Protocolos de comunicação para indústria 4.0 : monitoramento do tempo de ciclo de informação em um ambiente IoT

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Ozias Gonçalves dos
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124416
Resumo: Orientador(a): Prof(a). Dr(a). Ugo Ibusuki
id UFBC_36cfc968e11e65baebef4ee3f5d2ce88
oai_identifier_str oai:BDTD:124416
network_acronym_str UFBC
network_name_str Repositório Institucional da UFABC
repository_id_str
spelling Protocolos de comunicação para indústria 4.0 : monitoramento do tempo de ciclo de informação em um ambiente IoTPROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃOTRANSMISSÃO DE DADOSCOMUNICAÇÃO IOTMQTTMODBUSCOMMUNICATION PROTOCOLSDATA TRANSMISSIONIOT COMMUNICATIONPROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃOOrientador(a): Prof(a). Dr(a). Ugo IbusukiCoorientador: Prof. Dr. Klaus SchützerDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção. São Bernardo do Campo, 2022Em meio aos avanços dos meios de comunicação um grande destaque pode ser dado a novos modelos de negócios que estão surgindo com o desenvolvimento do conceito de "Indústria 4.0" e de suas tecnologias habilitadoras. Em consonância com este modelo, o desenvolvimento de novos métodos de comunicação baseados em infraestrutura wireless tem permitido grandes avanços em modelos de gestão, customização e implementação de sistemas de robotização, inteligência artificial e controle de grandes massas de dados em tempo real. Na camada física, sensores e atuadores inteligentes são capazes de executar funções e enviar dados em tempo real a sistemas coletores de dados que irão analisar tais informações e tomar decisões em relação ao processo que está sendo executado. Um dos elementos limitantes destas trocas de dados são o tempo de transmissão de dados que envolvem o envio da informação, o tempo de processamento e resposta para execução de uma ação que estão, diretamente, associados a tecnologias de redes de comunicação empregadas, bem como, distâncias entre as fontes geradoras e receptoras de sinais e as interferências causadas por materiais que dificultam e atenuam sinais transmitidos entre antenas. Da mesma forma diversos protocolos vêm sendo utilizados na transmissão de dados em ambientes IoT. Neste estudo, foram analisados fatores (efeitos de materiais isolantes, distâncias, uso de pré-processamento e protocolos) que afetam o tempo de transmissão de dados em aplicações IoT (sensores e atuadores) sendo comparados tempos entre os protocolos MQTT, CoAP, MODBUS e CAN-MQTT. Os resultados demonstram que o protocolo MQTT apresenta maior susceptibilidade aos fatores descritos e podem ser melhorados quando associados a rede CAN (CAN-MQTT). O protocolo MQTT possui maior benefício em aplicações gerais quando a susceptibilidade aos fatores descritos não representa riscos a operação, por outro lado, o protocolo MODBUS demonstrou ser menos susceptível aos fatores tanto nas operações sem pré-processamento quanto nas operações com pré-processamento sendo recomendado para aplicações industriais. Colaborativamente, foram desenvolvidos uma árvore hierárquica, um modelo de predição e um gráfico de atributos comparando os protocolos.In the midst of technological advances in this century driven by the advancement of the media, great emphasis can be given to new business models that are emerging with the development of the concept of "Industry 4.0" and its enabling technologies. In line with this model, the development of new communication methods based on wireless infrastructure has allowed great advances in models of management, customization and implementation of robotization systems, artificial intelligence and control of large masses of data in real time. At the physical layer, sensors and smart actuators are able to perform functions and send data in real time to data collection systems that will analyze such information and make decisions regarding the process that is being executed. One of the limiting elements of these data exchanges is the data transmission time that involves the sending of information, processing time and response time for the execution of an action that are directly associated with the technologies of communication networks used, as well as distances between the sources that generate and receive signals and the interference caused by materials that hinder and attenuate signals transmitted between antennas like wise, several protocols have been used in data transmission in IoT environments. In this study, factors (effects of insulating materials, distances, use of pre-processing and protocols) that affect the data transmission time in IoT applications (sensors and actuators) were analyzed, comparing times between MQTT, CoAP, MODBUS and CAN-MQTT. The results demonstrate that the MQTT protocol is more susceptible to the factors described and can be improved when associated with the CAN network (CAN-MQTT). The MQTT protocol has greater benefit in general applications when the susceptibility to the described factors does not represent risks to the operation, on the other hand, the MODBUS protocol proved to be less susceptible to the factors both in operations without pre-processing and in operations with pre-processing being recommended for industrial applications. Collaboratively, a hierarchical tree, a prediction model and an attribute graph comparing the protocols were developed.Ibusuki, UgoSchutzer, KlausZancul, Eduardo de SenziConte, Erik Gustavo DelUniversidade Federal do ABCSantos, Ozias Gonçalves dos2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf223 f : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124416http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124416&midiaext=80878Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=124416porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-09-25T15:41:05Zoai:BDTD:124416Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2024-09-25T15:41:05Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
dc.title.none.fl_str_mv Protocolos de comunicação para indústria 4.0 : monitoramento do tempo de ciclo de informação em um ambiente IoT
title Protocolos de comunicação para indústria 4.0 : monitoramento do tempo de ciclo de informação em um ambiente IoT
spellingShingle Protocolos de comunicação para indústria 4.0 : monitoramento do tempo de ciclo de informação em um ambiente IoT
Santos, Ozias Gonçalves dos
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO
TRANSMISSÃO DE DADOS
COMUNICAÇÃO IOT
MQTT
MODBUS
COMMUNICATION PROTOCOLS
DATA TRANSMISSION
IOT COMMUNICATION
PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
title_short Protocolos de comunicação para indústria 4.0 : monitoramento do tempo de ciclo de informação em um ambiente IoT
title_full Protocolos de comunicação para indústria 4.0 : monitoramento do tempo de ciclo de informação em um ambiente IoT
title_fullStr Protocolos de comunicação para indústria 4.0 : monitoramento do tempo de ciclo de informação em um ambiente IoT
title_full_unstemmed Protocolos de comunicação para indústria 4.0 : monitoramento do tempo de ciclo de informação em um ambiente IoT
title_sort Protocolos de comunicação para indústria 4.0 : monitoramento do tempo de ciclo de informação em um ambiente IoT
author Santos, Ozias Gonçalves dos
author_facet Santos, Ozias Gonçalves dos
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Ibusuki, Ugo
Schutzer, Klaus
Zancul, Eduardo de Senzi
Conte, Erik Gustavo Del
Universidade Federal do ABC
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Ozias Gonçalves dos
dc.subject.por.fl_str_mv PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO
TRANSMISSÃO DE DADOS
COMUNICAÇÃO IOT
MQTT
MODBUS
COMMUNICATION PROTOCOLS
DATA TRANSMISSION
IOT COMMUNICATION
PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
topic PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO
TRANSMISSÃO DE DADOS
COMUNICAÇÃO IOT
MQTT
MODBUS
COMMUNICATION PROTOCOLS
DATA TRANSMISSION
IOT COMMUNICATION
PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
description Orientador(a): Prof(a). Dr(a). Ugo Ibusuki
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124416
url http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124416
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124416&midiaext=80878
Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=124416
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
223 f : il.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFABC
instname:Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron:UFABC
instname_str Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron_str UFABC
institution UFABC
reponame_str Repositório Institucional da UFABC
collection Repositório Institucional da UFABC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813263926850224128

Registros relacionados