Projeto Integrador - PI 2

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UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO 
 
Vídeo Final do Projeto Integrador: 
 
 
<https://youtu.be/w61Fb227ids> 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CHRISTIAN APARECIDO DEMETRIO 
MARCELO SANTANA DOS SANTOS 
MARCIO DANIEL MACEDO 
MARIANA ROMAN OLIVEIRA 
RACHEL SCRIVANI DA SILVA 
 
 
 
 
Reflexos de uma sociedade competitiva e globalizada na ocupação 
dos espaços urbanos públicos e privados 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Pedro - SP 
2019 
UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Reflexos de uma sociedade competitiva e globalizada na ocupação 
dos espaços urbanos públicos e privados 
 
 
 
Sistema automatizado de baixo custo para monitoramento de 
alagamento em áreas urbanas 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório Técnico-Científico Final apresentado 
na disciplina de Projeto Integrador II para o 
curso de Bacharelado em Engenharia da 
Computação da Fundação Universidade Virtual 
do Estado de São Paulo (UNIVESP). 
 
 
 
Tutor: Wesley Ricardo Amado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Pedro - SP 
2019 
DEMETRIO, Christian Aparecido; SANTOS, Marcelo Santana dos; MACEDO, Marcio 
 
Daniel; OLIVEIRA, Mariana Roman; SILVA, Rachel Scrivani da. Sistema 
automatizado de baixo custo para monitoramento de alagamento em áreas 
urbanas. 00f. Relatório Técnico-Científico Final (Bacharelado em Engenharia da 
Computação) – Universidade Virtual do Estado de São Paulo. Tutor: Wesley 
Ricardo Amado. Pólo São Pedro , 2019. 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
 
 
 
 
 
A globalização e a competição geraram um crescimento desordenado e 
desestruturado de áreas urbanas em países como o Brasil. Ações antrópicas como 
desmatamento, construções irregulares e pavimentação do solo agravaram 
desastres ambientais, tais como alagamentos, enchentes e inundações, causando 
significativas perdas sociais e econômicas. Com o aumento das populações urbanas 
e as mudanças climáticas estes problemas estão cada vez mais frequentes no Brasil. 
Considerando essa realidade, é possível perceber que inovações sustentáveis e o 
uso de tecnologia são necessárias para que as localidades afetadas evitem ou 
minimizem danos e prejuízos. São Pedro, pequeno município do interior paulista 
detentor do título de Estância Turística, possui reflexos da má estruturação e tem 
áreas afetadas por alagamento. Sendo assim, o objetivo deste projeto foi 
desenvolver um sistema automatizado de baixo custo para identificação do volume 
das águas de chuvas acumuladas em vias públicas, que emitirá alertas em redes 
sociais, notificando a população sobre os riscos de possíveis alagamentos. O 
sistema de monitoramento e alerta desenvolvido neste trabalho foi baseado na 
Internet das Coisas e inserido dentro do conceito de Cidades Inteligentes, facilitando 
a tomada de decisão por parte de gestores e cidadãos e a prevenção ou rápida 
resposta a problemas causados por alagamento. Após os testes realizados em 
laboratório concluiu-se que o sistema é eficiente. 
 
 
 
PALAVRAS-CHAVE: NodeMCU ESP8266; Desastres naturais; Impactos urbanos. 
DEMETRIO, Christian Aparecido; SANTOS, Marcelo Santana dos; MACEDO, Marcio 
 
Daniel; OLIVEIRA, Mariana Roman; SILVA, Rachel Scrivani da. Low cost 
automated system for monitoring flooding in urban areas. 00f. Final Technical- 
Scientific Report (Bachelor in Computer Engineering) – Universidade Virtual do 
Estado de São Paulo. Adviser Tutor: Wesley Ricardo Amado. Polo São Pedro , 
2019. 
 
 
ABSTRACT 
 
 
 
 
Globalization and competition have generated disorderly and unstructured growth in 
urban areas in countries such as Brazil. Anthropogenic actions such as deforestation, 
erratic construction and paving of the soil have aggravated environmental disasters 
such as floods, floods and floods, causing significant social and economic losses. 
With the increase of urban populations and climate change these problems are 
increasingly frequent in Brazil. Considering this reality, it is possible to perceive that 
sustainable innovations and the use of technology are necessary for affected 
localities to avoid or minimize damages. São Pedro, a small municipality in the 
interior of São Paulo that holds the title of Tourist Resort, has reflections of bad 
structuring and has areas affected by flooding. Therefore, the objective of this project 
was to develop an automated low-cost system to identify the volume of rainwater 
accumulated on public roads, which will issue alerts on social networks, notifying the 
population about the risks of possible flooding. The monitoring and alerting system 
developed in this work was based on the Internet of Things and inserted within the 
concept of Intelligent Cities, facilitating decision making by managers and citizens 
and the prevention or rapid response to problems caused by flooding. After the 
laboratory tests it was concluded that the system is efficient. 
 
 
 
 
 
 
 
 
PALAVRAS-CHAVE: NodeMCU ESP8266; Natural disasters; Urban impacts. 
 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 5 
1.1. Problemas e Objetivos ................................................................................... 7 
1.2. Justificativa .........................................................................................................8 
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ........................................................................... 8 
2.1 Crescimento urbano e suas consequências ...................................................... 8 
2.2 Enchente, Inundação e Alagamento ................................................................. 11 
2.3 Tecnologia da Informação e Comunicação para Sistema de Alerta ................ 13 
2.4 Cidades Inteligentes ........................................................................................ 14 
2.5 Aplicação das disciplinas estudadas no Projeto Integrador ............................. 14 
3. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS UTILIZADOS .................................... 16 
3.1 Metodologia da Pesquisa ............................................................................ 16 
3.2 Metodologia do Projeto ............................................................................... 21 
3.2.1 DESCRIÇÃO DA PROPOSTA ........................................................... 21 
4. PROJETO DE INTERVENÇÃO ......................................................................... 22 
4.1 Projeto Inicial ................................................................................................... 22 
4.1.1 MÓDULO NODEMCU ESP826612-E ................................................ 22 
4.1.2 SENSOR ULTRASSÔNICO HC-SR04 .............................................. 23 
4.1.3 GESTÃO DE ENERGIA ..................................................................... 24 
4.1.4 SOFTWARES UTILIZADOS .............................................................. 25 
4.1.5 THINGSPEAK ................................................................................... 26 
4.1.6 MONTAGEM DOS HARDWARES ..................................................... 27 
4.1.7 PROTÓTIPO INICIAL ........................................................................ 28 
4.2 Feedback sobre o Protótipo Inicial ................................................................. 30 
4.3 Projeto Final ................................................................................................... 31 
4.4 Feedback sobre o protótipo final ............................................................. 43 
5. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ....................................................................... 43 
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS ..................................................................................52 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 53 
5 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
Nas últimas décadas, principalmente a partir da década de 80, ocorreram 
várias transformações no ambiente internacional com importante impacto sobre os 
países, as cidades e populações; transformações estas advindas da globalização, 
que é o processo internacional de integração econômica, social, cultural e política 
(WATERS, 1996). 
Com a globalização foram estabelecidos novos paradigmas para a distribuição 
do poder de competição, da renda, da capacidade de produção e do conhecimento. 
Este complexo processo de expansão e integração cultural com grande número de 
atores e de variedade de relações que se estabelecem entre eles, trouxe benefícios 
à sociedade mundial, assim como também trouxe malefícios. 
Um benefício importante foi o aumento do comércio e a diminuição das 
barreiras à circulação de pessoas e de capitais, mas por outro lado, houve aumento 
da competição no contexto global. Um malefício em vários países do mundo e 
inclusive no Brasil é a urbanização desordenada e descontralada (FERREIRA, 2000). 
O problema da urbanização no Brasil nas últimas décadas é o como ele é 
realizado: 
a forma de ocupar o território; a disponibilidade de insumos para seu 
funcionamento (disponibilidade de água); a descarga de resíduos (destino e 
tratamento de esgoto e lixo); o grau de mobilidade da população no espaço 
urbano (qualidade do transporte público de massa); a oferta e o 
atendimento às necessidades da população por moradia, equipamentos 
sociais e serviços; e a qualidade dos espaços públicos (GROSTEIN, 2001). 
 
