Arquivo de tag IoT

porRicardo Jorge

TensorFlow.js – introdução a machine learning

Neste artigo sobre TensorFlow.js – introdução a machine learning, será feita uma introdução a este poderoso Framework para machine learning ( ou Aprendizado de máquina em português ).

Até bem recentemente, apenas começar a escrever sua primeira linha de código de aprendizado de máquina exigia um grande investimento inicial em tempo e dinheiro.

A boa notícia é que para iniciar o aprendizado de máquina, nunca foi tão fácil.

Na verdade, se você está lendo este artigo, significa que já tem as ferramentas de que precisa para mergulhar de cabeça.

Agora você pode aprender a estrutura de aprendizado de máquina TensorFlow diretamente no seu navegador, usando Javascript.

O TensorFlow.js foi lançado no Google I / O 2018.

Executar o aprendizado de máquina no navegador abre um mundo de casos de uso e é uma ótima oportunidade de usar Javascript para aprender sobre os conceitos e estruturas de aprendizado de máquina.

Dando os primeiros passos

Tudo que você precisa para executar o Tensorflow.js é seu navegador WEB.

É fácil perder de vista toda a conversa sobre transpiladores, empacotadores e demais ferramentas, mas tudo que você precisa é um navegador da WEB para executar TensorFlow.js.

O código que você desenvolve localmente é o mesmo código que você poderá enviar aos usuários para executar em seus navegadores.

Se você é novo no Javascript ou se já faz um tempo desde que escreveu qualquer código de front-end, algumas das mudanças recentes nas linguagens podem confundi-lo.

Um pouco da história do Javascript

À medida que nossas expectativas para os aplicativos da web aumentaram na última década, o ecossistema de front-end explodiu em complexidade.

A linguagem Javascript, em particular, amadureceu muito como linguagem de programação, adotando uma série de mudanças com visão de futuro para a linguagem, enquanto continua a oferecer suporte a uma das maiores bases de usuários de qualquer linguagem de programação.

Novas alterações nas especificações da linguagem Javascript são referenciadas com acrônimos como ES5, ES6, ES2015, E2016.

ES significa ECMAScript e Javascript é baseado neste padrão. 5 e 6 eram tradicionalmente usados ​​para se referir a versões do padrão, mas hoje em dia os anos são usados ​​para maior clareza.

Nem todos os navegadores WEB suportam da mesma forma as várias versões de ECMAScript e alguns problemas de compatibilidade podem ocorrer.

Por que os modelos de código em JavaScript

Muitos modelos foram implementados em Python porque Python é uma escolha popular entre cientistas de dados e tem o melhor suporte em termos de funções.

No entanto, a ampla adoção do aprendizado profundo ( deep learning ) em todos os tipos de aplicativos atraiu desenvolvedores de diferentes origens em linguagens de programação.

Além disso, as práticas de implementação de modelos tornaram-se mais bem compreendidas e amplamente disponíveis, permitindo que mais desenvolvedores construam seu próprio modelo que se adapta melhor a sua aplicação.

Felizmente, o TensorFlow foi projetado para oferecer suporte a diferentes vinculações de linguagem, em particular, programação Python, C, R, JavaScript e Java ™.

Como cada linguagem oferece seu próprio conjunto de vantagens, os desenvolvedores têm seus motivos para escolher a linguagem de programação.

Portanto, é importante permitir que os desenvolvedores permaneçam com seus ambientes de programação familiares, em vez de exigir que eles aprendam uma nova linguagem.

Por que APIs de alto nível ?

Codificar um modelo em uma API de alto nível permite que você seja mais produtivo, concentrando-se no design de alto nível e evitando as porcas e parafusos da implementação de baixo nível.

O código é muito mais curto e fácil de ler e manter.

O que são os Tensores ?

Os tensores são os principais blocos de construção do TensorFlow.

Eles são contêineres de dados n-dimensionais. Você pode pensar neles como arrays multidimensionais em linguagens como PHP, JavaScript e outras.

O que isso significa é que você pode usar tensores como valores escalares, vetoriais e matriciais, uma vez que são uma generalização deles.

Cada tensor contém as seguintes propriedades

  • rank – número de dimensões
  • shape – tamanho de cada dimensão
  • dtype – tipo de dados dos valores

Conclusão : TensorFlow.js é um Framework que permite inúmeras possibilidades e neste artigo foi feita apenas uma breve introdução, deixando links para materiais que podem ser consultados para uma experiência mais completa sobre este assunto.

É importante conhecer e saber que existem várias opções, quando o assunto é “aprendizado de máquina”.


Material consultado :

Hello World with Tensorflow.js

Coding a deep learning model using TensorFlow.js

Getting Started with TensorFlow.js

Introduction to Tensorflow.js and Machine Learning


Artigos relacionados :

Pare de chamar tudo de Inteligência Artificial

IoT o que fazer após a instalação?

IoT e os dados dos sensores e do CLP


Image by Gerd Altmann from Pixabay
porRicardo Jorge

IoT e os dados dos sensores e do CLP

Neste artigo sobre IoT e os dados dos sensores e do CLP, abordaremos o uso adequado destas duas fontes de dados, para obtermos um conjunto poderoso de informações sobre nosso ambiente em operação.

Também poderemos perceber que existem dois caminhos possíveis para uma implementação IoT, sendo um a partir dos dados já existentes, sendo coletados pelo CLP, e os dados complementares, que serão capturados por sensores específicos.

Quando se trata de coletar dados para IIoT, devemos focar na qualidade e também na quantidade.

Necessitamos ter dados que permitam a análise e a tomada de decisões tanto no curto, como também no longo prazo.

Deep Data versus Big Data

Basta pesquisar sobre IIoT e você encontrará muitas informações sobre a utilidade de Big Data e análise preditiva.

De acordo com um artigo da Forbes, “Embora o volume, a velocidade e a variedade que o Big Data oferece possam sem dúvida revelar efeitos importantes que escapam ao olho humano e aos métodos tradicionais de pesquisa empírica, essa é simplesmente a primeira etapa no processo de criação de valiosos insights que derivam de intervenções baseadas em evidências.

Prever resultados é útil, mas explicá-los e compreender suas causas, é muito mais valioso, tanto de uma perspectiva teórica quanto prática.”

O autor, neste caso, estava se referindo aos processos de recursos humanos (RH) em sua obra, mas suas afirmações são tão válidas para o chão de fábrica quanto para o departamento de seleção e recrutamento.

Big Data consiste em capturar as vastas quantidades de dados que já estão disponíveis e analisá-los.

Em outras palavras, olhar para os dados de uma maneira diferente.

Muitos dos dados serão úteis, mas alguns não, e isto também se aplica aos resultados.

Enquanto isto, Deep Data levam essa análise a um nível mais granular.

Ao eliminar dados que não são relevantes para um determinado curso de investigação e focar em fluxos, as tendências preditivas que resultam da análise de dados profundos ( Deep Data ) tendem a ser mais precisas no geral.

Dados dos sensores versus Dados do CLP

Os dados dos sensores, são todos os dados de um sensor específico em uma máquina, considerados dentro de um período de tempo designado.

O sensor é projetado para monitorar algo específico, como uma vibração, que pode dizer ao operador que a máquina está ligada ou desligada.

Esses dados podem ou não ser significativos quando revisados ​​ou analisados.

Um CLP é capaz de extrair uma grande quantidade de tipos de dados que, juntamente com os dados do sensor, fornecem uma imagem mais completa do que está acontecendo em qualquer máquina.

Este CLP pode monitorar entradas e saídas de e para uma máquina e pode tomar decisões lógicas quando necessário, com base na programação.

Por que utilizar os dois conjuntos de dados é o ideal

A chave para análises e resultados de alta qualidade é ser capaz de ter uma plataforma que possa capturar dados profundos do CLP e também os dados dos sensores, que monitoram itens mais específicos que podem não estar disponíveis através do CLP.

Por exemplo, como observado acima, embora um sensor possa fornecer os limites de vibração em uma determinada máquina ou parte de uma máquina, os dados do CLP dessa mesma máquina, podem incluir parâmetros para sinalizar que uma falha está prestes a ocorrer na produção.

