Aplicação de internet das coisas em eletrocentros industriais

dc.creatorDaniel Cardoso Lopes
dc.date.accessioned2024-02-28T20:01:25Z
dc.date.accessioned2025-09-08T22:50:15Z
dc.date.available2024-02-28T20:01:25Z
dc.date.issued2023-09-22
dc.description.abstractIn this project, Internet of Things principles were used to collect data from energy management and distribution systems in internal cubicles, located in industrial electrocenters. The cybersecurity of this process is guaranteed from the manufacturing environment to the cloud. For this purpose, a primary data collector was created. This collector reads electrical equipment through wired connections, going through an initial stage of data processing. Subsequently, the data is sent wirelessly to a data flow manager. This is particularly useful since there may be multiple collectors in operation. In the data flow manager, additional processing takes place in the concept of fog computing, before the data is forwarded to the cloud, using the internet. Unlike industrial automation systems, which often control equipment from control rooms far from the processes, electrical systems in substations are operated in close proximity to high voltage cubicles. Generally, these systems are considered local, with no external connections. The analysis of the values of these systems usually only occurs after failures, requiring physical access to the interior of the substations or electrocenters to view the system variables. The development of the solution followed a sequential approach based on three-tier architecture. The solution was divided into device layer, communication layer and application layer stages, each with its own study, definition and development phases. Development progress was accompanied by increasingly comprehensive testing as the layers were interdependent. With the development completed, performance tests were conducted, with emphasis on Quality of Service adjustments for MQTT messages. Even using open source hardware and software, it was possible to validate the solution in its entirety and demonstrate its flexibility. Furthermore, the project opened doors for future prediction work, indicating a promising field of research and development.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/64894
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Restrito
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
dc.subjectInovação
dc.subjectIndústria
dc.subjectSegurança Computacional
dc.subject.otherEletrocentro
dc.subject.otherIndústria
dc.subject.otherGateway
dc.subject.otherIoT
dc.subject.otherSegurança
dc.titleAplicação de internet das coisas em eletrocentros industriais
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Adriano Borges da Cunha
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2895376391457391
local.contributor.referee1Márcia Siqueira Rapini
local.contributor.referee1Lucas Vinícius Ribeiro Alves
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7171598485334438
local.description.embargo2025-09-22
local.description.resumoNeste projeto, foram empregados princípios da Internet das Coisas para coletar dados provenientes de sistemas de gerenciamento e distribuição de energia em cubículos internos, localizados em eletrocentros industriais. A segurança cibernética desse processo é garantida desde o ambiente fabril até a nuvem. Para essa finalidade, foi criado um coletor primário de dados. Esse coletor efetua a leitura de equipamentos elétricos por meio de conexões com fio, passando por um estágio inicial de tratamento dos dados. Posteriormente, os dados são enviados por meio de rede sem fio para um gerenciador de fluxo de dados. Isso é particularmente útil, uma vez que pode haver múltiplos coletores em operação. No gerenciador de fluxo de dados, ocorre um tratamento adicional no conceito de computação em neblina, antes que os dados sejam encaminhados para a nuvem, utilizando a internet. Diferentemente dos sistemas de automação industrial, que frequentemente controlam equipamentos a partir de salas de controle distantes dos processos, os sistemas elétricos em subestações são operados em proximidade aos cubículos de média tensão. Geralmente, esses sistemas são considerados locais, sem conexões externas. A análise dos valores desses sistemas costuma ocorrer somente após falhas, demandando acesso físico ao interior das subestações ou eletrocentros para visualizar as variáveis do sistema. O desenvolvimento da solução seguiu uma abordagem sequencial baseada na arquitetura de três camadas. A solução foi dividida em etapas de camada de dispositivo, camada de comunicação e camada de aplicação, cada uma com suas fases de estudos, definições e desenvolvimento. O progresso do desenvolvimento foi acompanhado por testes cada vez mais abrangentes, uma vez que as camadas eram interdependentes. Com o desenvolvimento concluído, foram conduzidos testes de desempenho, com destaque para os ajustes de Qualidade de Serviço das mensagens MQTT. Mesmo utilizando hardwares e softwares de código aberto, foi possível validar a solução em sua totalidade e demonstrar sua flexibilidade. Além disso, o projeto abriu portas para trabalhos futuros de predição, indicando um campo promissor de pesquisa e desenvolvimento.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Inovação Tecnológica e Propriedade Intelectual

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