Cases – Smart Campus Mauá

Centro de Pesquisas

Parceria Instituto Mauá de Tecnologia e American Tower (clique aqui)

Trabalhos de Pesquisa e Desenvolvimento -ANEEL

Microgeração Distribuída Baseada em VEs (Veículos Elétricos) com SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) acoplados a Tomadas de Baixa Tensão – Grupo Equatorial Energia (Daimon / AVL ) 2019 – 24 meses

Este projeto utiliza um veículo elétrico (VE) BMW i3 para a microgeração distribuída de energia à rede elétrica com a utilização de uma Célula de Óxido Combustível Sólido (SOFC) a etanol em conjunto com as baterias do automóvel. Espera-se criar um sistema de energia distribuída onde o veículo elétrico não só seja carregado pela tomada mas que também possa fornecer energia quando estiver disponível, desonerando assim o operador nacional de energia.

A concepção e implementação dos dispositivos de comunicação dos dados e integração das interfaces entre o recarregador e o sistema em nuvem bem como a criação do aplicativo são de responsabilidade do IMT.

O intuito é que a SOFC à etanol produza energia o suficiente para recarregar o veículo elétrico(VE) e contribuir para a microgeração de energia elétrica no Smart Grid, enquanto o VÊ não estiver em movimento, gerando assim uma solução de alta eficiência energética em termos de mobilidade e microgeração de energia no Smart Grid.

Módulo LoRaWAN para Medidores de Energia IoT homologados ANEEL

O Projeto de P&D refere-se à concepção, implementação, geração de solução de engenharia para criação e desenvolvimento de plataforma de baixo custo para leitura e gerenciamento remoto de unidades consumidoras dispersas com tecnologia LoRaWAN. A proposta é conseguir atingir diversas unidades consumidoras em áreas dispersas, várias delas em locais de difícil acesso e com faturas de energia de baixo valor proporcionando melhor relação custo/benefício de leitura e gerenciamento dessas unidades consumidoras, evitando custos elevados resultantes dos deslocamentos, recursos e estrutura necessários para efetuar a leitura da medição e ações de corte/religa.

Emprega-se módulos LoRaWAN, para medidores de energia convencionais, tendo como objetivo conectá-los à Internet. A comunicação do módulo LoRaWAN com o medidor de energia pode ser realizada através da integração com o protocolo RS232.

O projeto foi dividido em 6 partes principais: Avaliação de cenário atual e sua aplicabilidade, projeto de hardware eletrônico, prototipagem do dispositivo funcional, projeto do software embarcado, validação de entrega do produto e documentação com transferência tecnológica.

Agricultura de Precisão

O Smart Campus possibilita que se crie capacidades técnicas para o desenvolvimento de rede de sensores onde não se encontram pontos de energia, pois os sensores são desenvolvidos para um baixo consumo energético. Ambientes rurais e insalubres, onde necessita-se o monitoramento ao longo do tempo são situações propícias para o uso de redes de baixa potência e grande alcance.

Sensor de Nível de Rio

Sensor de medição de nível de rios

A Divisão de Eletônica e Telecomunicações do Centro de Pesquisas do Instituto Mauá de Tecnologia elaborou um sistema capaz de verificar a altura do rio para alertar uma possível enchente
no local e exibir os dados coletados em um dashboard, para consulta.

Documentação do sensor de nível de rio para o download em pdf. (clique aqui)

Trabalhos de Graduação

Hidrômetros

INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL APLICADA EM IOT

O desperdício de água é uma das maiores preocupações da população mundial, seja por sua escassez, uso indevido ou desperdício.

Segundo a Sabesp, pode existir uma perda de até 30% do volume de água entre as bombas do fornecedor e os hidrômetros dos consumidores.

Foi pensando nisso, que alunos do último ano de Engenharia Elétrica e Engenharia Eletrônica do Instituto Mauá de Tecnologia desenvolveram um novo modelo de hidrômetro visando um melhor controle, gerenciamento de distribuição de água e mitigação de vazamentos.

