.

Docker. n.d. What Is a Container?. Disponível em: <https://docs.docker.com/get-started/docker-concepts/the-basics/what-is-a-container/>. Acesso em: 27 out. 2025.

Dufrio. n.d. Controlador de Temperatura Full Gauge MT530E SUPER – Bivolt. Disponível em: <https://www.dufrio.com.br/controlador-de-temperatura-full-gauge-mt530e-super-bivolt.html?srsltid=AfmBOopGINA7LEUpB-7SCK4lqnDRPCBCwhoBzxPuBspwnBwl1FpXutqCnN4>. Acesso em: 04 fev. 2026.

Fullgauge. 2013. Manual do Produto. Disponível em: <https://fullgauge-strapi-prod-media-f340da7.s3.sa-east-1.amazonaws.com/MT_530_SP_03_09_T_12427_PORTUGUES_13e7f27a84.pdf>. Acesso em: 06 fev. 2026.

Insongreen. 2024. How to Grow Lettuce in a Greenhouse (Step-by-Step Guide). Disponível em: <https://www.insongreen.com/how-to-grow-lettuce-in-a-greenhouse-step-by-step-guide/>. Acesso em: 06 fev. 2026.

Lozada, G.; Nunes, K.S. 2018. Metodologia Científica. Sagah Educação, Porto Alegre, RS, Brasil.

Molisani, E.; Sacay, M. 2025. Internet das Coisas para Iniciantes: Da teoria à prática. Senac São Paulo, São Paulo, SP, Brasil.

Moraes, C.C.; Castrucci, P.L. 2007. Engenhaira de Automação Industrial. LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda., Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

Mozilla. 2025. Qual a Diferença entre Página Web, Site, Servidor Web e Mecanismo de Busca?. Disponível em: <https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Learn_web_development/Getting_started/Environment_setup/Browsing_the_web#the_difference_between_web_page_website_web_server_and_search_engine>. Acesso em: 08 fev. 2026.

Mozilla. 2026. Overview of HTTP. Disponível em: <https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Guides/Overview>. Acesso em: 08 fev. 2026.

Open Source Hardware Association [OSHWA]. n.d. Open Source Hardware Definition. Disponível em: <https://oshwa.org/resources/open-source-hardware-definition/>. Acesso em: 31 out. 2025.

Red Hat. 2024. O que é Open Source?. Disponível em: <https://www.redhat.com/pt-br/topics/open-source/what-is-open-source>. Acesso em: 31 out. 2025.

Rosário, J.M. 2005. Princípios de Mecatrônica. Prentice Hall, São Paulo, SP, Brasil.

Artigo oriundo de Trabalho de Conclusão de Curso da Especialização em Engenharia de Software do MBA USP/Esalq

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