Smart Campus Mauá

O que é o LoRaWAN?

Uma rede LPWAN (Low Power Wide Area Network) é frequentemente utilizada em IoT (Internet of Things, ou Internet das coisas) quando há necessidade de enviar poucos dados, em distâncias relativamente grandes (maiores que 1 km), objetivando uma maior vida útil para as baterias que alimentam os sensores remotos. Atualmente, em nosso campus, contamos com uma estrutura funcional LoRaWAN (Long Range Low Power Wide Area Network) com gateway, antena, network server e uma plataforma desenvolvida para captura e armazenamento dos dados, propiciando o rápido desenvolvimento de soluções e aplicações.

o Instituto Mauá e a Internet das Coisas

A Internet das Coisas (em inglês, Internet of Things – IoT) já é uma realidade. A cada dia mais “coisas” (máquinas, cidades, elementos de infraestrutura, veículos e residências) se conectam à Internet para informar sua situação, receber instruções e até mesmo praticar ações com base nas informações recebidas.

A temática vem sendo parte das ações acadêmicas no CEUN-IMT há mais de dez anos, contando inclusive com o apoio de empresas parceiras. Os projetos e trabalhos acadêmicos com Iot buscam sempre uma solução tecnológica adequada para os problemas atuais, com foco nos aspectos relativos à viabilidade econômica e técnica.

Quais projetos estão em andamento?

Após a criação do projeto de sensores LoRaWAN e o grande trabalho de robustez no Network Server, a Mauá concluiu também o desenvolvimento do seu próprio Gateway  LoRaWAN , dando mais suporte aos desenvolvimentos com LoRaWAN. Atualmente damos todo apoio aos alunos e professores no desenvolvimento do hardware eletrônico para a criação de novos sensores, inclusive com a distribuição dos esquemas elétricos e códigos fonte abertos para os nodes. Nosso servidor opera 24 horas por dia e estamos iniciando o contato com instituições e empresas pra que estes conectem suas antenas inteligentes ao nosso servidor de dados criando uma massa de informações.

Para o ano de 2018 podemos citar os TCC’s com os temas: Smart Parking; Análise de Chuvas Intensas; Fábrica 4.0 Sensorizada; Luz de Emergência Smart; Câmara Climática Automatizada; Smart Plug; Análise Comportamental de Pets e Cadeia Produtiva do Tomate, entre outros.

Como surgiu o projeto Smart Campus?

Então, com todo o desenvolvimento tecnológico que foi realizado para a criação desta rede de IoT, porque não termos nosso campus conectado? Esse questionamento fomentou a criação do nosso Smart Campus. O campus de São Caetano do Sul conta com o sistema de aquisição de dados via rádio, baseado no protocolo LoRaWAN (Long Range Wide Area Network). Tal protocolo foi escolhido pensando justamente em IoT, onde o baixo consumo energético e transmissões a longas distancias são primordiais para os dispositivos operados a pilhas ou baterias em regiões remotas, de acesso complicado ou simplesmente onde se quer boa autonomia. Nossos sensores atualmente têm a estimativa de 4 anos de funcionamento.

Cada sensor envia seus dados criptografados, de tempos em tempos, para uma antena inteligente (Gateway), que controla os modos de transmissão de cada sensor, otimizando o baixo consumo e uma recepção de sinal adequada. Esta antena inteligente envia os pacotes de dados para uma central de dados (Network Server), desenvolvida pela própria Mauá, que armazena as informações em um banco de dados na nuvem. Os dados, em JSON, podem ser facilmente integrados a uma aplicação em smartphone ou navegador fazendo uso do nosso MQTT broker ou pela API REST, tanto para receber os dados dos sensores quanto para enviar pequenos comandos a eles também.

Quais os resultados já obtidos com IoT e o LoRaWAN?

Um exemplo prático realizado em 2017 foi o TCC de Inteligência Artificial em Iot aplicado a Hidrômetros onde o trabalho propôs o uso de tecnologias inovadoras como a nuvem, Inteligência Artificial, LoRa e IoT, na redução perdas de água e gastos com manutenção de tubulações. Foram criadas análises nas condições de vazão tornado possível prevenir falhas e vazamentos que hoje são dificilmente detectados, gerando assim uma economia monetária e contribuindo com uma maior sustentabilidade do campus.

Quais outras ações em IoT estão em andamento ?

Com o Smart Campus implantado vemos que chegou a hora de atuarmos no suporte para a criação de aplicativos, pois acreditamos que esta importante etapa de visualização e tratamento de dados seja a que realmente agrega valor ao sistema, visto que o aplicativo pode conter algoritmos de inteligência artificial, machine learning e outras ferramentas que, com o uso dos dados na nuvem, podem melhorar a gestão de processos, o controle do ambiente ou até mesmo melhorar a vida da sociedade.

Nossos objetivos

• Inclusão e reconhecimento do Instituto Mauá de Tecnologia (IMT) no meio acadêmico como conhecedor em IoT e criação de Smart Campus, com aplicações reais e práticas, criando um show room tecnológico que demonstra aplicabilidade e potencial para a resolução de problemas reais, tanto para a indústria quanto para a sociedade;
• Estudo e implementação de trabalhos com foco em integração de dados e análises de Big Data;
• Desenvolvimento de estrutura, equipamentos, software e logística para implementação de propostas para questões públicas e privadas em assuntos relacionados a sensoriamento, Big Data, Smart Cities e fábricas inteligentes;
• Inserção de alunos e professores no mundo da Internet das Coisas, por meio de atividades práticas;
• Apoio a trabalhos de graduação em IoT com criação de ambiente para o desenvolvimento de novos trabalhos.

Facilidade na Integração

• LoRaWAN compatível;
• Network Server 24/7;
• Banco de dados em nuvem;
• Dados em JSON;
• API REST e MQTT Broker;
• Multiplos Gateways;
• Uplink e Downlink.