Artigos sobre Internet das Coisas e Padronização

Artigos sobre Internet das Coisas

Internet of Things - The role of reconfigurable platforms

Mapas Conceituais com síntese do Artigo (PEÑA etall, 2017)

IoT: Conceitos e Arquitetura

The Future of Industrial Communication

Artigo: (WOLLSCHLAEGER etal, 2017)

Notas de síntese:

A aplicação da IoT na área industrial criou o termo Indústria 4.0, o qual se refere a quarta revolução industrial, impulsionada pela tecnologias da Internet para criar produtos, linhas de produção e serviços inteligentes.

No cenário da Indústria 4.0, além dos objetos inteligentes e do processamento na nuvem da Internet, as tecnologias de comunicação tem papel fundamental para a troca de informações entre os diferentes tipos de sensores, controladores e atuadores. Para isto, diferentes tipos de redes de comunicação podem ser combinadas, como as conhecidas redes Ethernet, Wifi, Bluetooth e os protocolos TCP/IP da Internet, assim como tecnologias específicas para troca de dados a longa distância entre sensores, como as redes LoRa (Long Rang), e as novas tecnologias de redes, como as redes Ethernet TSN (Time Sensitive Network) e a quinta geração de redes móveis de telecomunicações 5G.

As primeiras redes de comunicação voltadas para a indústria foram chamadas de redes fieldbus, como as redes CAN e PROFIBUS. Com o desenvolvimento das tecnologias da Internet, os enlaces baseados nas redes Ethernet ganharam espaço, avançando também na área e industrial com desenvolvimentos específicos para atender a questão de tempo real, como as redes RTE (real-time Ethernet). Outra evolução importante foram as redes sem fio, como as redes IEEE.802.11 as redes WPAN (wireless personal area networks), como as IEEE.802.15.1 (Bluetooth) e IEEE.802.15.4 (Zigbee). O cenário atual das redes de comunicação na automação industrial é bastante complexo, com diferentes tecnologias sendo combinadas desde o chão de fábrica até a relação com os clientes.

As redes Ethernet real-time tem se tornado comuns na automação industrial, entretanto, ainda não há um padrão único para tantas implementações. Os esforços de padronização a criação do grupo de trabalho sobre as TSN (Time Sensitive Network), voltadas ao ambiente industrial.

Outro cenário para a Indústria 4.0 é a organização da produção geograficamente distribuída, a qual vai requerer redes geograficamente distribuídas, apontando, portanto, para o uso das redes móveis 5G também no meio industrial.

Deep Learning and Reconfigurable Platforms in the Internet of Things

Artigo: (MOLANES etal, 2018)

Notas de síntese:

A medida a IoT se populariza a discussão se volta em como transformar em conhecimento o vasto conjunto de dados (big data) coletados dos dispositivos. Para análise de grandes volumes de dados a Inteligência Artificial pode ser de grande ajuda. Vários algoritmos bem conhecidos de aprendizagem de máquina (machine learning) podem ser aplicados em problemas de IoT, como sistemas fuzzy, redes neurais, máquinas vetoriais e outros. Além disto, as plataformas programáveis FPSoC (field-programmable system-on-chip) e FPGA (field-programmable gate array) podem incrementar muito as capacidades dos dispositivos de IoT. Estes dispositivos permitem balancear a capacidade de processamento entre processadores e lógica reconfigurável, aumentando a capacidade e velocidade de processamento.

Industrial Wireless Networks

Artigo: (VITTURI etal, 2013)

Notas de síntese:

As redes sem fio tem ganho importância significativa no contexto dos sistemas de comunicação industriais, trazendo diversos benefícios, como a supressão do cabeamento e alcançando dispositivos de difícil acesso. Além dos problemas de interferência eletromagnética nas comunicações sem fio nos ambientes industriais, outro ponto importante para a comunicação na indústria são as restrições temporais. Em muitas aplicações industriais a resposta dos sistemas deve obedecer a rígidas restrições temporais e valores mínimos de jitter (variação do atraso) entre pacotes de comunicação.

Alguns padrões vem sendo adotados na indústria, como as redes IEEE 802.15.4 WPAN (Wireless Personal Area Network), e o IPv6 sobre as redes pessoais sem fio de baixa potência 6LoWPAN (low-power wireless personal area networks). Outro ponto de destaque são as interfaces sem fio para sensores e atuadores, a qual implementam protocolos mestre escravo esplorando a camada física do IEEE 802.15.1 WPAN (Bluetooth).

O artigo analisa as restrições temporais para as redes sem fio industriais e confronta com as características das tecnologias existentes. As redes IEEE 802.11 também são analisadas, uma vez que são também empregadas em algumas aplicações industriais.

Trade-offs involved in the choice of cloud service configurations when building secure, scalable, and efficient Internet-of-Things networks

Artigo: (MISHRA etal, 2020) .

Notas de síntese:

Sensores do ambiente são controlados pelo ESP8266, o qual coleta dados e envia, via rede sem fio, através do protocolo MQTT, para um Raspberry Pi que atua como hub de sensores.

O hub de sensores envia os dados através do protocolo HTTP a um Web Service e banco de dados MySQL, rodando num Ubuntu hospedado nuvem da Amazon Web Services (AWS).

The Internet of Things Grows Artificial Intelligence and Data Sciences

Mapas Conceituais com síntese do Artigo: (Stracener etal, 2020)

IoT and AI

Notas de síntese:

Trata da importância da Inteligência Artificial em projetos de IoT aplicados as plantas industriais com controle críticos, como as plantas de gás e óleo. Em geral, estes sistemas automatizados de IoT geram montanhas de dados, os quais podem ser analisados e processados de forma mais eficiente com sistemas de Inteligência Artificial.

O uso da IoT na automação da manufatura envolve três etapas:

1. Uso dos dispositivos de IoT disponíveis nos equipamentos de produção, adicionando novos sensores onde for necessário, para criar uma infraestrutura que produza os dados necessários.
2. Criar gateways para conectar os sensores receber, organizar e armazenar os dados de IoT localmente ou em uma plataforma em nuvem.
3. Uma vez que os dados estejam padronizados e armazenados eles podem ser acessados por ferramentas analíticas sobre a plataforma de IoT.

IoT Magazine, December 2019

How IoT and Blockchain in Protect Direct-Drinking Wather in Schools

Artigo: (SHI etal, 2019) .

Notas de síntese:

Referências

Evandro.cantu (discussão) 11h04min de 30 de junho de 2020 (-03)