Gerando os diversos problemas urbanos atuais como poluição, mobilidade 
urbana, infraestrutura, alagamentos, enchentes, entre outros. E nesta era globalizada 
um fator chave para o desenvolvimento, a competição e a solução de problemas é a 
tecnologia. 
O Município de São Pedro, localizado no interior do Estado de São Paulo, a 
uma latitude 22o32'55" sul e a uma longitude 47o54'50" oeste, a 200 km da capital 
paulista, apesar de ser considerado pequeno, já está sofrendo as consequências do 
crescimento irregular e das alterações dos espaços naturais. 
6 
 
 
 
 
De acordo com o Censo 2010 (IBGE), o número de habitantes da cidade é 
31.629, sendo que a área urbana da cidade concentra a maior parte da população: 
26.579 habitantes (84%) e a zona rural 5.050 habitantes. 
O município tem o título de Estância Turística que pode ser perdido no caso 
do não cumprimento de algumas exigências, tais como: condições de lazer, 
recreação, recursos naturais e culturais específicos. Além disso, critérios como 
infraestrutura e serviços dimensionados à atividade turística precisam ser evidentes 
na cidade. Os municípios com este status podem receber aportes financeiros 
específicos para incentivo ao turismo (QUIRINO, 2012). 
Os danos causados pelos alagamentos pode comprometer o recebimento de 
verba destinada ao turismo, trazendo prejuízos e até a possível perda do titulo de 
Estância Turística. 
No Município de São Pedro em sua área urbana ocorrem eventos de 
alagamentos e inundações em uma das principais avenidas que cortam a cidade, na 
rua Valentim Amaral (Figura 1) e em outras regiões de grande concentração de 
população como o Bairro do Recanto, Vila Baltieri, São Judas, Vale do Sol, Santa 
Cruz, entre outros (Figura 2). 
 
Figura 1. Danos causado por alagamento em São Pedro/SP 
 
Fonte: G1/EPTV, 2018. 
7 
 
 
 
 
Figura 2. Gráfico que apresenta localidade e ocorrência de alagamentos no 
município de São Pedro - SP, criado com os dados resultantes da terceira questão 
de uma pesquisa realizada pelos autores com a população local. 
 
Fonte: Autor 
 
 
Pensando em uma forma de colaborar com o município de São Pedro, estado 
de São Paulo, na questão de um problema urbano, apresenta-se o sistema de alerta 
de início de alagamentos em áreas de risco com a função de minimizar os efeitos 
negativos dos alagamentos nas áreas em que ocorre. 
 
1.1 Problema e objetivos 
 
 
Entre os diversos problemas urbanos existentes, há um que traz grande 
incomôdo e prejuízos aos moradores do município de São Pedro - SP, os frequentes 
alagamentos que ocorrem, principalmente, na área central da cidade, uma região de 
vale. 
Sendo assim o objetivo geral deste projeto é desenvolver um sistema 
automatizado de baixo custo para identificação do volume das águas de chuvas 
acumuladas em vias públicas, que emitirá alertas em redes sociais, notificando a 
população sobre os riscos de possíveis alagamentos. 
Objetivos específicos: 
⚫ Identificar as principais áreas de alagamentos no município de São Pedro/SP; 
⚫ Identificar os principais danos que ocorre à população em áreas de alagamentos 
no município de São Pedro/SP; 
8 
 
 
 
 
⚫ Colaborar com a população do município de São Pedro/SP por meio do alerta de 
risco de ocorrência de possível alagamento que o sistema proposto emitirá. 
 
1.2 Justificativa 
 
 
A relevância acadêmica deste projeto foi colocar em prática ao longo de sua 
execução os conceitos aprendidos nas disciplinas já cursadas até o momento atual 
do curso de Engenharia de Computação, atendendo ao tema proposto e as 
expectativas da Univesp. 
A relevância social deste projeto foi de criar um sistema capaz de minimizar os 
transtornos e danos que a população de São Pedro tem a cada alagamento ocorrido, 
pois os alagamentos, além de gerarem transtornos de mobilidade, tem como 
consequência a entrada de água nas casas da população residente em áreas de 
risco, que por sua vez contaminam alimentos, deterioram móveis e objetos pessoais, 
assim como a entrada da água nos estabelecimentos comerciais e industriais em 
áreas de risco, ocasiona perdas econômicas. 
A principal contribuição desta pesquisa é o sistema de baixo custo que foi 
desenvolvido e poderá ser apresentado ao poder público para que seja realmente 
implementado no município. 
 
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
 
2.1 Crescimento urbano e suas consequências 
 
 
O homem transforma a natureza desde os primórdios, retirando dela tanto 
seus meios de subsistência imediatos quanto a realização de suas atividades 
produtivas. Os processo de transformações realizados pelo homem através de sua 
atividade produtiva tem interferido no meio ambiente e consequentemente na 
ocorrência dos fenômenos naturais. De acordo com o Tominaga (2009), para efetiva 
prevenção dos desastres naturais é necessário respeitar as leis da natureza, isto é, 
os fenômenos naturais devem ser bem conhecidos quanto aos seus episódios, 
mecanismos e prevenção de acidentes. Os desastres naturais são os eventos 
perigosos que trazem danos às populações: inundações, escorregamentos, erosão, 
terremotos, tornados, furacões, tempestades, alagamentos, estiagem dentre outros. 
9 
 
 
 
 
A degradação do meio ambiente, comumente resulta na perda de defesas 
naturais, que por sua vez aumenta a vulnerabilidade de comunidades humanas as 
catástrofes ambientais e atualmente as mudanças climáticas seguem como segundo 
fator de grande influência nos desastres ambientais e consequentemente na 
degradação do meio ambiente (SINUS, 2015). 
O crescimento populacional acelerado e descontrolado dos países 
subdesenvolvidos eleva o risco de desastres ambientais tanto de origem climática 
quanto humana. Segundo a Organização das Nações Unidas - ONU (ONU, s.d.), a 
população mundial em 1950 era de 2,6 bilhões de pessoas, em 1987 atingiu 5 
bilhões, em 2009 era estimada em 7 bilhões e continua crescendo; dados daONU 
apresentados pela Agência Brasil (2017), estimam uma população de 8,6 bilhões de 
pessoas até 2030. 
No início do século XX, a população urbana compunha cerca de 15% da 
população mundial (FOSTER, 1986). Principalmente após a industrialização na 
década de 60 e após a globalização na década de 80, este número disparou e de 
acordo com a ONU (2014), em 2014, 54% da população mundial vivia em áreas 
urbanas e a estimativa para 2045 é que o número da população urbana mundial 
ultrapasse os 6 mil milhões. 
A América Latina vai atingir uma taxa de urbanização de 90% até 2020, 
segundo um estudo do Programa das Nações Unidas para os Assentamentos 
Humanos (Onu-Habitat), os dados mostram que a América Latina e o Caribe são as 
regiões mais urbanizadas do mundo, embora uma das menos povoadas em 
proporção territorial. Na área, cerca de 80% das pessoas moram em cidades hoje, 
número superior ao de países desenvolvidos. Metade da população urbana vive em 
cidades com menos de 500 mil habitantes (222 milhões de indivíduos) e 14% nas 
megacidades (65 milhões) (CARTA CAPITAL, 2012). 
Segundo os dados do censo do IBGE em 1950 a população urbana do Brasil 
era de 36,1% e em 1970 de 55,9% (Girardi, s.d.). O Brasil apresentou, ao longo das 
últimas décadas, a partir da década de 60, um crescimento significativo da 
população urbana, criando-se as chamadas regiões metropolitanas, sendo que a 
taxa de população urbana brasileira era de aproximadamente 80% em 2005 e 
próxima à saturação (TUCCI, 2005). 
Dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE (2015), 
mostram que em 2015 a população urbana brasileira alcançou 85% (Figura 3). 
10 
 
 
 
 
 
 
Figura 3. Distribuição da população urbana no Brasil em 2015. 
 
