Estudo de desempenho da tecnologia UWB na estimativa de distância frente asa tecnologias convencionais:
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Tipo de produção
Trabalho de Conclusão de Curso
Data
2024-06-11
Autores
Lisboa, Rafael Bolognani
Quaranta, Adilson Cazzo
Quaranta, Adilson Cazzo
Orientador
Melo, Marco Antonio Assis de
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Palavras-chave
UWB (Ultra-Wideband),tecnologias de localização,estimativa de distância,bibliotecas de software,software crítico,location technologies,distance estimation,software libraries,critical software
Resumo
Os transportes metroviários são amplamente reconhecidos como um dos pilares do transporte em massa, sendo extremamente eficientes quando se trata de custo beneficio para os seus passageiros. Pensando em como tornar o sistema de monitoramento metroviário mais eficiente e tecnológico, a Companhia do Metropolitano de São Paulo – Metrô, responsável por operar seis linhas que atendem uma significativa parte do perímetro urbano da cidade, junto aos alunos da FEI, decidiu iniciar o estudo para avaliar o sistema Communication Based Train Control (CBTC) Ultra Wide Band (UWB) que tem como foco modificar a abordagem para a estimativa de localização dos trens, aproveitando as características da tecnologia UWB. (30) Após um longo estudo realizado para entender as necessidades do projeto e definir quais seriam os dispositivos mais eficientes para seu desenvolvimento, surgiu então a necessidade de começar a criação de seu protótipo inicial. Para alcançar esse objetivo, realizamos uma extensa fundamentação teórica, abordando o desenvolvimento de um software que pudesse proporcionar a atuação do novo sistema de medição primeiramente em um ambiente de laboratório controlado e futuramente em campo para fins de comparação com o sistema CBTC atual. No estágio de desenvolvimento, concentramos nossos esforços na criação de bibliotecas de software personalizadas, utilizando um microcontrolador ESP32 em conjunto a um transceptor com tecnologia UWB. Através desta abordagem, almejamos conquistar uma integração harmoni osa da tecnologia UWB com o sistema metroviário do Metrô de São Paulo, com a expectativa de alcançar melhorias substanciais na precisão da estimativa de distância. Com isso, temos como meta aprimorar significativamente a eficiência das operações metroviárias, visando a oferecer um serviço de transporte mais confiável e eficaz para os passageiros.
Metro rail systems are widely recognized as a cornerstone of mass transportation, providing highly efficient cost-effective solutions for passengers. In pursuit of enhancing the efficiency and technological capabilities of metro monitoring systems, the São Paulo Metro Company – Metrô, responsible for operating six lines covering a significant portion of the city’s urban perimeter, collaborated with students from Centro Universitário FEI (FEI) to initiate a study evaluating the CBTC UWB system. This system aims to revolutionize the approach to train location estimation by leveraging the characteristics of UWB technology. (30) Following an in-depth study to understand project requirements and identify the most efficient devices for development, the need arose to create the initial prototype. To achieve this goal, an extensive theoretical foundation was laid, focusing on the development of software that could facilitate the deployment of the new measurement system initially in a controlled laboratory environment and eventually in the field for comparison with the current CBTC system. During the development stage, efforts were concentrated on creating a custom firmware using an ESP32 microcontroller in conjunction with a UWB transceiver. Through this approach, the aim is to seamlessly integrate UWB technology with the São Paulo Metro system, expecting substantial improvements in distance estimation accuracy. The ultimate goal is to significantly enhance metro operations’ efficiency, aspiring to provide passengers with a more reliable and effective transportation service.
Metro rail systems are widely recognized as a cornerstone of mass transportation, providing highly efficient cost-effective solutions for passengers. In pursuit of enhancing the efficiency and technological capabilities of metro monitoring systems, the São Paulo Metro Company – Metrô, responsible for operating six lines covering a significant portion of the city’s urban perimeter, collaborated with students from Centro Universitário FEI (FEI) to initiate a study evaluating the CBTC UWB system. This system aims to revolutionize the approach to train location estimation by leveraging the characteristics of UWB technology. (30) Following an in-depth study to understand project requirements and identify the most efficient devices for development, the need arose to create the initial prototype. To achieve this goal, an extensive theoretical foundation was laid, focusing on the development of software that could facilitate the deployment of the new measurement system initially in a controlled laboratory environment and eventually in the field for comparison with the current CBTC system. During the development stage, efforts were concentrated on creating a custom firmware using an ESP32 microcontroller in conjunction with a UWB transceiver. Through this approach, the aim is to seamlessly integrate UWB technology with the São Paulo Metro system, expecting substantial improvements in distance estimation accuracy. The ultimate goal is to significantly enhance metro operations’ efficiency, aspiring to provide passengers with a more reliable and effective transportation service.