Internet das coisas aplicada à indústria: dispositivo para interoperabilidade de redes industriais

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Keller, Armando Leopoldo
• Orientador(a): Silva, Marcio Rosa da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Internet das coisas; Máquina para máquina; Internet industrial das coisas; MQTT
• Palavras-chave em Inglês: Internet of things (IoT); Machine to machine (M2M); Industrial internet of things (IIoT); Modbus
• Área do conhecimento CNPq: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Elétrica
• Link de acesso: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/6233

O objetivo deste trabalho, é realizar um estudo de forma mais abrangente sobre o conceito de Internet das Coisas e seus principais protocolos. Explora-se especificamente o conceito de IoT (Internet of Things) aplicado em sistemas de automação. Para tanto é apresentada uma revisão bibliográfica sobre o assunto, explorando os diversos protocolos desenvolvidos para aplicações de IoT, caracterizando-os quanto a taxa de transmissão, eficiência, segurança e confiabilidade. Também é realizado um levantamento do cenário atual, quanto a aplicação de protocolos de IoT em sistemas de automação, sempre tendo em mente a confiabilidade do sistema. Percebe-se que um grande dificultador do uso destes tipos de protocolo em ambientes industriais é justamente a heterogeneidade das redes existentes. Diante deste problema, a proposta do trabalho é desenvolver um dispositivo que atue como middleware para a interligação de redes de automação distribuídas, no caso especificamente a rede Modbus RTU, fazendo com que esta interligação seja de forma transparente utilizando o protocolo de Internet das Coisas MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Este dispositivo é testado com equipamentos em um cenário real através de um estudo de caso, onde duas redes Modbus RTU de um sistema geograficamente distribuído de geração de energia solar fotovoltaica, são interligadas, permitindo a criação de uma planta virtual de geração de energia do inglês virtual power plant (VPP). Com isso é possível tratar e gerenciar os sistemas distribuídos de geração como sendo uma única unidade geradora, facilitando o despacho. Para comprovar a eficiência e a confiabilidade do sistema, foram realizados testes onde o tempo entre as requisições e respostas foi medido, e através da sua distribuição foi obtido um tempo de 2,5 segundos para obter uma comunicação com baixa taxa de perda de mensagens. Estes testes comprovam o correto funcionamento do sistema proposto.