Fonte: IBGE, 2015 
 
 
Os efeitos desse processo fazem-se sentir sobre todo o aparelhamento 
urbano relativo a recursos hídricos: abastecimento de água, transporte e tratamento 
de esgotos, e drenagem pluvial. A forma da paisagem das cidades altera os 
balanços energético/hídrico/térmico e os fluxos aerodinâmicos, ocasionando 
mudanças no microclima do local (Minella e Krüger, 2010) intensificando a 
ocorrência de desastres naturais. As inundações, enchentes e alagamentos são 
agravadas em decorrência do processo de urbanização desordenada, como 
consequência da impermeabilização da superfície (Braga, 2016; Ramalho et.al, 
2015). 
11 
 
 
 
 
2.2 Enchente, inundação e alagamento 
 
 
Enchentes e inundações estão entre os desastres naturais com maior 
ocorrência em áreas urbanas e rurais, mais de 35 milhões de pessoas foram 
afetadas por este tipo de desastre em 2018 no mundo (UNISDR, 2019). Há uma 
linha tênue que diferencia enchente, inundação e alagamento. 
Um quadro de enchente é quando temos o aumento do nível da água de 
corpos hídricos, porém sem gerar o transbordamento, ela é causada sobretudo pela 
elevada vazão da chuva. Inundação é caracterizada pelo transbordamento que 
inunda a região quando o sistema de drenagem não dá conta da vazão de chuva 
(PENA, 2019). Alagamentos são o acúmulo de águas em vias públicas e são 
causados principalmente por drenagem deficitária (Figura 4). 
 
Figura 4. Ilustração representativa de enchente, inundaçaõ e alagamento. 
 
Fonte: CPRM 
 
 
Embora os alagamentos sejam considerados fenômenos naturais, a 
interferência do homem por meio de ações como eliminação de vegetação e 
urbanização, são algumas das atividades que podem aumentar as chances de 
alagamentos, visto que a natureza segue um ciclo, que quando alterado pode trazer 
diversos prejuízos para a área (PENA, 2019). 
Os alagamentos são classificados pela Defesa Civil Nacional como um dos 
principais eventos de desastres naturais incidentes no Brasil, entre os anos de 1991- 
12 
 
 
 
 
2012 afetou mais de 105 mil pessoas no estado de São Paulo, Figura 5, e destruiu 
ou danificou mais 1700 construções entre públicas e privadas, Figura 6 (UFSC, 
2013). 
 
Figura 5. Danos humanos causados por desastres de alagamentos no Estado de 
São Paulo, no período de 1991 a 2012. 
 
Fonte: UFSC, 2013 
 
 
Figura 6. Edificações destruídas e danificadas pelos alagamentos no Estado de São 
Paulo, no período de 1991 a 2012 
 
Fonte: UFSC, 2013 
13 
 
 
 
 
2.3 Tecnologia da Informação e Comunicação para Sistemas de Alerta 
 
 
Sistemas de monitoramento, alerta e alarme podem contribuir para aumentar 
o nível de segurança dos habitantes das cidades. De acordo com Zahed Filho (et al., 
2012), os sistemas de alerta a inundações possuem três etapas básicas: coleta de 
dados, processamento de dados e transmissão de dados. 
Em todas estas fases faz-se presente as Tecnologias da Informação e 
Comunicação (TICs), desde a etapa de coleta de dados a partir da leitura por 
sensores dos mais variados tipos, passando pelo processamento em 
supercomputadores e seus modelos matemáticos de previsão meteorológica, até o 
compartilhamento destas informações entre as diversas agências interessadas pelo 
mundo através de redes próprias de comunicação, normalmente por satélites. 
A internet proporcionou uma revolução nas comunicações a partir da criação 
da interface World Wide Web (www) em 1994. Estima-se haver atualmente, em 2015, 
três vezes mais aparelhos conectados do que pessoas em todo o mundo. É neste 
cenário que está surgindo uma nova era da tecnologia, marcada pela relação entre 
seres humanos e objetos, a Internet of Things (IoT) ou Internet das Coisas em 
português. O termo Internet das Coisas foi proposto em 1999 por Kevin Ashton, 
pesquisador do Massachussets Institute of Technology (MIT), como título de uma 
apresentação sobre tecnologia de identificadores de rádio frequência, 
RadioFrequency IDentification (RFID), tornado-se popular somente dez anos depois 
com a publicação do artigo “A Coisa da Internet das Coisas” para o RFID Journal 
(RANGEL, 2014). Para Paes (2014) a Internet das Coisas relaciona a tecnologia dos 
dispositivos inteligentes com o cotidiano da sociedade e apresenta-se como uma 
tendência do processo de inovação e produção de dados/informações, destacando 
que: 
O uso crescente e contínuo do uso de smartphones, redes móveis, 
computação móvel, internet e redes sociais; representam um ambiente fértil 
para Internet das Coisas ser considerada como uma plataforma para o 
desenvolvimento de novos produtos e serviços (PAES, 2014). 
 
O termo Internet das Coisas refere-se, portanto, a uma rede de objetos 
físicos conectados ao mundo pela internet, que sentem o estado das coisas através 
de sensores, e que podem interagir e até mesmo modificar este estado através de 
14 
 
 
 
 
atuadores, podendo, portanto, sentir e controlar o mundo físico ao seu redor, 
requisito básico das Cidades Inteligentes. 
 
2.4 Cidades Inteligentes 
 
 
Smart City significa cidade inteligente em tradução literal. Entretanto, 
segundo Penalosa (2014) o verdadeiro recurso “smart” das cidades não são os 
computadores, mas as pessoas. Consiste, portanto, em aplicar o potencial das TICs 
para a melhoria da qualidade de vida da população, tema que tem ganhado cada 
vez mais espaço na agenda dos gestores públicos. A ideia de Cidade Inteligente 
surgiu da iniciativa de multinacionais de Tecnologia da Informação e Comunicação 
(TIC) com o objetivo de testar soluções tecnológicas no meio urbano e gerar receitas 
para as prefeituras e oportunidades para negócios (RUIZ e TIGRE, 2014). De acordo 
com Monzoni e Nicolletti (2014) às Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC) 
contribuem e viabilizam processos vitais às cidades inteligentes. Segundo os autores: 
 
Facilita a gestão dos serviços e da infraestruturaurbana, o 
compartilhamento de informações, a tomada de decisão por parte de 
gestores e cidadãos e a prevenção ou rápida resposta a problemas, como 
eventos climáticos extremos. Assim, ferramentas de TIC podem ser 
aplicadas para composição de ecossistemas institucionais técnico-social 
políticos, públicos e privados, potencializando a interação e a emersão de 
soluções criativas. Propiciam um novo sistema de governança das cidades: 
as cidades inteligentes (MONZONI e NICOLLETI, 2014). 
 
Embora o conceito de cidades inteligentes tenha como base o uso da 
tecnologia para modernizar e tornar os centros urbanos mais eficientes, ele não está 
ligado somente à tecnologia. Aborda a infraestrutura, a qualidade de vida à 
população e a gestão dos recursos naturais. A abordagem de cidades inteligentes 
inclui, portanto, tecnologias de sensores e sistemas de monitoramento e alerta 
antecipado que percebem e respondem rapidamente a eventos ocorridos no mundo 
físico, como os desastres naturais (WEISS; BERNARDES; CONSONI, 2015). 
 
