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Engenharia de Produção 
Paloma Cardoso de oliveira - ra 265212020
Mundo 4.0 e inovação 
Portfólio de desafios 
Guarulhos
2022
Paloma Cardoso de oliveira 
Mundo 4.0 e inovação 
Portfólio de desafios 
Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia de Produção do Centro Universitário ENIAC para a disciplina de Mundo 4.0 e Inovação.
Profa. Maria Cristina Tagliari Diniz
Guarulhos 
2022
Respostas
Resolução 
Detalhar quais são os protocolos mais utilizados em dispositivos IoT
Protocolo avançado de enfileiramento de mensagens (AMQP)
 AMQP é um protocolo de camada de aplicação (software) que oferece roteamento e enfileiramento para um ambiente de middleware orientado a mensagens. Ele é usado para conexões ponto-a-ponto confiáveis ​​e suporta a troca de dados perfeita e segura entre os dispositivos e a nuvem. O AMQP possui três componentes distintos, a saber, Exchange, Message Queue e Binding. Esses três garantem uma troca confiável e bem-sucedida e um armazenamento de mensagens. Eles também denotam a relação entre duas mensagens. 
 
Protocolo de aplicação restrita (CoAP)
 CoAP é um protocolo de rede restrita e largura de banda restrita para dispositivos limitados. Esse protocolo permite que o cliente envie uma solicitação ao servidor e o servidor envie uma resposta em HTTP de volta ao cliente. Ele usa o User Datagram Protocol (UDP) para implementação light e minimiza o uso de espaço. O protocolo emprega o formato de dados binários EXL. O protocolo CoAP é usado principalmente em automação, microcontroladores e celulares. O protocolo despacha uma solicitação para o terminal da aplicação da casa e retorna a resposta da aplicação aos serviços e recursos. 
Serviço de Distribuição de Dados (DDS)
 O DDS é um protocolo de comunicação ponto a ponto flexível. Ele faz tudo, desde a execução de pequenos dispositivos até a conexão de redes de alto desempenho. O DDS simplifica a implantação, aumenta a confiabilidade e minimiza a complexidade.
 
Transporte de Telemetria da Fila de Mensagens (MQTT)
 O MQTT, também conhecido como protocolo de assinatura/publicação, é um protocolo de mensagens leve e o mais preferível para dispositivos IoT. Ele coleta dados de vários dispositivos e supervisiona dispositivos remotos. Ele é executado sobre o Transmission Control Protocol (TCP) e oferece suporte à troca de mensagens orientada a eventos por meio de redes sem fio. O MQTT é usado principalmente em dispositivos que exigem menos memória, por exemplo, sensores no carro e smartwatches. 
Protocolo de comunicação máquina a máquina (M2M)
 Refere-se a um protocolo aberto para indústria. O M2M foi criado para gerenciar dispositivos IoT remotamente. Esses protocolos econômicos usam redes públicas. O M2M cria um ambiente onde duas máquinas se comunicam mutuamente e trocam dados. Tal protocolo reforça o automonitoramento das máquinas e permite que os sistemas se adaptem de acordo com o ambiente variável. É usado principalmente para casas inteligentes, veículos e caixas eletrônicos.
Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP)
 O XMPP tem um design único. Foi desenvolvido em XML aberto (Extensible Markup Language). Ele emprega um mecanismo push para trocar mensagens síncronas. O XMPP flexível pode se integrar perfeitamente a quaisquer alterações. XMPP funciona como um indicador de presença. Ele exibe o status de disponibilidade dos servidores. Além do WhatsApp, Google Talk e outros aplicativos de mensagens instantâneas, o XMPP também é útil em jogos online, Voice over Internet Protocol (VoIP) e sites de notícias. 
Bluetooth
 O Bluetooth é amplamente usado para comunicação de curto alcance e é um protocolo IoT padrão para transmissão de dados sem fio. Sua versão de baixo consumo de energia é Bluetooth Low Energy (BLE). A versão mais recente, BLE 5.0, suporta aplicações de baixa taxa de dados e um alcance estendido de até 150 metros. Recursos como balizamento e serviços de localização ajudaram a implementá-lo em uma ampla gama de aplicações de fitness e automotivas. Pode suportar topologia em estrela. As versões mais recentes suportam topologia de malha, estendendo a rede usando a rede de muitos para muitos dispositivos adequada para aplicações de automação residencial.
