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Acesso aberto (Open Access)
MGI:: Módulo de gerenciamento inteligente para otimização Do conforto térmico do usuário em smart home
(Universidade Federal do Pará, 2018-08-31) ALFAIA, Rodrigo Dias; FRANCÊS, Carlos Renato Lisboa; http://lattes.cnpq.br/7458287841862567
O estímulo a integração da eficiência energética em equipamentos elétricos vem aumentando durantes os últimos anos. Uma parcela desse crescimento é resultado dos incentivos e das implementações de normas que ajudam na fiscalização e na regulamentação de especificações mínimas para eficiência no consumo de energia elétrica pelos equipamentos. Além disso, com o desenvolvimento da tecnologia, novas formas de gerenciamento inteligente são propostas para ajudar a otimizar o consumo energético. Este estudo apresenta a especificação e o desenvolvimento do módulo inteligente, a ser integrado na arquitetura Smart Consumption Management Architecture (SmartCoM), que envolve a coleta e análise de dados meteorológicos (temperatura e umidade) via interface de comunicação característico da arquitetura, a partir de soluções de Internet das Coisas (IoT), para o gerenciamento inteligente de um condicionador de ar com o objetivo de otimizar o consumo de energia, sem perder o conforto térmico dos usuários residentes. A metodologia proposta mostrou-se eficiente na redução do consumo de energia comparado ao modelo convencional. Foram realizados experimentos com o intuito de estimar o consumo de energia do condicionador de ar para o ano de 2017. Os experimentos consistiram em comparar os resultados do módulo de gerenciamento inteligente (MGI) com o modelo convencional, e assim, mostrar a eficiência do módulo proposto que conseguiu, de forma geral, uma redução média anual de 24,5% para o período noturno e 21,1 % para o diurno ficando dentro dos padrões de conforto térmico estabelecidas pelas normas nacionais e internacionais.
Acesso aberto (Open Access)
Sistema SCADA integrando digital twins para gestão de armazenamento de energia
(Universidade Federal do Pará, 2025-08-01) COUTO, Paulo Antonio Jordão; FONSECA, Wellington da Silva; http://lattes.cnpq.br/5066230825214516; https://orcid.org/0000-0002-2602-1964; SERUFFO, Marcos César da Rocha; SOARES, Thiago Mota; SOUSA, Antonio Roniel Marques de; http://lattes.cnpq.br/3794198610723464; http://lattes.cnpq.br/0156338796116154; http://lattes.cnpq.br/6653575772349445; https://orcid.org/0000-0002-8106-0560; ******; https://orcid.org/0009-0002-0298-486X
A expansão do acesso à energia elétrica em regiões remotas é um desafio significativo para o desenvolvimento sustentável de comunidades isoladas. A dificuldade de integração dessas localidades à rede elétrica nacional, seja por questões geográficas, logísticas ou econômicas, tem impulsionado a busca por soluções tecnológicas que garantam um fornecimento de energia confiável, eficiente e ambientalmente responsável. Nesse contexto, microrredes híbridas com fontes renováveis, como a fotovoltaica, associadas a sistemas de armazenamento de energia, representam uma alternativa para esse cenário. Contudo, a gestão eficiente dessas microrredes ainda enfrenta obstáculos relevantes. Entre eles, destaca-se a escassez de ferramentas digitais que permitam o monitorar, controlar e prever seu desempenho on-line, especialmente com os desafios técnicos e estruturais característicos de regiões isoladas. Além disso, há uma lacuna significativa quanto à adoção de tecnologias como Gêmeos Digitais e sistemas SCADA atuais emaplicações práticas voltadas a esse contexto, o que limita o aproveitamento pleno do potencial dessas soluções. Motivado por essa realidade, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma plataforma de software livre, denominada SIGDEE– Sistema Inteligente de Gestão e Despacho de Energia Elétrica. A aplicação busca integrar tecnologias como Gêmeos Digitais, Internet das Coisas (IoT) e sistemas SCADA, com uma solução robusta, escalável e acessível para supervisão e controle de sistemas energéticos distribuídos. A aplicação em desenvolvimento visa possibilitar o acompanhamento de simulações e análises de desempenho de sistemas de armazenamento de energia, apoiar a tomada de decisão e contribuir para a melhoria da eficiência energética em comunidades de infraestrutura limitada.
Acesso aberto (Open Access)
Testbed de arquiteturas IOT escaláveis para aplicações de sistemas inteligentes
(Universidade Federal do Pará, 2025-10-31) ARAÚJO, João Luiz Pontes de; FONSECA, Wellington da Silva; http://lattes.cnpq.br/5066230825214516; https://orcid.org/0000-0002-1619-5995; ALCÂNTARA NETO, Miércio Cardoso de; BARROS, Fabricio José Brito; CHASE, Otavio Andre; http://lattes.cnpq.br/0549389076806391; http://lattes.cnpq.br/9758585938727609; http://lattes.cnpq.br/6236953777548570; https://orcid.org/0000-0002-8551-2261; https://orcid.org/0000-0003-0246-8339
Esta dissertação apresenta o projeto, a implantação e a avaliação de arquiteturas de Internet das Coisas (IoT) voltadas para aplicações em sistemas inteligentes, por meio de um testbed desenvolvido no contexto do Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) Desenvolvimento Tecnológico e Extensão Inovadora de Materiais Avançados em Energia e Mobilidade aplicados ao contexto amazônico (EMOB-AMAZON). A proposta busca oferecer uma abordagem modular e escalável, baseada em uma arquitetura composta por quatro camadas: física (hardware), middleware, processamento e software. Para isso, foram empregadas tecnologias de virtualização (Proxmox VE) e conteinerização (Docker) na implantação de quatro máquinas virtuais. Três delas foram destinadas à configuração de ambientes de desenvolvimento baseados nas plataformas IoT Dojot, FIWARE e Node-RED, enquanto a quarta foi dedicada à implantação de um sistema de observabilidade e monitoramento, estruturado a partir da stack Prometheus-Grafana, que abrange as ferramentas Prometheus, Grafana, InfluxDB, cAdvisor e Grafana k6. A avaliação da escalabilidade foi conduzida por meio do monitoramento contínuo de métricas técnicas do sistema (CPU, RAM, disco e rede), enquanto a robustez das arquiteturas foi verificada com testes de carga que simularam cenários de verificação, típicos e extremos de uso. Os resultados obtidos revelaram aspectos operacionais e de desempenho relevantes, demonstrando que as plataformas mantiveram níveis aceitáveis de consumo, conforme os recursos de hardware alocados a cada máquina virtual, além de apresentarem estabilidade e latência compatíveis com os cenários simulados e seus respectivos limiares estabelecidos, evidenciando padrões, vantagens e limitações de cada ambiente de desenvolvimento. Por fim, as análises realizadas forneceram subsídios técnicos importantes para a compreensão da escalabilidade e da robustez das arquiteturas IoT implantadas, fundamentando tanto o dimensionamento e direcionamento de cada solução IoT dentro do escopo do projeto quanto a expansão do sistema de observabilidade e monitoramento.