2.5 Aplicação das disciplinas estudadas no Projeto Integrador 
 
 
A disciplina de Introdução à Engenharia de Computação mostrou 
possibilidades de atuação no mercado, por meio dela é possível identificar a utilidade 
15 
 
 
 
 
futura profissão dos integrantes do grupo no desenvolvimento de soluções 
tecnológicas para problemas nos setores privado e público. 
As disciplina de Sociedade e Cultura e Ciência e Ambiente foram aplicadas 
na delimitação do tema, por meio delas o grupo foi capaz de ter um entendimento 
melhor e sistêmico das relações que ocorrem entre o público e o privado e entre o 
ser humano e o meio ambiente, identificando os impactos positivos e negativos que 
estas relações causam a toda sociedade e todo o planeta e a necessidade de 
desenvolver soluções tecnológicas de baixo custo e sustentáveis para evitar e/ou 
minimizar danos que essas relações causam. 
As disciplinas de Produção de Textos e de Metodologia Científica contibuiram 
para melhorar nossa capacitação para a escrita do projeto e relatórios; a disciplina 
de inglês está sendo utilizada para a pesquisa bibliográfica e será utilizada para a 
redação do Abstract que será adicionado ao relatório final; a de Informática é 
importante desde a busca da literatura até para a confecção do relatório. 
As disciplinas das áreas de Cálculo, Física, Expressão Gráfica e 
Programação de Computadores contribuiram para a execução prática do projeto. 
A disciplina de cálculo forneceu a base necessária para a análise e interpretação 
dos dados obtidos tanto do protótipo como da pesquisa qualitativa realizada. O 
conceito de limites foi utilizado para calcular os pontos considerados críticos na 
medição do volume d’água para que o sistema possa emitir os sinais de alerta com 
precisão, também auxiliou na organização e confecção dos gráficos com 
as variáveis coletadas e armazenadas no servidor facilitando a sua interpretação. 
A disciplina de física auxiliou na montagem da parte eletrônica do dispositivo, 
principalmente na escolha dos módulos a serem utilizados, sendo um exemplo o 
sensor ultrassônico, que funciona com ondas de altíssima frequência na faixa dos 
40.000 Hz (ou 40KHz), muito acima do que os ouvidos humanos são capazes de 
perceber. Também foi utilizada por meio da fórmula para trabalhar com as ondas do 
sensor, como a velocidade do som no ar é conhecida, é possível sabendo-se o 
tempo que o sinal levou para ir até o obstáculo e voltar, calcular a distância entre o 
sensor e o obstáculo. Para isto considerou-se a velocidade do som no ar (340 m/s) 
na seguinte equação : 
 
d = ( v * t ) / 2 (eq. 1) 
Onde: d = Distância entre o sensor e o obstáculo; v = Velocidade do objeto 
16 
 
 
 
 
 
Expressão Gráfica foi utilizada no desenvolvimento do protótipo inicial, 
ajudando a definir e organizar a disposição dos dispositivos e suas ligações através 
do software PROTEUS, com uma simulação de como ficará a organização interna 
dos módulos do dispositivo e na elaboração do desenho final de um gabinete para a 
proteção dos módulos internos, que protegerá os módulos de intemperismos e danos 
mecânicos. 
Programação de Computadores foi utilizada para a construção da lógica do 
algoritmo de funcionamento do embarcado NondeMCU, a linguagem utilizada é a C, 
similar a linguagem Java desenvolvida na disciplina. 
 
 
3. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS UTILIZADOS 
 
 
3.1 Metodologia da Pesquisa 
 
 
O presente trabalho iniciou seu desenvolvimento a partir do momento em que 
a Universidade Virtual do Estado de São Paulo - Univesp forneceu aos alunos um 
tema para o trabalho da disciplina Projeto Integrador II (PI). 
Com o tema “Reflexos de uma sociedade competitiva e globalizada na 
ocupação dos espaços urbanos públicos e privados” disponível e o grupo formado, 
imediatamente iniciou-se a comunicação do grupo do presente PI no aplicativo de 
mensagens Whatsapp, sendo que foi utilizado o mesmo grupo de comunicação que 
já havia sido utilizado no PI do semestre anterior, pois a Univesp manteve este grupo 
de trabalho com a mesma formação. 
A partir daí o primeiro problema do grupo estava formulado: com o que 
trabalhar neste PI para atender as expectativas da Univesp com o conhecimento 
técnico disponível no quinto bimestre graduação de Engenharia de Computação?, 
começou-se então, a distância, o primeiro brainstorm. “Brainstorm: Em inglês, 
tempestade cerebral. Reunião descontraída que consiste em propor e relacionar 
qualquer tipo de associações que vêm à cabeça, livre de críticas” (LUPETTI, 2007) e 
que segundo Santos (2012) por meio do estímulo as ideias facilitaram o “fluxo da 
imaginação do inconsciente para o consciente”. 
17 
 
 
 
 
Após encontrar grande dificuldade na definição do foco para o trabalho por 
causa da complexidade do tema, interferência do público no privado, e 
conhecimentos técnicos do grupo ainda bem limitados pelo pouco tempo de 
graduação, foi identificada pelo grupo a questão dos desastres ambientais hídricos 
no município de São Pedro como direcionador. 
Seguindo uma metodologia dialética, com a premissa de que o 
conhecimento é construído pelo sujeito na sua relação com os outros e com o mundo 
e direcionado pelo design thinking que segundo Brown (2017) é nossa capacidade 
de ir além de habilidades técnicas e práticas na construção de algo, é unir a elas o 
nosso sentimento e intuição, centrado no ser humano, integrando “perspectivas dos 
usuários, da tecnologia e dos negócios”, partiu-se para a identificação de um 
problema de desastres ambientais hídricos na comunidade de São Pedro - SP. 
Por meio do conhecimento tácito diverso e por meio do conhecimento da 
comunidade local da região de São Pedro que o grupo possui, foi definido o 
problema e o projeto de trabalho para a disciplina Projeto Integrador do primeiro 
semestre de 2019. 
Sendo o problema: Como evitar ou minimizar os danos causados pelos 
frequentes alagamentos que ocorrem, principalmente, na área central da cidade, 
uma região de vale?, a primeira parte do projeto consistiu na pesquisa bibliográfica 
para amplitude do conhecimento a respeito dos assuntos diretamente relacionados 
ao problema a ser solucionado por meio do projeto. 
Sendo assim, após a delimitação do tema e da formulação do problema 
iniciou-se a busca, seleção e compilação do material bibliográfico. A fonte de 
pesquisa principal foi a internet e a base mais consultada foi o Google Acadêmico. 
Inicialmente foi feita a leitura do título, quando de interesse foi lido na 
sequência o resumo e assim foi feita a seleção das obras que foram lidas por inteiro 
e criticamente. 
Como dados de alagamentospara o município de São Pedro não foram 
localizados por meio de bibliografia e nem por meio de inúmeras consultas 
realizadas em diversos orgãos do poder público municipal, foi realizada uma 
pesquisa quantitativa com a população para melhor identificação da quantidade de 
ocorrência de alagamentos e suas localizações. 
Esta pesquisa foi criada utilizando a ferramenta Google Forms e foi distribuida 
à população por meio de redes sociais (Facebook) e aplicativo de mensagens 
18 
 
 
 
 
(Whatsapp). A pesquisa foi pensada para ser muito simples e rápida de se 
responder, composta por apenas cinco questões (Figuras 7 e 8) que ficou disponível 
para a população responder no período de 04 de junho de 2019 à 28 de junho de 
2019. 
A segunda parte consistiu no desenvolvimento do projeto do sistema que foi 
testado em laboratório. 
19 
 
 
 
 
Figura 7. As três primeiras questões da pesquisa respondida pela 
população. 
 
