Browsing by Author "Garrocho, Charles Tim Batista"
Now showing 1 - 7 of 7
Results Per Page
Sort Options
Item Blockchain é tudo que você precisa : a integração e comunicação descentralizada dos sistemas da Indústria 4.0.(2022) Garrocho, Charles Tim Batista; Oliveira, Ricardo Augusto Rabelo; Cavalcanti, Carlos Frederico Marcelo da Cunha; Oliveira, Ricardo Augusto Rabelo; Cavalcanti, Carlos Frederico Marcelo da Cunha; Loureiro, Antônio Alfredo Ferreira; Greve, Fabíola Gonçalves Pereira.; Silva, Jorge Miguel Sá; Correia, Luiz Henrique AndradeA Internet Industrial das Coisas é um novo marco que exigirá novos paradigmas e investimentos na indústria. Nesse contexto, os sistemas ciber-físicos são considerados a ponte para a quarta revolução industrial. Um exemplo disso é apresentado por diversos trabalhos recentes que aplicam novas tecnologias de hardware e software que permitem uma maior integração vertical dos sistemas de automação de processos industriais. Tais trabalhos geralmente possuem abordagens centralizadas e adicionam novos elementos na infraestrutura de rede que podem afetar as restrições de tempo na comunicação de processos industrias. Buscando uma decentralização na integração e comunicação entre dispositivos e sistemas industriais, o blockchain vem sendo amplamente aplicado, tornando os processos industriais mais seguros, automáticos, rastreáveis, imutáveis, e auditáveis. Entretanto, a utilização de tecnologias relacionadas a blockchain para o controle de processos também pode sofrer com problemas temporais que podem afetar os prazos de processos sensíveis ao tempo. Portanto, tornar a integração e comunicação dos processos industriais decentralizados que atendam os requisitos rigorosos de sistemas sensíveis ao tempo é um importante desafio que deve ser superado para o avanço da Indústria 4.0. Para enfrentar e superar esse desafio, é apresentado nessa tese diferentes arquiteturas de integração baseada em blockchain dos sistemas de automação de processos industriais. Essas arquiteturas aplicam contratos inteligentes baseados em blockchain como middleware na comunicação entre máquinas e dispositivos de monitoramento de chão de fábrica, permitindo uma decentralização do controle e o monitoramento de dispositivos industriais sem afetar os processos sensíveis ao tempo. Como provas de conceito, foram desenvolvidos sistemas de automação industrial baseado nas arquiteturas e implantados em dispositivos controladores sensíveis ao tempo. As avaliações de desempenho das provas de conceito permitiram a análise de viabilidade e o comportamento das arquiteturas propostas. Além disso, as discussões dessas experiências resultaram no desenvolvimento de metodologias e modelos que podem contribuir significamente no projeto, desenvolvimento, implantação e monitoramento de sistemas industriais baseados em tecnologias blockchain.Item Counting time in drops : views on the role and importance of smartwatches in dew computing.(2019) Garrocho, Charles Tim Batista; Oliveira, Ricardo Augusto RabeloA large amount of data, called the big data, generated by the devices that are part of the Internet of Things, is expected in the coming years. This scenario creates challenges for sending, processing, and storing all data centrally in the cloud. Recent works propose a decentralization of the processing and storage of this data in local devices close to the user to solve such challenges. This paradigm, called dew computing, has been gaining attention from academia. Several works apply this proposal through devices such as desktops, laptops, and smartphones. However, after a systematic review, no studies were found that applied this proposal to smart wearable devices. Thus, this work shows the research, evaluation, analysis, and discussion of smartwatches for the dew computing environment. The results of this work showed that smartwatches could extend local device functionalities through performing services, cooperating with decentralizing cloud computing, and helping to reduce the negative impacts of the big data.Item D2D pervasive communication system with out-of-band control autonomous to 5G networks.(2018) Garrocho, Charles Tim Batista; Silva, Maurício José da; Oliveira, Ricardo Augusto RabeloD2D (device-to-device) communication is one of the developments of 5G networks (5th generation mobile networks) that reduce mobile traffic load, reduce energy consumption and effectively use the available electrical radio spectrum. An increase in the number of mobile devices might, in theory, promote D2D communications to 5G networks; however, in practice, the D2D communications technologies, such as Wi-Fi Ad-Hoc, Bluetooth and Wi-Fi Direct, are not available or require human interaction. To overcome these limitations, a middleware based on Wi-Fi infrastructure mode, which establishes connections and performs data exchange without human interaction, is presented. Practical proofs of the concept demonstrate that the middleware enables transparent D2D communications for 5G applications.Item Deep learning approach at the edge to detect iron ore type.(2022) Klippel, Emerson; Bianchi, Andrea Gomes Campos; Silva, Saul Emanuel Delabrida; Silva, Mateus Coelho; Garrocho, Charles Tim Batista; Moreira, Vinicius da Silva; Oliveira, Ricardo Augusto RabeloThere is a constant risk of iron ore collapsing during its transfer between processing stages in beneficiation plants. Existing instrumentation is not only expensive but also complex and challenging to maintain. In this research, we propose using edge artificial intelligence for early detection of landslide risk based on images of iron ore transported on conveyor belts. During this work, we defined the device edge and the deep neural network model. Then, we built a prototype will to collect images that will be used for training the model. This model will be compressed for use in the device edge. This same prototype will be used for field tests of the model under operational conditions. In building the prototype, a real-time clock was used to ensure the synchronization of image records with the plant’s process information, ensuring the correct classification of images by the process specialist. The results obtained in the field tests of the prototype with an accuracy of 91% and a recall of 96% indicate the feasibility of using deep learning at the edge to detect the type of iron ore and prevent its risk of avalanche.Item Embedded edge artifcial intelligence for longitudinal rip detection in conveyor belt applied at the industrial mining environment.