Com os dados do CLP, vem a capacidade de controlar as operações, incluindo a sequência de atividades em que uma máquina pode estar envolvida, o correto tempo para certas tarefas ocorrerem e assim por diante.

Quando os dados obtidos pelo CLP, mostram que um desses elementos programados está operando de maneira inadequada, o operador pode responder mais rapidamente do que se tivesse que investigar manualmente um problema de forma isolada.

A lógica interna ao CLP pode ser programada para garantir que os dados retornados correspondam ao estado desejado e que a máquina esteja funcionando em um nível ideal.

Isso gera uma informação mais precisa, do que apenas saber se uma máquina está vibrando ou não.

Ter os dois conjuntos de dados analisados ​​e entregues ao usuário, fornece muito mais informações do que os sensores por conta própria, permitindo ao operador a flexibilidade de coletar os dados necessários em tempo hábil para evitar paralisações dispendiosas e problemas de manutenção.

Em vez disso, o tempo de inatividade planejado e a manutenção preditiva proativa podem ocorrer, aumentando a eficiência e melhorando os resultados financeiros.

Conclusão

Existe mais de uma abordagem e metodologia para implementação de IoT / IIoT em sua empresa e para seu negócio.

Conforme o estágio no qual você esteja, ou até mesmo o nível de investimento possível e desejável, uma abordagem será melhor do que outra.

Caso já tenha CLPs e inversores instalados e queria iniciar rapidamente e com um investimento mínimo, uma opção é fazer o acesso aos dados já existentes nestes dispositivos. Isto será útil para validar seus conceitos e obter as métricas iniciais para um projeto maior e melhor definido.

Qualquer que seja o caminho adotado, o uso de IoT trará, com os devidos cuidados, os resultados esperados.


Artigos relacionados :

Modbus e Profibus os protocolos da indústria

Indústria 4.0 e a Internet das Coisas Industrial – IIoT

Indústria 4.0 – Introdução


Este artigo foi baseado neste link.


Image by Gerd Altmann from Pixabay
porRicardo Jorge

IoT o que fazer após a instalação?

Neste artigo sobre IoT o que fazer após a instalação?, serão abordados os tópicos básicos que devem ser avaliados por quem deseja ter bons resultados através da implementação de IoT.

Inúmeros são os artigos falando sobre a importância e os benefícios de IoT, mas pouco é comentado sobre o que deve ser feito após a implementação de uma solução IoT e principalmente o que deve ser preparado antes da implementação, para que tudo faça sentido e traga os resultados esperados.

IoT está relacionado com sensores e a obtenção dos dados sobre o ambiente onde estes sensores estão ou serão instalados.

De posse destes dados e com as metodologias e ferramentas adequadas, a tomada de decisão será facilitada, ampliada e melhorada.

Leia mais sobre a importância dos sensores, neste outro artigo IoT e os dados dos sensores e do CLP.

É claro que existem dispositivos IoT associados a atuadores, mas os dados são provenientes da quantidade e da qualidade dos sensores existentes em seu ambiente.

Quando falamos sobre metodologia, mesmo algo simples como 5W2H pode ser um excelente ponto de partida.

Não basta acreditar nas promessas que a tecnologia IoT trará para você ou para seu negócio.

Você precisa definir critérios para o antes e o pós implementação.

Você tomaria uma decisão importante, a partir de uma única informação?

Usando 5W2H, podemos definir alguns pontos básicos, como :

  • Who? (Quem?)
    • será o fornecedor e o responsável pela implementação
    • fará a operação deste sistema em minha empresa
  • What? (O quê?)
    • devo monitorar e automatizar em meu ambiente
  • Where? (Onde?)
    • no meu ambiente, devo iniciar a implementação de IoT
    • Você já tem CLPs e inversores que podem ser usados ?
  • When? (Quando?)
    • desejo ter os primeiros resultados desta implementação
  • Why? (Por que?)
    • preciso implementar IoT em meu ambiente
  • How? (Como?)
    • Serão implementados os sensores em meu ambiente
      • Posso utilizar os CLPs existentes
      • Devo instalar sensores “do zero”
    • Treinar minha Equipe e integrar com meu ERP
    • a implementação trará os resultados desejados
    • será feita a gestão de todo o ecossistema de IoT em meu ambiente
  • How Much?(Quanto?)
    • Qual será o ROI e o TCO desta implementação

Na lista acima, temos alguns pontos de partida para nosso estudo, mas estes pontos devem ser ajustados para cada necessidade específica.

time-money

Decisão deveria estar associada a informação!

Para ilustrar a importância dos sensores e, através de uma rápida pesquisa pela Internet, podemos ver que um veículo convencional tem entre 60 a 100 sensores.

Enquanto isso, uma aeronave conta com aproximadamente 50.000 sensores e coleta em média 2.5 terabytes de dados por dia.

Quando implementamos IoT, a coleta de dados será iniciada!

Sendo assim, o tratamento e a análise destes dados, precisam estar definidos desde o início da implementação, sob pena do processo ficar incompleto e não trazer os resultados esperados e possíveis de serem atingidos.

IoT tem total relação com o negócio e com a análise dos dados obtidos e não só com tecnologia, como muitas vezes é visto e divulgado !

Como podemos ver, é preciso estar preparado para coletar e salvar os dados provenientes das várias fontes ( sensores / CLP ), pois eles serão usados para nosso sistema de tomada de decisão.

Em uma fase posterior a coleta, estes dados serão tratados por algum processo de Big Data e serão usados para o controle dos atuadores do ambiente e, melhorando a gestão dos processos produtivos.

Posteriormente, os dados serão integrados com o ERP da empresa, para melhorar a tomada de decisão já no nível do negócio.

E você? Já definiu o que fazer, após a instalação de um sistema IoT em sua empresa?

Deixe seus comentários aqui em nosso Blog.


Artigos relacionados :

Séries históricas e IoT – conheça planeje e decida

IoT – segurança e integridade dos dados

IoT e os dados dos sensores e do CLP

Modbus e Profibus os protocolos da indústria

Como desenvolver vender e ter sucesso com IoT


Image by methodshop from Pixabay
Image by Peggy und Marco Lachmann-Anke from Pixabay
porRicardo Jorge

Modbus e Profibus os protocolos da indústria

Neste artigo sobre Modbus e Profibus os protocolos da indústria, abordaremos uma parte fundamental da Indústria 4.0, que é a infraestrutura de comunicação para os sistemas de automação e controle.

Conhecendo melhor os meios e os protocolos de comunicação existentes nos controladores utilizados na indústria, poderemos ter uma melhor visão e mais opções para integração dos processos e a possível implementação de IoT em seu ambiente.

Observação : CLP ( Controladores Lógicos Programáveis ) ou PLC ( Programmable Logic Controller ) costumam ser amplamente encontrados na indústria, associados ao controle de processos e já são usados por vários anos.

Os protocolos Modbus e Profibus na indústria.

Introdução :

Vivemos em um mundo multi protocolo e isso provavelmente não mudará tão cedo.

Cada um dos protocolos aqui abordados, Modbus e Profibus, tem seus pontos fortes e fracos.

Conhecer um pouco mais sobre eles, ajudará você a extrair o melhor de cada um, para seu caso de uso.

Uma parte importante é não esquecermos que os dois protocolos podem ser combinados para uma operação conjunta.

Introdução ao Modbus :

Considerando uma linha de tempo, o Modbus é o “avô” dos protocolos de comunicação industrial.

Ele foi originalmente projetado em meados da década de 1970 pela Modicon como uma forma de conectar dispositivos inteligentes com PLCs usando um conceito simples de mestre / escravo.

O termo “simples” é um atributo chave para o Modbus – e também sua maior força.

É fácil de implementar e fácil de usar.

Quando foi introduzido pela primeira vez, era um protocolo proprietário que apenas o Modicon podia usar. No entanto, ele foi publicado posteriormente sem royalties para que qualquer pessoa pudesse usá-lo.

Finalmente, o Modicon o tornou um protocolo aberto.

