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04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1GpOk… 1/39 GESTÃO DA INDÚSTRIA 4.0GESTÃO DA INDÚSTRIA 4.0 ASPECTOS ESSENCIAISASPECTOS ESSENCIAIS DA INDÚSTRIA 4.0 EDA INDÚSTRIA 4.0 E INTERNET DAS COISASINTERNET DAS COISAS Au to r ( a ) : M e . M a r i o H e n r i q u e B u e n o M o re i ra C a l l e f i Pa re c e r i s t a : M a . Fe r n a n d a C r i s t i n a Fe r ro M a l a c o s k i Tempo de leitura do conteúdo estimado em 1 hora e 15 minutos. 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1GpOk… 2/39 Introdução Olá, estudante! Você já parou para pensar que, nas últimas décadas, o desenvolvimento tecnológico industrial tornou-se acelerado? Relacionado a isso está o fato de as empresas enfrentarem um mercado altamente competitivo. Dessa forma, as organizações podem utilizar as tecnologias para melhorar seu desempenho e se manterem competitivas. Além disso, com o advento da indústria 4.0, as organizações começaram a enxergar que não apenas podem automatizar suas atividades, mas também digitalizá-las, permitindo um controle ainda mais autônomo e inteligente. Com base nesses conhecimentos, você, como pro�ssional que irá atuar na área industrial, torna-se mais apto a entender o que é o advento da indústria 4.0, quais são as tecnologias relacionadas a esse contexto, dentre outros conceitos. Vamos começar? Bons estudos! Introdução aos Estudos da Gestão 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1GpOk… 3/39 O desenvolvimento tecnológico é de extrema importância para toda a sociedade, pois, ao longo da história, sempre nos deparamos com novas tecnologias, as quais possibilitaram uma melhoria na qualidade de vida. Por exemplo, antes da invenção e da popularização dos aviões, viagens continentais levavam vários meses, atualmente, em poucas horas, é possível viajar de um continente ao outro. No contexto industrial, houve vários marcos, que são chamados de revoluções industriais. Cada revolução industrial apresenta características próprias, porém todas elas serviram como uma forma de tornar o desempenho operacional superior ao desenvolvido anteriormente. Atualmente, estamos passando pela quarta revolução industrial, porém, antes de entendermos mais sobre ela, precisamos entender adequadamente todo o processo histórico do desenvolvimento tecnológico industrial. Dessa forma, nesta seção, iremos conhecer as revoluções industriais, especi�cando principalmente as diferenças entre cada um desses adventos históricos. Revoluções Industriais Antes da primeira revolução industrial, o modelo de produção era marcado pela produção manual, em que uma baixa quantidade de produtos era fabricada (SACOMANO, 2018). Além disso, existia um ambiente em que a produção, por ser manual, apresentava características altamente não padronizadas. Segundo Sacomano (2018), a baixa produtividade e o crescimento da demanda levaram famílias a se reunirem em busca de aumentar sua produção. Nesse contexto, em 1767, James Hargreaves desenvolveu o tear mecânico (retratado na imagem a seguir); esse é um equipamento para �ação que se popularizou rapidamente na Inglaterra. da Indústria 4.0 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1GpOk… 4/39 Figura 1.1 – Tear mecânico Fonte: Sacomano (2018, p. 18). #PraCegoVer: a imagem apresenta uma ilustração de tear mecânico. Ele é composto de uma estrutura metálica em cada lateral do equipamento. No meio, existem as estruturas que possibilitam o processo de tecelagem, e, na parte superior, existe uma roda, que é responsável por acionar o mecanismo de tecelagem. Posteriormente, em 1769, Richard Arkwright desenvolveu o tear hidráulico, que possibilitou maior avanço que o tear mecânico. Porém, o principal advento da primeira revolução industrial foi a invenção da máquina a vapor pelo inglês James Watt. Essa invenção possibilitou maior produtividade. Todavia, apesar das vantagens da primeira revolução industrial, ela apresenta também desvantagens, visto que os trabalhadores eram expostos a condições precárias de trabalho, com alta carga de trabalho, além da existência do trabalho infantil (SACOMANO, 2018). 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1GpOk… 5/39 Dessa forma, o século XVIII foi marcado pelo advento da primeira revolução industrial. Porém, o avanço tecnológico seguiu durante o século XIX e, diante do aumento da produtividade da indústria do aço, diversos novos equipamentos surgiram no contexto industrial. Além disso, a energia elétrica também possibilitou que a área industrial se desenvolvesse ainda mais (ALMEIDA, 2019). Além dos avanços tecnológicos, a segunda revolução industrial também foi impactada por métodos de produção mais e�cientes. Dessa forma, conceitos como a divisão do trabalho, de Taylor, e a produção em massa foram de extrema importância para levar a produtividade a patamares nunca antes vistos. No card a seguir, podemos ver um resumo do que é a produção em massa. Vamos lá? S A I B A M A I S Você sabia que essa primeira revolução industrial foi um verdadeiro marco para a história humana? Ela foi marcada pela saída de uma produção altamente manual para uma produção mecânica. Para você saber um pouco mais sobre o advento da primeira revolução industrial e sobre os principais fatores que levaram a ela, leia o artigo disponível a