 
Fonte: Autor 
20 
 
 
 
 
Figura 8. As duas últimas questões da pesquisa respondida pela população. 
 
 
 
Fonte: Autor 
21 
 
 
 
 
3.2 Metodologia do Projeto 
 
 
Neste item serão apresentados os materiais e métodos que foram 
implementados na construção do protótipo de controle do volume hídrico e que 
implementa todas as etapas de uma arquitetura de Internet das Coisas com os 
detalhes de sua construção descritos abaixo. 
 
 
3.2.1 DESCRIÇÃO DA PROPOSTA 
 
 
O sistema de monitoramento e alerta desenvolvido neste trabalho é baseado 
na Internet das Coisas e inserido dentro do conceito de Cidades Inteligentes à 
medida que compartilha informações em tempo real, facilitando a tomada de decisão 
por parte de gestores e cidadãos e a prevenção ou rápida resposta a problemas 
causados por alagamento. 
Utilizando em uma placa para desenvolvimento, NodeMCU ESP-826612E 
com conexões para sensores e atuadores, o sensor ultrassônico HC-SR04, que 
possibilita a leitura de objetos. 
A Figura 9 demonstra uma ideia geral de como o protótipo irá funcionar 
desde os sensores e atuador, até os dispositivos que poderão acessar as 
informações. 
 
Figura 9. Demonstração do funcionamento do conjunto. 
 
Fonte: Autor 
22 
 
 
 
 
4. PROJETO DE INTERVENÇÃO 
 
 
4.1 Projeto Inicial 
 
 
Após a definição da proposta o primeiro passo para iniciar o projeto inicial foi 
realizar a identificação de todos os materiais que seriam necessários para o 
desenvolvimento do projeto, que seguem abaixo detalhados. Em seguida foi 
realizado o projeto inicial que consistiu no teste para o funcionamento dos módulos 
como descrito no item 4.1.7. 
 
 
4.1.1 MÓDULO NODEMCU ESP826612-E 
 
 
O protótipo teste consiste em uma placa para desenvolvimento NodeMCU 
ESP-826612-E com capacidade de conexão com a internet sem fio, disponibilidade 
de programação para funcionar junto a plataformas de internet das coisas o que 
torna possível o compartilhamento das variáveis lidas. 
O módulo nodeMCU ESP8266 (Figura 10) é um SOC (System on chip) que 
possui um módulo Wi-Fi integrado além de vários protocolos de TCP/IP dando a 
qualquer microcontrolador a capacidade de se comunicar a ele por meio de sua rede 
Wi-Fi. Possui capacidade de processamento e memória suficiente para ser integrado 
com sensores ou outras aplicações através de suas GPIos (NODEMCU). 
 
Figure 10. Exemplar do NodeMCU ESP8266 
 
Fonte: nodemcu.com 
23 
 
 
 
 
Especificações: 
 
 
⚫ Wireless padrão 802.11 b/g/n 
⚫ Antena embutida 
⚫ Conector micro-usb 
⚫ Modos de operação: STA/AP/STA+AP 
⚫ Suporta 5 conexões TCP/IP 
⚫ Portas GPIO: 11 
⚫ GPIO com funções de PWM, I2C, SPI, etc 
⚫ Tensão de operação: 4,5 ~ 9V 
⚫ Taxa de transferência: 110-460800bps 
⚫ Suporta Upgrade remoto de firmware 
⚫ Conversor analógico digital (ADC) 
⚫ Distância entre pinos: 2,54mm 
⚫ Dimensões: 49 x 25,5 x 7 mm 
 
 
4.1.2 SENSOR ULTRASSÔNICO HC-SR04 
 
 
O sensor HC-SR04 é capaz de medir distâncias que variam em uma faixa 
que vai de 2cm até 4m com precisão de erro para ± 3mm. O sensor emite ondas 
ultrassônicas em uma frequência de 40 KHz de frequência, inaudível ao ser humano 
que escuta frequências de até 20 KHz. Quando a onda colidir na superfície da água, 
um sinal de retorno será refletido de volta para o sensor. A distância entre o sensor e 
a água pode então ser calculada pela fórmula: Distância = [Tempo ECHO * 
Velocidade do Som] / 2. Nesta fórmula (Figura 8), a velocidade do som é 
considerada igual a 340 m/s (metros por segundo). 
O módulo é composto por 4 pinos para medição Vcc, trigger, echo e GND, 
os pino Vcc e GND são utilizados para a alimentação de energia do módulo, o pino 
trigger quando alimentado libera oitos ciclos de ondas ultrassônicas, que viajam a 
velocidade da som e serão recebidas pelo pino echo. Este por sua vez retornará 
para o microcontrolador o tempo em microsegundos que a onda viajou. 
Quando a onda colidir na superfície da água, um sinal de retorno será 
refletido de volta para o sensor. A distância entre o sensor e a água pode então ser 
24 
 
 
 
 
calculada pela fórmula: Distância = [Tempo ECHO * Velocidade do Som] / 2. Nesta 
fórmula, a velocidade do som é considerada igual a 340 m/s (metros por segundo). 
 
Figura 11. Fórmula utilizada para calcular a distancia do objeto e funcionamento. 
 
 
Fonte: howtomechatronics.com 
 
 
4.1.3 GESTÃO DE ENERGIA 
 
 
O equipamento de monitoramento tem como fonte de energia primária, ou 
seja, a que é primordialmente utilizada na aplicação, a energia fornecida pela 
empresa distribuidora de energia local, que em São Pedro é a CPFL, em tensão de 
127 volts convertida para 5 volts, para alimentação dos dispositivos. Em condições 
de falta de energia elétrica, comum em períodos de chuvas, o funcionamento do 
equipamento será mantido por um sistema de alimentação composto por 2 baterias 
de íons de lítio 3,7 volts de 500 mAh cada, totalizando 1000 mAh. O consumo médio 
dos dispositivos é de 55 mAh e a autonomia dessas bateria será de 
aproximadamente 18 horas. 
Para prolongar o tempo de vida da bateria é preciso estabelecer limite 
máximo de carga e limite mínimo de operação, tendo o limite máximo de carga o 
objetivo de evitar uma sobrecarga da bateria e o limite mínimo de operação visa 
proteger a bateria contra a descarga total, que pode danificar as placas da bateria 
reduzindo, significativamente, seu tempo de vida. 
O controlador de carga TP4056 possui uma entrada mini USB para 
entrada de energia, podendo conectar a fonte de alimentação de 5 volts e painel 
25 
 
 
 
 
solar, o que possibilita a utilização do sistema em áreas que não tenha a energia 
primária fornecida pela companhia. O controlador tem duas saídas B+ e B- para a 
bateria e a OUT+ e OUT- carga, que será composta pelo nodeMCU e seus 
periféricos. 
 
Figura 12. Controlador de carga TP4056 
 
Fonte: Google Imagens, 2019 
 
 
4.1.4 SOFTWARES UTILIZADOS 
 
 
Para desenvolver, testar, observar e descarregar toda a programação 
necessária para a placa de desenvolvimento foi utilizado o software Arduino IDE. As 
definições de parâmetros e programação da plataforma de internet das coisas 
ThingSpeak e do Twiter foram realizados através do navegador Google Chrome 
acessando as páginas das mesmas na projeto final. Em uma de suas funções, a 
plataforma disponibiliza o acesso às informações via o ThingView, e para o acesso 
ao recebimento e envio de comandos de alerta via a rede social Twitter. 
A linguagem de programação do Arduino deriva da linguagem Wiring, 
baseada na linguagem C. O software para programaçãoroda em um Ambiente de 
Desenvolvimento Integrado ou IDE (Integrated Development Environment). Ilustrado 
na Figura 13, a IDE do Arduino possibilita a criação dos programas denominados 
26 
 
 
 
 
sketches, que são programas gravados na memória flash do microcontrolador; 
processo que recebe a denominação de firmware, que é o software embarcado no 
hardware (ARDUINO, 2019). 
 