Quando foi publicado, várias empresas começaram a utilizá-lo, criando diferentes interpretações e modificações da especificação original.

Como resultado, agora existem algumas variações em uso.

O documento de especificação tem menos de 100 páginas, o que é uma boa indicação do baixo nível de complexidade do protocolo.

Em comparação, o documento de especificação do Profibus tem milhares de páginas. O termo “Modbus” normalmente se refere a um dos três protocolos relacionados :

  • O Modbus ASCII foi o primeiro Modbus e é um protocolo serial, normalmente executado na camada física RS-232 ou RS-485. Todos os escravos são pesquisados ​​sob demanda pelo mestre, e há apenas um mestre. O quadro de mensagem pode ter até 252 bytes de comprimento e até 247 endereços são possíveis. O quadro de mensagens e os códigos de função, são muito simples.
  • O Modbus RTU é, na verdade, apenas uma pequena variação do protocolo Modbus ASCII. A única diferença está na codificação dos dados. ASCII codifica a mensagem em caracteres ASCII, enquanto RTU usa bytes, aumentando assim a taxa de transferência do protocolo. Em geral, a RTU é mais popular, principalmente em novas instalações.
  • O Modbus TCP / IP foi adicionado muito mais tarde. Uma maneira simples de pensar sobre o Modbus TCP / IP é imaginá-lo encapsulando um pacote Modbus RTU dentro de um pacote TCP / IP. Há um pouco mais do que isso, mas é essencialmente isso que o Modbus fez. Como resultado, o Modbus TCP / IP também é muito simples de implementar. A desvantagem é que, por usar o protocolo TCP / IP para todas as mensagens, é lento em comparação com outros protocolos industriais Ethernet – mas ainda assim rápido o suficiente para aplicativos de monitoramento.

Como o Modbus opera

Como já foi observado, o Modbus é um protocolo mestre-escravo simples.

O mestre tem controle total da comunicação no barramento, enquanto um escravo só responderá quando for acessado ( solicitado ).

O mestre gravará as saídas e lerá as entradas de cada um de seus escravos, durante cada ciclo.

O protocolo é bastante básico. Não há nenhum requisito adicional para o escravo ou mestre ter um temporizador de watchdog para garantir que as comunicações ocorram dentro de um determinado tempo.

Os dispositivos escravos não “ingressam” na rede. Eles simplesmente respondem sempre que um mestre fala com eles.

Se o mestre nunca fala com eles, eles estão ociosos.

Também não há requisitos para diagnósticos relacionados à saúde do escravo. Se o mestre solicitar dados que não façam sentido para o escravo, o escravo pode enviar uma resposta de exceção.

Porém, se a variável do processo estiver errada ou se o dispositivo tiver problemas de funcionamento, não há nada no protocolo que exija que o escravo relate isso.

Introdução ao Profibus

Se o Modbus é o “avô” dos protocolos, então o Profibus é o jovem atleta – enxuto e rápido.

O Profibus foi projetado na década de 1990 para atender a todas as necessidades de comunicação industrial para automação de fábrica e de processo.

Tal como acontece com o Modbus, existem vários termos associados a este protocolo:

  • Profibus DP
  • Profibus PA
  • Profisafe
  • Profidrive e Profinet.

Uma maneira de visualizar como esses termos se encaixam é pensar no Profibus como um livro com muitos capítulos.

O livro se chamaria Profibus DP (Periférico Descentralizado).

Os capítulos do livro seriam chamados de Profibus PA (Automação de Processo), Profisafe para aplicações de segurança e Profidrive para aplicações de inversores de alta velocidade.

Além disso, haveria um segundo livro dos mesmos autores, denominado Profinet, com muitos capítulos, incluindo Profisafe e Profidrive.

Como o Profibus opera

O Profibus também é um protocolo do tipo mestre-escravo como o Modbus, mas com um protocolo token ring adicional para permitir vários mestres.

Além disso, ao contrário do Modbus, todos os dispositivos passam por uma sequência de inicialização durante a qual eles “entram” na rede.

Cada escravo mantém um cronômetro à prova de falhas. Se o mestre não falar com ele dentro de um determinado limite de tempo, o escravo entrará em um estado seguro; o mestre deve então passar pela sequência de inicialização novamente antes que a troca de dados possa ocorrer.

Isso, em combinação com um temporizador de watchdog no mestre, garante que toda a comunicação ocorra a cada ciclo do barramento com um determinado valor de tempo.

O mestre recebe o token, que lhe dá o controle do barramento. Em seguida, ele trocará dados com cada um de seus escravos e, quando concluído, passará o token para o próximo mestre (se houver).

O requisito de diagnósticos detalhados de cada escravo também está incluído no protocolo. Durante a troca normal de dados, um escravo pode alertar o mestre de que possui diagnósticos, que o mestre irá ler durante a próxima varredura do barramento.

Considerações sobre o uso de Modbus e Profibus

O Modbus é um protocolo muito simples, fácil de usar e compatível com o modem.

No entanto, há uma grande variação no próprio protocolo e em sua definição de camada física, o que pode criar problemas em aplicativos que envolvam vários fornecedores.

Profibus é um protocolo muito robusto que foi projetado para automatizar plantas inteiras.

Funciona extremamente bem em aplicativos de vários fornecedores, com modems e possui diagnósticos detalhados.

Ao conectar um controlador a um dispositivo inteligente em uma configuração ponto a ponto, ou se houver apenas um local remoto, o Modbus é uma solução viável.

Para situações onde há mais pontos, com diferentes fornecedores envolvidos ou onde existe um ambiente sujeito a muito ruído que possa prejudicar a comunicação dos dados, o Profibus é a melhor solução.

Aplicações integradas

Existem aplicações e usos que tem ganho popularidade e também oferece o melhor dos dois mundos.

Um exemplo de tal aplicação é usar Modbus como o transporte de dados entre um controlador mestre / concentrador de dados e utilizar uma estação remota com Profibus.

Um cenário seria a coleta de dados via Profibus que por sua vez, repassa as informações para um sistema de controle usando Modbus.

Os benefícios desse tipo de configuração são significativos.

Do lado Modbus:

  • Suporte fácil para modem ( linha discada, sistemas sem fio e celular )
  • Implementação simples

Do lado Profibus:

  • Saída padronizada e diagnósticos dos instrumentos
  • Camada física robusta
  • Instalação intrinsecamente segura, reduzindo assim os custos de instalação
  • Capacidade de se comunicar com instrumentos de campo através do barramento

As comunicações robustas do Profibus / Profinet e a facilidade de uso em aplicações e, ambientes com muito ruído e / ou de vários fornecedores o tornam um protocolo ideal para todas as aplicações industriais.

O Modbus é fácil de usar em pequenas aplicações e fornece uma boa ligação entre um sistema SCADA e o concentrador de dados.

Conclusão

Ambos os protocolos terão uma vida longa e prospera :

Profibus / Profinet para a maioria das aplicações

Modbus / Modbus TCP / IP para aplicações ponto a ponto.

Complemento

Vários dispositivos e sistemas em um ambiente industrial, podem ter tanto Modbus como Profibus disponíveis e será uma questão de necessidade ou preferência, utilizar um ou outro.

Devido a facilidade de implementação, o Modbus poderá ser um excelente ponto de partida para uma iniciativa Iot ou IIoT, baseada em recursos já instalados e prontos para uso dentro de seu ambiente.

É comum contar com CLPs, inversores e alguns tipos de sensores e atuadores, com Modbus disponível.

Isto facilita, agiliza e barateia uma implementação IoT.


Este artigo é baseado neste link.


Artigos relacionados: :

Indústria 4.0 e a Internet das Coisas Industrial – IIoT


Image by Gerd Altmann from Pixabay
porRicardo Jorge

Conta de luz energia solar e planejamento

Este artigo sobre Conta de luz, energia solar e planejamento, talvez seja um pouco polêmico, mas é fruto de algumas reflexões após utilizar por alguns meses, um pequeno sistema solar residencial que instalei.

É importante esclarecer que antes de instalar meu sistema de energia solar, pesquisei vários artigos e vídeos na Internet.

