ministÉrio da educaÇÃo universidade federal rural da...
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA
ANDREIA DOS SANTOS ROCHA
HELENA THAYANE VERISSIMO COSTA
INTEGRAÇÃO ENTRE O MUNDO REAL E O VIRTUAL NO CONTEXTO DA
IoT: internet das coisas e Blynk, operacionalidade e viabilidade
BELÉM
2018
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ANDREIA DOS SANTOS ROCHA
HELENA THAYANE VERISSIMO COSTA
INTEGRAÇÃO ENTRE O MUNDO REAL E O VIRTUAL NO CONTEXTO DA IoT:Internet das coisas e Blynk, operacionalidade e viabilidade
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado aUniversidade Federal Rural da Amazônia, comorequisito parcial do Curso de Bacharelado emSistemas de Informação, para obtenção do título deBacharel em Sistemas de Informação.
Orientador: Prof. PhD. José Felipe Souza deAlmeida
BELÉM
2018
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Rocha, Andreia dos SantosIntegração entre o mundo real e o virtual no contexto da IoT:
internet das coisas e Blynk, operacionalidade e viabilidade. / Andreia
dos Santos Rocha; Helena Thayane Verissimo Costa. – Belém, 2018.
45 f.
Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Sistemas deInformação) – Universidade Federal Rural da Amazônia, 2018.
Orientador: Prof. PhD. José Felipe Souza de Almeida.
1. Internet das Coisas - IoT. 2. Blynk - Aplicativo. 3. InovaçãoTecnologica. 4. Sistema de Geração Fotovoltaica - UFRA. I. Costa,Helena Thayane Verissimo. II. Almeida, José Felipe de , (orient.) III.Título.
CDD – 006.8
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ANDREIA DOS SANTOS ROCHA
HELENA THAYANE VERISSIMO COSTA
INTEGRAÇÃO ENTRE O MUNDO REAL E O VIRTUAL NO CONTEXTO DA IoT: Internetdas coisas e Blynk, operacionalidade e viabilidade
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado a Universidade Federal Rural da Amazônia, comorequisito parcial do Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação, para obtenção do título de
Bacharel em Sistemas de Informação.
Aprovado em Dezembro de 2018
BANCA EXAMINADORA:
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“Só se pode alcançar um grande êxito quando nos mantemos fiéis anós mesmos”
(Friedrich Nietzsche)
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Dedico.
Para minha querida mãe, Graça (in memoriam).
Helena Costa
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Dedico.
Aos meus filhos: Vitor Luiz, Paulo André, Gabriel, AnaPaula, Gustavo, Guilherme, Gabrielly, Andressa, Alex,
Pedro, Ayla e Sílvio Renato.
Andreia Rocha
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AGRADECIMENTOS
Agradeço imensamente a todos os meus familiares por acreditarem em mim.
Em memória, tio Silvio Fernandes, tio Renato Carmona, vó Joana Carmona, e tia Assunção
Damasceno, pois, em vida torceram muito por essa tão esperada conquista.
Aos meus professores, Decíola Fernandes, Eduardo Ventura, Helen Cunha, Alex Zissou,
Andrea Miranda, Adriano Avelar, Silvana Rossy, Alexandra Silva, Joel Santana, Carlos
André e Edson Andrade que foram mais que mestres, verdadeiros amigos.
Aos companheiros ufranianos, Sílvio Oliveira, Marcelo Giovani, Jhonatan Silva, Tayná
Lopes, Flavia Sayane, Laine Cardoso, Helena Veríssimo e Danieli Montenegro que durante
toda essa jornada acadêmica estiveram ao meu lado, compartilhando momentos bons e
ruins.
Aos meus pais, Moisés Rocha e Helena Carmona, pois, sem o apoio deles nada teria
sentido para mim. Eles são o meu esteio. Tia Ivani, que nunca me deixou desistir de
conquistar esse sonho.
Ao meu esposo, Paulo Souza, que mesmo a tantos problemas soube conduzir-me ao ensino
superior, conjuntamente a chegada do nosso filho, Vitor Luiz. Enfim, ao Senhor Deus
Onipotente que nos fez vitoriosos por poder acreditar em sua existência. Sem fé, nada faz
sentido.
Obrigada!
Andreia Rocha
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Agradeço primeiramente a meu Deus e criador que me permitiu em sua infinita bondade
concluir esta graduação com o auxílio de pessoas que me apoiaram e me deram a força
necessária para superar todo e qualquer obstáculo que surgiu durante esta jornada e
alcançar a tão sonhada graduação no curso de bacharelado em sistemas de informação.
Aos meus amigos e amigas que foram uma verdadeira família para mim ao longo destes
anos, Rosymeire Oliveira, Marylea Brito, Natalia Rego, Adriana Lima, e ao meu irmão
Walmir, vocês tornaram-se um alicerce para minha filha Heloisa e para mim.
Às minhas amigas Erika, Eduarda e Ingrid, vocês têm um valor para a Heloisa e para mim,
inestimável pois estiveram comigo em todos os momentos desde nossa infância e
compartilham desta vitória que é a conclusão deste curso. Amo vocês!
Agradeço imensamente a minha parceira de TCC Andreia Rocha, que me incentivou muito
dentro e fora da Ufra, me ajudando sempre mesmo com as dificuldades e limitações que
surgiram.
Ao meu namorado e companheiro Alexandre Santos que entrou na minha vida e da minha
filha no momento certo estipulado por Deus, segurou minha mão em diversos momentos,
chorou junto comigo e enxugou minhas lágrimas em momentos que achei não ser capaz de
prosseguir com este trabalho.
Á professora Decíola Fernandes e dedicá-la esta vitória, pois foi como uma mãe durante
todos esses anos de Ufra e sempre em todos os momentos esteve disposta a auxiliar,
orientar e mostrar que a realização deste sonho era possível apesar das adversidades.
Aos que contribuíram para meu crescimento como pessoa e acadêmica, meu muito
obrigada!
Helena Costa
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RESUMO: Este trabalho aborda a Internet das coisas e o aplicativo Blynk, tendo comoobjetivo: compreendê-los a partir de suas estruturas, funcionalidades e viabilidades,verificando suas implementações e eficácias, de acordo com as necessidades atuais emdiversas áreas. É fato que as tecnologias de informática, são amplamente necessárias,considerando as diversas demandas das pessoas e das sociedades, tais como: alimentação,saúde, segurança, educação, lazer, entre outras mais, de modo que implementaçõestecnológicas, que possibilitem ganhos quantitativos e/ou qualitativos, são conquistasfundamentais para qualidade de vida, reprodução e desenvolvimento das sociedades. Aprodução de conhecimentos a partir do estudo de viabilidade de processos tecnológicos emaplicações práticas, nesse caso específico, IoT e aplicativo Blynk, são fundamentais nocampo de atividades acadêmicas essenciais. Neste sentido foi analisado o trabalho depesquisa dos alunos de Engenharia Ambiental da Universidade Federal Rural daAmazônia, trabalho esse que consiste em sistema fotovoltaico ligado à rede de energiacomercial, com acompanhamento de fluxo de energia controlado por IOT, cujo estudoconstatou eficácia na operacionalidade do experimento, contribuindo valiosamente para acompreensão da utilização da Internet das coisas em conjunto ao aplicativo Blynk.
Palavras chaves: IoT, Blynk, tecnologias, pesquisa, análise.
