Descobrir o IoT industrial com ferramentas de aprendizagem adequadas para estudantes e engenheiros
Heiko Luckhaupt, industrial marketing manager da RS Components, fala sobre a lacuna entre a IoT e o mundo industrial e uma nova plataforma de desenvolvimento aberta, compatível com Arduino, para estudantes e outras pessoas que queiram aprender e diminuir essa lacuna.
A Internet das Coisas (IoT) e a sua variante industrial, também conhecida como Indústria 4.0, são duas tendências globais que prevê mudem o mundo nos próximos anos e mais para o futuro: prevê-se que durante os próximos anos biliões de dispositivos passem a estar ligados à internet. A IoT já está firmemente estabelecida em diferentes setores do mercado, incluindo energia, indústria automóvel e saúde, mas talvez o caso mais notável seja o do mundo industrial.
IoT industrial
Tal como na sua versão dirigida aos consumidores, a IoT industrial (IIoT) possui elementos de gestão segura dos bens, como dispositivos ligados e sistemas incorporados, que são acessíveis por vários métodos, como dispositivos inteligentes, tipo smartphones e tablets, e que normalmente apresentam interfaces de utilizador altamente personalizáveis. A IoT industrial também inclui a implementação de sensores e processamento altamente automatizado que aproveita esta nova inteligente interligada. Por exemplo, é possível recolher dados ambientais através de sensores que podem depois ser enviados para a nuvem ou outras estruturas de TI através de gateways IP e de redes. As informações de funcionamento básicas podem ser reenviadas para os utilizadores, os sistemas também podem tomar decisões autónomas em tempo real com base em sistemas analíticos informáticos próprios de ambientes fabris inteligentes, por exemplo. Isto pode melhorar significativamente a eficácia operacional dos sistemas de controlo e automatização ou pode ser utilizado em manutenção preditiva ou ainda noutros novos serviços.
A IoT está a passar por um rápido desenvolvimento, tanto em ambientes académicos como industriais. Um pouco por todo o mundo, estudantes e criadores aprendem linguagens de programação de alto nível e começam a desenvolver aplicações de IoT com recurso a IDE e hardware aberto. Estas plataformas de desenvolvimento de IoT são altamente flexíveis e estão a tornar-se cada vez mais economicamente acessíveis e, portanto, disponíveis para todos. A RS suporta esta tendência ativamente ao disponibilizar equipamento económico para desenvolvimento e criação de protótipos, software de design grátis, informações e outros recursos de design através da sua iniciativa DesignSpark, por exemplo.
Contudo, os engenheiros industriais estão numa posição privilegiada e podem desenvolver aplicações de automatização IoT mais esotéricas que utilizam hardware criado segundo normas e protocolos industriais, como MQTT, MODBUS e PROFINET, e recorrendo em muitos casos a linguagens de programação protegidas.
Ao nível das aplicações, os mundos da eletrónica e da automatização estão a fundir-se. Mas em termos de plataformas tecnológicas, a situação é muito diferente. Embora a eletrónica esteja a ser impulsionada pela grande disponibilidade de hardware e software aberto e pela rápida criação de protótipos, o foco da automatização é a melhoria da fiabilidade dos dispositivos e a segurança da transmissão dos dados. Precisamos de educação e de ferramentas que possam colmatar a lacuna entre estes dois mundo, a IoT e a sua versão industrial.
Educação
Os estabelecimentos educativos, como as escolas e as universidades, estão cada vez mais a tentar desenvolver ambientes em que a criatividade em engenharia é encorajada e em que as ideias se possam traduzir em designs concretos. Para garantir que os estudantes e os criadores possuem o conhecimento necessário para concretizar as suas ideias, inovar e criar neste complicado cenário é preciso desenvolver as capacidades relevantes. São necessários recursos adequados a todos os níveis de conhecimento e métodos de aprendizagem, com exemplo práticos, ferramentas de software e kits de desenvolvimento específicos para um mercado.
A RS estabeleceu estreitas parcerias com escolas e universidades através das quais fornece diversas gamas, continuamente atualizadas, dos produtos e tecnologias mais relevantes. Por exemplo, a empresa lançou recentemente o programa Centro Educativo (Education) através do qual apoia estabelecimentos académicos. Este programa foca-se numa grande variedade de soluções, com ênfase na engenharia industrial, incluindo robótica, automatização industrial e engenharia eletrónica, além de aplicações mecânicas, como a impressão em 3D, automatização de processos e controlo de movimento.
Gateway de aprendizagem
Para ajudar os estudantes, os criadores e os criadores de software na transição de simples projetos e protótipos de IoT para aplicações industriais básicas, o SIMATIC IOT2020 da Siemens é uma ferramenta muito importante para laboratórios universitários e em ambientes académicos ativos no campo da eletrónica e da automatização. O IOT2020 é um gateway de IoT industrial, compatível com Arduino, e que faz a ponte entre estes dois mundos ao combinar a flexibilidade dos ecossistemas de código aberto e das linguagens de programação de alto nível com as normas e os protocolos de comunicação estabelecidos. Este sistema é uma forma simples para os engenheiros que querem começar a trabalhar com a IoT industrial e que pretendem superar os desafios de um mundo cada vez mais ligado.
Este dispositivo muito económico é fornecido com certificados industriais, UL e CE, por exemplo. Apesar de ser adequado para uma grande variedade de clientes industriais, também é perfeito para fins educativos e é a plataforma ideal para que os estudantes adquiram rapidamente experiência em desenvolvimento prático.
Também permite que empresas e criadores desenvolvam, alterem e transformem ideias em projetos e aplicações industriais profissionais.
O IOT2020 é um gateway para IoT aberto e flexível, concebido para a operação industrial constante. Pode ser utilizado para recuperar, processar, analisar e enviar dados para praticamente qualquer tipo de dispositivo devido às suas diversas interfaces, incluindo Ethernet, USB e micro SD. O gateway compatível com software de código aberto, como o Arduino IDE e o Linux, e também hardware de terceiros, como PLC e sensores de diversas marcas, através de Modbus ou PROFINET. O produto também é compatível com shields para Arduino e várias linguagens de programação, incluindo linguagens de alto nível, como Java, C++ e JSON, através de IDE, incluindo Eclipse e os compiladores para Yocto Linux. Também pode ser expandido através de uma porta PCIe integrada. Compatível com o Arduino IDE e shields para Arduino, permite que os estudantes e os criadores desenvolvam os seus projetos de bancada e comecem a familiarizar-se com as normas e protocolos de comunicação industriais.
No geral, o novo sistema combina normas industriais com a flexibilidade de hardware e software abertos e será uma ferramenta valiosa para os estudantes e criadores que se confrontam com o desafio de desenvolver aplicações industriais num mundo cada vez mais hiperligado.