seguir: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/wp-content/uploads/artigo- cienti�co/pdf/revolucao-industrial-na-inglaterra.pdf Fonte: Elaborado pelo autor. https://www.nucleodoconhecimento.com.br/wp-content/uploads/artigo-cientifico/pdf/revolucao-industrial-na-inglaterra.pdf 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1GpOk… 6/39 Fonte: dervish37 / 123RF. Uma característica marcante do modelo de produção em massa era que havia elevada padronização. Apesar de esse nível de padronização possibilitar aumento da especialidade e redução de custos, ao longo do tempo, os consumidores começaram a demandar produtos mais diversi�cados e com certo nível de customização. Outro ponto importante é que a segunda revolução, do ponto de vista histórico, durou do século XIX até o �nal da Segunda Guerra Mundial. A Segunda Guerra Mundial, apesar de ter sido um triste episódio da história humana, possibilitou, para o contexto industrial, que as indústrias evoluíssem ainda mais, pois existia uma grande pressão para que o nível de produtividade dos recursos de guerra fosse cada vez maior. Com o �m da Segunda Guerra Mundial, diversos países �caram devastados, necessitando de um grande esforço de reconstrução. Nesse contexto, iniciou-se a terceira revolução industrial. Produção em massa: 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1GpOk… 7/39 Um desses países que precisava de reconstrução era o Japão. Diante da necessidade de reconstruir e da falta de recursos, existiu uma extensa campanha para conscientizar a sociedade que era preciso uma visão de fazer mais com menos, ou seja, reduzir o consumo de recursos. Sabendo dessa barreira do uso de recursos, a Toyota, uma empresa do setor automobilístico, decidiu não adotar o sistema criado por Henry Ford, que é a produção em massa. Todavia, decidiu desenvolver um sistema de produção baseado na �loso�a enxuta, que também é conhecida como lean manufacturing (SACOMANO, 2018). Além do paradigma enxuto de produção, a terceira revolução industrial é pautada no surgimento de diferentes tecnologias, as quaisproporcionaram avanços para as empresas e para a sociedade como um todo. Outro grande advento da terceira revolução industrial foi a internet. Por meio da internet, as informações puderam ser trocadas de maneira muito mais rápida entre as empresas, os consumidores puderam realizar suas compras on-line e o mundo tornou-se mais conectado. Diante disso, as indústrias começaram a enxergar o potencial da internet para melhorar suas operações e o contato com seus fornecedores. Um exemplo disso é apresentado por Sacomano (2018): Há registros de que, em 1989, na Chevrolet-Pontiac-GM do Canadá, o grupo de montagem da planta iniciou um serviço experimental de transmissão de pedidos a fornecedores pela internet. Iniciativas parecidas surgiram em vários outros países, como Coreia do Sul e Japão, mas não conseguiram ir muito além (SACOMANO, 2018, p. 24). Todavia, muitas ideias acabaram não se desenvolvendo tanto, visto que muitas tecnologias ainda não estavam estabelecidas e outras eram consideradas de alto investimento para o meio industrial. Porém, com o início do terceiro milênio e a explosão do desenvolvimento tecnológico, muitas tecnologias tornaram-se acessíveis para as empresas. Além disso, diante do desenvolvimento do mercado, a internacionalização e a crescente competitividade levaram ao surgimento da chamada quarta revolução industrial e ao desenvolvimento paralelo do conceito de indústria 4.0 e de seu domínio de estudo (PICCAROZZI; AQUILANI; GATTI, 2018). 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1GpOk… 8/39 O termo “indústria 4.0” foi criado na cidade de Hannover, na Alemanha, durante uma feira de tecnologia apoiada pelo governo alemão buscando intensi�car o avanço tecnológico da indústria nacional. Ao longo dos anos, a quarta revolução industrial e a indústria 4.0 passaram a ser uns dos temas mais estudados no contexto industrial. De acordo com Gilchrist (2016), a quarta revolução industrial é impulsionada por meio da Internet das Coisas (IoT) e da Internet dos Serviços (IoS), tornando-se integrada ao ambiente de manufatura. No entanto, todos os benefícios das revoluções anteriores na indústria surgiram em consequência de eventos que estavam acontecendo na sociedade, ao passo que, com a quarta revolução, temos a chance de orientar proativamente a maneira com que a sociedade é modi�cada. Diferenças Fundamentais entre a Terceira e a Quarta Revolução Industrial A quarta revolução industrial, assim como as três anteriores, é dominada pelas inovações técnicas. Enquanto a mecanização e a eletri�cação dos processos de manufatura levaram às duas primeiras revoluções industriais, a terceira, que é caracterizada pelo aumento da informatização e da automatização, está atualmente transformando-se suavemente na próxima, que é a quarta revolução industrial (PICCAROZZI; AQUILANI; GATTI, 2018). Tanto a terceira quanto a quarta revolução industrial têm grande foco nas Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), isso leva muitos pro�ssionais a não enxergarem uma diferença clara entre essas duas revoluções. Apesar de ambas terem esse aspecto tecnológico, a quarta revolução, de acordo com Piccarozzi, Aquilani e Gatti (2018), é marcada por uma integração técnica dos sistemas cibernéticos-físicos nos processos de manufatura e logística, bem como pelo uso da