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ABSTRACT: This work addresses the Internet of Things and the Blynk application,aiming to: understand them from their structures, functionalities and viabilities, verifyingtheir implementations and efficiencies, according to the current needs in several areas. It isa fact that IT technologies are widely needed, considering the diverse demands of peopleand societies, such as: food, health, safety, education, leisure, among others, so thattechnological implementations that allow quantitative gains and / or qualitative, arefundamental achievements for quality of life, reproduction and development of societies.The production of knowledge from the feasibility study of technological processes inpractical applications, in this specific case, IoT and Blynk application, are fundamental inthe field of essential academic activities. In this sense, the research work of the students ofEnvironmental Engineering of the Federal Rural University of the Amazon was analyzed.This work consists of a photovoltaic system connected to the commercial energy network,with monitoring of energy flow controlled by IoT, whose study found effectiveness in theoperation of the experiment, contributing invaluable to the understanding of the use of theInternet of things together with the Blynk application.
Keywords: IoT, Blynk, technologies, research, analysis.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Internet of Things...............................................................................................................16
Figura 2: Primeira torradeira conectada à internet ......................................................................... 187
Figura 3: Aplicações de IoT ........................................................................................................... 198
Figura 4: Objetivos estratégicos dos ambientes. .............................................................................. 20
Figura 5: Iniciativas e projetos mobilizadores ............................................................................... 252
Figura 6: Utilização do Aplicativo Blynk. ..................................................................................... 264
Figura 7: Aplicativo Desenvolvido Utilizando Tecnologia Blynk. ................................................ 285
Figura 8: Protótipo do sistema de aquisição processamento e controle de energia........................ 316
Figura 9: Gerador Fotovoltaico Integrado a Sistema IoT................................................................. 27
Figura 10: Matriz elétrica brasileira. ................................................................................................ 27
Figura 11: Controle de drones através de um tablet utilizando blynk. ............................................. 32
Figura 12: Drone realizando irrigação de plantio............................................................................. 32
Figura 13: Casa monitorada através de tecnologia IoT.................................................................... 35
Figura 14: IoT na saúde.................................................................................................................... 36
Figura 15: IoT: Monitorando a temperatura de qualquer lugar........................................................ 38
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SUMÁRIOLISTA DE FIGURAS ........................................................................................................................... 12
SUMÁRIO ............................................................................................................................................ 13
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................................ 14
1.2 OBJETIVOS .............................................................................................................................. 15
1.2.1 Objetivo geral........................................................................................................................... 15
1.2.2 0bjetivos específicos ................................................................................................................ 15
1.3 Metodologia ........................................................................................................................... 15
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................................................ 16
2.1. Visão geral de IoT ..................................................................................................................... 16
2.2. IoT no Brasil ............................................................................................................................. 19
2.2.1. Relatório do plano de ação para o Brasil: Iniciativas e projetos mobilizadores.................... 22
2.3. O aplicativo Blynk e a pesquisa dos alunos de Engenharia Ambiental da Ufra ........................ 24
2.4. Plataforma de aquisição e controle IoT integrado ao sistema de geração fotovoltaica. ............ 27
2.4.1 Aquisição, Processamento e controle.................................................................................... 28
3. INOVAÇÕES BASEADAS NA IoT E APLICATIVO BLYNK ................................................. 30
3.1. Sistema energético..................................................................................................................... 30
3.2. Sistema agrícola ........................................................................................................................ 32
3.3. Sistema de segurança ................................................................................................................ 35
3.4. Sistema de saúde ....................................................................................................................... 36
3.5. Sistema de monitoramento ambiental ....................................................................................... 38
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS........................................................................................................ 41
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................................. 43
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1. INTRODUÇÃO
As revoluções tecnológicas estão impondo um novo paradigma à sociedade e às
organizações. Neste cenário, surge a Internet das Coisas (IoT), um processo tecnológico
que objetiva a conexão eficiente dos itens usados no dia a dia com a rede mundial de
computadores, revolucionando a interação da sociedade e o meio ambiente, por meio de
objetos físicos e virtuais, em que esses limites se tornam cada vez mais tênues (MANCINI,
2018).
Tal tecnologia possibilita uma grande quantidade de novas aplicações, as quais
tanto a academia quanto a indústria podem se beneficiar, tais como cidades inteligentes,
saúde e automação de ambientes (ABDALA, 2016). Internet das coisas é muito mais do
que apenas ligar lâmpadas, pelo smartphone.
Não é somente ligar as coisas pela internet, mas também torná-las inteligentes,
capazes de coletar e processar informações do ambiente ou das redes as quais estão
conectadas. O conceito de internet das coisas não é algo novo. Há vinte anos, com a
popularização da internet, já se pensava em formas de interligar os equipamentos que
usamos no dia a dia, com a internet (OLIVEIRA, 2017).
São inúmeros os exemplos de artigos eletrônicos amplamente utilizados no
cotidiano que se conectam a internet com o objetivo de oferecer ao usuário maior
interatividade e eficiência nos processos. Em universo de exemplos, se pode citar
automóveis, televisores, smartphones, geladeiras, roupas e acessórios que permitem ao
consumidor integrar-se à grande rede em um esforço de modernidade (COUTINHO;
MOREIRA; GOMES, 2017).
Por outro lado, precisamos vencer alguns desafios como, por exemplo, largura de
banda limitada, dimensão do hardware e restrições dos objetos inteligentes
(processamento, memória e fonte de alimentação). Deste modo, devemos explorar novos
paradigmas de comunicação, protocolos incluindo questões sobre o endereçamento IP e
adaptações para interoperar com a Internet, arquitetura de hardware e projeto de software.
Além disso, aplicações de IoT precisam tratar questões como coletar, armazenar, processar
e extrair conhecimento de dados obtidos dos objetos inteligentes (SANTOS et al. 2016).
Desta forma, este trabalho aborda como necessidade fundamental, processos de
revolução tecnológica, nesse caso específico a IoT e o aplicativo Blynk, referenciando-se
em relação ao trabalho de pesquisa dos alunos de engenharia ambiental da UFRA -
Plataforma de aquisição e controle IoT integrado ao sistema de geração fotovoltaica –
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abordando portanto, ferramentas que possibilitam que fenômenos ocorram de forma, sob a
perspectiva das vantagens e facilidades que sua aplicação prática pode representar para a
vida cotidiana dos indivíduos.
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo geral
O objetivo principal do trabalho é estudar a IoT, Internet das coisas, e utilização do
aplicativo Blynk, no trabalho de pesquisa desenvolvido pelos alunos de Engenharia
Ambiental da Ufra.
1.2.2 0bjetivos específicos
Compreender a plataforma IoT, Internet das coisas.
Descrever o aplicativo Blynk.
Verificar a viabilidade de utilização do aplicativo, a partir do trabalho de
pesquisa dos alunos de Engenharia Ambiental da Ufra.
1.3 Metodologia
A metodologia utilizada foi baseada em revisão bibliográfica e documental. Desse
modo, através da análise do referencial eleito para nortear este artigo, se tornou possível
redesenhar concepções acerca da temática que enseja a pesquisa realizada, considerando
ainda que esta busca compreender a IoT e como o aplicativo Blynk foi utilizado no
trabalho de pesquisa abordado.
