Arquitetura de gateway LoRa integrada ao ROS 2 utilizando FreeRTOS
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
A expansão da robótica móvel para áreas remotas exige comunicação de longo alcance. O
middleware ROS 2 (via DDS) gera tráfego multicast excessivo, saturando redes de baixa banda
como o LoRa. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a validação experimental de uma
arquitetura de gateway que integra ROS 2 e LoRa via firmware FreeRTOS determinístico,
denominada ROS2_LR_Protocol, executada no módulo Heltec WiFi LoRa 32 (V2) e validada
com um iRobot Roomba em ambiente externo. O firmware gerencia três tarefas concorrentes
(rádio, micro-ROS e monitoramento), protegidas por Mutex SPI, com pacotes compactos de 21
bytes (CRC-16) e estratégia drop-old contra buffer bloat. Em campo, a latência média foi de
118 ms a 100 m (SF7) e 2705 ms a 500 m (SF12), evidenciando o trade-off da modulação CSS.
O sistema manteve estabilidade até 500 m em ambiente NLOS, superando significativamente o
alcance do Wi-Fi. A arquitetura valida uma solução baseada em hardware comercial (COTS)
de baixo custo e alta replicabilidade para robótica em áreas sem cobertura de rede.
Description
Keywords
Robótica móvel, Robot Operating System 2 (ROS 2), LoRa - Tecnologia de rádio, Real-Time Operating System (RTOS), Internet das Coisas
Citation
CARVALHO JUNIOR, Iglésio Oliveira de. Arquitetura de gateway LoRa integrada ao ROS 2 utilizando FreeRTOS. Orientador: Francisco Marcelino Almeida Araújo. 2026. 13 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas) - Instituto Federal do Piauí, Campus Teresina Central, Teresina, 2026