Zigbee
 O ZigBee usa a camada física e de link padrão IEEE 802.15.4, operando na banda ISM de 2,4 GHz e oferece um alcance de até 300 pés. Ele suporta topologia de malha. Portanto, a rede pode ser estendida por uma distância maior usando operações multi-hop. O protocolo é altamente interoperável e inclui bibliotecas padrão de modelos de dados, segurança e procedimentos de gerenciamento de rede. O ZigBee tem baixo consumo de energia, descoberta de nós, detecção de pacotes duplicados, descoberta de rotas, modo de suspensão e confiabilidade. É amplamente utilizado em residências inteligentes e aplicações de automação predial.
Z-Wave
 Z-Wave é uma tecnologia sem fio de baixo consumo projetada para aplicações de automação residencial IoT. Oferece comunicação confiável e de baixa latência de pequenos pacotes de dados com taxas de dados de até 100kbit/s. Ele suporta topologia de malha com um máximo de 232 nós em uma única rede. Ele funciona em 868 MHz para a região da Europa e 915 MHz para a América do Norte e Austrália, fornecendo uma taxa de dados de 100 Kbps.
6LowPAN
 IPv6 Low-power Wireless Personal Area Network (6LowPAN) é uma tecnologia baseada em protocolo de Internet. É um protocolo de rede que define mecanismos de encapsulamento e compressão de cabeçalho. Ele tem a liberdade de banda de freqüência e camada física e também pode ser usado em várias plataformas de comunicação, incluindo Ethernet, WiFi, 802.15.4 e ISM sub-1GHz. Ele foi desenvolvido para despachar pacotes IPv6 pelas redes baseadas em IEEE802.15.4 e implementar muitos padrões IP abertos, incluindo TCP, soquetes da Web, UDP, HTTP, COAP e MQTT. O padrão fornece nós endereçáveis ​​de ponta a ponta, permitindo que um roteador vincule a rede ao IP. O 6LowPAN é uma rede mesh robusta, escalável e auto-reparável.
Thread
 Thread, baseado em vários padrões, incluindo IEEE802.15.4, IPv6 e 6LoWPAN, é um novo protocolo de rede IPv6 baseado em IP direcionado para o ambiente de automação residencial. Ele complementa principalmente o WiFi e oferece uma solução baseada em IP resiliente para IoT. Thread reforça uma rede mesh utilizando transceptores de rádio IEEE802.15.4. Ele gerencia até 250 nós com altos níveis de autenticação e criptografia.
Wi-fi
 WiFi é um protocolo de comunicação sem fio. O WiFi usa a topologia de rede em estrela e o ponto de acesso pode ser usado como um gateway para a Internet. Cada ponto de acesso pode se conectar a um máximo de 250 dispositivos, e a maioria das soluções disponíveis comercialmente suportam até 50 dispositivos. O 802.11-b/g/n opera em 2,4 GHZ e fornece taxa de dados de 150-200 Mbps no ambiente doméstico ou no escritório, normalmente em uma faixa de 50 metros. O padrão 802.11-ac mais recente funciona em 5 GHz e fornece uma taxa de dados de 500 Mbps-1 Gbps.
Celular
 Muitas aplicações de IoT usam redes celulares existentes, como 3G, 4G LTE e 5G para comunicação de dados. O 3G usa 2100 MHz e oferece uma taxa de dados de 384 Kbps-10Mbps, e o 4G LTE oferece uma alta taxa de dados de 3Mbps-10 Mbps a 2700 MHz. Eles são inadequados para a maioria dos aplicativos de IoT devido ao alto consumo de energia e altos custos de implementação. Cat-M1 e NB-IOT foram introduzidos no 3rd Generation Partnership Project (3GPP) para adoção às redes 4G LTE existentes para comunicação IoT e M2M. O 5G, com maior capacidade do que qualquer rede 4G está em desenvolvimento para aumentar os usuários de banda larga móvel e suportar a comunicação entre dispositivos. Para isso, diferentes técnicas são aplicadas ao 5G, como MIMO, comunicação full-duplex, redes heterogêneas(HetNet), onda milimétrica (mmWave) e fatiamento de rede. Todos os serviços de rede 5G podem ser classificados em três categorias diferentes de acordo com a União Internacional de Telecomunicações (ITU): banda larga móvel aprimorada (eMBB), comunicações massivas do tipo máquina (mMTC) e comunicações ultraconfiáveis ​​e de baixa latência (uRLLC).