Contudo, até o momento, não encontrei abordagens práticas sobre a real economia e custo de um sistema de energia solar.

Para sistemas de médio e grande porte, imagino que estudos detalhados sejam feitos, visando obter o melhor resultado em função dos investimentos feitos.

Já nos sistemas pequenos e residenciais, parece existir dificuldade para avaliar os seguinte itens :

  • Objetivo final
  • Otimização pré instalação
  • ROI
  • TCO

Vamos analisar cada um dos itens citados.

Objetivo final

Para qualquer investimento a ser feito, é necessário traçar um objetivo e para quem pretende instalar um sistema de energia solar, o principal objetivo é poder economizar na conta de luz.

As pessoas não instalam apenas porque ouviram falar que é uma onda do momento, seu vizinho também instalou, ou teve a ideia depois de assistir um documentário na TV, ou alguns vídeos na Internet.

Ou seja, não deveria ser algo feito por impulso, mas sim, com muito planejamento e detalhamento de fases.

Também não podemos esquecer que a energia solar só esta disponível durante o dia, através da luz do sol, e para ter máxima captação, em dias com poucas nuvens.

Se você pretende construir um sistema autônomo, sem nunca depender da Concessionária, precisa avaliar com muito cuidado e cautela.

Não é impossível instalar um sistema de energia solar totalmente autônomo, mas os custos podem ser proibitivos para uma residência.

Otimização pré instalação

No momento, a expectativa da vida útil para os painéis solares é entre 20 a 25 anos.

Desta forma, seria lógico que a pessoa que deseja instalar um sistema de energia solar, tenha uma visão de médio / longo prazo.

Somando isto ao item Objetivo Final, precisamos fazer a seguinte pergunta:

Se quero economizar energia, porque não otimizo meus gastos antes da instalação do sistema de energia solar ?

Otimizando antes, é bem provável que o projeto de seu sistema solar ficará mais barato.

Além disto, quando você estiver utilizando a energia da Concessionária, durante a noite ou nos dias nublados, seu consumo também será menor !

Como faço para otimizar meu consumo de energia ?

  • Automação residencial :
    • Ligando / desligando automaticamente equipamentos
    • controlando a iluminação e a temperatura ambiente
    • controlando o sistema de aquecimento central
  • Ajustando sistemas de aquecimento e refrigeração
    • Aquecimento por acumulação
    • Refrigeração baseada em ventilação
  • Equipamentos podem ser substituídos por modelos mais econômicos
  • Repense o uso da energia em sua casa, comércio, empresa. etc.

Observação : A Tarifa Branca não altera o consumo de energia. Existem faixas de desconto e acréscimo no valor da energia elétrica consumida, dependendo do horário do dia e do dia da semana.

Caso esteja pensando em construir ou reformar, você poderá otimizar ainda mais, e até mesmo investir menos nesta otimização.

E se eu não me preocupar com tudo isto ?

Você provavelmente pagará mais pela implantação e pelo uso de seu sistema de energia solar.

Veja os próximos 2 itens de nossa lista.

ROI

O termo ROI em inglês ou Retorno sobre o investimento em português, posto de uma maneira bem simples, é uma forma de avaliar o desempenho de um investimento.

No nosso caso, quanto tempo levará para que o investimento feito na instalação do sistema de energia solar, volte para o seu bolso.

Os itens básicos para implantação de um sistema de energia solar, são :

  • Painéis solares
  • Suportes para fixação dos painéis
  • Controlador de carga ( pode existir mais de um )
  • Baterias ( caso Off-Grid )
  • Inversor – pode ser :
    • Off-Grid ( com bateria )
    • Off-Grid ( sem bateria )
    • On-Grid ( não usa bateria )
  • Cabos (depende muito das distâncias entre os componentes do sistema)
  • Quadro elétrico para interconexão
    • Pode ser necessário homologar o uso junto a Concessionária
    • Pode ser necessário adequar a instalação elétrica existente
  • Sistemas de proteção e comutação
  • Mão de obra para instalação
  • Manutenção periódica
    • Baterias ( caso existam )
    • Painéis – no mínimo precisam ser inspecionados e lavados
      • acúmulo de poeira
      • fezes de pássaros
      • geada / neve

TCO

O termo TCO em inglês ou Custo Total de Posse ( ou Propriedade ) em português, explicado de uma forma bem simples, é a maneira de avaliar o gasto inerente para manter produtos e sistemas em funcionamento.

Quanto maior e mais complexo um sistema, mais provável será ter custos maiores para mantê-lo em operação.

Mais uma vez, otimizar antes, parece ser uma boa ideia !

Com relação ao Custo de Propriedade, talvez o maior valor fique com as baterias.

Existem vários tipos de baterias, mas as mais usadas são as denominadas chumbo-ácido e sua vida útil estimada é de 4 a 5 anos.

Então, durante a vida útil estimada para seus painéis solares, que é de 20 a 25 anos, poderá ser necessário trocar de 4 a 5 vezes, todo o conjunto ( banco ) de baterias.

Nem todos os sistemas são iguais

Quando moramos em grandes centros urbanos, podemos não perceber a real abrangência e importância da energia solar para inúmeras pessoas que moram em locais afastados e com condições econômicas muito diferentes da “realidade” urbana.

Em cenários similares aos da foto abaixo, a instalação é feita e mantida pelos próprios consumidores que, muitas vezes, não estão querendo diminuir a conta de energia elétrica, apenas querem ter acesso a energia elétrica.

Esta energia será utilizada para as necessidades básicas e o sustento de quem more nesta localidade.

Sistema solar rural
Exemplo de um sistema solar em área rural

Conta de luz, energia solar e planejamento – Conclusão

Para economizar na conta de luz, através do uso de energia solar, é preciso um bom planejamento.

Não basta utilizar suas últimas contas de luz para dimensionar e instalar um sistema que ficará em operação por 20 ou mais anos.

Outro fator que parece não ser levado em consideração, é o acompanhamento ( monitoração ) do sistema após sua instalação.

Muitas vezes o usuário não tem informações claras sobre o real desempenho do sistema.

Na maioria dos casos, toda a estimativa é feita na pré instalação.

Sem um acompanhamento posterior, a percepção do ROI e do TCO, ficam prejudicadas.

Este acompanhamento posterior também será fundamental, quando adequações e ampliações forem feitas em um sistema já em produção.

Isto ajudará tanto o usuário como o profissional que atua com energia solar.

Perguntas como :

  • Como está a geração de energia ao longo das estações do ano
    • Considerando dias da semana e horários do dia
  • Como está o consumo de energia ao longo das estações do ano
    • Considerando dias da semana e horários do dia
  • Como minhas baterias estão sendo carregadas e descarregadas
    • A vida útil das baterias é afetada por :
      • ciclo de carga / descarga
      • tensões máximas de carga e mínimas de descarga
  • Caso deseje ampliar seu sistema, onde investir da melhor formar
    • Tenho problemas de consumo
    • Tenho problemas de geração
    • Tenho problemas de acumulação ( caso das baterias )

A energia solar é uma fonte incrível de energia e deve ser melhor utilizada por nós.

Projetos adequados e bem acompanhados, garantem bons resultados, melhoram a vida útil do sistema e maximizam os investimentos feitos.


E você que já tem um sistema de energia solar em sua residencia, conte como tem sido sua experiência.


Artigos relacionados :

Sistemas Off-Grid – Durabilidade das baterias

Sistemas Off-Grid – Monitorando resultados



Image by Ulrike Leone from Pixabay
Image by Radek Špáta from Pixabay

porRicardo Jorge

IoT monitorando o consumo de água do planeta

Neste artigo sobre IoT monitorando o consumo de água do planeta, faremos uma reflexão sobre como melhorar o consumo e o uso dos recursos hídricos do planeta, através do uso da tecnologia.

Na direção de um planeta inteligente, temos várias ações a serem tomadas e a preservação da água, é um dever de todos nós.

Poucas vezes paramos para pensar sobre a importância da água em nossas vidas.

