Abordagem iWater: uma contribuição ao monitoramento da barragem Santa Bárbara no cenário da IoT

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rocha, Gerson Dantas
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UCpel
Texto Completo: http://tede.ucpel.edu.br:8080/jspui/handle/jspui/991
Resumo: As aplicações na Internet das Coisas (IoT) exploram abordagens nas quais o hardware e o software permanecem funcionais o tempo todo, de modo independente do usuário, e oferecem serviços em qualquer lugar, o tempo todo e de forma o mais transparente possível. Neste aspecto, o monitoramento automatizado, regido por regras, surge como uma abstração, trazendo novos métodos e técnicas, visando a análise dos dados em mais alto nível. No Brasil, o monitoramento de barragens (reservatórios) na maioria das vezes é feito por inspeção manual, o que dificulta diversos procedimentos operacionais, bem como o uso de intervalos de tempo menores para aquisição de informações. Considerando este cenário, este trabalho tem por objetivo a concepção de uma abordagem, denominada iWater, direcionada ao provimento de um sensoriamento automatizado em áreas abertas e de dimensões elevadas. Considerando que esta dissertação foi desenvolvida no âmbito do convênio entre o Serviço Autônomo de Saneamento de Pelotas (SANEP) e a Universidade Católica de Pelotas (UCPEL), o qual visa atender demandas técnico-científicas daquela autarquia, a barragem Santa Bárbara, localizada em Pelotas e gerenciada pelo SANEP, é o ambiente escolhido como cenário de uso deste trabalho. A abordagem proposta, explora uma arquitetura de software escalável, bem como o emprego da tecnologia LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) enquanto alternativa para comunicações sem fio, em regime de longa distância. Uma vez coletados os dados na Barragem, a disponibilização dos mesmos para os usuários finais, acontece com o uso da IoT. A expectativa, com esta análise automatizada do perfil operacional dos diferentes aspectos da Barragem Santa Bárbara, é contribuir para as diferentes decisões associadas ao dia-a-dia da gestão da barragem. Para tanto, o iWater provê suporte ao processamento das informações sensoriadas, a partir da criação de regras individualizadas para os diferentes interesses de análise da equipe técnico-administrativa do SANEP. Os diferentes aspectos funcionais da arquitetura do iWater foram prototipados e os resultados obtidos se mostraram promissores, apontando para a continuidade dos esforços de estudo e pesquisa no tema.
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spelling Abordagem iWater: uma contribuição ao monitoramento da barragem Santa Bárbara no cenário da IoTmonitoramento remoto; barragens; internet das coisas; middleware; LoRaWAN.remote monitoring; dams; internet of things; middleware; LoRaWANENGENHARIASAs aplicações na Internet das Coisas (IoT) exploram abordagens nas quais o hardware e o software permanecem funcionais o tempo todo, de modo independente do usuário, e oferecem serviços em qualquer lugar, o tempo todo e de forma o mais transparente possível. Neste aspecto, o monitoramento automatizado, regido por regras, surge como uma abstração, trazendo novos métodos e técnicas, visando a análise dos dados em mais alto nível. No Brasil, o monitoramento de barragens (reservatórios) na maioria das vezes é feito por inspeção manual, o que dificulta diversos procedimentos operacionais, bem como o uso de intervalos de tempo menores para aquisição de informações. Considerando este cenário, este trabalho tem por objetivo a concepção de uma abordagem, denominada iWater, direcionada ao provimento de um sensoriamento automatizado em áreas abertas e de dimensões elevadas. Considerando que esta dissertação foi desenvolvida no âmbito do convênio entre o Serviço Autônomo de Saneamento de Pelotas (SANEP) e a Universidade Católica de Pelotas (UCPEL), o qual visa atender demandas técnico-científicas daquela autarquia, a barragem Santa Bárbara, localizada em Pelotas e gerenciada pelo SANEP, é o ambiente escolhido como cenário de uso deste trabalho. A abordagem proposta, explora uma arquitetura de software escalável, bem como o emprego da tecnologia LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) enquanto alternativa para comunicações sem fio, em regime de longa distância. Uma vez coletados os dados na Barragem, a disponibilização dos mesmos para os usuários finais, acontece com o uso da IoT. A expectativa, com esta análise automatizada do perfil operacional dos diferentes aspectos da Barragem Santa Bárbara, é contribuir para as diferentes decisões associadas ao dia-a-dia da gestão da barragem. Para tanto, o iWater provê suporte ao processamento das informações sensoriadas, a partir da criação de regras individualizadas para os diferentes interesses de análise da equipe técnico-administrativa do SANEP. Os diferentes aspectos funcionais da arquitetura do iWater foram prototipados e os resultados obtidos se mostraram promissores, apontando para a continuidade dos esforços de estudo e pesquisa no tema.Internet of Things (IoT) applications explore approaches in which hardware and software remain functional at all times, independently of the user, and offer services anywhere, anytime, and as transparently as possible. In this way, automated monitoring, governed by rules, appears as an abstraction, bringing new methods and techniques, aiming at data analysis at a higher level. In Brazil, the monitoring of dams (reservoirs) is often done by manual inspection, which makes several operational procedures challenging, as well as the use of shorter time intervals for acquiring information. Given this scenario, this work aims to design an approach called iWater to provide automated sensing in open and large areas. This dissertation was developed within the scope of the agreement between the Autonomous Sanitation Service of Pelotas (SANEP) and the Catholic University of Pelotas (UCPEL). The partnership for this work aims to meet the technical-scientific demands of the Santa Bárbara dam, located in Pelotas and managed by SANEP. The proposed approach explores a scalable software architecture and uses Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) technology as an alternative for wireless communications in the long-distance regime. Once the data is collected at the dam, its availability to end-users occurs through the use of the IoT. The expectation of this automated analysis of the operational profile of the different aspects of the Santa Bárbara dam is to contribute to the decisions associated with the day-to-day management of the dam. To this end, iWater supports the processing of information sensed based on creating individualized rules for the different analysis interests of SANEP’s technical-administrative team. The various functional aspects of the iWater architecture were prototyped, and the results obtained were promising, pointing to the continuity of study and research efforts.Universidade Catolica de PelotasCentro de Ciencias Sociais e TecnologicasBrasilUCPelMestrado em Engenharia Eletronica e ComputacaoZimpeck, Alexandra LackmanDilli, Renato MarquesAlmeida, Sérgio José Mello deRocha, Gerson Dantas2023-06-07T18:15:11Z2022-06-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfRocha, Gerson Dantas. Abordagem iWater: uma contribuição ao monitoramento da barragem Santa Bárbara no cenário da IoT. 2022. 80 f. Dissertação( Mestrado em Engenharia Eletronica e Computacao) - Universidade Catolica de Pelotas, Pelotas.http://tede.ucpel.edu.br:8080/jspui/handle/jspui/991porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UCpelinstname:Universidade Católica de Pelotas (UCPEL)instacron:UCPEL2023-06-08T04:10:08Zoai:tede.ucpel.edu.br:jspui/991Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www2.ufpel.edu.br/tede/http://tede.ucpel.edu.br:8080/oai/requestbiblioteca@ucpel.edu.br||cristiane.chim@ucpel.tche.bropendoar:2023-06-08T04:10:08Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UCpel - Universidade Católica de Pelotas (UCPEL)false
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