internet das coisas e serviços nos processos industriais. As novas tecnologias terão impactos diversos na criação de valor, na organização do trabalho e nos modelos de negócio das empresas. Sendo assim, vemos que a quarta revolução industrial vai muito além do conceito básico de desenvolvimento tecnológico, ela abrange um modelo de 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1GpOk… 9/39 desenvolvimento baseado na produção descentralizada, auto-organizada e �exível, substituindo a hierarquia de produção clássica e centralmente controlada. Conhecimento Teste seus Conhecimentos (Atividade não pontuada) Leia o trecho a seguir: “O termo ‘quarta revolução industrial’ se tornou bastante comum nas discussões das rupturas tecnológicas que o século XXI tem vivenciado, mas foi a partir das discussões do World Economic Forum (WEF), lideradas pelo engenheiro e economista Klaus Schwab, criador e executivo principal do WEF, que essa discussão se disseminou [...]”. CORRÊA, H. L. Administração de cadeias de suprimentos e logística: integração na era da indústria 4.0. 2. ed. Rio de Janeiro: Atlas, 2019, p. 361. Considerando a citação apresentada e os conteúdos estudados, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. A quarta revolução é um conceito que se reserva ao desenvolvimento de novas tecnologias. Porque: II. A quarta revolução industrial é possibilitada por tecnologias como Internet das Coisas (IoT), big data, dentre outras. A seguir, assinale a alternativa correta. 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 10/39 a) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justi�cativa correta da I. b) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justi�cativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. d) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. e) As asserções I e II são proposições falsas. A partir da quarta revolução industrial, uma nova estrutura para manufatura avançada está sendo promovida na Alemanha e, cada vez mais, adotada por outros países. Assim, a quarta revolução industrial não está apenas se tornando visível nos países industrializados, mas também naqueles que estão em processo de industrialização. Quarta Revolução Industrial e a Indústria 4.0 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1GpO… 11/39 A estrutura da quarta revolução industrial representa uma fusão de tecnologias digitais e físicas ao longo da cadeia de valor do produto, em uma tentativa de transformar a produção de bens e serviços. É uma abordagem que se concentra na combinação de tecnologias, como manufatura aditiva, automação, serviços digitais e a internet das coisas, e faz parte de um movimento crescente para explorar a convergência entre tecnologias emergentes. Essa convergência tecnológica é cada vez mais chamada de “quarta revolução industrial" e, como suas predecessoras, promete transformar a nossa forma de viver e os ambientes com os quais temos contato. Então, torna-se essencial o correto entendimento do que realmente é a quarta revolução industrial. Em seu cerne, a quarta revolução industrial representa uma fusão sem precedentes entre e por meio das tecnologias digitais, físicas e biológicas e uma transformação antecipada de como os produtos são feitos e usados. Isso já está sendo experimentado com a crescente internet das coisas, em que trocas de informações dinâmicas entre dispositivos em rede estão abrindo novas possibilidades, desde a fabricação até a melhoria do estilo de vida e gerenciamento de risco (MAYNARD, 2015). Da mesma forma, uma rápida ampli�cação das capacidades de impressão 3D está emergindo agora por meio da convergência de tecnologias de manufatura aditiva, compartilhamento e processamento de dados on-line, materiais avançados e sistemas biológicos “imprimíveis”. E estamos apenas começando a ver o uso comercial da convergência potencialmente transformadora entre inteligência arti�cial baseada em nuvem e hardware e software de código aberto, para criar novas plataformas para interfaces homem-máquina inovadoras (MAYNARD, 2015). No contexto brasileiro, as questões relativas à indústria 4.0 ainda estão em etapas iniciais, visto que, de acordo com Bogoviz (2019), no Brasil, não existem documentosnormativos e legais o�ciais relacionados às questões de formação da indústria 4.0, e o interesse por esse conceito é demonstrado apenas por empresas privadas e organismos de pesquisa. De acordo com um relatório da Confederação Nacional da Indústria (CNI), 8% das empresas brasileiras usam pelo menos uma tecnologia digital em suas 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 12/39 atividades, e mais de 50% das empresas brasileiras têm interesse na utilização das vantagens da indústria 4.0 para modernização e apoio à competitividade global de seus negócios (CNI, 2016). Esses dados apresentados pela CNI não mencionam a disposição dos empresários brasileiros em investir em pesquisa cientí�ca e implantação de tecnologias da indústria 4.0, bem como as estratégias adotadas de transição das empresas industriais brasileiras para a indústria 4.0. A partir desses dados, veri�ca-se que o fato de menos de 10% das empresas brasileiras utilizarem tecnologias digitais demonstra que a realidade das empresas está distante do paradigma da indústria 4.0. Pilares da Quarta Revolução Industrial As cadeias de valor da manufatura são complexas. O