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Type: Dissertação
Title: Desenvolvimento de uma infraestrutura de dados com código e com capacidade analítica para monitoramento de bombas industriais utilizando internet das coisas industrial
Authors: Marcelo Simões Reis
First Advisor: Adriano Borges da Cunha
First Referee: Lucas Vinícius Ribeiro Alves
Second Referee: João Eduardo Montandon de Araújo Filho
Third Referee: Daniel Cardoso Lopes
Abstract: Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação de uma infraes-trutura de dados para ambientes industriais, abrangendo todo o fluxo de informações, desde a coleta de dados dos sensores em campo, armazenamento em nuvem até a apresentação em dashboards. São descritas as etapas de desenvolvimento do hardware, as decisões sobre tecnologias de comunicação e protocolos de rede sem fio, definição da arquitetura, a imple-mentação de firmwares e softwares para otimização de custo e performance, e a modela-gem da estrutura de dados. Inicialmente, desenvolveu-se uma infraestrutura física de baixo custo destinada a conectar ilhas de informação dentro de ambientes industriais. O objetivo foi garantir que mesmo as áreas mais isoladas dentro de uma planta industrial possam se comunicar de ma-neira eficaz com o sistema central e criar uma base de dados qualificada. Em seguida, a pesquisa se concentrou na criação de uma infraestrutura lógica escalável e econômica. Esta infraestrutura foi projetada para armazenar grandes volumes de dados industriais, com foco em uma implementação rápida e na rastreabilidade das modifi-cações realizadas, utilizando conceitos de contêiners e infraestrutura como código. Por fim, foi garantida a capacidade da infraestrutura de dados, tanto lógica quan-to física, de fornecer informações dos elementos monitorados de forma que sistemas de ter-ceiros possam consumir esses dados para análise. Essa capacidade de fornecer dados de qualidade e com bom tempo de resposta é crucial para transformar o perfil de manutenção da indústria de um modelo reativo para um modelo proativo. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade e a eficácia da solução proposta, oferecendo uma infraestrutura robusta e de baixo custo que pode ser facilmente integrada e escalonada em diversos ambientes industriais. A dissertação conclui que a implementação de tais sistemas pode trazer significativas melhorias operacionais e econômicas para a indús-tria, promovendo uma manutenção proativa e uma gestão de dados mais eficiente.
Abstract: This work presents the development and implementation of a data infrastructure for industrial environments, covering the entire information flow, from data collection from sensors in the field, cloud storage to presentation on dashboards. The hardware development steps, decisions on communication technologies and wireless network protocols, the definition of the architecture, the implementation of firmware and software for cost and performance optimization, and a data structure model are described. Initially, the development is a low-cost physical infrastructure designed to connect islands of information within industrial environments. The objective was to ensure that even the most isolated areas within an industrial plant can communicate effectively with the central system and create a poor database. Next, research focused on creating a scalable and cost-effective logical infras-tructure. This infrastructure was designed to store large volumes of industrial data, with a fo-cus on rapid implementation and traceability of modifications made, using concepts of contai-ners and infrastructure as code. Finally, the capacity of the data infrastructure, both logical and physical, to provi-de information on monitored elements was guaranteed so that third-party systems can con-sume this data for analysis. This ability to provide quality data with good response time is cru-cial to transforming the industry's maintenance profile from a reactive model to a proactive model. The results obtained demonstrate the solutions and effectiveness of the proposed solution, offering a robust and low-cost infrastructure that can be easily integrated and scaled in different industrial environments. The dissertation concludes that the implementation of such systems can bring significant operational and economic improvements to the industry, promoting proactive maintenance and more efficient data management.
Subject: Inovação tecnológica
Internet das Coisas
Arquitetura de rede de sistemas (SNA)
Indústria
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE FISIOLOGIA E BIOFÍSICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Inovação Tecnológica e Propriedade Intelectual
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/77158
Issue Date: 26-Jun-2024
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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