WASIONLINK: ARQUITETURA MODULAR DE COMUNICAÇÃO EMBARCADA PARA MEDIDORES INTELIGENTES COM COMPRESSÃO ADAPTATIVA, CONECTIVIDADE NTN E FALLBACK INTELIGENTE

Autores

  • Gleison Guardia Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Rondônia - IFRO
  • Kelly Vinente dos Santos Evolução Instituto de Ciência e Tecnologia
  • Alberto Alexandre Moura de Albuquerque Evolução Instituto de Ciência e Tecnologia
  • Jamilly Cristina de Sousa Evolução Instituto de Ciência e Tecnologia
  • Brunna Conceicao de Paulo Evolução Instituto de Ciência e Tecnologia
  • Antônio Ébano Rafael Machado de Oliveira Evolução Instituto de Ciência e Tecnologia
  • Flávia Vitória Neves de Matos Evolução Instituto de Ciência e Tecnologia
  • Rogério Guerra Diógenes Filho Evolução Instituto de Ciência e Tecnologia
  • Mateus Souza e Silva Evolução Instituto de Ciência e Tecnologia

DOI:

https://doi.org/10.66104/demgdf29

Palavras-chave:

Medidor inteligente, NTN, Compressão embarcada, FUOTA, multi-RAT

Resumo

Medidores inteligentes implantados em regi˜oes remotas da Amazˆonia Legal brasileira enfrentam uma lacuna cr´ıtica de conectividade: redes NB-IoT e LTE
terrestres cobrem menos de 30% do territ´orio, enquanto os custos de comunica¸c˜ao via sat´elite convencional s˜ao proibitivos na escala de programas como o Mais Luz para a Amazˆonia (MLA). Este artigo apresenta o WasionLink, uma arquitetura modular de comunica¸c˜ao embarcada para medidores inteligentes WASION e inversores fotovolt´aicos, desenvolvida para suprir essa lacuna por meio de quatro inova¸c˜oes integradas. Primeiro, um pipeline de compress˜ao em dois est´agios — pr´e-processamento de cabe¸calho seguido de serializa¸c˜ao Protocol Buffers (nanopb) e compress˜ao LZ4 — que visa redu¸c˜ao m´ınima de 70% no volume de dados transmitidos, estendendo o ganho de 68,08% previamente obtido com HEATSHRINK no mesmo microcontrolador STM32WBA. Segundo, um portf´olio de hardware modular com trˆes variantes: o aMeter NTN (medidor com modem satelital embarcado), a NIC USB (m´odulo para inversores solares) e a NIC LTE-450 MHz (placa para redes privadas de concession´arias). Terceiro, um motor de fallback inteligente implementado como m´aquina de estados reativa que seleciona autonomamente a tecnologia de acesso de r´adio ´otima entre Rede N˜ao-Terrestre (NTN), NB-IoT terrestre e LTE-450 MHz. Quarto, um mecanismo FUOTA (Firmware Update Over-the-Air ) com dimensionamento dinˆamico de janela e retransmiss˜ao seletiva, adaptado para latˆencias de atue 600 ms t´ıpicas de sat´elites de ´Orbita Baixa (LEO). A arquitetura de firmware em quatro camadas independentes de hardware assegura que melhorias em qualquer componente se propaguem `as trˆes variantes por uma ´uni ca campanha FUOTA. Um ensaio piloto em campo conduzido em dezembro de 2025, com 10 medidores WASION em rede NB-IoT real, validou parcialmente a arquitetura: a vers˜ao de firmware com compress˜ao ativa (v4.1.6-6) reduziu o volume mediano de dados transmitidos em 20,8% e o tamanho mediano por sess˜ao em aproximadamente 47% em compara¸c˜ao `a vers˜ao sem compress˜ao (v4.1.6-3). O resultado pr´atico ´e a redu¸c˜ao de 3,3× nos custos de transmiss˜ao NTN por medidor no contexto do Programa MLA.

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Publicado

2026-05-14

Edição

v. 13 n. 09 (2026): REMUNOM - ISSN 2178-6925

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Artigos

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Copyright (c) 2026 Gleison Guardia, Kelly Vinente dos Santos, Alberto Alexandre Moura de Albuquerque, Jamilly Cristina de Sousa, Brunna Conceicao de Paulo, Antônio Ébano Rafael Machado de Oliveira, Flávia Vitória Neves de Matos, Rogério Guerra Diógenes Filho, Mateus Souza e Silva

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WASIONLINK: ARQUITETURA MODULAR DE COMUNICAÇÃO EMBARCADA PARA MEDIDORES INTELIGENTES COM COMPRESSÃO ADAPTATIVA, CONECTIVIDADE NTN E FALLBACK INTELIGENTE. (2026). REMUNOM, 13(09), 1-20. https://doi.org/10.66104/demgdf29