Nesse contexto, as explorações práticas se concretizam como excelentes
instrumentos de pesquisa, uma vez que foram utilizadas no sistema de controle de painel
fotovoltaico, realizado pelos estudantes do curso de engenharia ambiental da Universidade
Federal Rural da Amazônia.
Foram elaboradas categorias de análise a partir da temática de Turato (2011),
fundamentando-se, portanto, em três pontos principais:
Pré-análise: momento em que foi feita a escolha dos materiais avaliados e
revisão dos objetivos iniciais da pesquisa, com a finalidade de atentar para
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indicadores que norteassem a compreensão do material e interpretação final.
Exploração do Material: a fim de alcançar o entendimento sobre a temática
desenvolvida;
Tratamento dos Resultados Obtidos e Interpretação: consecução dos resultados
apresentados de forma qualitativa, ou seja, a partir de uma análise do arcabouço
literário eleito para subsidiar a pesquisa.
A partir da metodologia adotada foi possível compreender a estrutura e o
funcionamento da IoT e do aplicativo Blynk, assim como foi possível se proceder portanto,
a análise, o estudo, a verificação, do funcionamento do experimento dos alunos de
Engenharia Ambiental da Ufra.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Este capítulo aborda o conceito de IoT, Internet das coisas, assim como estatísticas
e utilizações da tecnologia no Brasil com referências no estudo “um plano de ação para o
Brasil”, estudo esse desenvolvido pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e
Social (BNDS), em parceria com o Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e
Comunicações (MCTIC). É parte integrante ainda do presente capítulo, a conceituação do
aplicativo Blynk, assim como a análise de sua utilização na pesquisa dos alunos de
Engenharia Ambiental da Ufra, a partir de um sistema fotovoltaico ligado à rede de energia
comercial, com acompanhamento de fluxo de energia controlado por IoT.
2.1. Visão geral de IoT
Segundo Rodrigues e Kalil (2013) a Internet das coisas ou Internet of Things (IoT)
é “uma rede que interconecta objetos via Internet [...] integrando vários tipos de
dispositivos eletrônicos [...] o que permite a comunicação e troca de informação entre
esses”. A figura abaixo exemplifica o que os autores Rodrigues e Kalil conceituaram sobre
a IoT ser uma tecnologia que interliga diversos seguimentos da sociedade.
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Figura 1: Internet of Things.
Fonte:https://systemdesign.intel.com/the-internet-of-things-can-drive-innovation-if-you-understand-
sensors/sdj_july_image
Desta forma, a IoT pode ser sintetizada no ideal de conectar objetos, ideal que vem
sendo desenvolvido desde 1991 a partir da popularização da Internet e do Protocolo
TCP/IP. Bill Joy, considerado o precursor da IoT, vislumbrou a possibilidade de criar
conexões D2D (device to device). Em 1999, Kevin Ashton ao estudar a ideia inicial de
Bill Joy viu potencial na proposta e passou a chamar o novo processo de Internet das
Coisas ou Internet of Things (IoT).
Em princípio, a ideia desenvolvida por Ashton (2009) tinha como principal objetivo
incentivar a sociedade a conectar-se à Internet de formas diferentes daquelas que já eram
conhecidas até o momento. Por esta razão é que defende a IoT como sendo uma parte
fundamental da revolução tecnológica que terá reflexos não só na vida cotidiana de cada
indivíduo, mas na comunicação, na indústria, na economia, na educação, na saúde e nos
mais diversos âmbitos da vida em sociedade.
É neste contexto que a IoT vem se tornando cada vez mais popular, levando
gigantes da indústria a investirem em tecnologia desta natureza, a fim de oferecer aos
consumidores maiores e melhores alternativas de conectividade.
Segundo R. Minerva, A. Biru, D. Rotondi (2015, p.27) “é uma dinâmicaestrutura de rede global com capacidade de autoconfiguração baseado em
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padrões e protocolos interoperáveis de comunicação em que’ coisas ‘físicas evirtuais possuem identidades, atributos físicos, personalidades virtuais e usaminterfaces inteligentes, e integradas na rede de informação”.
No ano de 1990, John Romkey criou o primeiro dispositivo em IoT, uma torradeira
que poderia ser ligada e desligada pela Internet. Dan Lynch, que era então o presidente da
Interop, colocou a Romkey que, se a torradeira fosse ligada via internet, esta seria exposta
durante a INTEROP '89 Conference.
John Romkey conseguiu eficazmente conectar uma torradeira (figura2) a um
computador em rede TCP / IP. No entanto, somente após um ano, a questão da introdução
manual do pão na torradeira foi substituído por um pequeno guindaste robótico no sistema,
automatizando, portanto, o processo de ponta a ponta (DEORAS, 2018).
Figura 2: Primeira torradeira conectada à internet.
Fonte: Gumption (2016)
Atualmente, como podemos visualizar a partir da figura 2 acima, a utilização de Iot
é diversa e bastante abrangente, tendo, portanto, uma diversidade de usos, o que a torna
versátil nesse sentido e ainda dotada de multifuncionalidade, condições que influenciam
positivamente na relação de benefícios dessa tecnologia.
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Figura 3: Aplicações de IoT.
Fonte: Gumption (2016)
Na figura 3, também observamos as diversas aplicações em que podemos empregar
a tecnologia IoT: Bens de consumo, smart cities, gestão de agricultura e recursos naturais,
transporte inteligente, distribuição de energia, casas inteligentes, distribuição e logística,
segurança pública, entre outros. É possível, portanto constatar que são múltiplos os usos de
IoT, o que certamente resulta em valor agregado a essa tecnologia.
2.2. IoT no Brasil
“Não poderia ser diferente”, como bem enfatiza o portal Computer World (2018) ao
citar que no Brasil, em 2017, foram estabelecidas 14,8 milhões de conexões máquina a
máquina (M2M), usadas em diversas aplicações, revelando que no país o investimento em
interatividade e conectividade é bastante significativo.
O Brasil fechou 2017, com 116 milhões de pessoas conectadas à Internet, o
equivalente a 64,7% da população com idade acima de 10 anos. As informações são da
Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios Contínua (Pnad C), divulgada pelo Instituto
Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE/2018).
O Plano Nacional de IoT, estudo, comandado pelo BNDES e pelo Ministério da
Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC), publicado no segundo semestre
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de 2017, após levantamento de dados e análise de mercado, mostrou que setores rurais,
ligados ao agronegócio, e às chamadas indústrias de base, dispõem de grande capacidade
para se desenvolver a partir da implementação de IoT, considerando que parcela
significativa do Produto Interno Bruto é produzido nesses setores. A agricultura e o
agronegócio no Brasil contribuíram com 23,5% do Produto Interno Bruto (PIB) do país em
2017, a maior participação em 13 anos, segundo a Confederação da Agricultura e Pecuária
do Brasil (CNA/2017).
Existem ainda outras áreas que possuem grande demanda, significativamente
passíveis de abraçarem a tecnologia IoT, como por exemplo, as áreas de saúde, fábricas e
cidades (conectadas). A partir dos resultados do estudo, é possível pensar em investimentos
no setor de negócios em áreas como por exemplo, a agrícola e indústrias de base. Em
segundo plano, haverá tendência de organizar esforços para que políticas públicas sejam
mais orientadas a soluções conectadas de IoT, sendo adotadas alternativas de iluminação
públicas autonômicas, implementação de coleta inteligente de resíduos, controle inteligente
de tráfego, etc.