progresso tecnológico criou várias vantagens para o mundo dos negócios. Novos conceitos, como digitalização, Internet das Coisas (IoT) e Sistemas Cibernéticos Físicos (CPS) ganharam importância em todos os setores, incluindo a manufatura. Esses termos são usados na de�nição da quarta revolução industrial, também conhecida coletivamente como uma estratégia alemã de alta tecnologia para futuras indústrias de manufatura. A indústria 4.0 desencadeia um efeito surpreendente ao transformar os processos de manufatura e produção nas indústrias. Em outras palavras, a indústria 4.0 terá um papel signi�cativo na transformação de empresas tradicionais em fábricas inteligentes com a ajuda da Internet das Coisas (IoT) e dos Sistemas Físicos Cibernéticos (CPS) (HOFMANN; RÜSCH, 2017). A abordagem descentralizada tem grande importância na indústria 4.0, que enfatiza o gerenciamento independente de processos e objetos inteligentes em toda a rede; assim, os mundos real e virtual colaboram com os processos. O desenvolvimento de processos integrados e a interação homem-máquina estimulam a complexidade e a agilidade, mas também a transmissão de dados entre as cadeias de valor. Com a ajuda da indústria 4.0, as indústrias ganharão e�ciência operacional em tempo, custo e produtividade. Construir a infraestrutura de IoT oferece plataformas compartilhadas, por meio de sistemas em nuvem entre parceiros de uma determinada cadeia de suprimentos, permitindo, assim, que os processos de negócios possam ser otimizados (LU, 2017). 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 13/39 Levando tudo isso em conta, o conceito de indústria 4.0 ganhou grande importância nos últimos anos. O aumento do uso de sistemas informatizados após a terceira revolução industrial permitiu a criação de sistemas mais digitalizados e integração de rede por meio de sistemas inteligentes. Dessa forma, por meio da indústria 4.0, os sistemas inteligentes permitiriam a substituição do ser humano em certas tarefas e facilitariam o ambiente de trabalho. Sabendo da importância da indústria 4.0, precisamos entender seu signi�cado de maneira adequada. Nesse sentido, de acordo com Hofmann e Rüsch (2017), a indústria 4.0 é um termo coletivo para tecnologias de organizações da cadeia de valor, e os componentes da indústria 4.0 são categorizados como internet das coisas, sistemas físicos cibernéticos, internet de serviços e fábrica inteligente. Além disso, a quarta revolução industrial está pautada em nove pilares fundamentais, de acordo com Quintino (2019). Na �gura a seguir, vemos que os pilares da indústria 4.0 são: internet das coisas, cibersegurança, realidade aumentada, big data, robótica autônoma, impressão 3D, simulação, computação em nuvem e integração de sistemas. 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 14/39 Figura 1.2 – Pilares da indústria 4.0 Fonte: Adaptada de Quintino (2019, p. 14). #PraCegoVer: a imagem apresenta diferentes elementos. Na parte central da imagem, existe um círculo, no qual consta a ilustração de uma indústria e, abaixo dessa ilustração, está escrito “indústria 4.0”. Ao redor desse círculo central, estão nove círculos menores, ligados a esse círculo central por linhas. Partindo do círculo menor que está localizado na parte superior do círculo maior, em sentido horário, nos círculos menores, está escrito: “cibersegurança”, “realidade aumentada”, “big data”, “robótica autônoma”, “impressão 3D”, “simulação”, “integração de sistemas”, “computação em nuvem” e “internet das coisas”. O primeiro pilar que vamos conhecer é a cibersegurança, que é um aspecto importante, visto que, dado o alto grau de digitalização das operações no contexto da indústria 4.0, a invasão por hackers poderia afetar toda a empresa, levando até a sua falência. Portanto, soluções evitáveis e sistemas de defesa são necessários contra os efeitos negativos dos incidentes de invasões. O segundo pilar é a realidade aumentada, que é tecnologia interativa que permite a harmonia entre o mundo virtual e seus usuários, enquanto o mundo virtual é usado como parte do ambiente real. O terceiro pilar é o big data, que se refere a conjuntos de dados grandes, diversos e complexos que afetam a tomada de decisão organizacional de uma empresa em relação a sua estratégia. Portanto, o 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 15/39 aumento no nível de dados e a melhoria das capacidades tecnológicas aceleram a vantagem competitiva das empresas, aumentando a produtividade, a inovação e a competição (JI; WANG, 2017). O quarto pilar é a robótica autônoma. Os robôs são usados nas indústrias de manufatura para resolver tarefas complexas que não podem ser resolvidas facilmente por um ser humano. O uso de mais robôs industriais em fábricas se acelera com a indústria 4.0. Os robôs podem ser usados em várias áreas, como produção, logística e atividades de distribuição, e podem ser controlados remotamente por humanos graças à cooperação de partes robóticas com o controle humano (BAHRIN et al., 2016). O quinto pilar é a impressão 3D, ou também conhecida como manufatura aditiva, que se refere à produção de produtos customizados para as necessidades dos clientes. O sexto pilar refere-se à integração de sistemas. Essa integração pode ocorrer de duas formas: horizontalmente ou verticalmente. A integração vertical refere-se aos sistemas �exíveis e