Internet das Coisas Industrial: um ensaio de protocolos IoT para manufatura industrial

Revista Eletrônica Científica da UERGS

Endereço:
Rua 7 de Setembro, 1156 - Centro
Porto Alegre / RS
90.010-191
Site: http://revista.uergs.edu.br/index.php/revuergs/
Telefone: (51) 3288-9006
ISSN: 24480479
Editor Chefe: Biane de Castro
Início Publicação: 30/11/2015
Periodicidade: Quadrimestral
Área de Estudo: Multidisciplinar

Internet das Coisas Industrial: um ensaio de protocolos IoT para manufatura industrial

Ano: 2022 | Volume: 8 | Número: 3
Autores: João Alvarez Peixoto, Vitor Macedo Ochôa, André Borin Soares
Autor Correspondente: João Alvarez Peixoto | [email protected]

Palavras-chave: protocolos, IIoT, plataformas, redes, indústria 4.0 programação

Resumos Cadastrados

Resumo Português:

Em meio às mudanças no mercado de bens e consumo, provocadas pela transformação digital, exige-se que

as máquinas de manufaturas sejam mais interativas entre si e com os painéis de monitoramento em nuvem.

As conexões via internet das coisas (IoT) promovem este grau de interação e mobilidade desejados. Contu

-

do, o ambiente industrial reivindica melhor confiabilidade e segurança, visto que a Internet das Coisas Indus

-

trial (IIoT) apresenta-se com protocolos e plataformas para este fim. Portanto, conhecer as características

de protocolos e plataformas, ante a manufatura, adquire importância. O objetivo deste estudo é caracterizar

as funcionalidades dos protocolos MQTT, HTTP e CoAP como uma aplicação de manufatura industrial, com

painel de monitoramento nas plataformas Adafruit.IO, Tago.IO e Thinger.IO. É proposto um método para a

realização de estudos semelhantes, em sistemas de manufatura interativa, com uso de protocolos e platafor

-

mas IIoT. Como forma de conexão da máquina com a internet, é utilizado o módulo ESP8266 NodeMCU.

Na aplicação, as plataformas IIoT obtiveram resultados muito semelhantes, podendo ser a elas atribuídas o

mesmo grau de importância para o estudo. Os protocolos diferenciaram-se, sendo o protocolo MQTT o

que melhor respondeu às funcionalidades do sistema de manufatura proposto, ao oferecer sua comunicação

assíncrona, sem necessidade de que os equipamentos estejam constantemente interagindo. Já o protocolo

HTTP apresentou melhores recursos em APIs, mas sua conexão síncrona demanda uma boa rede de dados

em internet. Por fim, o protocolo CoAP apresentou documentação insuficiente para acesso às plataformas e

bibliotecas para uso em módulos microcontroladores.



Resumo Inglês:

Industrial Internet of Things: a trial of IoT protocols for industrial manufacturing

Changes in the goods and consumption market, caused by digital transformation, require manufacturing

machines to be more interactive, with each other and with cloud monitoring panels. Connections via the

Internet of Things (IoT) promote this desired degree of interaction and mobility, but the industrial environ

-

ment demands increased reliability and security. The Industrial Internet of Things (IIoT) presents itself with

protocols and platforms for this purpose. Knowing the characteristics of protocols and platforms, facing the

desired manufacturing, becomes important. The objective of this study is to characterize the functionalities

of the MQTT, HTTP and CoAP protocols in an industrial manufacturing application, with a monitoring panel 

on the Adafruit.IO, Tago.IO and Thinger.IO platforms. A method is proposed for carrying out similar studies

in interactive manufacturing systems, using IIoT protocols and platforms. As a way of connecting the machine

to the internet, the ESP8266 NodeMCU module is used. In the developed application, the IIoT platforms

obtained very similar results, and they can be attributed the same degree of importance for the study. In

the evaluation of the protocols, the MQTT protocol was the one that best met the functionalities of the

proposed manufacturing system, providing its asynchronous communication, which does not requires the

equipment to be constantly interacting. The HTTP protocol has better features in APIs, but its synchronous

connection demands a good data network on the internet. The CoAP protocol presented insufficient docu

-

mentation available for access to platforms and libraries, for use in microcontroller modules.



Resumo Espanhol:

Internet Industrial de las Cosas: un ensayo de protocolos IoT para la fabricación industrial

En medio de los cambios en el mercado de bienes y de consumo provocados por la transformación digital,

se requiere que las máquinas de fabricación sean más interactivas, tanto entre sí como con los paneles de

control en la nube. Las conexiones dela Internet de las Cosas (IoT) promueven este grado deseado de inte

-

racción y movilidad, pero el entorno industrial exige una mayor fiabilidad y seguridad. La Internet Industrial

de las Cosas (IIoT) se presenta con protocolos y plataformas para este fin. Conocer las características de

los protocolos y las plataformas relacionados a la fabricación cobra importancia. El objetivo de este estudio

es caracterizar las funcionalidades de los protocolos MQTT, HTTP y CoAP en una aplicación de fabricación

industrial, con panel de control en las plataformas Adafruit.IO, Tago.IO y Thinger.IO. Se propone un método

para realizar estudios similares, en sistemas de fabricación interactivos, utilizando protocolos y plataformas

IIoT. Como forma de conectar la máquina a internet, se utiliza el módulo ESP8266 NodeMCU. En la aplica

-

ción, las plataformas IIoT obtuvieron resultados muy similares, pudiendo asignarles el mismo grado de im

-

portancia para el estudio. Los protocolos, en cambio, se mostraron diferentes, siendo el MQTT el que mejor

respondió a las funcionalidades del sistema de fabricación propuesto, ofreciendo su comunicación asíncrona,

no requiriendo que los equipos estén constantemente interactuando. El protocolo HTTP presentaba mejo

-

res recursos en las API, pero su conexión sincrónica exige una buena red de datos de internet. Por último, el

protocolo CoAP presentó una documentación insuficiente para el acceso a las plataformas y bibliotecas, para

su uso en módulos de microcontroladores.