O projeto propõe o uso de tecnologias inovadoras como a nuvem, Inteligência Artificial, LoRa e IoT, reduzindo perdas de água e gastos com manutenção de tubulações. Análises das condições de vazão tornarão possível prevenir falhas e vazamentos que hoje são dificilmente detectados, gerando assim uma economia monetária e contribuindo com uma maior sustentabilidade.

Fonte: https://correiodaamazonia.com/jovens-desenvolvem-tecnologia-que-reduz-desperdicio-de-agua/

Armas de Fogo

SISTEMA MONITORAMENTO DE ARMAS DE FOGO ATRAVÉS DE DISPOSITIVO LORA

O número de roubo de armas de fogo no Brasil é algo que ocorre com muita frequência e não recebe a devida atenção. Hoje em dia existem apenas métodos antigos para a proteção dessas armas e que não estão sendo efetivos. Este trabalho busca desenvolver uma aplicação baseada no conceito de Internet das Coisas que gere alarmes no momento do roubo da arma, com o intuito de redução dos mesmos.

Os dados de movimentação da arma serão captados por um acelerômetro, que passarão por um microcontrolador e serão enviados para um servidor via rede LoRaWAN – tecnologia de transmissão foi escolhida pelo baixo consumo de energia e pelo longo alcance.

Os dados do servidor são organizados e mostrados para o usuário final em um dashboard, com as informações de localização da arma e histórico de movimentação. Caso ocorra movimento indevido, são enviados alarmes ao usuário pela tela, e-mail e SMS.

Após testes realizados, o protótipo apresentou um bom funcionamento mostrando as variações como esperado.

Fonte: https://eureka.maua.br/

Transformadores

MONITORAMENTO NÃO INVASIVO DE TRANSFORMADORES COM COMUNICAÇÃO POR REDE LORA

O transformador de distribuição é um dos principais itens na distribuição da rede elétrica no Brasil, sendo a sua função a de rebaixar a tensão para ser entregue aos clientes finais das empresas distribuidoras de energia. Porém, ao analisar as empresas gerenciadoras de energia elétrica, foi revelado que não há nenhum método automático sendo utilizado para monitorar os transformadores individualmente, ou alertar sobre eventuais falhas que possam deixar os usuários sem acesso à rede elétrica. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema de monitoramento de transformadores de distribuição, de maneira que seja possível detectar a ocorrência uma falha ou mal funcionamento.

Neste trabalho esse monitoramento irá ocorrer de maneira não invasiva (sem necessidade de interferir com o transformador ou a rede elétrica), com um módulo de rádio frequência da rede LoRaWAN, que permite a transmissão de dados por longas distâncias com um baixo consumo de energia.

O método utilizado se baseia na utilização de sensores de vibração e temperatura, acoplados mecanicamente ao transformador e gerenciados por um microcontrolador embarcado. Com os dados obtidos pelo sensor de vibração, o software do microcontrolador realiza uma Transformada Rápida de Fourier (FFT) para analisar, no domínio das frequências, as mais predominantes no sinal detectado e facilitar seu estudo. De maneira geral, o protótipo funcionou bem durante vários testes em transformadores de distribuição distintos.

Para a visualização dos dados foi criado um site (webpage) que mostra em tempo real as informações coletadas dos transformadores que estão sendo monitorados. O site conta com gráficos das magnitudes das frequências predominantes dos transformadores (60, 120 e 240 Hz), gráficos das temperaturas ambiente e dos transformadores, um histórico com as medições armazenadas no banco de dados, um mapa para localização ponto a ponto de cada dispositivo e uma tabela para visualização dos valores precisos de cada instante de tempo medido.

Fonte: https://www.researchgate.net/

Histórico

Confira Aqui os Trabalhos de Graduação no site da Eureka! (Clique Aqui)

2022:

TCC orient.– Aplicativo de Navegação e Telemetria para o HPA usando IoT (Alunos
Christian Kodaira Goês Lucas Gaspar Vettorazzo Thalles Demétrio Ferreira Santos Ygor Parada Frazão) – em escopo EL;
TCC orient.– perna eletromecânica para reabilitação funcional (parceria UFSC- Aluno Antonio Puliti) – em escopo EL;
TCC orient – Cubesat – Integração de sistemas e Rádio comando (aluna Letícia Tavore) – em escopo EL.