Alguns exemplos de uso, são :

  • Irrigação ( agricultura )
  • Fins industriais
  • Geração de energia
  • Mineração
  • Navegação
  • Turismo e lazer
  • Saneamento
  • Abastecimento de nossas casas
ANA_Agua
ANA – uso da água no Brasil

Para mais detalhes sobre o uso da água no Brasil, conheça a Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA).

Precisamos prestar atenção no gráfico acima e refletir que a água da qual falamos, é a chamada água doce, que representa perto de 2,8% de toda a água da Terra, enquanto 97,2% está nos mares.

Enquanto isto, existem milhões de pessoas sem acesso a água potável.

IoT monitorando o consumo de água

A distribuição e o consumo de água precisa ser acompanhada pelos consumidores e também pelo fornecedores.

Do lado dos consumidores, saber da existência de um vazamento dentro de seu imóvel, não é só uma questão de economia e consciência ecológica, mas também de segurança.

Um vazamento pode afetar a estrutura do imóvel e danificar bens de seu proprietário e até de outros imóveis, principalmente no caso de um condomínio vertical.

Alguns estudos mostram que danos causados por vazamento de água tem 12 vezes mais chance de acontecer do que danos causados por incêndio.

A monitoração do consumo também evita surpresas no fim do mês, após o vazamento ter ocorrido por vários dias seguidos, sem ser notado.

Para as empresas fornecedoras, saber sobre a qualidade da água entregue para os consumidores, é vital para o cumprimento de metas definidas por Órgãos Governamentais e Agências de Saúde.

Monitorar a pressão ao longo da distribuição, pode ser um indicador de vazamentos ou de uso indevido.

Desta forma, as principais frentes para o uso de IoT na monitoração de água, são :

  • Qualidade
  • Consumo

Para qualidade, os principais indicadores são :

  • Condutividade
  • Pressão absoluta
  • Temperatura
  • Cloro ativo
  • Turbidez
  • Matérias orgânicas, etc.

Com relação ao consumo, temos :

  • Vazamentos
  • Imprecisão na medição
  • Uso indevido
  • Ineficiência do sistema de distribuição

Existe também o tratamento de água industrial, tanto para seu reuso como para devolver parte dela para rios, lagos, etc..

Para monitoração da água industrial, os principais indicadores são :

  • Condutividade
  • Temperatura
  • pH
  • Nível de oxigênio
  • Turbidez

Um planeta inteligente, pode ser desenvolvido à partir de ideias e soluções simples, que evoluirão conforme a necessidade e os avanços permitidos pela introdução de novas tecnologias.

O investimento em IoT tem mostrado um benefício contínuo para todas as frentes onde é aplicado.


Conheça outros artigos :

IoT – segurança e integridade dos dados

STEM e a importância para sua carreira



Image by Arek Socha from Pixabay
porRicardo Jorge

Como funcionam as redes 5G – e como elas mudarão os dispositivos IoT

by Davi Gomes @techwarn

A tecnologia de comunicação 5G chegou nos últimos anos causando uma série de debates: de efeitos à saúde humana até espionagem digital internacional, é comum encontrarmos diversas matérias sobre essa tecnologia, mas raramente encontramos alguma explicação real de como é o funcionamento das redes 5G e suas aplicações reais, como os dispositivos de internet of things.

Já podemos adiantar que as ondas eletromagnéticas dessa tecnologia não causam doenças, não prejudicam a saúde e não são ionizantes. Além disso, mesmo diante das polêmicas com países como a China e a gigante Huawei, o Brasil e outros países já começam a receber antenas de 5G e, ao longo dos anos, veremos uma adoção cada vez maior por parte das operadoras e fabricantes de smartphones. Então acompanhe este artigo e aprenda tudo o que precisa saber sobre 5G e suas aplicações.

As redes 5G

A grande promessa das redes 5G para o público é o aumento drástico da velocidade de dados móveis e maior capacidade de suporte para dispositivos conectados. A realidade é que uma rede 5G mmWave pareada com uma VPN brasileira para redução de latência tem o potencial de entregar aos brasileiros uma velocidade maior que a imensa maioria das Wi-Fi domésticas. É por isso que o 5G tem um potencial gigantesco para transformar a realidade das telecomunicações.

Dentro das tecnologias de telefonia móvel, convencionou-se a nomenclatura em gerações: a rede 1G é a tecnologia de telefones analógicos antiga, 2G representa a telefonia digital, a rede 3G comporta tecnologias como a HSDPA que aumentaram a velocidade e o foco em conectividade com a Internet, e a rede 4G popular atualmente, entrega velocidades ainda maiores e maior número de dispositivos ativos. A rede 5G é a nova geração de tecnologia móvel, mas dessa vez, engloba 3 tipos bastante distintos dentro de um mesmo nome, são eles:

  1. Low-band: Propaga seus sinais abaixo dos 2 GHz, faixa que antigamente comportava os canais de TV analógica, hoje inexistentes. As redes 5G low-band possuem velocidade semelhante ao 4G atual, porém, comportam um número muito maior de aparelhos conectados sem sacrificar a estabilidade.
  1. Mid-band: Sinais entre 2 e 10 GHz. Esse espectro já engloba as redes Wi-Fi, Bluetooth e 4G. Desse modo, é possível usar a técnica de DSS para mesclar redes já existentes com repetidores 5G, permitindo que a transição entre antenas e áreas de cobertura seja suave e não apresente interrupções. O 5G DSS é o que temos no Brasil atualmente, enquanto outras tecnologias ainda não são implementadas pelas operadoras.
  1. High-band: Chamada de mmWave, ou onda-milímetro, é o grande carro-chefe das redes 5G. Suas velocidades altíssimas superam a casa dos 200 gigabits por segundo, superando até mesmo redes domésticas de fibra óptica. No entanto, o alcance das antenas é curtíssimo, não superando um quarteirão de distância.

E como as redes 5G afetam a Internet of Things?

Além da vantagem clara de uma velocidade mais alta de downloads em smartphones, e da possibilidade de suportar o número cada vez maior de celulares, as redes 5G têm o potencial de transformar as aplicações de IoT e acelerar sua adoção.

Até então, aparelhos miniaturizados inteligentes dependem da redução dos transistores e microprocessadores para aumentar sua eficiência, capacidade e desempenho. Mas conforme nos aproximamos dos limites teóricos, está cada vez mais difícil agregar maior poder de processamento em dispositivos cada vez menores. Com redes 5G possibilitando um tráfego altíssimo de dados, o problema está resolvido: um relógio inteligente, por exemplo, pode enviar rapidamente todos os dados para um servidor mais poderoso e receber a resposta em milissegundos.

Já encontramos aplicações parecidas com as tecnologias de cloud streaming para jogos, que realizam a renderização em supercomputadores e entregam o vídeo em tempo real para os usuários, como é o caso do serviço Xcloud que já está disponível no Brasil. Com o 5G, essa tecnologia poderá ser aplicada em qualquer objeto cotidiano, com baixo custo para a infraestrutura de rede.

Além disso, a possibilidade de transição suave entre antenas permite que as redes 5G pavimentem o futuro para carros inteligentes e outros dispositivos que não podem perder sua conexão. Até mesmo dentro do ambiente doméstico, a conexão 5G pode ser uma forma mais rápida de comunicação entre diversos aparelhos inteligentes. Seu smartphone poderia, por exemplo, fornecer sua localização ao retornar do trabalho para que seus dispositivos de IoT em casa iniciassem uma rotina específica, abrindo a garagem, acendendo luzes, ativando o aquecimento, por exemplo.

A integração das tecnologias de miniaturização, 5G e bandas ultra largas para localização de dispositivos e proximidade relativa, será o futuro da internet das coisas e dos dispositivos que marcarão as próximas décadas. Por isso, não deixe de aprender como desenvolver, vender e ter sucesso com IoT.



Image by mohamed Hassan from Pixabay
Image by Gerd Altmann from Pixabay

porRicardo Jorge

Como desenvolver vender e ter sucesso com IoT

Neste artigo sobre Como desenvolver, vender e ter sucesso com IoT, será feita uma abordagem sobre alguns pontos fundamentais que ajudarão no planejamento do desenvolvimento e na comercialização de um produto ou serviço com foco em IoT.