con�guráveis dentro da fábrica e até que ponto eles estão totalmente integrados entre si para obter agilidade. Por outro lado, a integração horizontal trata da integração de parceiros dentro da cadeia de suprimentos (WANG et al., 2016). Os últimos três pilares são explicados mais detalhadamente no infográ�co interativo a seguir. A importância da simulação, computação em nuvem e internet das coisas 1 2 3 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 16/39 #PraCegoVer: o infográ�co interativo, que tem como título “A importância da simulação, computação em nuvem e internet das coisas”, apresenta três botões. O primeiro, ao ser clicado, apresenta o título “simulação” e o texto “as ferramentas de simulação desempenham um papel de suporte em atividades relacionadas à produção, permitindo que soluções sejam testadas em ambiente simulado antes de serem aplicadas na prática”. Ao lado do texto, há a imagem de um homem com óculos de realidade virtual sentado em frente a um monitor. O segundo botão, ao serclicado, apresenta o título “computação em nuvem” e o texto “é a forma de virtualizar os recursos e os serviços e combinar o sistema baseado em cliente/servidor. Traz várias vantagens ao paradigma das tecnologias da informação e comunicação, como ajudar a automatização e integração da cadeia de suprimentos, facilitando o seu gerenciamento e sua administração”. Ao lado do texto, há a imagem de um teclado de notebook e, sobre ele, contém a ilustração de uma nuvem. Abaixo dela há raios que se direcionam a quatro �guras: papel, celular, notebook e monitor. O terceiro botão, ao ser clicado, apresenta o título “Internet das coisas” e o texto “seu principal objetivo é coletar dados de objetos físicos em tempo real e transmiti-los de forma on-line. Com a coleta desses dados, computadores ou dispositivos de nível superior tomam a decisão sobre as operações. E com o seu uso, as operações de negócios se tornam mais ágeis e integradas”. Ao lado do texto, há uma imagem de um notebook, no qual, Simulação As ferramentas de simulação desempenham um papel de suporte em atividades relacionadas à produção, permitindo que soluções sejam testadas em ambiente simulado antes de serem aplicadas na prática. Fonte: gorodenkoff/123RF. 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 17/39 Dessa forma, foi possível o entendimento de quais tecnologias e conceitos são a base para a quarta revolução industrial. Por meio desses pilares, as organizações podem implementar de maneira correta ações para otimizar seu sistema produtivo, visando ao aumento do nível de serviço e à redução constante de custos. Diferenças entre Indústria 4.0 e Quarta Revolução Industrial A literatura expõe que indústria 4.0 e a quarta revolução industrial são sinônimos, ou seja, quando estamos falando de indústria 4.0, estamos diretamente falando da quarta revolução industrial. Então, é preciso ter em mente que não é possível separar o signi�cado desses termos. Todavia, diante do avanço das tecnologias relacionadas à quarta revolução industrial em diferentes áreas de estudo, surgiram conceitos, como a cadeia de suprimentos 4.0, a logística 4.0, o lean 4.0, a medicina 4.0, dentre outros. Essa terminologia 4.0 é utilizada para indicar que tais áreas passaram a implementar os pilares da indústria 4.0, possibilitando coleta e análise de dados em tempo real, virtualização, simulação de cenários, integração horizontal e vertical, dentre outros aspectos. Sendo assim, o termo "indústria 4.0” refere-se ao fenômeno da quarta revolução industrial no contexto das operações de manufatura, no entanto diferentes áreas de aplicação foram impactadas diretamente por essa revolução tecnológica. sobre seu teclado, tem duas mãos. Ao redor dessa imagem há outras ilustrações como: nuvens, cadeados, monitores e, ao centro, a palavra IOT. REFLITA 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 18/39 Portanto, apesar de “indústria 4.0” e “quarta revolução industrial” serem sinônimas, é preciso levar em conta que não apenas o setor industrial foi impactado pelo desenvolvimento tecnológico, mas praticamente todos os campos de estudo. Por exemplo, em áreas como a medicina, na atualidade, é utilizada a inteligência arti�cial para identi�car, de maneira rápida e autônoma, a possibilidade de um indivíduo apresentar ou não uma determinada doença. praticar Vamos Praticar Leia o trecho a seguir: “O modelo que remete à quarta revolução industrial, conhecida como indústria 4.0, teve início na Alemanha em meados de 2012, inicialmente como um programa institucional – de atualização tecnológica – com o objetivo de Sabendo que a quarta revolução industria expandiu-se pelos mais diferentes campos do conhecimento, precisamos entender que as tecnologias utilizadas em cada aplicação irão depender das características da atividade. Po exemplo, na medicina, o uso de sensores e a realidade aumentada são as tecnologias mais importantes, já na área de marketing o uso do big data é a base para se entender o comportamento de compra dos clientes. Fonte: Elaborado pelo autor. 