2021:

TCC orient – Medidor de Vazão IoT baixo custo para Ambu – Respirador Pulmonar manual (Aluno Daniel Richart) – definido CA(patente);
TCC coor. – Iot aplicado a estudos de trocas térmicas em Galpões (Profa. Cássia) CV;
TCC coor. – Integração do Smartcampus ao Gêmeo Digital do Bloco H – BIM ( Prof. Pedro ) CV;
TCC coor. – Monitoramento por Iot do painel solar com integração a um eletroposto à rede (Prof. Alessandro) EL;
TCC coor. – Monitoramento de reações (Prof. Kassiane) QM.
4 IC em andamento em apoio aos professores Wanderson e Alessandra

2020:

TCC orient. Eletrônica END02: PERNA ELETROMECÂNICA PARA REABILITAÇÃO PSICOMOTORA, Bárbara Cardozo, Felipe Ortiz, Gabriel Luppo, Gustavo Kobayashi
TCC coor.- DSGN07 – Ponto de ônibus flutuante contra enchentes;
TCC coor .– CVN13 – Monitoramento e Análise de vibração Ponte Anchieta km 14;
TCC coor. – CVD01 – Monitoramento de condições vitais para trabalho em altura e covid Pandotec(patente);
TCC coor.– MEC – Medições de consumo de Água usando dados do SmartCampus Mauá.
IC apoio intenso – Criação de sensores triplos para monitoramento de sensores de umidade do solo com Internet das Cosias (IoT) Aplicado na Agricultura de Precisão -Profa. Alessandra Dutra e Prof. Wanderson Assis;
IC apoio intenso -Apoio no Desenvolvimento de Laboratórios Remotos para Pesquisa e Ensino de Engenharia;
IC apoio intenso – Sistema Inteligente para Gestão de Recursos Hídricos na Agricultura de Precisão Utilizando Rede Neural Artificial – Profa. Alessandra Dutra e Prof. Wanderson Assis;
IC apoio intenso – Desenvolvimento de Aplicações de Automação, Logística e Sistemas Embarcados Incluindo Tecnologias de IoT;
5 publicações em congresso ( Uma delas internacional sobre o projeto Cubesat)

2019:

TCC orient. Eletrônica Elétrica: Baby IoT – Monitoramento Do Bem-Estar De Recém-Nascidos, alunos: Bruno Caldeira Fernandes, Bruno Roschel Carrer, Lucas Romano Amarante, Renato Cesar de Souza Filho.
TCC coor.- CV -Casa Contêiner Analise Ocupacional de Acordo com a Norma de Desempenho (Cássia Silveira de Assis), alunas: Fabiana Cândia Araña, Geovana Bruno Valente
TCC coor.- Mec – Levantamento do Potencial Eólico do Campus de São Caetano do Sul do Instituto Mauá de Tecnologia Através de um Aerogerador (João de Sá Brasil Lima), alunos: Diego Lorena Diniz, Felipe Fortesa Legori, Luan Arjonas de Camar.
TCC coor.- Ele. – IoT Aplicada à Energia Renovável (Sérgio Riberio Augusto), alunos: Daniel Gueter, João Victor Moraes, Sulamita Gabana, Thiagoi Amate, Victor Loiola
TCC apoio – Coleira Smart, alunos: Mariane, Beatriz.
TCC apoio -Fabrica 4.0 sensorizada – Prof. Eduardo Linzmayer.
TCC apoio -Análise comportamental de pets – Profa. Alessandra Dutra Coelho.
TCC apoio -Árvore Solares – Prof. Ari Nelson.
TCC apoio – Pós-Grad. – Iot veicular OBD2 – Aluno Rogério Cassares ( pós eng. Autom.).
TCC apoio – Brise com células fotovoltaicas – Prof. Joseph.
TCC apoio – Iot em Argamassa – Profa. Adriana. (trabalho muito legal com sensores dentro da argamassa)
Acompanhamento do Aluno de intercâmbio Francês – Cubesat – aluno Houssain – Prof. V Parro.
IC apoio intenso -Aplicações de automação voltada para o rastreamento de animais domésticos – Profa. Alessandra Dutra.
IC apoio intenso -Sistema Inteligente para Gestão de Recursos Hídricos na Agricultura de Precisão Utilizando Rede Neural Artificial – Profa. Alessandra Dutra e Prof. Wanderson Assis.
IC apoio intenso -Monitoramento de sensores de umidade do solo com Internet das Cosias (IoT) Aplicado na Agricultura de Precisão – Profa. Alessandra Dutra e Prof. Wanderson Assis.
IC apoio intenso –Inovação no Agronegócio utilizando IoT – Profa. Alessandra Dutra e Prof. Wanderson Assis.
Apoio Colégio Portoseguro – Rastreamento PETs coleira, com prof. Wânderson