A figura 4 a seguir aborda os objetivos estratégicos dos ambientes, ou seja,
utilizações da IoT, em ambientes diversos com a finalidade de maximizar os recursos
utilizados, melhorando a relação entre produção, resultados e sustentabilidade. No quadro
contido na figura 4, se pode observar possíveis inovações em ambientes tais como cidades,
saúde, rural, indústrias.
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Figura 4: Objetivos estratégicos dos ambientes.
Fonte: Fóruns de engajamento do estudo, discussões com BNDES/MCTIC e análise do consórcio.
Tomando como base os dados expostos na figura 4, o que se tem observado no país é
a expansão da tecnologia de forma intensiva, sendo aplicadas em diversas áreas, a fim de
melhorar a satisfação dos clientes, ressaltando-se ainda a adoção de IoT baseada em
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Blockchain1. Contudo, embora o aumento da utilização de tecnologia IoT, no Brasil, ainda
não são tão populares algumas modalidades de aplicações dessa tecnologia, como por
exemplo, a comercialização de dados IoT e o uso de dispositivos vestíveis (BRASIL, 2017;
COMPUTERWORLD, 2018).
Entretanto, Silva (et. al., 2015) ressalta o fato de que para que a IoT se torne
funcional, é imprescindível que sejam utilizados objetos inteligentes, como por exemplo,
os equipados com sensores e microprocessadores, além de dispositivo de comunicação e
fonte de energia.
Desta forma, pode-se afirmar que a IoT é o mais novo progresso tecnológico obtido
pelo ser humano em uma sociedade que cada vez mais se torna interativa, surgindo assim
como forma de construir novas aplicações ligadas ao uso da Internet que auxilia os
indivíduos nas diversas tarefas do cotidiano.
2.2.1. Relatório do plano de ação para o Brasil: Iniciativas e projetos mobilizadores
Segundo o estudo “Internet das Coisas: um plano de ação para o Brasil”, liderado
pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), em parceria com
o Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC), a disseminação
e o uso massivo de Internet das Coisas, IoT, vai provocar profundas mudanças em diversos
setores da sociedade.
Conforme figura 5 retirada do relatório do Plano de Ação para o Brasil, são
múltiplos os setores da indústria, da economia, do entretenimento, das comunicações, da
robótica, etc., que já estão utilizando em larga escala essa tecnologia diante do que se pode
dizer que estaria em curso, um processo irreversível de transformação tecnológica, que por
ser estrutural, impacta sobre diversos setores da sociedade, sejam estes econômicos,
políticos, sociais, ambientais, etc. Segundo Kevin Ashton (2009),
Se tivéssemos computadores que soubessem tudo sobre as coisas em geralusando dados que coletassem sem a nossa ajuda - seríamos capazes de rastrear econtar tudo, e reduzir bastante o desperdício, a perda e os custos. Nós saberíamosquando é necessário substituir, reparar ou fazer um recall de um produto, e seestão novos ou ultrapassados. Precisamos capacitar os computadores com seuspróprios meios de coletar informações, para que possam ver, ouvir e cheirar omundo sozinhos, com toda a sua glória aleatória. O RFID e a tecnologia de
1 A Blockchain (também conhecido como “o protocolo da confiança”) é uma tecnologia de registrodistribuído que visa a descentralização como medida de segurança. São bases de registros e dadosdistribuídos e compartilhados que têm a função de criar um índice global para todas as transações queocorrem em um determinado mercado
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sensores capacitam os computadores a observar, identificar e entender o mundosem as limitações dos dados inseridos pelos humanos.
Figura 5: Iniciativas e projetos mobilizadores.
Fonte: Fóruns de engajamento do estudo, discussões com BNDES/MCTIC e análise do consórcio
No entanto, embora essa tecnologia seja fundamental e indispensável no sentido de
alavancar diversos segmentos relacionados a evolução econômica e tecnológica do País, se
sabe que tais condições implicam necessariamente em evolução dos investimentos
tecnológicos.
Conforme estudo inédito divulgado este ano (2018), pela Confederação Nacional da
Indústria (CNI), denominado “Oportunidades para Indústria 4.0: aspectos da demanda e
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oferta no Brasil”, de vinte e quatro setores da indústria brasileira, ao menos quatorze
necessitam em caráter de urgência, adotar estratégias de digitalização de processos no
sentido de se tornarem mais competitivas em nível nacional e internacional.
O documento em questão analisa conjuntamente informações de produtividade,
exportações, taxa de inovação de diversos setores industriais, comparando-os às maiores
economias do mundo, representante essas de aproximadamente oitenta e seis por cento do
produto interno bruto-PIB mundial.
Portanto, acelerar a implantação da Internet das Coisas como instrumento de
desenvolvimento sustentável da sociedade brasileira, é condição inquestionável diante do
contexto que ora se apresenta, que inclui defasagem tecnológica e necessidade de
superação do subdesenvolvimento.
2.3. O aplicativo Blynk e a pesquisa dos alunos de Engenharia Ambiental da Ufra
O aplicativo Blynk surge como proposta integradora de plataformas a serem
conectadas entre o mundo físico e o digital. O Blynk é uma plataforma que integra um
aplicativo (iOS e Android) com o hardware, que pode ser ESP8266, Arduino, Raspberry
Pi, Intel Edison, entre outras plataformas de desenvolvimento.
Dentro dessa perspectiva e considerando a questão problema “APIS” (Interface de
Programação de Aplicativos), considerando ainda o objetivo geral da pesquisa que se
constitui em estudar a IoT no sentido de elucidar a questão, a partir da análise de um
possível sistema Fotovoltaico ligado à Rede de Energia Comercial, com acompanhamento
de fluxo de Energia controlado por IoT, trabalho de pesquisa dos alunos de Engenharia
Ambiental da Universidade Federal Rural da Amazônia (Ufra), se questiona se estas
podem ser consideradas ferramentas eficientes no processo de integração digital no
contexto da IoT.
Desse modo, em relação ao exemplo de utilização do aplicativo Blynk, se pode
dizer que durante o dia os equipamentos da residência funcionam a partir de energia vinda
de painéis fotovoltaicos e durante a noite, visto não poderem ser carregadas devido
ausência de luz solar, o sistema micro controlado por Arduíno transforma o fornecimento
de energia para a Rede comercial.
Durante o dia, o excedente de energia dos painéis foto voltaicos que não é
consumida, é conduzido a Rede comercial, com retorno em descontos na conta de energia
mensal.
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Em relação a plataforma Blynk, essa é portanto, ativada através de sinal TCP/IP,
que se trata de um conjunto de protocolos de comunicação entre computadores em rede,
sinal esse, enviado ao modulo de comunicação ESP8266 acoplado ao Arduíno.
A referida Construção do sistema Fotovoltaico se deu no laboratório de Eletrônica
(LAB2NSCF) da Engenharia Ambiental (Ufra).
Figura 6: Utilização do aplicativo Blynk.
Fonte: https://www.embarcados.com.br/introducao-ao-Blynk-app/
De acordo com o processo ilustrado na figura 4, a comunicação IoT, foi criada no
sentido de monitoramento e controle básico dos processos envolvidos em sistema
fotovoltaico por acionamento remoto. Necessariamente um sistema de controle IoT requer
acesso à internet como requisito fundamental para sua utilização, desse modo, foi utilizado
como suporte ao micro controlador ATmega2560, um módulo Wi-Fi ESP8266 conectado a
um modem/roteador e um aplicativo para acesso a informações e controle.
