[pt] DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA IOT SEM USO DE BATERIAS

[en] DEVELOPMENT OF BATTERYLESS IOT SYSTEM

[pt] JERONIMO AUGUSTO SOARES

[pt] INTERNET DAS COISAS - IOT

[pt] ZEPHYR RTOS

[pt] GERENCIAMENTO DE ENERGIA

[pt] COLETA DE ENERGIA

[pt] BAIXO CONSUMO DE ENERGIA

[en] INTERNET OF THINGS - IOT

[en] ZEPHYR RTOS

[en] POWER MANAGEMENT

[en] ENERGY HARVESTING

[en] LOW ENERGY CONSUMPTION

[pt] Este trabalho detalha o desenvolvimento de um firmware de ultra-baixo consumo para um sistema IoT, visando a operação sem baterias com energia do ambiente (Energy Harvesting). Utilizando o SoC nRF52840 e o Zephyr RTOS, foi criada uma arquitetura orientada a eventos que gerencia recursos de alto consumo, como o clock de alta frequência, apenas quando necessário. O projeto superou a falta de documentação da placa ProMicro nRF52840 por meio da criação de uma configuração de hardware customizada. A validação experimental quantificou o impacto das ferramentas de debug, cuja desativação reduziu o consumo em repouso de 1,94 mA para 1,10 mA. Também foi identificado um custo energético fixo e elevado na inicialização, causado pelo bootloader da placa. Conclui-se que, embora a estratégia de software seja eficaz, o hardware de prototipagem limita o desempenho, tornando o projeto de uma PCB customizada um requisito para uma aplicação final viável.

[en] This work details the development of an ultra-low-power firmware for an IoT system, aiming for battery-less operation powered by ambient energy (Energy Harvesting). Using the nRF52840 SoC and the Zephyr RTOS, an eventdriven architecture was developed that manages high-consumption resources, such as the high-frequency clock, on an on-demand basis. The project overcame the lack of documentation for the ProMicro nRF52840 board by creating a custom hardware configuration. Experimental validation quantified the impact of debugging tools, as disabling them reduced the idle current from 1.94 mA to 1.10 mA. A fixed and high energy cost at startup, caused by the board’s bootloader, was also identified. It is concluded that although the software strategy is effective, the prototyping hardware limits performance, making the design of a custom PCB a requirement for a viable final application.

ADRIANO FRANCISCO BRANCO

2026-01-16

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75018@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75018@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.75018