IoT e Computação em Nuvem

Formulário de acompanhamento:

• Graduação
• Pós-Graduação

Ementa:

• Este curso abrange sistemas embarcados com plataformas como Raspberry Pi e Arduino para a construção de dispositivos que podem controlar o mundo físico. Serão também apresentados conceitos de Computação em Nuvem, onde os alunos vão aprender a desenvolver aplicações na nuvem, armazenamento de dados, back-end e front-end. Será visto também como cadastrar e gerenciar dispositivos IoT na nuvem. Ao final, os alunos deverão ser capazes de projetar, construir e testar um sistema embarcado baseado ligado a um sistema em nuvem, produzindo um projeto prático final.

Objetivos:

• Apresentar conceitos de IoT utilizando Computação em Nuvem
• Utilizar ferramentas e serviços da Amazon AWS para IoT e Computação em Nuvem
• Desenvolver um projeto prático envolvendo IoT e Computação em Nuvem na plataforma Amazon AWS

Tutoriais:

• Parte I - Sistema Embarcado
  • Captura de dados de sensores (com Arduino ou ESP)
  • Pré-processamento (rodar algum algoritmo mais pesado em Raspberry antes de transmitir. Talvez com imagem)
  • Comunicação com a nuvem (enviar dados para uma base de dados na web, e receber notificações/comandos da nuvem)
• Parte II - Back-end
  • Micro-serviços com Python e Django (sugerem outro?)
  • Persistencia de dados com PostgresSQL
• Parte III - Front-end
  • Front-end apresentando dados da Base na Web com Node JS (sugerem outro?)
  • Notificações e mensagens para o sistema embarcado com Node JS (sugerem outro?)

Avaliação (para os alunos de mestrado):

• Ferramenta de Modelagem de IoT:
  • Ptolemy II: http://ptolemy.berkeley.edu/ptolemyII/ptII11.0/index.htm
• A avaliação será baseada no desenvolvimento de um projeto e da realização de exercícios e tutoriais
  • Projeto: 70%
    • Calendário de entregas:
      • 21/08 - Parte 1: modelagem do sistema geral no Ptolemy II (ainda sem executar)
      • 04/09 - Parte 2: modelagem do lado dos dispositivos de forma emulada (executando)
      • 18/09 - Parte 3: modelagem do lado servidor recebendo dados dos dispositivos (executando)
      • 02/10 - Parte 4: modelagem dos sensores e atuadores (executando)
      • 06/11 - Parte 5: servidor em nuvem (computador) recebendo dados vindos dos dispositivos
      • 20/11 - Parte 6: front-end do lado do servidor para visualização e acesso aos dados
      • 27/11 - Parte 7: sistema em larga escala (diversos dispositivos)
      • 04/12 - Parte 8: análise de dados (validação e visualização)
  • Relatório técnico (formato artigo IEEE): 30%
    • Breve introdução e a parte de descrição dos modelos gerados, experimentos e resultados
    • Data de envio (por e-mail): 11/12

Conteúdo da Amazon AWS (para alunos da graduação):

• Parte I:
  • 1. Conceitos básicos da AWS IoT
  • 2. Utilizando regras da AWS IoT
  • 3. Usando o SDK AWS para IoT
  • 4. Gerenciamento de dispositivos com a AWS IoT
  • 5. Agente de mensagens
  • 6. Serviço Device Shadow
  • 7. Trabalhos

Materiais:

• Documentação do IoT Core da Amazon
• Dawid Borycki, "Programming for the Internet of Things: Using Windows 10 IoT Core and Azure IoT Suite (Developer Reference)"
• Charles Bell, "MicroPython for the Internet of Things: A Beginner’s Guide to Programming with Python on Microcontrollers"
• Giacomo Veneri, Hands-On Industrial Internet of Things: Create a powerful Industrial IoT infrastructure using Industry 4.0