O protocolo padrão para desenvolvimento desse tipo de aplicação de comunicação
utilizado teve suporte em MQTT (Message Queue Telemetry Transport). A escolha desse
protocolo se deu pelo fato de sua capacidade operar de forma assíncrona entre os
dispositivos, desse modo o fluxo de dados acontece pela porta 8443 (SSL) do roteador,
sendo que os dados processados são enviados para o módulo de conexão Wi-Fi com
firmware configurado no modo de operação client/acesspoint, isso possibilita conexão com
o servidor via digital cloud, acessados remotamente em dispositivo mobile. (DIAS, 2016)
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Desse modo, se torna possível programar o micro controlador com configurações
necessárias de funcionamento através do uso da interface gráfica Blynk, os dados
monitorados por este sistema, tensão DC (entrada do inversor) e AC (saída do inversor),
corrente alternada RMS e potência de entrada e de saída do inversor, viabilizam o
processo.
Três telas (Figura 4), possibilitam a interface gráfica, sendo A inicial de
configuração e identificação de usuário, a B com caixas gráficas mostra as variáveis
analisadas, a tela C mostra os gráficos construídos em forma de live, de modo que os
sensores medem os dados que em aproximadamente 12ms estão disponíveis nos gráficos.
São gerados, portanto dois gráficos, sendo um para registro da entrada do inversor e
outro a saída. Desse modo, os dados são armazenados em digital cloud, em banco de
dados, com capacidade de registro de um ano de informação.
Figura 7: Aplicativo Desenvolvido Utilizando Tecnologia Blynk.
Fonte: https://www.embarcados.com.br/introducao-ao-blynk-app/
O servidor Blynk, mostrou performance satisfatória em relação a rapidez de atuação
tendo em vista a arquitetura desenvolvida, apresentando tempo médio de resposta de 9ms e
velocidade estável em 29,43Mb/s. Em falhas ou superaquecimento do inversor,
envolvendo os processos eletromecânicos e computacionais, o tempo médio foi de 833ms.
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2.4. Plataforma de aquisição e controle IoT integrado ao sistema de geração
fotovoltaica.
Figura 8: Protótipo do sistema de aquisição processamento e controle de energia.
Conforme figura 8, a plataforma se refere a consecução de gerador fotovoltaico
monofásico, sendo este de pequeno porte e devidamente conectado a plataforma de
aquisição e controle de dados, essa por sua vez, conectada à Internet, por intermédio de IoT
(Internet of Things). Em relação ao desenvolvimento do sistema é aplicada placa
fotovoltaica, conversor de tensão e inversor de potência no bloco de geração e
condicionamento (conforme figura 6).
As análises de dados ocorrem via sistema computacional embarcado, procedendo a
leitura dos sinais dos sensores, recepção e transmissão de dados via módulo de conexão
Wi-Fi, e o envio de sinais de controle a dispositivos atuadores. Os dados processados pela
placa micro controlada tem conexão local e remota por Application Programming Interface
(API).
Os geradores fotovoltaicos têm a capacidade de atuar como fonte complementar ou
secundária à rede elétrica a qual estão conectados. Sistemas conectados à rede podem se
associar a dispositivos no sentido de monitoramento e armazenamento de dados remotos,
durante a operação da geração e condicionamento de sinal. Tal condição possibilita que o
usuário possa acessar informações e controle em tempo real, viabilizando desse modo,
melhor localização de possíveis falhas. (PINHO E GALDINO, 2014)
Tendo como objetivo desenvolvimento energético sustentável e eficiente, utilizando
energia solar, o projeto trabalha, portanto, plataforma de geração de energia elétrica
inteligente, administrando assim os processos envolvidos na geração de energia. Desse
modo, se trata, portanto, de sistema alimentado por energia fotovoltaica ou pela rede
elétrica, através de micro controlador como UCP (Unidade Central de Processamento)
28
interligado a API IoT, de modo que todo processo é monitorado remotamente via
plataforma compatível a sistemas operacionais Android e iOS, conforme mostra a figura 6.
Figura 9: Gerador Fotovoltaico Integrado a Sistema IoT.
Fonte: repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/331255/1/Zago_RicardoMazza_M.pd
O inversor em questão, transforma 12Vdc para 127Vac produzindo onda de saída e
formato senoidal de baixa distorção harmônica, monofásico e congruente com o sistema de
eletricidade em rede, utilizado em solo brasileiro.
Para que o processo pudesse funcionar eficazmente, foram interligados ao
equipamento em questão, sensores e atuadores, sendo que a utilização desses, consiste na
detecção e atuação, automáticas, de falhas ou anormalidades possivelmente prejudiciais ao
sistema. A Figura 6 ilustra portanto, o modelo do sistema desenvolvido para esta aplicação,
ou seja, o gerador fotovoltaico integrado ao sistema IoT.
2.4.1 Aquisição, Processamento e controle
O dispositivo utilizado para o trabalho de pesquisa dos alunos de Engenharia
29
Ambiental da Ufra para a aquisição de dados, foi o Arduino Mega, placa
microcontroladora baseada no ATmega2560 com 54 pinos de entrada/saída digitais, 16
entradas analógicas, 4 UART's (portas seriais) e conexão USB, responsável pela
comunicação com a IDE do controlador. A plataforma do arduino é open source,
implementando a lógica de programação. O sensor analógico LM35 é responsável pela
verificação da temperatura do inversor de potência, com faixa de leitura de –55 a 150°C,
necessário a evitar o superaquecimento do inversor.
Outra ferramenta usada foi o sensor de voltagem DC, realizando a medição da saída
de tensão do painel para aquisição de dados pelo micro controlador. Este sensor analógico
verifica tensões entre 0 e 25V. A placa Arduino opera suas portas de entradas analógicas
com até 5V, realizando divisão de tensão a partir de dois resistores de precisão para leitura
O módulo fotovoltaico funciona com potência máxima de 16,5V, o divisor de
tensão opera em até 5V na saída (Vout), no sentido de não danificar a porta de leitura do
micro controlador, desse modo o primeiro resistor foi mantido em 30KΩ, e a partir de
técnicas de resolução de circuitos, o segundo resistor igual 7,5KΩ. Por meio destas
aferições é possível determinar acionamento e desligamento do circuito inversor por um
modulo relé, para proteger contra baixa e alta-tensão na entrada.
Foi aplicado ainda o sensor de corrente AC RMS (Root Mean Square) não invasivo
SCT – 013 realizando medições de 0 a 100 A; Para melhorar a resolução das medidas foi
estipulado faixa de operação de 0 a 30 A, com necessidade de resistor de carga no valor de
330Ω. O sensor de corrente AC é usado com o sensor analógico de tensão AC do modelo
P8, que tem um opto acoplador isolando o sinal AC de entrada do sinal DC de saída via
circuito integrado, possibilitando medições de potência gerada pela saída do inversor.
Outra função desses dois sensores, é identificar falhas evitando avarias no sistema.
Para visualização de dados locais, um LCD 20x4 em conjunto com módulo serial
I2C foi instalado, sua operação utiliza menos portas do microcontrolador, uma chave
seletora foi utilizada para desligar o LCD quando não estiver sendo visualizado,
viabilizando redução no consumo de energia do sistema.
