Especializacao em Internet das Coisas

Caracterização do TCC

Objetivos: O TCC tem como objetivo apresentar os resultados de uma pesquisa, uma experimentação, ou ainda, uma aplicação de conceitos de IoT em produtos e serviços. No caso do desenvolvimento de uma aplicação para IoT, a mesma poderá incluir componentes de software, hardware, prática de laboratório, prototipagem e design dos componentes físicos necessários.

Elaboração do TCC: O TCC poderá ser realizado na forma de trabalho em grupo, em duplas ou trios, ou como trabalho individual.; Em caso de trios, a proposta deverá ser avaliada pelo Colegiado de Curso.

Orientação: O TCC deverá ter um orientador, podendo ter também um coorientador, ambos aprovados pelo Colegiado de Curso. Professores colaboradores também poderão orientar trabalhos, desde que sigam os procedimentos para cadastro e aprovação junto ao IFPR.

Sistematização: A sistematização dos resultados do TCC deverá ser no formato de um artigo científico.

Seminário de Pesquisa: A proposta de TCC deverá ser apresentado em seminário de pesquisa, com síntese ilustrada em um poster.

Defesa: O TCC deverá ser apresentado em sessão pública, perante uma banca examinadora constituída por, no mínimo, três membros.

Trabalhos de Conclusão de Curso - Turma 2023

Desenvolvimento de uma protótipo para identificação de veículos cadastrados utilizando RFID para portaria de condomínios

Membro: Atilio Dallan
Orientador: Evandro Cantú e Daniel Di Domônico
Resumo:

O desenvolvimento de uma ferramenta para identificação de veículos utilizando RFID emerge como uma solução inovadora e eficiente no contexto da gestão de acesso em condomínios. Essa tecnologia emprega etiquetas RFID nos veículos cadastrados, proporcionando uma forma ágil e segura de reconhecimento. O sistema é implementado nas portarias, onde leitores RFID captam automaticamente as informações dos veículos autorizados, alimentando um banco de dados dedicado. O objetivo central é aprimorar o controle de acesso, oferecendo uma alternativa mais robusta e moderna aos métodos tradicionais. Ao cadastrar os veículos no sistema, os moradores e visitantes ganham acesso facilitado, enquanto veículos não autorizados são detectados imediatamente. A tecnologia RFID proporciona uma identificação rápida e sem contato, minimizando filas e otimizando a experiência de entrada e saída no condomínio. Além disso, a ferramenta permite a criação de um banco de dados detalhado, proporcionando aos administradores do condomínio uma visão abrangente sobre o fluxo de veículos. Relatórios podem ser gerados para monitoramento de padrões de entrada e saída, contribuindo para a segurança e a tomada de decisões informadas. A implementação dessa tecnologia representa não apenas um avanço em termos de eficiência operacional, mas também reforça a segurança e o controle de acesso em ambientes condominiais, tornando a gestão de veículos mais moderna, eficaz e adaptada às demandas contemporâneas.

Instalação e Configuração de um Gateway LoRaWAN

Membros: Carlos Geovani Pivoto, Humberto Luiz da Maia e Mehir Kassem Hamdan
Orientador: Julio César Royer e Evandro Cantú
Resumo:

A tecnologia LoraWAN desponta como promissora para comunicação entre dispositivos de Internet das Coisas. Portanto, a disposição de um gateway LoraWAN em uma instituição de ensino abre caminhos para novos experimentos e aplicações com a tecnologia. Assim, o objetivo deste projeto é montar um protótipo de gateway LoraWAN, utilizando como processamento central um computador de placa única Raspberry Pi equipado com interface LoraWAN. Além disto, pretende-se testar a comunicação entre o gateway diferentes dispositivos terminais. E vai além da implementação, explorando aspectos cruciais como otimização de desempenho, segurança da rede e integração eficiente de diversos tipos de sensores. A contribuição principal do trabalho reside na criação de uma infraestrutura adaptável para a utilização de sensores e outros equipamentos que se beneficiam dos recursos oferecidos pela tecnologia LoRaWAN, mantendo um baixo custo financeiro, diante dos dispositivos já conhecidos no mercado utilizados em algumas outras instituições. O objetivo geral é implementar um gateway LoRaWAN e disponibiliza-lo em uma rede LoRaWAN dentro da área específica que incluem a otimização da topologia da rede e a integração de uma variedade de sensores disponíveis para estudos, testes e inovações tecnológicas junto ao IFPR. A infraestrutura física é descrita de forma abrangente, incluindo informações sobre hardware, gateways e dispositivos de integração.

