O Instituto Mauá de Tecnologia (IMT) atua em diversas áreas em benefício da comunidade e da indústria por meio do Centro de Pesquisas (CP-IMT). Desde 1966, o CP é extremamente importante para proporcionar aos alunos da Mauá o convívio com os problemas reais das empresas com que, provavelmente, terão de lidar no futuro. Ao longo das últimas décadas, o CP também passou a atuar fortemente na solução de problemas com o uso de Internet das Coisas (em inglês, Internet of Things – IoT), inclusive com a criação do Smart Campus Mauá. O Eng. Fernando Martins, responsável pela Divisão de Eletrônica e Telecomunicações do Centro de Pesquisas do Instituto Mauá de Tecnologia, destaca alguns objetivos do CT-IMT.

“A inclusão e reconhecimento da Mauá no meio acadêmico com o Smart Campus Mauá e suas soluções práticas, permitiu a criação de um show room tecnológico que demonstra a aplicabilidade e o potencial do IoT para a resolução de problemas reais, tanto para a indústria quanto para a sociedade. Podemos pensar que o estudo e implementação de trabalhos com foco em integração de dados e análises de Big Data podem dar ferramentas para o desenvolvimento de uma estrutura de conhecimento do comportamento a se estuda, modificando assim equipamentos, softwares e até a logística para a implementação de propostas em questões públicas e privadas. Todos esses assuntos podem ser relacionados ao sensoriamento, ao Big Data, a Smart Cities e também às fábricas inteligentes na indústria 4.0. E porque não integrar o IoT ao Agronegócio ou às áreas sociais?”, questiona Martins.

O Centro de Pesquisas da Mauá já desenvolveu mais de 1.500 projetos, bem-sucedidos, tendo atendido centenas de clientes. Situado em São Caetano do Sul, convive e interage com o Centro Universitário (CEUN-IMT), numa área de 130.000 m² e dispõe de uma infraestrutura completa com mais de 100 laboratórios e instalações-piloto, o que o torna referência junto à comunidade acadêmica e às indústrias. Além disso, o CP-MT atua com a sinergia e o Know How de experientes engenheiros e de renomados professores do Centro Universitário, que realizam em conjunto, a pesquisa técnico-científica e desenvolvem a aplicação adequada às necessidades particulares de cada cliente.

No dia a dia, as tarefas para atendimento às necessidades dos clientes são desenvolvidas por grupos de trabalho multidisciplinares, que podem incluir desde professores doutores até estagiários, dos diferentes cursos. O Centro de Pesquisas desenvolve projetos nas áreas de Alimentos e Bioquímica; Automação; Eletrônica; Mecânica, Metalografia e Metrologia; Micro-ondas e Telecomunicações (secagem, reações químicas incentivadas); Motores e Veículos; Sinalização e Segurança viária; Design e Manufatura digital.

Entre os segmentos de conhecimento, destaca-se o de Motores e Veículos, que atua no mercado desde 1976 e, no momento, além de atender a maioria das montadoras instaladas no País, faz parte do grupo formado pela Fapesp, Peugeot Citroën, USP, UNICAMP e ITA que trabalham na pesquisa de novas tecnologias para motores movidos a biocombustíveis.

Internet das Coisas (IoT)

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.

Projetos 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, o CP oferece 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 para que estes conectem suas antenas inteligentes ao nosso servidor de dados criando uma massa de informações.

Smart Campus

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 distâncias 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 uma estimativa de até 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.

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 de 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. Maus informações podem ser acessadas no site: https://smartcampus.maua.br

Outras ações

“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”, conclui o engenheiro.

Facilidade na Integração

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

Sobre o Instituto Mauá de Tecnologia

O Instituto Mauá de Tecnologia - IMT promove o ensino científico-tecnológico há 58 anos, visando formar recursos humanos altamente qualificados. Com dois campi localizados em São Paulo e São Caetano do Sul, o IMT conta com um Centro Universitário e um Centro de Pesquisas. O Centro Universitário oferece cursos de graduação em Administração, Design e Engenharia. Na pós-graduação, são oferecidos cursos de atualização, aperfeiçoamento e especialização (MBA) nas áreas de Gestão, Design e Engenharia. O Centro de Pesquisas desenvolve tecnologias para atender às necessidades da indústria e atua como importante elemento de ligação entre as empresas e a academia.