Com a utilização do modulo relé com sinal de controle de 5V é possível controlar a
atuação, como chave magnética de forma segura em até 10 A. tal configuração permite que
o sistema entre em operação sempre que alguma anormalidade for identificada,
desligamento o equipamento.
30
3. INOVAÇÕES BASEADAS NA IoT E APLICATIVO BLYNK
Neste capítulo se aborda a questão de aplicações concretas a partir da utilização da
Internet das coisas e do aplicativo Blynk em sistemas: agrícola, de segurança, de saúde, de
monitoramento ambiental, de modo a evidenciar as múltiplas e crescentes possibilidades
do uso dessas ferramentas, direcionadas ao melhoramento da qualidade de vida como um
todo, incluindo a questão da sustentabilidade ambiental.
3.1. Sistema energético
A aplicação do paradigma de Internet das Coisas, ao conceito de “eficiência
energética”, é condição ampla e fundamental na atualidade, considerando que se trata de
um conceito inovador e adequado às necessidades ambientais deste tempo, justamente por
fazer a junção entre a tecnologia de ponta e a necessidade de maximizar os recursos de
energia, minimizando os custos de sua utilização, não apenas custos econômicos, mas
ainda cutos sociais e ambientais. .
Segundo Roméro e Reis (2012), a energia é parte integrante de todas as atividades
humanas, não se encontrando, no entanto, em forma pronta para uso, sendo gerada por
intermédio de recursos naturais que se transformam assim, em energia. O consumo de
energia de modo correto é requisito fundamental para um modelo de desenvolvimento
sustentável. Burattini (2008), assegura que a eficiência energética deve ser parte integrante
das civilizações atuais.
Segundo Pereira (2017), a utilização de energia é intensiva e evolutiva,
principalmente a partir do advento da Revolução Industrial, considerando que sua adoção é
fundamental no funcionamento de variados setores e atividades da sociedade.
Para Oliveira (2017), a energia elétrica tem múltiplas utilidades, tais como: aquecer,
refrescar, iluminar, preparar, conservar alimentos, administração de informações, entre
outros. Em se tratando de suprimento energético. A eletricidade é a base sobre a qual está
estruturada as indústrias eletrônicas, de aparelhos elétricos, automobilística; significativa
parcela dos transportes públicos, a informática.
Burattini (2008, p.47), ressalta "[o]crescente desenvolvimento tecnológico
envolvendo dispositivos que utilizam a eletricidade para seu funcionamento fez aumentar a
demanda de energia elétrica". Múltiplas são as formas de produção de energia elétrica,
tanto de fontes renováveis, como de fontes não renováveis, segundo a matriz elétrica
31
brasileira, com vantagens e desvantagens ambientais e econômicas. Segundo Palz (2002),
toda forma de energia pode produzir eletricidade.
Segundo Goldemberge Lucon (2012), fonte de energia denominada renovável é
aquela que acontece quando condições naturais viabilizam a reposição desta em curto
período de tempo como, por exemplo, as energias: solar, eólica, hidráulica, assim como a
biomassa (lenha, resíduos orgânicos, carvão vegetal). De outro ponto de vista, fontes não
renováveis de energia são as que a natureza não tem condições de repor em tempo
compatível com o consumo por seres humanos, como por exemplo, carvão mineral,
petróleo, gás natural e urânio.
Roméro e Reis (2012), compreendem que as diversas fontes energéticas causam
com maior ou menor intensidade, impactos no meio ambiente, o que por sua vez, cria
necessidade de se adotar tecnologias menos poluentes.
Na figura 7, é possível visualizar a matriz energética brasileira, onde está exposta a
participação de cada forma de produção de energia no Brasil, sendo a produção de energia
hidráulica, responsável por 62,5% da produção energética nacional, seguida pela produção
de gás natural com 13,0% da produção nacional.
A produção de energia a partir de biomassa abrange 7,4% da produção energética
nacional, seguida da produção de energia a partir dos derivados de petróleo com 6,8% da
produção. A produção de energia a base de carvão e derivados tem percentual de 3,2% do
total da produção de energia no País. A produção de energia nuclear, soma 2,5%, sendo
que a produção de energia a base eólica, responde por 2% da produção nacional.
Figura 10: Matriz elétrica brasileira.
32
Fonte: Empresa de Pesquisa Energética [EPE]
Se pode observar de acordo com a figura 7, que a matriz energética brasileira é
composta de formas de produção de energias, que em sua maioria, produzem danos
consideráveis ao meio ambiente, deixando portanto claro, que se faz fundamental a busca
de outras formas de produção de energias.
Trsic e Fresqui (2012) por sua vez, alertam que, o planeta Terra é um organismo
vivo, sendo que a cada ação sobre si, provoca reações diversas e também imprevisíveis,
sendo prudente a introdução de novas tecnologias de ponta, que segundo Lamberts, Ghisi,
Pereira, e Batista (2010) e Oliveira (2015), contribuam para a eficiência energética. Neste
sentido sugere-se a aplicação do paradigma de Internet das Coisas, ao conceito de
“eficiência energética”, segundo o que se pode aumentar consideravelmente a produção de
energias não poluentes, renováveis, se traduzindo em menor impacto ao meio ambiente,
maior conforto e comodidade ás pessoas, contribuindo sensivelmente para a
sustentabilidade ambiental.
Desse modo, a aplicação de Iot, utilizando o sistema Blynk, passa a ter portanto,
uma variedade de aplicações em aparelhos e sistemas elétricos, considerando nesse
contexto a junção da IoT e eficiência energética.
3.2. Sistema agrícola
33
A Internet das Coisas (IoT) tem o poder de modificar o mundo; indústrias mais
eficientes, carros conectados e cidades mais inteligentes. A população global deve chegar a
9,6 bilhões em 2050 (IBGE, 2018), para alimentar essa população, a indústria agrícola tem
como valioso recurso, a internet das coisas. A demanda por mais alimentos precisa ser
atendida.
Figura 11: Controle de drones através de um tablet utilizando blynk.
Fonte: https://www.kickstarter.com/projects/167134865/blynk-build-an-app-for-your-arduino-project-in-5-m
Figura 12: Drone realizando irrigação de plantio.
Fonte: https://sistemafaep.org.br/uso-de-drones-na-agricultura-se-populariza
34
A agricultura inteligente, a partir de tecnologias IoT, possibilitará reduzir o
desperdício e aumentar a produtividade. Trata-se de um sistema intensivo em capital e de
alta tecnologia para cultivar alimentos de forma amplamente sustentável.
As condições de campo podem ser monitoradas de qualquer lugar conforme as
figuras 11 e 12 mostram. É possível controlar um drone sobrevoando um campo para
irrigação, controle de pragas ou simples monitoramento de uma plantação, através do
celular ou tablet utilizando o aplicativo Blynk que obtém total controle do sistema
embarcado, fornecendo dados em tempo real. Face a isto, observamos que agricultura
inteligente com base em IoT é muito mais eficiente quando em comparação com a
agricultura convencional.