(2022) Klippel, Emerson; Oliveira, Ricardo Augusto Rabelo; Maslov, Dmitry; Bianchi, Andrea Gomes Campos; Silva, Saul Emanuel Delabrida; Garrocho, Charles Tim BatistaThe use of deep learning on edge AI to detect failures in conveyor belts solves a complex problem of iron ore benefciation plants. Losses in the order of thousands of dollars are caused by failures in these assets. The existing fault detection systems currently do not have the necessary efciency and complete loss of belts is common. Correct fault detection is necessary to reduce fnancial losses and unnecessary risk exposure by maintenance personnel. This problem is addressed by the present work with the training of a deep learning model for detecting images of failures of the conveyor belt. The resulted model is converted and executed in an edge device located near the conveyor belt to stop it in case a failure is detected. A prototype built and tested in the feld obtained satisfactory results and is shown as the feasibility of using deep learning and edge arti- fcial intelligence in industrial mining environments.Item IoT registration and authentication in smart city applications with blockchain.(2021) Ferreira, Célio Márcio Soares; Garrocho, Charles Tim Batista; Oliveira, Ricardo Augusto Rabelo; Silva, Jorge Sá; Cavalcanti, Carlos Frederico Marcelo da CunhaThe advent of 5G will bring a massive adoption of IoT devices across our society. IoT Applications (IoT Apps) will be the primary data collection base. This scenario leads to unprecedented scalability and security challenges, with one of the first areas for these applications being Smart Cities (SC). IoT devices in new network paradigms, such as Edge Computing and Fog Computing, will collect data from urban environments, providing real-time management information. One of these challenges is ensuring that the data sent from Edge Computing are reliable. Blockchain has been a technology that has gained the spotlight in recent years, due to its robust security in fintech and cryptocurrencies. Its strong encryption and distributed and decentralized network make it potential for this challenge. Using Blockchain with IoT makes it possible for SC applications to have security information distributed, which makes it possible to shield against Distributed Denial of Service (DDOS). IoT devices in an SC can have a long life, which increases the chance of having security holes caused by outdated firmware. Adding a layer of identification and verification of attributes and signature of messages coming from IoT devices by Smart Contracts can bring confidence in the content. SC Apps that extract data from legacy and outdated appliances, installed in inaccessible, unknown, and often untrusted urban environments can benefit from this work. Our work’s main contribution is the development of API Gateways to be used in IoT devices and network gateway to sign, identify, and authorize messages. For this, keys and essential characteristics of the devices previously registered in Blockchain are used. We will discuss the importance of this implementation while considering the SC and present a testbed that is composed of Blockchain Ethereum and real IoT devices. We analyze the transfer time, memory, and CPU impacts during the sending and processing of these messages. The messages are signed, identified, and validated by our API Gateways and only then collected for an IoT data management application.Item Net-Opp : um middleware transparente para formação de redes e troca de conteúdos para aplicações oportunistas.(2015) Garrocho, Charles Tim Batista; Oliveira, Ricardo Augusto RabeloO avanço e popularização de dispositivos móveis e a integração de novos recursos de comunicação possibilitaram o surgimento das redes oportunistas. Rede oportunista é um tipo de rede que promove uma comunicação entre dois dispositivos móveis mesmo que uma rota para conectá-los não exista. Esse processo é feito através de oportunidades de encontros não programados entre dispositivos móveis que trocam dados entre si até que a mensagem chegue ao destinatário. Essa comunicação de encontros em redes oportunistas permitiu diversas aplicações, como na redução de tráfego de rede celular, em comunicações em situação de emergência, e no contorno a censura de comunicação. O crescente aumento de dispositivos móveis deve, em tese, promover redes oportunistas, já que com mais dispositivos, maiores possibilidades de encontros será possível. Porém, na prática, as tecnologias atuais para redes oportunistas não estão disponíveis (Wi-Fi Ad-Hoc) nos dispositivos móveis atuais ou exigem interação indesejada (Bluetooth e Wi-Fi Direct) do usuário para estabelecer conectividade. Para superar essas deficiências é apresentado o middleware Net-Opp. Baseado na tecnologia Wi-Fi modo infraestrutura, onde o dispositivo se torna um ponto de acesso, Net-Opp pesquisa e analisa pontos de acesso disponíveis no ambiente, e se encontrar se associa com um ponto. Se nenhum ponto de acesso for encontrado, Net-Opp torna o dispositivo em um ponto de acesso, no modo infraestrutura, para prover uma rede de comunicação para outros dispositivos, possibilitando uma troca transparente de conteúdos entre os dispositivos, já que neste modo de operação do Wi-Fi não é exigido pareamento (associação entre dispositivos). Esse processo realizado por Net-Opp é feito automaticamente sem exigir interação humana e alteração no sistema operacional dos dispositivos móveis. Como prova de conceito e avaliação são apresentadas duas aplicações que empregam o uso da arquitetura desse middleware. As aplicações foram desenvolvidas em cenários de dispositivos móveis pessoais e veiculares. O principal objetivo dessas aplicações é a avaliação do middleware Net-Opp em cenários reais e diferentes e provar que esse processo de alternância entre escaneamento e ponto de acesso pode promover uma comunicação transparente ao usuário final. Resultados de avaliações nas aplicações demonstraram que o middleware conseguiu criar uma camada de interoperabilidade entre o sistema operacional e as aplicações oportunistas, e abstrair a formação da rede e a troca de conteúdos entre vários dispositivos simultaneamente de forma transparente nos dois cenários.