A Internet das Coisas

Transcrição

1 A Internet das Coisas Projeto FEUP 2015/2016 Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores Supervisor: Mário Jorge Leitão 1MIEEC07_6 Monitor: Daniel Henrique Barbosa Estudantes & Autores: João M. Soares up @fe.up.pt Rui M. Couto up @fe.up.pt Pedro M. Augusto up @fe.up.pt Simão R. Quintans up @fe.up.pt Rafael A. Barros up @fe.up.pt

2 Sumário Internet das Coisas (IoT). Tecnologias na base da IoT. Monitoração Ambiental: Indústria 4.0. Gestão de Energia. Automação em Edifícios. Transportes. Efeitos na Sociedade: Vantagens e Desvantagens. Conclusão 2

3 Internet das Coisas (IoT): Primeiro definido em 1999; Surgiu da necessidade de armazenar informação: Mais rapidamente; Sem depender da atenção e tempo limitados dos humanos; Qualquer objeto com endereço IP pode transferir informação para uma rede; Tal informação é captada por sensores e utilizada inteligentemente por bases de dados especializadas. Sensores Rede de comunicações Centro de receção 3

4 Tecnologias na base da IoT Internet Redes wireless RFID Radio Frequency Identification NFC Near Field Communication GPS Global Positioning System 4

5 Monitoração Ambiental Prevenção de incendios Monitoração Ambiental Prevenção de sismos Controlo da poluição 5

6 Monitoração ambiental (Prevenção de incendios) Um exemplo do uso da IoT em Portugal para prevenir Incêndios foi a colocação, no Parque Nacional da Peneda-Gerês, de uma rede de sensores : nsor_networks_to_detec_forest_fires/ Atmosféricos de Óticos que Temperatura Humidade Vento Chuva Detetam fumo orgânico a 15 km de distância Ignoram o fumo proveniente da indústria Em caso de alarme, as informações são enviadas para um servidor central que as transmite aos bombeiros se necessário. 6

7 Monitoração ambiental (Controlo de Poluição) Nos últimos anos, a população em geral tem vindo a preocupar-se cada vez mais com os níveis de poluição dos espaços em que vivem e, consequentemente, sensores como o airqualityegg têm vindo a ganhar popularidade

8 Monitoração Ambiental (Deteção de Sismos) Os sismos são catástrofes naturais que ocorrem frequentemente por todo o mundo, assim, têm vindo a ser produzidos serviços de Earthquake Early Warning. Estes consistem em sensores de vibrações que: Detetam as primeiras ondas sísmicas (as ondas P que se propagam 2 vezes mais rápido que as seguintes; Alertam todos os utilizadores do sistema alguns segundos antes de o sismo acontecer para que se previnam contra este. 8

9 Indústria A aplicação da tecnologia IoT neste setor permitirá o aparecimento de muitas novas oportunidades das quais: Estratégias de eficiência operacional. Diminuição do tempo de inatividade, aumentando assim o ciclo de produção. Lançamento de novos produtos. Aumento das receitas dos proprietários e operadoras dos equipamentos. Aumento de vendas e lucros. 9

10 Indústria 4.0 Considera-se que nesta segunda década do século XXI, entramos na quarta revolução industrial ou Indústria 4.0. Prevê-se que num futuro próximo, a produção industrial para além de estar ligada a todas as áreas da empresa também estará ligada a tudo o que a rodeia. 10

11 Indústria Indústria do Retalho Utilização de tags substituem o código de barras. Vantagens Indústria Farmacêutica Tags nas embalagens dos medicamentos que informam sobre os efeitos secundários e a dose recomendada a tomar. content/uploads/2012/12/ _s.jpg igo_medicamentos.jpg Indústria Alimentar Tags colocadas em animais, podem ser utilizadas em caso de doença, de forma a rapidamente a controlar. 11

12 Gestão de Energia Deteção de gastos desnecessarios A adoção da tecnologia IoT para monitorizar o consumo de energia nas fábricas ainda está numa fase inicial. No entanto, quando usada, foi possivel poupar energia, reduzindo os gastos e ajustando os preços dos produtos. Criação de gráficos Poupa-se energia através da: Comparação dos gastos nos diversos setores da fábrica/empresa Desliga-se máquinas inativas Definição de estratégias 12