Aplicações da agricultura inteligente baseada em IoT, podem ser novos impulsos
para a agricultura biológica, agricultura familiar; a agricultura inteligente baseada em IoT
pode assim oferecer importantes benefícios, como melhor tratamento de insumos, uso mais
racional da água, etc. (BURANELLO, 2017)
Neste contexto, a agricultura de precisão pode ser a prática agrícola mais precisa
para a criação de gado e cultivo de culturas. A tecnologia de sonda de umidade do solo
otimiza a eficiência do uso da água. O otimizador virtual combina tecnologias para
gerenciamento de água, para consultores e produtores usufruírem dos benefícios da
irrigação de precisão através de interface simplificada. (COELHO, 2015)
Uma das soluções ajuda a observar vacas grávidas e prestes a parir, um sensor
alimentado por bateria é expelido quando sua água se rompe, enviando informações ao
gerenciador. A agricultura de estufa, ajuda a aumentar o rendimento de vegetais, frutos,
culturas etc. Uma estufa inteligente pode ser projetada com a ajuda da internet das coisas;
monitorando e controlando o clima, são usados sensores que medem os parâmetros
ambientais de acordo com a planta. Podendo ser criado um servidor para acessar o sistema
usando a internet das coisas.
Os sensores da IoT informam sobre luz, pressão, umidade, temperatura, podendo
acender luzes, controlar aquecedores, etc., tudo por WiFi. A demanda de alimentos por
uma população cada vez maior pode ser satisfeita com sucesso se os fazendeiros e os
pequenos agricultores implementarem soluções agrícolas de IoT de maneira bem-sucedida.
As soluções de IoT, são imprescindíveis no setor da agricultura, face a superação da
Lei de Malthus, de que a população cresceria em proporção maior do que a de produção de
alimentos. Portanto, por meio do implemento de tecnologias como a da Internet das coisas
35
em conjugação ao aplicativo Blynk, fica perceptível as amplas possibilidades de aumento
da produção de alimentos, em níveis suficientes para suprir as necessidades populacionais.
3.3. Sistema de segurança
No ano de 2016, pela primeira vez o número de homicídios no Brasil ultrapassou a
casa de 60 mil em um ano. Segundo o Atlas da Violência de 2018, gerado pelo Instituto
de Pesquisa Econômica Aplicada (Ipea) e o Fórum Brasileiro de Segurança Pública
(FBSP), o quantitativo de 62.517 assassinatos no país em 2016, põe o Brasil em número de
homicídios 30 vezes mais do que a Europa. Na última década, 553 mil brasileiros
morreram de forma violenta. Ou seja, média de 153 mortes por dia.
Neste contexto, em que os níveis de violência no Brasil, atingem patamares
alarmantes, implementos eficazes na área da segurança, são uma fundamental necessidade.
Na área de segurança e vigilância os serviços ofertados pela IoT são múltiplos. A
questão da vigilância e segurança atualmente é necessidade para lugares diversos, tais
como: residências, edifícios corporativos, shoppings, chão de fábrica, parques de
estacionamento e outros locais públicos.
Tecnologias IoT com o suporte do aplicativo Blynk, podem ser utilizadas para
aumentar bastante o desempenho das metodologias e tecnologias atuais, produzindo
possibilidades mais em conta e ainda menos invasivas; entre outros, implantação
substancial de câmeras de vigilância, no entanto preservando a privacidade das pessoas.
(MANCINI, 2018)
Sensores são utilizados para monitorar produtos, comportamento das pessoas,
avaliar a presença de suspeitos, prevenindo os riscos conforme figura 13, é possível
monitorar o ambiente desejado através de um aparelho celular. A identificação pessoal
também é uma realidade.
Figura 13: Casa monitorada através de tecnologia IoT.
36
Fonte: http://www.hospeed.com.br/monitore-seu-sistema-de-seguranca-com-o-aplicativo-
isic/20160126120608_660_420/
São diversas as utilidades que as soluções de IoT e o aplicativo Blynk, podem criar,
possibilitando o acesso remoto de dispositivos e equipamentos diversos, acionando por
exemplos luzes e aparelhos domésticos, entre outros.
A aplicação de IoT na área da segurança, traz excelente relação custo-benefício,
considerando as imensas possibilidades que a tecnologia propicia, tais como defesa do
patrimônio e da vida. Em relação aos custos da tecnologia IoT e interface gráfica Blynk, se
pode afirmar que são valores acessíveis mesmo para microempresas e famílias.
3.4. Sistema de saúde
As soluções de IoT na área da saúde são múltiplas, diversas, inúmeras conforme a
figura 14 exemplifica. Todas essas com o objetivo de preservar e restaurar a saúde das
pessoas, aumentando a qualidade e a expectativa de vida.
Figura 14: IoT na saúde.
37
Fonte: http://revistapesquisa.fapesp.br/2017/09/21/o-brasil-da-internet-das-coisas/
O processamento de informações em tempo real e um número significativo de
dispositivos possibilitam plataforma sólida para detecção e monitoramento de anomalias
que podem trazer riscos reais para a vida humana e animal. Nesse contexto, é fundamental
salientar que dispositivos da IoT podem agir no acesso às áreas em que a presença de
agentes humanos pode significar risco. Como por exemplo em áreas vulcânicas, abismos
oceânicos, áreas remotas), etc. A identificação de incêndios através de sensores de
temperatura, também é uma possibilidade real de soluções de IoT,
Segundo Pereira e Carvalho (2017), a utilização da Internet das Coisas na área da
saúde, denominada de saúde inteligente ou mIoT (m-Health Things IoT), tem a capacidade
de transformar relações entre pacientes, médicos, provedores de saúde e indústria
farmacêutica. É fato que o custo da saúde cresce a cada ano no Brasil. O envelhecimento
das populações no mundo, tem implicado em aumento do número de doenças crônicas, tais
como; diabetes e ainda aumento considerável no número de internações hospitalares.
A mIoT tem grande perspectiva de crescimento nos próximos anos, devido
potencial de aplicações práticas: monitoramento remoto de pacientes, acompanhamento da
situação pelos provedores de saúde. Objetos inteligentes como sensores e dispositivos
médicos de diagnóstico serão integrantes da revolução tecnológica em mIoT.
Espera-se redução de custos, diagnóstico precoce, monitoramento em tempo real e
nas emergências. Há grande desperdício financeiro devido à falta de tratamentos, erros de
diagnósticos e corrupção na área. Em 2013, 8% do PIB brasileiro foi gasto em saúde (424
bilhões de reais) e em 2016, 18% do total do PIB nos Estados Unidos também foi gasto na
saúde (3,2 trilhões de dólares). Este desperdício pode chegar à 40% dos gastos com saúde
no Brasil (PEREIRA E CARVALHO, 2017).
38
No entanto, nesse contexto, é um enorme desafio implantar mIoT nos países em
crescimento como por exemplo: Brasil, Rússia, Índia, Indonésia, China e África do Sul,
onde há dificuldade no acesso à internet, insuficiente qualidade de serviço, problemas de
infraestrutura, etc.
Apesar dos problemas que atingem o Brasil no que se refere às condições de acesso
à internet, se pode dizer que as soluções de IoT, oferecem como o próprio nome denota,
soluções, viabilizando de forma contínua problemas variados.
O Brasil embora esteja entre países onde as soluções de IoT, ainda estão em níveis
inferiores ás de países desenvolvidos, como os EUA por exemplo, no entanto existem
avanços contínuos, diante do que se pode inferir que na área da saúde, se está cada vez
mais em evolução, o que permite o otimismo em relação a significativas melhoras quanto a
qualidade e expectativa de vida.