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 19/39 aumentar a competitividade da indústria alemã e modernizar a já desenvolvida indústria local”. ALMEIDA, P. S. Indústria 4.0: princípios básicos, aplicabilidade e implantação na área industrial. São Paulo: Érica: 2019, p. 23. Com base no que foi apresentado, pesquise e selecione um exemplo de uma empresa real ou imagine uma empresa �ctícia do setor grá�co especializada em impressão de livros, considerando que essa empresa está iniciando sua transição para a indústria 4.0. A partir disso, identi�que quais dos fundamentos da quarta revolução industrial devem ser priorizados no contexto do setor grá�co, principalmente aquelas tecnologias que podem otimizar o controle e o desempenho do processo de impressão de livros. No contexto da indústria 4.0, uma das tecnologias consideradas mais essenciais é a Internet das Coisas (IoT). Essa tecnologia apresenta muita relevância, visto que é essencial no contexto da produção autônoma, para que os equipamentos Introdução à Internet das Coisas (IoT) 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 20/39 possam se comunicar uns com os outros, enviando dados e recebendo comandos em tempo real. Sabendo disso, vamos, nesta seção, conhecer o que é realmente a IoT e quais são seus blocos de construção. Definição de IoT A era da internet, iniciada na segunda metade do século XX, introduziu um novo paradigma de comunicação proporcionado pela mudança de tecnologias analógicas em digitais e trazendo a internet e a World Wide Web (www). A revolução digital, aliada à globalização ampliada, abriu as portas para a terceira revolução industrial e teve sua última conquista com a criação de redes sociais, como Facebook, Twitter e Linkedin (USTUNDAG; CEVIKCAN, 2017). Além disso, uma nova geração de tecnologias de comunicação de baixo custo possibilitou que objetos do cotidiano �zessem parte dessas redes sociais, por meio de novos dispositivos. Enquanto isso, os avanços contínuos nas tecnologias de sensor e identi�cação por radiofrequência (RFID) tornam o rastreamento de dados em tempo real muito mais fácil, portanto, permitem a troca constante de dados em tempo real entre as máquinas (USTUNDAG; CEVIKCAN, 2017). Esses avanços geram a criação de sistemas compostos de máquinas, materiais ou coisas que são capazes de se comunicar autonomamente entre si ao longo das atividades da cadeia de valor, criando enormes quantidades de dados disponíveis para análise posterior, todos chamados de IoT. A importância da IoT está diretamente relacionada ao aumento na quantidade de dados que precisavam ser transmitidos em tempo real entre essas "coisas'', juntamente com a expansão da digitalização na indústria de manufatura e o progresso acelerado em dispositivos ciberfísicos so�sticados. Por sua vez, essas mudanças mudaram a natureza dos mercados de oferta e demanda em vários setores (USTUNDAG; CEVIKCAN, 2017). Na Figura 1.3, é apresentado um exemplo da aplicação da IoT no contexto da indústria 4.0. Nela, vemos que o operador pode comunicar-se com as máquinas a partir de seu tablet, onde consegue ver informações em tempo real e transmitir ordens aos braços robóticos. 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 21/39 Figura 1.3 – Exemplo de sistema de produção que utiliza IoT Fonte: Adaptada de Almeida (2019, p. 27). #PraCegoVer: a imagem apresenta diferentes elementos. Na parte central da imagem, existe uma esteira e, nela,estão peças sendo processadas por braços robóticos nas laterais. Na parte inferior, do lado esquerdo da imagem, está um operador segurando um tablet em que consta um símbolo da comunicação wi-�, representando que o operador está recebendo e enviando dados aos braços robóticos. Sabendo da importância da IoT no contexto da indústria 4.0, precisamos conhecer uma de�nição do que realmente é a IoT. Nesse sentido, uma de�nição é apresentada por Almeida (2019), que destaca o seguinte ponto de vista: A internet das coisas (Internet of Things – IoT) consiste na conexão entre redes de objetos físicos, ambientes e veículos e máquinas por meio de dispositivos eletrônicos, permitindo a coleta e a troca de informações. Na indústria de produtos e serviços, a IoT representa diversas tecnologias que anteriormente não estavam ligadas e que, agora, estão conectadas por meio de uma rede baseada em IP (internet protocol) (ALMEIDA, 2019, p. 27). Outra de�nição importante de IoT é apresentada por Sacomano (2018), que salienta: 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 22/39 [...] IoT, consiste em conectar objetos usados diariamente como máquinas, veículos, aparelhos eletrodomésticos, à internet, de forma a poderem ser acessados remotamente, por dispositivos móveis, como celulares, notebooks e tablets ou �xos, como desktops ou outros, que tenham conexão com a internet (SACOMANO, 2018, p. 58). Com essas de�nições, vemos que a IoT não é uma tecnologia por si só, mas um conceito que abrange a junção de diferentes tecnologias para possibilitar que equipamentos possam ter uma estrutura de comunicação com outros aparelhos. Apesar do conceito de IoT originalmente ter sido elaborado por Kevin Ashton, no �nal do século XX, ainda está em total ascendência no mundo inteiro, sendo cada vez mais discutido, tanto em aspectos teóricos como práticos. Um termo importante na utilização da IoT no contexto industrial é “smart”, que, em português, pode ser traduzido como inteligente. Dessa forma, veri�ca-se que, por meio da IoT, os equipamentos tornam-se “inteligentes”, ou seja, são dotados da capacidade de se comunicar com outros equipamentos a sua volta. Essa inteligência também está relacionada ao fato de que a IoT