Como a maioria dos desenvolvedores tem um perfil muito técnico, deixam de observar detalhes importantes, como :

  • Pesquisa de mercado junto aos clientes
  • Como qualificar e posicionar o produto / serviço para o mercado
  • Uso da tecnologia versus resultado a ser alcançado
  • Replicação do produto / serviço em outros cenários

Estes são alguns exemplos, sobre os quais precisamos pensar, antes da criação de um produto / serviço.

O que significa IoT?

A maioria das pessoas responderá : Internet of Things, ou Internet das Coisas, em português.

Isto está totalmente correto, mas IoT também é usado como “buzzword”, ou palavra da moda, para muitas coisas e por muitas pessoas e empresas.

Atualmente, o termo IoT é uma forma de referência a qualquer coletor e / ou atuador, que possa ser acessado de maneira remota.

Acabou virando um enorme guarda chuva que abriga diversos tipos de dispositivos, quer estes usem ou não Internet.

Então, se você está pensando em desenvolver um produto ou serviço que faça a leitura de algum parâmetro ( sensor ) e que possa controlar algo ( atuador ), acabará classificando este dispositivo ou serviço, como sendo relacionado com IoT.

Isto facilitará a absorção da ideia do produto pelo mercado, e ainda acabará sendo impulsionado por toda força que o termo IoT agrega.

De fato, muito do que chamamos hoje de IoT, pode ser classificado como Telemetria.

Em uma busca recente feita na Internet, pude verificar que existem várias empresas vendendo sistemas para telemetria !

Nem todo dispositivo designado como IoT, tem um sensor e um atuador conjugados.

Exemplos mais comuns são :

  • Sensor de temperatura
  • Sensor de umidade
  • Tomada “inteligente” – pode ligar / desligar algo, remotamente

Na lista acima, temos exemplos de 2 sensores e 1 atuador, ou seja, os sensores de temperatura e umidade só indicam os valores lidos, enquanto a tomada inteligente atua ligando e desligando algo.

Podemos utilizar a leitura da temperatura e da umidade para decidir se ligamos ou desligamos algo, como por exemplo, um aquecedor ou ventilador.

Considerando o uso em uma indústria, os sensores poderiam ser de pressão e contagem de produtos na esteira, e os atuadores controlarem a abertrura e fechamento de uma válvula ou a velocidade de um motor.

Já na agricultura os sensores poderiam ser de temperatura e umidade do solo, e o atuador controlar um sistema de irrigação.

Para uma granja, os sensores poderiam ser de luminosidade e temperatura ambiente, e os atuadores controlarem as lâmpadas e a ventilação do galpão.

Várias “coisas” que hoje são comercializadas como dispositivos IoT, já existiam faz um bom tempo!

Não podemos esquecer que um simples sistema que liga e desliga uma lâmpada é considerado IoT por várias pessoas e também por empresas que atuam com automação residencial e predial ( Casas e Prédios Inteligentes ).

Além disto, é totalmente possível, e até usado com certa frequência, que vários sensores e atuadores sejam conectados com fio a uma placa controladora próxima, e que somente esta placa tenha conexão sem fio.

Este é o caso de algumas centrais de alarme / centrais de automação.

Utilizando esta metodologia de sensores / atuadores com fio, conectados a um concentrador de comunicação, é uma boa oportunidade para retrofit, tanto para o desenvolvedor, como para o cliente, que poderá continuar a utilizar parte dos sistemas já instalados.

É preciso lembrar que, conectar cada sensor ou atuador sem fio, exige um sistema de alimentação próprio, normalmente usando baterias que necessitam ser trocadas ou recarregadas de tempos em tempos.

Ligar os sensores e atuadores a uma central que forneça alimentação, simplifica o projeto e a manutenção do sistema.

É tudo uma questão de necessidade versus a facilidade da instalação dos dispositivos que desejamos utilizar.

Como podemos ver, ter o acesso sem fio como parte integrante do dispositivo, nem sempre é o que determina que ele seja ou não um IoT, segundo a visão e a necessidade do mercado.

Para comunicação sem fio com o dispositivo, outros protocolos e formas de comunicação poderão ser usadas :

  • WiFi
  • BLE – Bluetooth Low Energy
  • ZigBee
  • ZWave
  • LoRa / LoRaWAN
  • Sigfox
  • RF ( Rádio Frequencia ) como os controles de portão de garagem
  • 3G / 4G / 5G
  • NB-IoT
  • LTE-M

Desta forma, mesmo quando usamos a Internet para acessar uma coleta ou enviar um comando, o dispositivo IoT na ponta ( edge device ), normalmente não estará conectado diretamente com a Internet.

Será muito mais comum que utilize alguma outra forma de comunicação local, para interagir com a rede da qual este dispositivo faz parte.

Isto significa que um dispositivo IoT não precisa ter conexão direta com a Internet ?

A pergunta acima é muito importante, porque pode simplificar e baratear todo o desenvolvimento do hardware ( parte eletrônica ) do coletor / atuador.

A visão existente no mercado sobre IoT, é que os vários dispositivos podem ser acessados via Internet, mas isto não significa que cada um deles, de forma individual, precise ter acesso Internet.

Esta discussão sobre o acesso Internet e IoT, não é rara de ser vista na Internet, e neste artigo em inglês, tem uma abordagem interessante sobre este assunto.

Já com relação ao acesso remoto, não significa que o dispositivo esteja em outro país ou em uma cidade distante.

Significa que vocẽ não precisa estar ao lado dele, para acessá-lo.

Sendo assim, o dispositivo remoto pode estar a poucos metros de distância, ou dentro de um equipamento que seja difícil ou perigoso acessar.

Considerando uma instalação industrial, é muito provável que todo o ambiente definido como IoT / IIoT, seja acessado e controlado sem o uso direto da Internet, mas sim, através de uma rede interna da própria empresa.

Condições como :

  • Disponibilidade
  • Custos
  • Sigilo
  • Segurança
  • Latência

Costumam definir se os dispositivos serão controlados de maneira local ou remota, mesmo que os dados coletados sejam tratados “fora”.

Neste exemplo, os dados das várias unidades de uma empresa podem ser enviados para um local central, onde serão tratados e analisados por ferramentas de Big Data / Analytics e farão parte da tomada de decisão do negócio ( sistema ERP ).

Além disto, poderão ser usados para popular painéis com diversas formas de visualização, seleção de dados e localidades ( Dashboards ).

Conforme o resultado desta análise dos dados coletados, comandos serão enviados aos atuadores, para corrigir ou adequar parâmetros do ambiente fabril.

Quem são os desenvolvedores de IoT ?

Normalmente existem 3 categorias principais de desenvolvedores :

  • Grandes empresas
  • Pequenas e médias empresas
  • Makers

O mercado de IoT conta com poucas empresas médias, situadas na faixa de algumas dezenas de colaboradores.

A maior parte do desenvolvimento está concentrado em multinacionais, que são as “grandes empresas” do quadro acima.

Depois, temos as pequenas empresas que normalmente contam com menos de 12 pessoas, sendo que a realidade aqui no Brasil, é que a pequena empresa de IoT tenha menos de 8 pessoas, considerando os criadores e os colaboradores.

No caso dos Makers, existem centenas deles trabalhando em diversos projetos.

O foco do Maker vai tanto em resolver necessidades pessoais, sem uma abordagem comercial, até os que apoiam o desenvolvimento de protótipos que serão posteriormente fabricados por uma empresa.

É claro que alguns Makers também podem se transformar em uma empresa no futuro.

Qual é o mercado para os desenvolvedores de IoT ?

Existe uma forma de analisar o mercado, considerando o volume de venda para cada setor e o tipo do produto, denominada Cauda longa.

Neste processo de análise, e no início da cauda, temos produtos com enormes volumes de vendas, sendo que estas vendas são dominadas por grandes empresas.