13 Gestão de Energia (estratégia) 1. Monitorização e análise de dados 2. Integração nos sistemas de gestão do produto e em ferramentas de simulação, otimização e e-kpi s 3. Tomar decisões através do planeamento e agendamento da produção, configuração das máquinas e dos processos de produção. 13

14 Gestão de Energia (Integração de dados energéticos nos sistemas das TI ) Apesar da comunicação entre medidores e os sistemas TI existentes ser complexa, existem duas estratégias que facilitam a interação entre eles. Estas são: O envio de dados dos sensores dos medidores da IoT em vários formatos como CSV, XML e JSON, por vários protocolos nos quais se incluem FTP e HTTP. Complementação de sistemas existentes adicionando capacidades de gestão energética aos mesmos por parte das grandes provedoras EPR. 14

15 Automação em Edifícios Exemplos de utilização: Alarmes de segurança. Atividades de escritório (fax e s). Luzes automáticas. Alarmes de incêndio

16 Transportes A aplicação da Internet das Coisas neste ramo empresarial poderá gerar uma maior eficiência, reduzir os custos, conectar veículos, estações, infraestruturas e solucionar ainda outros problemas. Transportes de Emergência A aplicação desta tecnologia neste tipo de transportes melhora o seu serviço, pois: Ao utilizar redes 3G, 4G ou Wi-fi será possível enviar as condições do paciente transportado aos hospitais da cidade. Mobiliza os recursos necessários ao seu socorro a-f715-4b46-9a5c-a1e700a3e2a8/ambulance_sprint.jpg 16

17 Transporte Público Transporte de Mercadorias Controlo de Trânsito Aumento da segurança. As centrais de dados poderão receber informações dos veículos como a temperatura e quantidade de óleo no motor, de forma a mudar de veículos para fazer, eventualmente, as se reparações necessárias. O gerir de perto as frotas e os veículos comerciais permitirá reduzir os custos de envio, proteger os bens transportados e reforçar a segurança local e nacional Monitorização em tempo real das condições de trânsito de forma a melhorar o suporte em caso de acidentes na estrada. Comunicação entre automóveis. Os condutores poderão pagar o estacionamento diretamente da sua viatura. 17

18 Efeitos na Sociedade A comunicação não vai ser mais exclusiva aos humanos. As máquinas vão interagir entre elas e, pela primeira vez, de forma inteligente e recíproca com os humanos. Irão mudar os percursos, melhorar a qualidade de vida de cada um e proporcionar uma maior rapidez em quase todos os processos industriais. 18

19 Efeitos na Sociedade - Vantagens Pode-se, teoricamente, ligar todos os objetos a uma rede: Podendo controlar os seus movimentos; Saber do seu estado e localização atuais. Tal ligação traz muitos benefícios à nossa sociedade: possibilitando : uma melhor qualidade de vida e bem-estar a todos os envolvidos uma compreensão superior de como os sistemas interagem. 19

20 Efeitos na Sociedade - Desvantagens Falta de garantia na privacidade, segurança e confidencialidade dos dados. É necessário melhores políticas de segurança para fornecer serviços de confidencialidade e de integridade. Em termos técnicos, ainda não há baterias que duram tempo suficiente para os sensores espalhados globalmente serem autossustentáveis. A tecnologia mais promissora neste sentido são os nanogeradores. Nanogerador que produz energia elétrica com um pequeno aperto 20

21 Conclusão A IoT é um paradigma que está rapidamente a ganhar terreno na sociedade atual em que as comunicações sem fios dominam. A ideia básica deste conceito é a presença generalizada de tecnologias como: RFID, NFC e GPS. Apesar de ser invisível aos olhos de todos, ela está cada vez mais presente nas vidas de cada um e gradualmente melhorando-as. billion-devices-will-be-connected-to-the-internet-of-things-by-2020.jpg 21