permite que objetos sejam detectados e/ou controlados remotamente em toda a infraestrutura de rede existente, criando oportunidades, para integração mais direta do mundo físico em sistemas baseados em computador, e resultando em maior e�ciência, precisão e benefício econômico, além de redução da intervenção humana. Soluções mais avançadas de IoT permitiram, além dessa inteligência de comunicação, a inteligência relacionada à tomada de decisões. Por exemplo, por meio de sensores, um sistema IoT instalado em um caminhão que transporta alimentos pode veri�car a temperatura deles; se ela estiver fora dos padrões esperados, o próprio sistema, de maneira autônoma, pode mudar a temperatura do ar-condicionado do veículo. Quando, no contexto das soluções relativas à IoT, são utilizados sensores e atuadores, a tecnologia torna-se uma instância da classe mais geral de sistemas ciberfísicos, que também engloba tecnologias como redes, casas, transporte e cidades inteligentes. Cada coisa é identi�cável de forma única por meio de seu 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 23/39 sistema de computação incorporado, mas é capaz de interoperar com a infraestrutura de internet existente. Além disso, estritamente no contexto industrial, a IoT é fundamental para permitir a existência de um ambiente digital, em que os equipamentos podem, em tempo real, enviar dados de sua operação para as plataformas em nuvem. Esses dados podem ser utilizados para diferentes �ns, como veri�cação da existência de algum defeito nas máquinas e constatação de prováveis atrasos na produção. Dessa forma, sem as soluções IoT, é impossível ter um ambiente 4.0, visto que essa tecnologia é uma das bases do advento da indústria 4.0. Blocos de Construção da IoT Segundo Hussain (2017), o conceito de IoT pode ser melhor explicado por quatro blocos: (1) geração de informação (sensoriamento); (2) transmissão da informação (comunicação); (3) processamento da informação (computação); (4) aplicação da informação (serviço). Compreender esses blocos de construção da IoT ajuda a se ter uma visão melhor do signi�cado real e da funcionalidade da IoT. Cada um desses blocos envolve tecnologias especí�cas, que, juntas, habilitam uma solução IoT. O primeiro bloco que iremos conhecer é o de sensoriamento, que envolve a geração da informação, abrangendo as tecnologias capazes de identi�car o funcionamento dos equipamentos ou do ambiente que estão instalados. A integração de sensores/atuadores, tags RFID e comunicação e tecnologias levam à formação de redes IoT. Tal bloco é composto de dispositivos inteligentes interconectados, cooperando e se comunicando entre si para realizar tarefas mútuas (XU; HE; LI, 2014). Esses objetos "inteligentes" têm recursos de detecção, atuação e processamento de dados e podem ser compostos por um ou mais sensores incorporados. Eles têm o potencial de detectar/capturar enormes quantidades de dados, e esse modelo de detecção como serviço é construído sobre a infraestrutura de IoT. Os usuários podem comprar esses sensores inteligentes ou alugá-los por meio de soluções de middleware, como OpenIoT e GSN. As soluções de middleware 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 24/39 destinam-se a interconectar sensores a sistemas de software de back-end (HUSSAIN, 2017). Extração e interpretação de dados úteis de uma grande quantidade de dados detectados e recebidos são muito desa�adoras. Para diferentes aplicações, pode ser o caso de as leituras do sensor de uma área especí�ca serem temporalmente correlacionadas. Nesses casos, técnicas de fusão de dados diferenciados podem ser utilizadas para melhorar a qualidade dos dados coletados, explorando a correlação espacial (BIJARBOONEH et al., 2015). No box a seguir, podemos ver os dois principais fatores relacionados ao problema de geração de informação no contexto IoT. O segundo bloco é o da transmissão, que envolve a transmissão da informação, abrangendo as tecnologias de interconexão, as quais são capazes de transmitir os dados capturados para outras fontes. Nesse contexto, Hussain (2017) indica que a IoT é uma rede abrangente e capaz de fornecer aplicativos e serviços inovadores para a humanidade. A execução e�caz desses serviços requer uma infraestrutura de telecomunicações con�ável. Como a IoT é uma infraestrutura de rede global, ter blocos de dispositivos sensores depende de redes e tecnologias de processamento de informações para troca de dados. A tecnologia de Fonte: everythingpossible / 123RF. Problemas relacionados à geração de dados: a heterogeneidade e o alto volume de dados são grandes problemas no contexto dos dispositivos IoT. A heterogeneidade refere-se ao fato de existirem dados de diferente natureza a serem levantados e, ao mesmo tempo, a quantidade de dados muitas vezes é elevada, di�cultando a posterior transmissão e análise desses dados. 