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 up201504985@fe.up.pt Rui M. Couto up201503681@fe.up.pt Pedro M. Augusto up201503495@fe.up.pt Simão R. Quintans up201504961@fe.up.pt Rafael A. Barros up201505209@fe.up.pt
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 http://cerasis.com/wp-content/uploads/2015/02/internet-of-things.jpg 2
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
Tecnologias na base da IoT Internet Redes wireless RFID Radio Frequency Identification NFC Near Field Communication GPS Global Positioning System http://images.bit-tech.net/news_images/2012/01/internet-of-things-government-cash/article_img.jpg 4
Monitoração Ambiental Prevenção de incendios Monitoração Ambiental Prevenção de sismos Controlo da poluição 5
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 : http://www.libelium.com/wireless_se 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
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. http://airqualityegg.com/ http://airqualityegg.com/ 7
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. http://earthquake.usgs.gov/research/earlywarning/ 8
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
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
Indústria Indústria do Retalho Utilização de tags substituem o código de barras. http://www.csols.com/wordpress/wp- Vantagens Indústria Farmacêutica Tags nas embalagens dos medicamentos que informam sobre os efeitos secundários e a dose recomendada a tomar. content/uploads/2012/12/14757828_s.jpg http://www.africa21online.com/arquivos/artigos/7939_art igo_medicamentos.jpg Indústria Alimentar Tags colocadas em animais, podem ser utilizadas em caso de doença, de forma a rapidamente a controlar. http://www.sarkany.hu/feltoltesek/kepek/582.png 11
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
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. http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-s0959652615002760-gr2.jpg 13
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. http://www.kitemes.com.br/industria-4-0-a-nova-reevolucao-na-area-industrial-parte-i/ 14
Automação em Edifícios Exemplos de utilização: Alarmes de segurança. Atividades de escritório (fax e e-mails). Luzes automáticas. Alarmes de incêndio. http://saudebusiness.com/noticias/internet-das-coisas-entra-na-mira-de-fundos-de-investimento/ https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/54/heimrauchmelder.jpg 15
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. http://vertassets.blob.core.windows.net/image/9f13970a/9f1 3970a-f715-4b46-9a5c-a1e700a3e2a8/ambulance_sprint.jpg 16
Transporte Público Transporte de Mercadorias Controlo de Trânsito https://pt.wikipedia.org/wiki/transporte_p%c3%bablico 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. https://pt.wikipedia.org/wiki/porto_de_lisboa 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 http://www.sciencepart.com/wpcontent/uploads/2015/10/internet-of-things-transportation.jpg 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
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. http://bikeyface.com/wp-content/uploads/2014/07/communicate2.jpg 18
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. http://mt-security.com/new/wp-content/uploads/2015/07/gps.jpg 19
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. http://s.hswstatic.com/gif/nanogenerators-1.jpg Nanogerador que produz energia elétrica com um pequeno aperto 20
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. http://static5.businessinsider.com/image/524b3f456bb3f74e5952dcf1/morgan-stanley-75- billion-devices-will-be-connected-to-the-internet-of-things-by-2020.jpg 21