AgroPrecision360

Membros: Jefferson Rodrigo Sotto e Ghilherme Henrique Santos
Orientador: Humberto Martins Beneduzzi e Fernando de Lima Alves (IFPR Cascavel)
Resumo:

O projeto propõe uma solução inovadora para aprimorar a aplicação de insumos agrícolas, utilizando o Índice de Vigor Vegetativo (NDVI). O mapa NDVI é gerado através do envio de um GeoJSON, permitindo que o usuário crie talhões com polígonos na área de plantio. Este mapa é transmitido a um dispositivo que controla um implemento de pulverização acoplado a um trator. A eficiência do processo seria assegurada pelo uso de microcontroladores como STM32 ou RASPBERRY, que ajustam a vazão dos bicos de pulverização de acordo com a velocidade do trator e os dados do NDVI. A segmentação do mapa em zonas personalizadas possibilita uma aplicação precisa de insumos, adaptada ao índice de vigor vegetativo de cada região.

Supervisório de controle na unidade de mini geração hidrelétrica

Membros: Alexandre Rodrigues De Oliveira, Francisco Aquino Chaparro e Heberty Huilton Amaral
Orientador: Alcione Benacchio
Resumo:

Neste projeto pretende-se construir um kit didático que representa uma mini usina hidrelétrica simulando a geração de energia elétrica. O kit da geração hidrelétrica é constituído de um reservatório de água, mini gerador, pás do gerador, tubulação, arduino ou esp 32, sensores de tensão e corrente e o supervisório SCADA-LTS. As partes construtivas são: reservatório de cimento conectado o ponto de água através de mangueira e também as pás do gerador que serão impressas em uma impressora 3D. O sistema embarcado será: arduino ou esp 32 e sensores de tensão e corrente, os quais serão implementados de forma conjunta com o supervisório SCADA-LTS, de modo que, o supervisório ira monitorar a variáveis de tensão, corrente e energia produzida em tempo real. Neste kit poderemos simular baixa ou elevada produção de energia, reservatório saturado ou vazio, além de fenômenos que ocorre na geração, porem em escala reduzida.

Monitoramento de Atmosfera IPVS

Membros: Fabiano Lima de Ramos e Jéssica Santiago
Orientador: Daniel Di Domênico
Resumo:

O projeto visa a construção de um protótipo de veículo controlado a distância equipados com sensores para medição da qualidade da atmosfera de ambientes IPVS (Atmosfera Imediatamente Perigosa à Vida ou à Saúde). Será usado para construção do veículo modulo mini tanque robô (motrikids.com.br) equipado com ESP32. Na parte de monitoramento da atmosfera sera utilizado outro ESP32 equipado com sensor de humidade e temperatura (DTH11), sensor de gases tóxicos (MQ135) e sensor de qualidade do ar (MQ32). Os dados recebidos por estes sensores serão encaminhados a um banco de dados e verificação dos limites de tolerância permitidos pela legislação.

Monitoramento da qualidade da água

Membros: Bruno Ribeiro
Orientador: Itamar Pena Nieradka
Resumo:

O projeto propõe o desenvolvimento de uma sonda capaz de monitorar a qualidade da água através de sensores de baixo custo. A sonda será equipada com alguns sensores que medem parâmetros cruciais para a qualidade da água, tais como pH e condutividade. Estes dados são fundamentais para entender e monitorar as condições dos ecossistemas aquáticos, bem como para garantir a segurança da água consumida pela população. Além disso, a sonda estará equipada com sistema de comunicação que permitirá a transmissão de dados em tempo real, possibilitando que os resultados sejam monitorados remotamente. Isso facilitará a rápida detecção de anomalias na qualidade da água, permitindo uma resposta imediata para situações de emergência ou para implementar medidas corretivas antes que problemas mais graves ocorram.