3.5. Sistema de monitoramento ambiental
O monitoramento ambiental é condição civilizatória fundamental. O processo de
industrialização trouxe uma nova sociedade de consumo, a partir de cada vez mais novas
mercadorias, assim como também trouxe um imenso impacto sobre a natureza, devido cada
vez mais aumento da necessidade de recursos naturais para a ´produção, assim como
aumento considerável de descarte de bens inservíveis como por exemplo, carcaças de
automóveis, motocicletas, bicicletas, geladeiras, computadores, baterias de carros, motos,
celulares, etc.
Atualmente, os níveis de consumo das populações dispersas pelo mundo, é imensa,
devido principalmente a um aumento frequente da produção implementada pela qualidade
crescente nas formas produtivas, nas tecnologias adotadas. Se por um lado esse processo
aumenta a disponibilidade e o acesso a bens de consumo por parte das pessoas, por outro
gera um enorme impacto ambiental, principalmente em países como o Brasil, onde as
condições de controle ambiental, são frágeis. (MENDES, 2017)
Desse modo, é imprescindível, principalmente em um país como o Brasil,
aprimorar consideravelmente seus meios de controle ambiental. No entanto, as variáveis
ambientais são múltiplas e complexas, tais como: temperatura, velocidade do vento,
condições climáticas em geral, condições de solo, de fauna, de flora, riscos, possibilidades
de queimadas, de Tsunamis, níveis de poluição, de Ruídos, etc.
39
Diante de tantas e complexas variáveis, pode parecer difícil, o monitoramento
dessas, no entanto, implementos tecnológicos geram possibilidades de que o estudo e a
interação com tais variáveis, seja feita de forma otimizada, eficiente, com excelente relação
custo-benefício.
Nesse contexto, a utilização da Internet das coisas em monitoramento ambiental,
utilizando a interface do aplicativo Blynk, tem se mostrado através de diversos exemplos,
como uma implementação de qualidade, de precisão, de previsão, propiciando maiores
condições de controle do homem em relação ao meio ambiente.
Figura 15: IoT: Monitorando a temperatura de qualquer lugar.
Fonte: https://mjrobot.org/2017/09/10/o-iot-feito-simples-monitorando-multiplos-sensores/
No exemplo acima, figura 8, monitorando dois sensores DS18B20, configurados um em
Celsius e outro em Fahrenheit, é possível visualizar a simplicidade da utilização de um
sistema IoS e aplicativo Blynk, no monitoramento de temperatura de um determinado
ambiente.
Desse modo, se constata que a utilização da tecnologia IoT nas condições
ambientais, é de um futuro promissor, quebrando paradigmas anteriores, qualitativamente
defasados em relação a essas novas tecnologias e suas reais possibilidades de
desenvolvimento.
Vale ressaltar que um dos maiores trunfos dessas novas tecnologias ao
40
monitoramento ambiental, reside na previsibilidade. Ainda não é possível ter controle
sobre variáveis como: velocidade do vento, temperatura ambiental, incidência solar, fluxo
das marés, talvez nunca o seja. No entanto, é possível ter controle sobre variáveis
específicas como temperatura de um ambiente delimitado, controle de incidência de luz em
determinados ambientes, clima, visibilidade, controle de riscos, detecção de fumaças,
monitoramento de ruídos e vibrações em estruturas, no solo, etc.
Vale portanto ressaltar nesse contexto, as imensas possibilidades concretas do uso
interativo entre a Internet das coisas e o aplicativo Blynk.
41
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A internet das coisas se apresenta cada vez de forma mais intensa e extensa, como
solução para um número incalculável de problemas que existem e que surgem a cada dia,
no seio de sociedades que são complexas, exigindo soluções diferenciadas.
A evolução dos aparatos tecnológicos diversos, trazem uma gama de benefícios às
sociedades, assim como também uma série de desafios, que implicam em pesquisas e
evoluções constantes. Neste sentido as soluções implementadas e as soluções buscadas,
requerem análise contextualizada, no sentido de se buscar otimizar os recursos disponíveis
e os benefícios possíveis.
O trabalho de pesquisa dos alunos de Engenharia Ambiental da UFRA, se tornou
peça chave, através do que, foi possível se analisar a estrutura, o processamento e a
viabilidade de solução de IoT através de exemplo concreto e bem-sucedido.
É fato consumado que a IoT traz o futuro das coisas, imensas possibilidades de
transformar para melhor uma série de questões que afligem a humanidade, tais como:
alimentos, saúde, moradia, organização de empresas, cidades, casas inteligentes, etc. Nesse
sentido, o que ficou bastante claro, se refere a duas questões basicamente: as dificuldades
de pesquisa no Brasil e ainda, as dificuldades de acesso à internet por grande parte da
população.
Em relação as dificuldades de pesquisa no Brasil, essas são notórias, somos um País
extremamente dependente de tecnologias de ponta, pagando Royaltys bastante caros pelo
uso de tecnologias desenvolvidas em outros países, isso certamente não se refere a
capacidade de se produzir pesquisa no Brasil, mas sim certamente às condições propiciadas
para tal.
Nesse sentido, como produzimos pouca tecnologia, estamos à margem do nível de
desenvolvimento de muitos países, o que nos coloca em um círculo vicioso de
subdesenvolvimento, condição que se reflete uma série de fatores limitativos, entre os
quais: dificuldades de acesso à internet por grande parte da população, não apenas devido a
condições econômicas dos usuários, mas ainda, as dificuldades de disponibilidade de
acesso, infraestrutura, etc.
O trabalho de pesquisa dos alunos de Engenharia Ambiental da UFRA, se mostra
nesse contexto, como um ato de ousadia e brilhantismo, no que possibilitou a
interatividade entre o real e o virtual a partir de uma bem-sucedida engenharia.
A partir do estudo do trabalho abordado, constatou-se que a IoT, oferece soluções
42
inteligentes, não apenas no plano do trabalho pesquisado, mas sim em uma variedade de
situações.
É fato que no Brasil, ainda se está em fase embrionária desse processo,
especialmente aqui na Amazônia, porém a simples acessibilidade ao conceito de IoT e
aplicativo Blynk, já induzem a perceber as múltiplas possibilidades do uso dessas
tecnologias, conjugadas. A partir do que levando em consideração as especificidades
locais, regionais, peculiares ao nosso cotidiano e contando ainda com a imensa gama de
recursos abundantes na região, possamos estabelecer, criar e incorporar, produtos
tecnológicos que traduzam na prática, a realidade de abundância da região Amazônica, a
partir de uma série de implementos fundamentais ao bem-estar social, otimizando
soluções, reduzindo custos, desperdícios, reduzindo, ampliando e preservando a
sustentabilidade ambiental.
É fundamental a pesquisa acerca das possíveis utilizações da Internet das Coisas e
do aplicativo Blynk em conjunto, considerando a constatação da viabilidade de sua
utilização em uma gama de setores, diante do que se faz notória a necessidade de fomento
a outros experimentos dessa natureza, assim como a trabalhos que pesquisem e registrem
as experiências, considerando sua possível validade acadêmica e cientifica.
Experimentos como o abordado nesse trabalho, são importantes para o curso de
sistemas de informação, considerando que unem a teoria à prática, possibilitando interação
e compreensão da construção teórica, concretização de uma experiência no campo do real,
enriquecendo significativamente a formação desenvolvida no curso.
43
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