Figure 13. Ide Arduino utilizada para a programação do NodeMCU 
 
Fonte: Autor 
 
 
4.1.5 THINGSPEAK 
 
 
ThingSpeak, significa ao pé da letra “coisas falam”, é uma plataforma de IoT 
em posse da MathWorks (dona do popular MatLab) que possibilita coletar e 
armazenar dados de sensores na nuvem e desenvolver aplicações em IoT. Esta 
plataforma fornece aplicativos para analisar e visualizar os dados no MatLab e então 
gerar ações baseadas nesses dados. Esses dados de sensores podem ser enviados 
de diversas plataformas, inclusive a Arduino (THINGSPEAK, 2019). 
O elemento primário do ThingSpeak é o chamado canal que contém campos 
onde dados, localizações e status são mostrados. É uma ferramenta descentralizada, 
de código aberto e licenciada pela ioBridge sob licença GPLv3. O uso comercial 
desta ferramenta requer um acordo prévio. Além disso, o ThingSpeak fornece um 
servidor que pode ser usado para armazenar dados IoT e exportar esses dados em 
27 
 
 
 
 
formatos como JSON, XML e CSV permitindo sua visualização em programas como 
MatLab, Microsoft Excel, entre outros. 
Outro recurso disponível do ThingSpeak é o ThingTweet que permite 
vincular uma conta do Twitter a conta do ThingSpeak. Assim o sensor poderá enviar 
alertas via Twitter usando o API TweetControl. 
 
 
4.1.6 MONTAGEM DOS HARDWARES 
 
 
Na Figura 14 é apresentada a montagem e demonstração do desenho 
esquemático do funcionamento dos hardwares, das conexões dos módulos, 
utilizando o software Frintzing. É possível observar os pinos Trig e Echo do sensor 
que ssão os pinos D2 e D3 da placa NodeMCU, e os pino VCC e GND do sensor 
HC-SR04 que são ligados diretamente a bateria. O sensor trabalha com uma tensão 
de 5V fornecidos direto pela bateria e a alimentação do NodMCU será pela porta 
VIN e GND. 
 
Figura 14. Desenho esquemático da montagem básica do modelo 
 
Fonte: Autor 
28 
 
// Definindo os pinos 
 
const int trigPin = 2; //D4 
const int echoPin = 0; //D3 
 
// Definindo as variaveis 
long duracao; 
int distancia; 
 
void setup() { 
pinMode(trigPin, OUTPUT); // Definindo o trigPin como saida 
pinMode(echoPin, INPUT); // Definindo o echoPin como entrada 
 
 
 
4.1.7 PROTÓTIPO INICIAL 
 
 
Na primeira parte do trabalho foi desenvolvida a montagem do sensor HC- 
SR04 ao NodeMCU ESP8266 sobre uma protoboard para a inicialização dos testes. 
A montagem seguiu o desenho esquemático apresentado na Figura 11. 
 
Figura 15. Sensor acoplado ao NodeMCU para inicio dos testes de programação. 
 
Fonte: Autor 
 
 
No código iniciou-se com a criação de duas constantes const int trigPin; 
e const int echoPin = 0 para alocação dos dados do pino Tring e Echo do sensor 
HC-SR04. Em seguida foram criadas duas variáveis, uma lógica long duração que 
armazenara o valor do tempo de retorno da onda, e um inteira int distancia que 
armazenara o valor final da fórmula. 
 
29 
 
 
 
 
 
Dentro de void loop() definimos os pinos Trig como saída de dados e o 
Echo como a entrada dos dados. 
Em voids loop() criamos um loop que irá pegar o valor obtido pelo echoPin e 
calcular a distância através da fórmula distancia= duracao*0.034/2, retornando o 
valor em cm a cada 200 milissegundos delay(2000). 
Para conferir o funcionamento do código criamos uma função 
Serial.print(distancia) que irá imprimir a variável distancia através do Monitor 
Serial. Na Figura 16 é possível ver a impressão dos dados coletados. 
Serial.begin(9600); // Inicializando a comunicação serial 
 
} 
 
void loop() { 
 
// Criando o trigPin 
digitalWrite(trigPin, LOW); 
delayMicroseconds(2); 
 
// Define o trigPin no estado HIGH por 10 microsecondos 
digitalWrite(trigPin, HIGH); 
delayMicroseconds(10); 
digitalWrite(trigPin, LOW); 
 
// Lendo o echoPin, retorna o tempo de viagem da onda sonora em 
microsegundos 
duracao = pulseIn(echoPin, HIGH); 
 
// Calculando a distancia 
distancia= duracao*0.034/2; 
 
// Imprimindo a distancia no Monitor Serial 
Serial.print("Distancia: "); 
Serial.print(distancia); 
Serial.println(" cm"); 
delay(2000); 
} 
30 
 
 
 
 
Figure 16. Acompanhando a leitura da distância do objeto através do Monitor Serial 
 
Fonte: Autor 
 
 
4.2 Feedback sobre o Protótipo Inicial 
 
 
O grande desafio do projeto inicial era conseguir fazer os módulos e os 
sensores formarem um hardware capaz de medir a distância, ter conexão com a 
internet e fazer os aplicativos rodarem nele corretamente. 
Como demonstrado no item 4.1.7 a montagem do hardware foi realizada 
utilizando poucas peças e de baixo custo e o código para medir a distância foi 
desenvolvido de forma simples e objetiva. 
Os resultados esperados para medir a distância foram alcançados e o teste 
da conexão com a internet ficou para ser realizado no projeto final. 
31 
 
 
 
 
4.3 Projeto Final 
 
 
No projeto final foi realizada a adição do sistema de alimentação, a conexão 
com a internet e a criação de um gabinete para a proteção dos módulos e fixação do 
sensor. 
Após as conexões estabelecidas durante a fase inicial do projeto, foi 
desenvolvida a alimentação dos módulos, utilizando o software Fritzing, na Figura 17 
é possível ver o desenho esquemático do circuito. Na Figura 18 é apresentado o 
desenho para confecção da placa de circuito impresso (PCB) e nas Figuras 19 e 20 
são imagens da PCB. 
 
Figura 17. Desenho esquemático do circuito de alimentação dos módulos 
 
Fonte: Autor 
32 
 
 
 
 
Figura 18. Desenho esquemático para confecção da PCB 
 
Fonte: Autor 
 
 
Figura 19. Detalhe das conexões da PCB 
 
Fonte: Autor 
33 
 
 
 
 
Figura 20. Teste da PCB 
 
Fonte: Autor 
 
 
O desenvolvimento do gabinete para a proteção dos módulos e a fixação do 
sensor foi realizado em desenho 3D no software livre Tinkcad para utilização em 
impressoras 3D (Figura 21 e 22). 
 