2018:

TCC orient. Produção: Ponto ótimo dinâmico, Alunos: Camila Rincon, Bruno Guidugli, Yuri Szymanskyj;
TCC orient. Eletrônica: Luz de Emergência Smart, alunos: Tiago Baldin, Bruno Veiga.
TCC coor.- Mec. Caracterização de Split (Paiva) , alunos: Barbara Braga, Gabriel Santini, Caio Fernandes e Enzo Guerrini;
TCC coor.- Quim. Adulteração de gasolina(Coelho), alunos: Izabela Pariz, Beatriz Maniezo, Giuliana Nogueira, Gabriela Tie (patente);
TCC coor.- EL -Ar Condicionado (José Carlos), alunos: Henrique Rosa,…;
TCC coor.- Prod- Embalagem cx de órgãos (Ari), alunos: Camila Mollo, Daniela Sonohara, Luiza Precioso, Tatiana Prata.
TCC coor.- Alim – Iogurte Pet, Alunos: Ivan, Julia Diogo; Nicole.
TCC coor.- Prod – Cadeia Prod. De Cacau, alunas: Christie Yokoyama, Marina Tasselli; Livia Silvestre.
TCC coor.- DSGN – Alerta Bebe – Pulseira para pais Surdos ; aluno Matheus Cherem (patente).
Acompanhamento – Aluna de intercâmbio Francês – Cubesat Rádio – Bahah Laifi – Prof. Marcio Mathias.
IC apoio intenso – Aplicações de automação voltada para o rastreamento de animais domésticos _ Profa. Alessandra Dutra.

2017:

TCC coor. – Monitoramento Não Invasivo de Transformadores de Distribuição Via Rede LoRa (Prof. José Carlos) ELE:
TCC coor. – Sistema de Monitoramento de Armas de Fogo Através de Dispositivo LoRa (Prof. José Carlos) ELE:
TCC coor. – Hidrômetro: Inteligência Artificial Aplicada em IoT Monitoramento Não Invasivo de Transformadores de Distribuição Via Rede LoRa (Prof. José Carlos) ELE:

Downloads

TCC_2017-Inteligência Artificial Aplicada em IOT (clique aqui)

TCC_2018-Análise De Viabilidade De Um Sistema De Monitoramento Da Eficiência De Um Condicionador De Ar Do Tipo Split Utilizando A Tecnologia LoRa (Clique Aqui)

TCC_2018-Determinação De Gasolina Adulterada Por Meio De Um Sensor Capacitivo (Clique Aqui)

TCC_2018-Estudo De Um AlgorÍtmo Para Determinação Do Ponto Ótimo De Operação Em Máquinas E Equipamentos (Clique Aqui)

TCC_2018 – Estudo do comportamento térmico de uma argamassa de fachada com incorporação de material de mudança de fase (PCM) (Clique Aqui)

Monografia Engenharia Automotiva 2019 – Estudo de Viabilidade para Desenvolvimento de Aplicações Automotivas em
Nuvem (Clique Aqui)

IC_2021- Estudo da Automação de Sistema de Irrigação Utilizando Redes Neurais Artificiais Embarcada em Aplicação de Internet das Coisas (Clique Aqui)

IC_2021- Monitoramento do Crescimento de Plantação por Processamento de Imagens – Uma Aplicação Integrada ao Smart Campus e à Horta Atomatizada do IMT (Clique Aqui)