NFC
 Near Field Communication (NFC) é um protocolo de comunicação de rádio de alcance ultracurto. Ele usa o padrão ISO/IEC 18000-3 e a banda de freqüência ISM de 13,56 MHz. Ele fornece uma taxa de dados de 100-420 Kbps e um alcance de até 20 cm. Alguns dispositivos NFC podem ler (em conformidade com ISO 15693) etiquetas RFID passivas de alta freqüência, que também funcionam em 13,56 MHz. O NFC fornece comunicação full-duplex na faixa de detecção de substratos metálicos e não metálicos. Ele é usado para pagamento sem contato, sincronização rápida e aplicativos de acesso a conteúdo digital.
Sigfox
 A Sigfox é um provedor de rede privada semelhante aos provedores de serviços de telefonia ou celular, focado em atender clientes em IoT. Ele usa bandas ISM sub-GHz (868 a 869 MHz ou 902 a 928 MHz) e suporta um longo alcance (até 50 km) usando a topologia em estrela. Embora a comunicação do Sigfox seja bidirecional, a carga útil da estação base para o nó é escassa. É usado para sensoriamento remoto, onde pequenas quantidades de dados precisam ser transmitidas esporadicamente com requisitos de alta vida útil da bateria. Para saber mais sobre o Sigfox.
LoRaWAN
 LoRaWAN é um protocolo de comunicação WAN sem fio de baixa potência na faixa de freqüência sub-GHz (433/ 868/ 915 MHz). Tem uma taxa de dados típica de 0,3-50 Kbps e pode cobrir um alcance de até 15 km. A distância mais alta é alcançada diminuindo dinamicamente as taxas de dados. Ele foi projetado para fornecer comunicação de baixo consumo de energia, baixo custo, segura e full-duplex para IoT, M2M, Smart City e aplicações industriais. Para saber mais sobre LoRaWan.
 Citar alguns dispositivos de internet das coisas aplicados a sua área de conhecimento salientando aplicação e principais características
 O machine learning pode ajudar sua empresa a compreender os padrões ocultos nos dados coletados pelos dispositivos IoT, analisando grandes volumes por meio de algoritmos sofisticados. A inferência do machine learning pode complementar ou substituir processos manuais por sistemas automatizados para melhorar a operacionalização dos processos críticos. Na prática, as empresas unem o machine learning ao IoT para evoluir sua capacidade preditiva, de modo a obter novos insights de negócios, bem como automatizar processos e conseguir resultados continuamente mais eficientes. Por exemplo, usando o machine learning, uma empresa pode automatizar a inspeção de qualidade de seu chão de fábrica, melhorando o rastreamento de defeitos, de modo a prever erros e falhas de acordo com padrões previamente coletados.
Salientar qual sua opinião a respeito do impacto da indústria 4.0 no seu cotidiano, o que mudou e o que irá mudar.
 Com a indústria 4.0 a tendência é que as pessoas desenvolvam um consumo mais consciente, pensando na ecologia. Com o passar dos anos, devido a questões como a sustentabilidade, o consumismo vem sendo aos poucos refreado e, como conseqüência, a indústria precisou repensar a sua forma de atuação. Devido a toda essa transformação, a quarta revolução industrial veio para mostrar para as indústrias que elas não produzirão necessariamente em grandes quantidades, como era feito anteriormente, pois a produção diminuirá, mas tudo será feito de forma mais personalizada devido à tecnologia. Resumidamente, o avanço nos conceitos de Big Data e na interpretação desses dados (unidos com um maquinário preciso e inteligente) oferecerá a possibilidade de tornar a produção o mais eficiente possível, ou seja, de produzir números extremamente próximos do que será revendido/distribuído, evitando desperdícios de matéria-prima e afins. A indústria 4.0 veio para aumentar o rendimento nos mais diferentes pontos do globo e como conseqüência, as pessoas terão uma melhor qualidade de vida, porque ao invés de termos indivíduos atuando dentro de fábricas apertando parafusos, o que teremos são profissionais capacitados na gestão de processos.
Conclusão
As questões apresentadas no trabalho foram respondidas com base no estudo de Mundo 4.0 e Inovação. Foram utilizados todos os materiais disponíveis do curso e como acréscimo para um maior enriquecimento de estudo foram feitas pesquisas com referencial bibliográfico. 
No presente estudo podemos perceber a importância do Mundo 4.0, o estudo envolvendo a matéria tem significância fundamental para o meio ambiente, mudanças, às vezes, simples e pequenas, podem trazer uma diferença muito grande para o planeta e para as pessoas em geral. 
Referências
Eniac Centro Universitário de Excelência – Gestão de Tecnologia