Figure 21. Desenho em 3D do gabinete para a proteção dos módulos e a fixação do 
sensor, vista interna 
 
Fonte: Autor 
34 
 
 
 
 
Figura 22. Desenho em 3D do gabinete para a proteção dos módulos e a fixação do 
sensor, gabinete fechado, vista externa 
 
Fonte: Autor 
 
 
O gabinete possui a dimensão de 8,5 cm X 15,5 cm X 8,5 cm; a parede tem 
espessura de 2 mm; sobre o fundo do gabinete, na parte inferior, há dois suportes 
para fixação da placa PCB e duas perfurações de 1,2 cm para a passagem dos 
sensores do módulo ultrassônico HC-SR04. A impressão do gabinete foi realizada 
em impressora 3D com filamentos de polímero PLA 1,75 mm na cor preta. 
O suporte foi montado com parte também foi confeccionada em impressora 
3D e com um tubo de PVC de 30 cm, o suporte tem 4 perfurações para fixação 
podendo utilizar tanto parafusos como sintas metalizadas, podem assim ser fixado 
em quaisquer condições (Figura 23). No teste realizado neste projeto a fixação foi 
realizado com parafusos (Figura 24) 
 
Figure 23. Desenho esquemático do suporte para fixação do gabinete 
 
Fonte: Autor 
35 
 
#include <ESP8266WiFi.h> 
#include<OneWire.h> 
#include <PubSubClient.h> 
 
const char *ssid = "Nome_Rede "; //Nome do WiFi para acesso a rede 
const char *pass = "S3nha_Rede"; //Senha de acesso ao WiFi 
const char* serverTS = "api.thingspeak.com"; 
 
 
 
Figure 24. Fixação do gabinete no suporte com parafusos 
 
Fonte: Autor 
 
 
Abaixo segue o código final com a lógica de programação para a comunicação 
do NodeMCU a uma rede Wi-fi, essa comunicação serve para que o módulo se 
conecte aos serviços de armazenamento da nuvem “ThingSpeak” enviando as 
variáveis coletadas pelo módulo e armazenando os dados na nuvem para futuras 
consultas, podendo ser consultado por qualquer dispositivo com acesso a internet 
em tempo remoto. 
 
 
36 
 
 
 
 
String apiKey = "AIP_de_Acesso"; //KEY API do canal Thingspeak 
int TRIGGER = 5; //Pin D1 = TRIGGER 
int ECHO = 4; //Pin D2 = ECHO 
int ALTURASENSOR = 42; // O valor desta variavel tem que ser ajustada conforme 
altura do modulo 
void setup() 
{ 
pinMode(2,OUTPUT); //conexão do LED GPIO2 
Serial.begin(115200); 
pinMode(TRIGGER,OUTPUT); 
pinMode(ECHO,INPUT); 
connectWifi(); 
} 
 
 
void loop() 
{ 
/* Estabelecendo variaveis para a duração do PING e a distância resultada em 
centímentros*/ 
long duration, cm; 
 
/* O PING))) é disparado por um pulso HIGH de 2 ou mais microssegundos. 
Dê um pulso BAIXO de antemão para garantir um pulso HIGH limpo: */ 
 
 
digitalWrite(TRIGGER, LOW); 
delayMicroseconds(2); 
digitalWrite(TRIGGER, HIGH); 
delayMicroseconds(10); 
digitalWrite(TRIGGER, LOW); 
 
/* O mesmo pino é usado para ler o sinal do PING))): um pulso HIGH cuja 
duração é o tempo (em microssegundos) desde o envio do ping até a 
recepção do eco de um objeto. */ 
duration = pulseIn(ECHO, HIGH); 
 
 
// converter o tempo em uma distância 
cm = microsecondsToCentimeters(duration); 
 
Serial.print(cm); 
37 
 
 
 
 
Serial.println("cm - Distancia do Sensor"); 
Serial.print(ALTURASENSOR-cm); 
Serial.println("cm - Coluna dagua"); 
 
delay(100); 
 
 
digitalWrite(2, HIGH); // liga o LED (HIGH é o nível de voltagem) 
delay(1000); // espere por um segundo 
digitalWrite(2, LOW); // desligue o LED fazendo a tensão LOW 
delay(1000); // espere por um segundo 
 
sendHeight(cm); 
} 
void connectWifi() 
{ 
Serial.print("Connecting to "+*ssid); 
WiFi.begin(ssid, pass); 
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { 
delay(1000); 
Serial.print("."); 
} 
Serial.println(""); 
Serial.println("Connected"); 
} 
 
 
long microsecondsToCentimeters(long microseconds) { 
/* 
A velocidade do som é de 340 m / s ou 29 microssegundos por centímetro. 
O ping viaja para fora e para trás, então, para encontrar a distância 
do objeto, tomamos metade da distância percorrida.*/ 
return microseconds / 29 / 2; 
} 
 
 
void sendHeight(float cm) 
{ 
WiFiClient tclient;// não deve ser confundido com "client" no PubSub {}, e 
client for mqtt 
38 
 
 
 
 
 
 
Nas imagens a seguir é apresentada a montagem do protótipo (Figuras 25 a 
28). 
if (tclient.connect(serverTS, 80)) { // Use ip 184.106.153.149 ou 
api.thingspeak.com 
Serial.println("WiFi Client connected "); 
Serial.println(" "); 
 
 
String postStr = apiKey; 
postStr += "&field1="; 
postStr += String(ALTURASENSOR-cm); 
postStr += "\r\n\r\n"; 
 
tclient.print("POST /update HTTP/1.1\n"); 
tclient.print("Host: api.thingspeak.com\n"); 
tclient.print("Connection: close\n"); 
tclient.print("X-THINGSPEAKAPIKEY: " + apiKey + "\n"); 
tclient.print("Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\n"); 
tclient.print("Content-Length: "); 
tclient.print(postStr.length()); 
tclient.print("\n\n"); 
tclient.print(postStr); 
delay(60000); 
 
} 
 
 
tclient.stop(); 
} 
39 
 
 
 
 
Figura 25. Início da montagem do sistema no gabinete 
 
Fonte: Autor 
 
 
Figura 26. Fonte de alimentação de energia adicionada 
 
Fonte: Autor 
40 
 
 
 
 
Figura 27. Continuação da montagem do sistema no gabinete 
 
Fonte: Autor 
 
 
Figura 28. Finalização da montagem do hardware no gabinete 
 
Fonte: Autor 
41 
 
 
 
 
Pela impossibilidade climática de fazer o teste do sistema de monitoramento 
desenvolvido em um local real de alagamento, pois o mês de junho é um mês seco 
na região de São Pedro, o protótipo foi testado em laboratório, utilizando um tripé 
para fixação do protótipo finalizado e um vasilhame com água, simulando uma 
ocorrência de alagamento (Figuras 29 e 30). 
 
Figura 29. Protótipo fixado no tripé para teste do sistema de monitoramento de 
alagamento 
 
Fonte: Autor 
42 
 
 
 
 
Figura 30. Teste em laboratório do protótipo de monitoramento de alagamento por 
meio de simulação 
 
Fonte: Autor 
43 
 
 
 
 
4.4 Feedback sobre o protótipo final 
 
 
O grande desafio do protótipo final era fazer a conexão com a internet wi-fi 
funcionar corretamente e o sensor ativar o alerta no momento correto, assim que 
identificado o alagamento, enviando os dados coletados para a nuvem que em 
seguida envia os dados para o Twitter que emite a notificação para a população. 
Outra questão importante foi o desenvolvimento do gabinete para instalação 
do hardware com o sistema de monitoramento de maneira que ele possa ser 
alocado em paredes, postes, ou onde for necessário. 
Os resultados esperados foram alcançados, assim que o nível da água 
atinge 30 cm o alerta é emitido, conforme detalhado no item 5. 
 