Sistema de controle e monitoramento de regrigeradores para uma loja de bebidas

Membros: Silvano José Boschetti
Orientador: Evandro Cantú
Resumo:

O projeto tem como objetivo desenvolver um sistema para controle e monitoramento de regrigeradores para uma loja de bebidas. A proposta pretende utilizar microcontroladores para ligar/desligar os refrigeradores, monitorar o consumo de energia elétrica dos mesmos e se comunicar com um sistema web para armazenar as informações e oferecer a interface usuário.

Sistema de aquisição e mapeamento de dados para verificar a cobertura de um sistema de telecomunicações 5G

Membros: Héber Miguel dos Santos, Israel Furtado Santos Souza e Matheus Riquelme Gonsalves
Orientador: Evandro Cantú
Resumo:

O projeto propõe a modernização de um processo de drivetest na área de telecomunicações, substituindo analisadores de espectro por um sistema de aquisição de dados sem fio. A iniciativa visa desenvolver software e hardware, utilizando o kit Quectel 5G, para adquirir e enviar dados de intensidade de sinal e localização a um banco de dados. A plataforma resultante gerará relatórios visuais em forma de heatmap em um mapa geográfico, proporcionando uma análise eficiente e acessível da intensidade do sinal em diferentes locais.

Estudo e experimentação com plataformas de integração de sistemas, voltadas para automação residencial

Membros: Leandro Steimacher e Marcelo Maquiel Polla
Orientador: Humberto Martins Beneduzzi e Jefferson de Oliveira Chaves
Resumo:

O projeto visa realizar estudos e experimentações com plataformas de integração de sistemas, voltadas para automação residencial. Como exemplo de sistemas poderiam ser experimentados e comparados plataformas como a Home Assistent, OpenHab, Amazon Alexa, Apple Home ou Samsung SmartThings. Um estudo comparativo poderia ser realizado, assim como uma verificação das possibilidades de integração de sistemas entre as diversas plataformas.

Sistema para monitoramento de ambiente para data center

Membros: Giovani Heineck Chiele
Orientador: Jefferson de Oliveira Chaves
Resumo:

Em um mundo cada vez mais digital, a necessidade de um monitoramento eficaz de data centers tornou-se uma prioridade. Para sanar esta necessidade, implementarei um sistema de monitoramento de data center, que mede a temperatura e a umidade do ambiente em tempo real, é uma solução inovadora para este desafio. Este sistema, equipado com um sensor DHT22, que é capaz de medir um grande intervalo de temperatura e umidade relativa do ar com precisão e baixo custo, uma tela LCD para exibir os dados aferridos, um alerta sonoro que será acionado caso os valores ultrapassem os limites definidos, e um ESP32, um microcontrolador de alto desempenho. Embora existam soluções semelhantes no mercado, muitas delas são caras e envolvem processos burocráticos e complexos. Além disso, a maioria dessas soluções não oferece a flexibilidade e a personalização que este sistema proporciona. No lado do software, utilizarei o NodeRED e o banco de dados MySQL. O NodeRED permitirá a implementação de um painel com dados em tempo real, alertas e a possibilidade de envio de e-mails (ou até mesmo mensagens via WhatsApp ou Telegram) em caso de alerta. A comunicação será feita através do protocolo MQTT, com um broker Mosquitto. Também estou considerando a possibilidade de implementar a parte de software via AWS, embora ainda esteja estudando a viabilidade disso. Em resumo, o sistema oferece uma solução eficiente e econômica para o monitoramento de data centers, garantindo que eles operem em condições ideais e alertando prontamente em caso de quaisquer desvios. Isso não apenas melhora a eficiência operacional, mas também ajuda a prevenir falhas dispendiosas e potencialmente catastróficas. Portanto, a implementação de um sistema de monitoramento eficaz de data centers é mais do que uma necessidade, é um investimento inteligente.

