Universidade Federal do Ceará
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Teleinformática

Defesa de Dissertação de Mestrado – Nícolas de Carvalho Monteiro

Título: SenseAir: Arquitetura de Monitoramento de Qualidade do Ar com Sensores de Baixo Custo e Visão Computacional para Tráfego Veicular

Data: 16/01/2026
Horário: 10:00
Local: LESC, Bloco 723 do Campus do Pici

Banca Examinadora:
Jarbas Aryel Nunes da Silveira (UFC, Orientador)
Danielo Gonçalves Gomes (UFC)
Lara Sucupira Furtado (UFC)
Fabiano Passuelo Hessel (PUC-RS)

Resumo:
A escassez e a concentração regional das estações de referência de qualidade do ar no Brasil limitam diagnósticos confiáveis e o desenho de políticas públicas baseadas em evidências, sobretudo em regiões menos monitoradas como o Nordeste. Como alternativa complementar às redes oficiais, esta dissertação investiga uma arquitetura de baixo custo formada por um nó sensor embarcado (SenseAir), um aplicativo móvel em tempo real, um modelo de visão computacional para quantificação de tráfego veicular e um módulo de calibração exploratória de PM2,5 ancorado em dados de um equipamento portátil de melhor desempenho. A solução integra aquisição contínua, transmissão segura e armazenamento em nuvem, e visualização do Índice de Qualidade do Ar (IQA) derivado de PM2,5 com geolocalização, voltada ao monitoramento indicativo em cenários urbanos.

A calibração é discutida à luz das diretrizes da U.S. EPA para sensores de PM2,5, utilizando métricas como coeficiente de determinação (R²), viés (inclinação e intercepto da regressão) e erro quadrático médio (RMSE) para avaliar a correção aplicada ao SenseAir. Em paralelo, um modelo YOLO embarcado no Raspberry Pi estima fluxo e composição da frota veicular, permitindo analisar o papel do tráfego, em conjunto com outros fatores externos, na degradação local da qualidade do ar. Os resultados discutem custo, desempenho e limitações da arquitetura proposta, bem como seu potencial de uso em redes densas de monitoramento indicativo e em aplicações de pesquisa e apoio à gestão pública.

Palavras-chave: qualidade do ar; sensores de baixo custo; PM2,5; calibração; visão computacional; cidades inteligentes.