 
5. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 
 
Este é o segundo PI que o grupo realizou, nele foram colocados em prática 
diversos conhecimentos adquiridos nas disciplinas já cursadas nestes 6 primeiros 
bimestres do curso de Engenharia de Computação da Univesp e é possível notar a 
evolução do primeiro PI finalizado no terceiro bimestre para este. 
Apesar do tema geral ter sido um grande desafio para o grupo, a 
comunicação e os desentendimentos terem sido obstáculos difíceis, o resultado é 
positivo. 
Devido à dificuldade em encontrar dados oficiais dos principais pontos de 
alagamentos e dos danos provocados por eles no município de São Pedro/SP, foi 
realizada uma pesquisa quantitativa para coletar estes dados e informações 
diretamente com a população da cidade. Conseguiu-se pouca adesão da população, 
obteve-se apenas 81 respostas, sendo que 17,3% destas respostas foram de 
pessoas que nem moram e nem trabalham no município de São Pedro (Figura 31) e 
então receberam um agradecimento e o questionário foi encerrado, procedimento 
que foi repetido para a questão 2 quando a resposta foi Não. 
44 
 
 
 
 
Figura 31. Gráfico com o resultado da primeira questão da pesquisa realizada com a 
população 
 
 
 
 
 
Fonte: Autor 
 
 
As demais pessoas foram encaminhadas para a segunda questão, que era a 
respeito de conhecimento da ocorrência de alagamentos no município de São Pedro, 
na qual obteve-se 57,4% de 68 respostas confirmando a ocorrência (Figura 32) e 
dando sequência no questionário. 
 
Figura 32. Gráfico com o resultado da segunda questão da pesquisa realizada com 
a população 
 
 
 
Fonte: Autor 
45 
 
 
 
 
Da terceira a quinta e última questão obteve-se 39 respostas, sendo que a 
questão três mostrou que os pontos de ocorrência de alagamentos que maisforam 
lembrados pela população, foram o portal de entrada da cidade e a região central 
(Figura 2) confirmando o conhecimento prévio a realização da pesquisa e 
infelizmente só duas respostas continham o ano de ocorrência, 2014, ou seja, o 
resultado esperado para está questão não foi totalmente alcançado. 
Ainda com o resultado da questão três e com as respostas para a questão 
quatro, fica claro que os alagamentos incomodam e são prejudiciais as pessoas e 
prejudiciais ao município, pois São Pedro uma estância turística não deve 
recepcionar seus turistas com um problema deste tipo logo ao chegarem na cidade 
ou na hora de passear pelo centro, pois como visto na Figura 33, os alagamentos 
causam transtornos principalmente na locomoção das pessoas. 
 
Figura 33. Gráfico com o resultado da quarta questão da pesquisa realizada com a 
população 
 
 
 
 
Fonte: Autor 
 
 
Na quinta e última questão da pesquisa obteve-se o resultado que confirma 
e justifica definitivamente a execução deste projeto, com quase 95% das pessoas 
confirmando a utilidade de um sistema de alertas para ocorrência de alagamentos 
(Figura 34). 
46 
 
 
 
 
Figura 34. Gráfico com o resultado da quinta e última questão da pesquisa realizada 
com a população 
 
 
 
 
 
Fonte: Autor 
 
 
O ideal seria o município resolver definitivamente o problema de ocorrência 
de alagamentos, mas sabe-se que para isto são necessários vários projetos de 
alteração em infraestrutura, demandando tempo e grande disponibilidade financeira 
do município, então um sistema de alerta eficiente pode colaborar para minimizar os 
prejuízos até a execução das obras e extinção do problema. 
O sistema de alerta proposto neste trabalho apresentou bons resultados e se 
mostrou eficiente nos testes realizados em laboratório com a simulação de uma 
ocorrência de alagamento . O protótipo foi capaz de identificar o nível de água 
corretamente (Figuras 35 a 38) e emitir os alertas à população por meio do Twitter 
( Figuras 39 e40). 
47 
 
 
 
 
 
Figura 35. Resultado da leitura de quantidade de água pelo sistema de 
monitoramento de alagamento em simulação realizada em laboratório, mostrando no 
canto esquerdo superior a altura da lâmina d’água em cm, no canto direito superior o 
gráfico temporal da altura da lâmina d’água, no canto esquerdo inferior a localização 
do sistema de monitoramento e no canto direito inferior o sinal de alerta. Neste caso 
o sinal de alerta está apagado, pois a altura da lâmina d’água está com valor inferior 
ao limite mínimo de 30 cm para emissão de alerta 
 
Fonte: Autor 
48 
 
 
 
 
Figure 36. Resultado da leitura de quantidade de água pelo sistema de 
monitoramento de alagamento em simulação realizada em laboratório, mostrando no 
canto esquerdo superior a altura da lâmina d’água em cm, no canto direito superior o 
gráfico temporal da altura da lâmina d’água, no canto esquerdo inferior a localização 
do sistema de monitoramento e no canto direito inferior o sinal de alerta. Neste caso 
o sinal de alerta continua apagado, pois a altura da lâmina d’água aumentou, mas 
ainda está com valor inferior ao limite mínimo de 30 cm para emissão de 
alerta 
 
 
Fonte: Autor 
49 
 
 
 
 
Figura 37. Resultado da leitura de quantidade de água pelo sistema de 
monitoramento de alagamento em simulação realizada em laboratório, mostrando no 
canto esquerdo superior a altura da lâmina d’água em cm, no canto direito superior o 
gráfico temporal da altura da lâmina d’água, no canto esquerdo inferior a localização 
do sistema de monitoramento e no canto direito inferior o sinal de alerta. Neste caso 
o sinal de alerta está aceso, pois a altura da lâmina d’água alcançou o limite mínimo 
de 30 cm para ocorrer a emissão do alerta 
 
Fonte: Autor 
50 
 
 
 
 
Figura 38. Resultado da leitura de quantidade de água pelo sistema de 
monitoramento de alagamento em simulação realizada em laboratório, mostrando no 
canto esquerdo superior a altura da lâmina d’água em cm, no canto direito superior o 
gráfico temporal da altura da lâmina d’água, no canto esquerdo inferior a localização 
do sistema de monitoramento e no canto direito inferior o sinal de alerta. Neste caso 
o sinal de alerta está aceso, pois a altura da lâmina d’água ultrapassou o limite 
mínimo de 30 cm para ocorrer a emissão do alerta 
 
Fonte: Autor 
51 
 
 
 
 
Figure 39. Tela do Twitter com o alerta de alagamento à população 
 
Fonte: Autor 
 
 
Figura 40. Destaque para o alerta no Twitter 
 
Fonte: Autor 
52 
 
 
 
 
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
 
Realizar este projeto contribuiu para o aprendizado e o crescimento 
profissional dos integrantes do grupo. Lições que serão muito úteis para as próximas 
etapas dentro da universidade e também fora dela. 
Foi possível colocar em prática e aprimorar várias características que o 
mercado exige de um bom profissional engenheiro como pensar sistemicamente, 
após identificar um problema pensar em primeiro lugar nos efeitos que um projeto 
poderá causar a sociedade e ao meio ambiente, procurar soluções definitivas ou 
mesmo paliativas usando de tecnologia e preferencialmente com baixo custo, ter 
boa capacidade de trabalhar em equipe. 
Conhecer a fundo o problema a ser solucionado e soluções que já estão 
disponíveis, evita e/ou minimiza erros, gastos financeiros e perda de tempo. 
Este projeto alcançou seu objetivo principal que era desenvolver um sistema 
automatizado de baixo custo para identificação do volume das águas de chuvas 
acumuladas em vias públicas, que emite alertas em redes sociais, notificando a 
população sobre os riscos de possíveis alagamentos. 
Também atingiu dois dos três objetivos específicos, sendo o primeiro: 
identificar as principais áreas de alagamentos no município de São Pedro/SP e o 
segundo: identificar os principais danos que ocorre à população em áreas de 
alagamentos no município de São Pedro/SP. 
O terceiro objetivo especifíco, de colaborar com a população do município 
de São Pedro/SP por meio do alerta de risco de ocorrência de possível alagamento 
que o sistema proposto emitirá, ainda não foi possível realizar, porém o grupo 
pretende apresentar o projeto para os gestores do município. 
53 
 
 
 
 
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PB_A_SPATIAL_APPROACH_FOR_THE_WATER_DEMAND_IN_CAMPINA_GRAN 
DE- 
55 
 
 
 
 
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