Solução Integrada para Monitoramento Contínuo da Qualidade Ambiental no Armazenamento de Medicamentos em Farmácias Varejistas

Membros: Adelina Panzo Moraes, Christian Rafael de Campos e Yuri Reis Correa
Orientador: Alcione Benacchio
Resumo:

Atualmente, as farmácias de dispensação e manipulação de medicamentos enfrentam a necessidade de realizar monitoramento e controle contínuos de diversas variáveis, tais como temperatura, umidade do ar, pressão atmosférica e luminosidade. Esses fatores são cruciais para garantir o adequado armazenamento de medicamentos e assegurar a conformidade com as legislações vigentes. O controle dessas variáveis é conduzido de maneira pontual e pouco automatizada, muitas vezes utilizando recursos calibrados e configurados de maneira inadequada ou insuficiente. Essa abordagem pode resultar em perdas de mercadorias ou em sanções legais para as empresas. Este estudo propõe uma solução integrada composta por hardware, software, protótipo de produto e infraestrutura para realizar o controle automatizado das variáveis essenciais ao correto armazenamento de medicamentos. A proposta inclui a retenção e constante atualização de históricos de medição, juntamente com a capacidade de atuar de forma reativa diante de anormalidades. Além disso, busca-se transformar a solução proposta em um serviço, implementando-a como um piloto em uma empresa real. Esse teste prático visa avaliar a eficácia da solução e seu impacto real na produtividade da empresa, além de mensurar a viabilidade comercial da solução. As tecnologias selecionadas para o desenvolvimento do projeto incluem dispositivos programáveis Arduino e Raspberry Pi, o protocolo de comunicação MQTT, bancos de dados SQL e/ou NoSQL, circuitos eletrônicos com sensores para medição das variáveis, além das linguagens de programação WEB PHP e JavaScript, entre outras a serem consideradas futuramente. Antecipa-se que, com o desenvolvimento deste trabalho, os resultados serão positivos no que diz respeito ao aumento da produtividade e eficiência do monitoramento das variáveis na empresa. Simultaneamente, espera-se que a viabilidade de aplicação comercial da solução seja igualmente positiva.

Dispositivo para monitoramento de parâmetros de tensão elétrica alternada

Membros: Wagner André Geroletti
Orientador: Evandro Cantú
Resumo:

Sistema para monitoramento de consumo de água e coleta de água da chuva

Membros: Bruna Caroline Santos Souza, Heloíse Fernanda Dias da Silva e William de Oliveira Villalba
Orientador: Evandro Cantú
Resumo:

O projeto visa construir um sistema para monitoramento do consumo de água de uma instituição, associado ao monitoramento da coleta de água da chuva, utilizando sensores específicos e comunicação sem fio com gateway central. Além do monitoramento destas grandezas, outra proposta do projeto é correlacionar as medidas realizadas com dados pluviométricos obtidos por uma estação meteorológica nas proximidades do ambiente monitorado.

Sistema para monitoramento de consumo energia elétrica

Membros: Claudinei Veríssimo de Camargo
Orientador: Evandro Cantú
Resumo:

O projeto visa construir um sistema para monitoramento do consumo de energia elética, visando levantar dados para estabelecer um programa voltado à eficiência energética da instalação monitorada. A proposta é que o sistema possa realizar a medição periódica dos dados de tensão e corrente elétrica instantâneos em um ponto de medição. A partir dos dados medidos pretende-se calcular a potência instantânea que está sendo consumida, a qual deve ser armazenada em um banco de dados com a marca de tempo de cada medição, visando posteriormente obter a energia elétrica consumida em um período de tempo. O sistema deverá ser composto por dispositivos de hardware, como microcontroladores, sensores de corrente e tensão elétrica, e comunicação sem fio com um gateway central que proveja o acesso aos dados através de uma interface usuário acessível pela Web ou dispositivo móvel.

Estudo e experimentação com a plataforma Wokwi, voltada a emulação de dispositivos de hardware

Membros: Sérgio Henrique Sobreira de Oliveira
Orientador: Evandro Cantú
Resumo:

A Wokwi é uma plataforma voltada a emulação de dispositivos de hardware, como Arduino, ESP32, Raspberry Pi e outros. A ideia do projeto é utilizar a plataforma para montar uma aplicação de IoT, incluindo microcontroladores, sensores e um gateway central para receber os dados utilizando WiFi e protocolo MQTT. Uma avaliação qualitativa da ferramenta deve ser realizada, mostrando suas vantagens para atividades didáticas e prototipagem, bem como suas limitações.

Referências

Evandro.cantu (discussão) 15h10min de 10 de dezembro de 2023 (UTC)

Especializacao em Internet das Coisas - TCCs Turma 2023

Índice