Exemplos de produtos ( IoT ) no início da cauda :

  • Fabricantes de sensores :
    • pressão, temperatura, umidade, qualidade do ar, câmeras
  • Microprocessadores e MCUs
  • Placas e conversores para comunicação
  • Sistemas embarcados para WiFi, BLE, LoRa, Zigbee
  • Tomadas e interruptores inteligentes

Ou seja, produtos que demandam uma fabricação em larga escala e com investimentos altos para construção de fábricas e manutenção de toda cadeia de comercialização.

Para uma pequena empresa de IoT, é aconselhável atuar na parte da “cauda” onde o volume é menor, mas com produtos e serviços mais específicos, endereçando uma necessidade identificada junto a um negócio ( empresa ).

Este perfil de produto / serviço, proporciona a oportunidade para desenvolver algo que esteja em sintonia com uma parcela do mercado e que não é “desejada” pelas grandes empresas.

Isto não significa que esta faixa do mercado, não seja promissora.

É uma questão de alinhar as necessidades do mercado com as suas competências para criar algo atrativo e benéfico para o cliente.

Mantenha a ordem natural das coisas

Quando pensar em criar algo, tenha foco em alguma necessidade existente no mercado, onde você possa atuar com um produto e / ou serviço.

Não comece a desenvolver, só porque acredita que é “legal” ou que as pessoas que você conhece também “achem” “legal”.

Mesmo que um produto já existente, possa pode ser melhorado segundo a sua visão, avalie se o mercado compraria esta sua nova versão.

O conceito de “melhor”, precisa ser percebido por quem irá comprar seu produto / serviço, e não apenas por você que o desenvolveu.

O espaço do mercado que você busca, tem necessidades a serem atendidas, onde a tecnologia usada para resolver o problema, é menos importante do que resolver o problema de maneira eficaz a um custo adequado para aquele perfil de cliente.

Não venda tercnologia, venda algo que ajude o cliente a resolver um problema !

Outro ponto importante, é entender a abrangência de seu produto / serviço.

Faça as seguintes perguntas, antes de iniciar :

  • Quantos clientes poderão ter interesse ?
    • Você identificou um nicho de atuação, ou um problema na linha de produção ?
  • Seu produto / serviço pode ser adequado para casos similares de uso ?
  • No caso de um produto, verifique se ele opera em condições adversas :
    • Temperatura
    • Umidade
    • Flutuação na alimentação
    • Tem um gabinete robusto, para o ambiente onde será instalado ?

Nem todo produto consegue operar bem, quando instalado em uma indústria, onde existem condições muito diferentes daquelas encontradas no laboratório.

Testes e validações são fundamentais !

Antes de encerrar este tópico, é importante deixar claro que, você não é obrigado a desenvolver hardware, para trabalhar com IoT.

Existem inúmeros coletores e atuadores prontos para uso no mercado.

Talvez você só precise identificar um que esteja mais próximo de suas necessidades, para atender o cliente final.

Caso seja mesmo necessário desenvolver um hardware e você não tenha esta habilidade, procure compor com alguém ou alguma empresa que possa ajudá-lo.

Comentário : alguns dispositivos podem ter, além do hardware, um software “interno”, também conhecido como “firmware”, que é necessário para a correta operação deste dispositivo. Algumas vezes, este “firmware” poderá ser substituído para adequar o uso do dispositivo para novas funções.

Lembre dos Makers ! Eles também podem te ajudar !

Outra frente de atuação, são serviços de análise dos dados coletados por dispositivos já instalados e em operação.

A criação de painéis para análise ( Dashboards ) também é uma opção de serviço voltado para o mercado IoT.

Estes sistemas não só apresentam gráficos e relatórios como podem gerar alertas e alarmes baseados em métricas pré definidas ou aprendidas durante a operação.

Isto pode gerar enorme valor para o negócio !

Tecnologia atual versus resultado positivo

Poucas vezes paramos para avaliar que tudo o que fazemos tem um resultado.

Entretanto, este resultado poderá ser :

  • negativo
  • nulo
  • positivo

Por vários motivos, as pessoas costumam usar e ouvir a palavra resultado, sempre como positivo e por isto tendem a deixar itens importantes de lado, durante o estudo de viabilidade de um produto / serviço.

Nem sempre a tecnologia mais atual, ou a que tem mais propaganda, será a melhor para seu caso de desenvolvimento em IoT.

Portanto, muito cuidado para não orientar seus estudos de viabilidade, apenas porque seu produto utiliza a tecnologia mais recente ( da moda ), e o de seus “concorrentes”, ainda não.

Toda nova tecnologia tem seu ciclo de amortização de custos e também de aprendizado.

Algumas acabam sofrendo revisões em suas especificações, pouco após o lançamento, para acomodar necessidades e usos percebidos após as primeiras implantações comerciais.

Sabendo disto, avalie o que uma nova tecnologia trará de benefícios, antes de propor seu uso como a solução de um problema.

Tenha sempre em mente que, embora você goste de tecnologia, quem comprará seu produto não vê isto como único diferencial e motivo para aquisição.

Planejamento e o ciclo de vida

Antes mesmo de inciar um empreendimento, precisamos saber que existe um ciclo de vida para todo produto / serviço.

Durante o ciclo de vida, temos 3 partes principais :

  • Introdução
    • Grande esforço para ser reconhecido e para vender
  • Maturidade
    • Você já é conhecido no mercado e vende com uma certa facilidade
    • Nesta fase os concorrentes aparecem
  • Declínio
    • Sua estratégia para o mercado precisa ser revisada

A fase do declínio não significa que é o fim de sua iniciativa naquela área de atuação, mas que chegou o momento ( e a oportunidade ), de introduzir ajustes no produto / serviço, inciando um novo ciclo.

Este ciclo de declínio é diferente conforme o perfil do produto, mas todo empreendedor precisa ficar atento para as necessidades do mercado.

Mesmo produtos que parecem consolidados, necessitam de atenção por parte das empresas que os criaram e mantêm.

Muito cuidado com a frase “Em time que está ganhando, não se mexe”.

Um exemplo interessante é o mercado financeiro.

Por muitos anos, os grandes Bancos imaginaram que seria difícil aparecerem concorrentes.

Então, chegaram as Fintechs e mudaram tudo !

Isto prova que precisamos ficar atentos ao mercado e ao ciclo de vida do produto / serviço, para introduzirmos ajustes, melhorias e adequações, toda vez que forem necessárias.

Só assim, você estará preparado para o ciclo do declínio.

Mas estes ajustes precisam ser validados junto a seus clientes e não apenas porque algo novo surgiu e você “ache” legal.

Como ter sucesso com IoT?

Percebemos que o próprio termo IoT tem significados diferentes para pessoas e empresas diferentes.

Em parte, porque estas pessoas e empresas, tentam vender para segmentos diferentes do mercado.

Um projeto IoT de sucesso, deve ter foco em resolver de maneira objetiva, algum problema específico.

Criar algo genérico fará com que você perca este foco e será difícil definir para as pessoas e o mercado, o que seu produto faz e quais benefícios ele trás.

Embora IoT seja uma palavra da moda, ninguém está disposto a investir em algo que não traga algum tipo de retorno positivo, só porque é moda.

Alguns exemplos de áreas de atuação :

  • Segurança residencial e predial
    • Sensores de gases
    • Vazamento de água
    • Temperatura
    • Ruído e vibração
  • Acompanhamento de idosos e enfermos
    • Ausência de movimento no local
    • Abertura de portas e janelas
    • Ruído : falta ou excesso
    • Botão de pânico
  • Sistemas para máquinas de venda automatizada ( vending machines )
  • Melhorar a qualidade de vida das pessoas e dos colaboradores
    • Qualidade do ar
    • temperatura ambiente
    • verificação da temperatura corporal
  • Automação residencial e predial
    • Consumo de energia
    • Iluminação
    • ar condicionado
    • cortinas
  • Controlar o uso do espaço no ambiente de trabalho
    • Uso de salas de reunião
    • Aglomeração
  • Agricultura 4.0 ( Agricultura Inteligente )
    • Sistemas de irrigação
    • medição de pH do solo
  • Energias renováveis
    • Monitoração da geração de energia
    • Montoração dos equipamentos e baterias
  • Indústria 4.0
    • automação do ambiente de produção
    • manutenção preditiva de máquinas e equipamentos

As possibilidades de aplicação dos sensores e atuadores IoT, ficam restritas por nossa imaginação e necessidade.

Identificar o correto segmento do mercado, onde você possa criar algo que atenda as necessidades do cliente, é o caminho para o sucesso de sua inciativa.

Pesquise o mercado, fale com seus futuros clientes e nunca sonhe com sucesso imediato.

Quem faz o caminho é você, usando o seu conhecimento e suas habilidades !


Compartilhe sua visão sobre este assunto, pois será importante para o desenvolvimento das iniciativas IoT em nosso país.


Artigos relacionados :

IoT – segurança e integridade dos dados

Indústria 4.0 e a Internet das Coisas Industrial – IIoT

IoT na Agricultura 4.0 – A Tecnologia a Serviço do Campo

Séries históricas e IoT – conheça planeje e decida

STEM e a importância para sua carreira



Image by 3D Animation Production Company from Pixabay

porRicardo Jorge

IoT na Agricultura 4.0 – A Tecnologia a Serviço do Campo

Neste artigo IoT na Agricultura 4.0 – A Tecnologia a Serviço do Campo faremos uma introdução a algumas possibilidades de uso desta tecnologia, quando aplicada na agricultura e no agronegócio.

Assim como na Indústria 4.0, o uso de dispositivos IoT e de outras tecnologias como Big Data, trazem inúmeros benefícios para os agricultores e melhorias na produtividade do campo.

Observação : algumas vezes encontramos os termos Agricultura 4.0 ou Agricultura Inteligente ( Smart Agriculture ), como sendo sinônimos em vários artigos que tratam do uso da tecnologia no campo.

IoT na Agricultura 4.0

O uso de sensores associados aos dispositivos IoT e de processos de automação controlados pelos dados coletados através destes sensores, beneficiam a agricultura em várias frentes.

Em um mundo onde necessitamos diminuir o desperdício, melhorar a produtividade e ainda fornecer alimento para mais habitantes, utilizar a tecnologia faz muito sentido.

Os benefícios da agricultura inteligente

  • Inúmeros dados, coletados por sensores como : condições climáticas, qualidade do solo, progresso do crescimento da cultura ou saúde do gado. Esses dados podem ser usados ​​para rastrear o estado do seu negócio em geral, bem como o desempenho da equipe, eficiência do equipamento, etc.
  • Melhor controle dos processos internos e, consequentemente, menores riscos de produção. A capacidade de prever a saída de sua produção permite que você planeje uma melhor distribuição do produto. Se você sabe exatamente quantas safras vai colher, pode ter certeza de que seu produto não ficará sem ser vendido.
  • Gestão de custos e redução de desperdícios graças ao maior controle sobre a produção. Sendo capaz de ver quaisquer anomalias no crescimento da cultura ou na saúde do gado, poderá mitigar os riscos de perder o seu rendimento.
  • Maior eficiência do seu negócio por meio da automação de processos. Ao usar dispositivos inteligentes, você pode automatizar vários processos em seu ciclo de produção, por exemplo, irrigação, fertilização ou controle de pragas.
  • Aumento na qualidade e na produção. Obtenha melhor controle sobre o processo de produção e mantenha padrões mais elevados de qualidade da colheita e capacidade de crescimento por meio da automação.

Como resultado, todos esses fatores podem levar a uma receita maior.

Casos de uso da tecnologia na agricultura

  • Monitoramento das condições climáticas
  • Automação da estufa
  • Gestão de safra
  • Monitoramento e gestão de gado
  • Agricultura de precisão
  • Drones agrícolas
  • Análise preditiva para agricultura inteligente
  • Sistemas de gerenciamento de fazendas de ponta a ponta

Referências :

Digital agriculture

IOT IN AGRICULTURE


Artigos relacionados :

IoT – coletores para todos os perfis de uso

IoT – como aplicar em sua casa?



Image by DJI-Agras from Pixabay
porRicardo Jorge

Séries históricas e IoT – conheça planeje e decida

O artigo Séries históricas e IoT – conheça planeje e decida fará uma introdução sobre a importânica do armazenamento adequado, dos dados provenientes dos coletores IoT.

Praticamente todo dispositivo IoT faz alguma coleta baseada em tempo, que pode ser da ordem de segundos, minutos ou horas.

Tudo depende do processo sendo monitorado e das especificações do hardware do dispositivo IoT além da forma de comunicação deste dispositivo com o ponto central para onde as coletas serão enviadas e armazenadas.

Devido a esta característica de coleta por tempo, nada melhor do que utilizarmos um sistema ( Banco de Dados ), que salve e recupere os dados de uma maneira fácil, simples e rápida, baseada no momento da coleta.

Banco de Dados de Série Histórica

Um Banco de Dados de Série Histórica, também denominado Banco de Dados de Série Temporal, é um sistema desenvolvido para um armazenamento eficiente de dados que utilizam uma referência de tempo, para sua identificação.

Esta referência de tempo é conhecida como timestamp, e costuma ser uma contagem em segundos ou até em milisegundos, à partir de uma data conhecida e / ou pré determinada.

Por exemplo, nos sistemas Linux, BSD e Unix, é a contagem de segundos desde 01/01/1970 às 00:00:00 horas UTC.

Os Bancos de Dados de Série Temporal também são conhecidos como NoSQL, embora alguns destes Bancos tenham capacidade de pesquisa através de sentenças SQL padrão.

Devido a velocidade com a qual os dados coletados podem chegar ao ponto de armazenamento, estes Bancos de Dados de Série Temporal precisam lidar com grandes volumes de dados e devem ter a capacidade de serem escaláveis para adequar suas necessidades de armazenamento e performance, conforme o ambiente necessitar.

Exemplos de uso

Podemos citar 2 exemplos práticos de uso do armazenamento de coletas IoT em bancos de Dados de Série Histórica:

  • Nosso coletor de telemetria para compressores de ar
  • O atual projeto do monitor Off-Grid

No caso do coletor para telemetria, os dados são enviados contendo informações como :

  • Timestamp da coleta
  • Temperatura do compressor
  • Tempo ativo do compressor
  • Número de partidas do compressor

Já para o protótipo do monitor Off-Grid, temos :

  • Timestamp da coleta
  • Tensão do banco de de baterias
  • Temperatura do ambiente onde estão as baterias
  • Tempo de carga da(s) bateria(s)
  • Tempo de descarga da(s) bateria(s)
  • Watts em uso ( atual)
  • Corrente ( atual)

Existem outras coletas, mas as mostradas acima são apenas um exemplo.

Um ponto a ser destacado nas coletas baseadas em tempo, é que através de pesquisas e / ou de gráficos, fica muito fácil perceber a relação entre os eventos coletados.

Isto é normalmente utilizado no que chamamos de “causa raiz”.

Com o relacionamento dos eventos, sincronizados pelo momento da coleta ( “timestamp” ) conseguimos perceber o que ocorreu antes ( “causa” ) e qual efeito gerou no sistema / ambiente.

Séries históricas e IoT

Através desta introdução, é possível notar a importãncia do correto armazenamento dos dados coletados.

Com as coletas, será possível conhecer melhor o ambiente monitorado, fazendo uma gestão adequada e tomando as ações necessárias nos casos onde existam exceções.

Parte destas ações, poderão ser automatizadas usando Inteligência Artifical e Análise dos dados ( Analytics ), permitidindo que os atuadores IoT sejam acionados para corrigir os processos em tempo real.

Observação : um dispositivo IoT pode ser composto por um coletor e um atuador, sendo o coletor responsável por coletar e enviar os dados e o atuador, responsável por acionar algum processo ( abrir / fechar uma válvula, ligar / desligar algo, etc. ).

E você, como faz a gestão de seus coletores IoT ?

Referências :

Banco de Dados Temporais

Artigos relacionados :

arduino – Monitor para energia solar e eólica – Parte 2

IoT – segurança e integridade dos dados

STEM e a importância para sua carreira

Indústria 4.0 e a Internet das Coisas Industrial – IIoT



Image by 🎄Merry Christmas 🎄 from Pixabay