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 25/39 comunicação elegível pode incluir desde redes de área limitada, como ZigBee, redes celulares até instalações emergentes de longo alcance. A tecnologia RFID é considerada a base da IoT, na qual microchips são usados para ler as informações e se comunicar sem �o com o servidor próximo. Redes de sensores sem �o também podem ser consideradas como uma base importante para a IoT, pois interconectam principalmente sensores inteligentes para detectar e relatar. Os dispositivos IoTempregam uma ampla gama de protocolos de rede, aplicativos versáteis e domínios de rede. Além disso, Xu, He e Li (2014) destacam que a ampla popularidade e implantação da IoT é suportada pela interconexão de objetos e dispositivos inteligentes, com vários tipos de tecnologias sem �o. Dentre essas tecnologias sem �o, estão: LTE, 3G, wi-� e wimax. Na atualidade, a tecnologia 5G promete trazer uma evolução ainda maior no contexto da conexão sem �o. Sabendo da importância das tecnologias sem �o, precisamos ter em mente que diferentes redes IoT têm diferentes demandas em termos de conectividade, portanto não há uma solução única que atenda a todos. Se uma alta largura de banda com mais taxa de dados for necessária, o wi-� é adequado, pois também fornece a facilidade de transmissão sem linha de visão. Para baixa taxa de dados, aplicativos de IoT de proximidade, como o ZigBee, são adequados. Da mesma forma, os aplicativos de tempo real têm diferentes taxas de dados e requisitos de atraso em comparação com os de relatórios programados ou periódicos (HUSSAIN, 2017). O terceiro bloco que iremos conhecer é o de computação, que envolve o processamento da informação, abrangendo tecnologias como o big data. Nesse contexto, Hussain (2017) ressalta que os dispositivos inteligentes em redes IoT criam uma grande quantidade de conjuntos de dados contendo vários tipos de informações valiosas. Um dos maiores desa�os é lidar com essa grande quantidade de dados, no entanto soluções para esses problemas técnicos e desa�os para lidar com esses dados surgiram nos últimos anos. A IoT também herda vários problemas de processamento de sinal, a saber, fusão, abstração e sumarização de dados. Para 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 26/39 analisar essa enorme quantidade de big data, tecnologias so�sticadas de amostragem, quantização e extração são necessárias. O quarto bloco é o de serviço, que envolve a aplicação da informação. Para tal �m, são utilizadas soluções baseadas em nuvem, para possibilitar o entendimento adequado das informações coletadas e processadas ao longo dos blocos anteriores. A computação em nuvem é uma plataforma que deve manipular e gerenciar essa enorme quantidade de dados gerados por dispositivos IoT. A computação em nuvem oferece acesso aos dados armazenados de qualquer lugar, a qualquer hora e, posteriormente, expandindo os serviços, independentemente do hardware do usuário �nal. A computação em nuvem apresenta vários benefícios se comparada à computação convencional em termos de custo, escalabilidade, desempenho e manutenção (SARKAR; CHATTERJEE; MISRA, 2015). Portanto, a arquitetura IoT centrada na nuvem fornecerá recursos de armazenamento e computação para dados detectados agregados. Posteriormente, técnicas de análise e mineração de dados são aplicadas para recuperação de informações e descoberta de conhecimentos sobre os dados coletados por sensores IoT (SARKAR; CHATTERJEE; MISRA, 2015). Conhecimento Teste seus Conhecimentos (Atividade não pontuada) A Internet das Coisas (IoT) pode ser de�nida como uma “interconexão de coisas” usada para detectar e relatar informações do mundo real. Os aplicativos e o uso 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 27/39 da internet estão se expandindo diariamente, e a IoT é a nova abordagem para incorporar a internet à vida pessoal, pro�ssional e social. HUSSAIN, F. Internet of things: building blocks and business models. Berlin: Springer International Publishing, 2017. Considerando as informações apresentadas sobre a IoT, analise as a�rmativas a seguir. I. A IoT abrange uma gama de diferentes tecnologias, dentre elas, RFID, sensores e GPS. II. O termo IoT surgiu no início da década de 2010, sendo uma revolução no contexto tecnológico para as indústrias. III. Os sistemas considerados como IoT enfrentam di�culdades para lidar com a heterogeneidade dos dados. IV. De maneira geral, convencionou-se considerar que existem sete blocos principais de construção da IoT no contexto industrial. Está correto o que se a�rma em: a) I e II, apenas. b) I e IV, apenas. c) III e IV, apenas. d) I e III, apenas. e) II e III, apenas. 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 28/39 As soluções da internet das coisas (IoT) possibilitam que os equipamentos estejam conectados entre si, gerando a oportunidade de o usuário interagir diretamente com o aparelho de maneira remota. No contexto industrial, essas soluções IoT proporcionam um grande avanço, visto que permitem que as empresas coletem e analisem dados em tempo real, melhorando o controle e o planejamento do processo. Dessa forma, nesta seção, vamos conhecer as tecnologias e os dispositivos básicos no âmbito da IoT bem como algumas das aplicações de negócios da IoT. Tecnologias e Dispositivos no Âmbito da IoT O conceito da IoT gira em torno de redes de sensores de coleta de dados de recursos muito diferentes, que vão desde relógios, carros autônomos e termostatos até instalações de manufatura, que processam na borda ou na nuvem, dependendo do modelo de negócio; e, dessa forma, cria valor para o usuário, seja ele corporativo ou consumidor, geralmente ambos (USTUNDAG; CEVIKCAN, 2017). A Figura 1.4 mostra um ecossistema IoT básico com diferentes camadas. Em cada camada, uma mistura de componentes de hardware, software e serviço cria uma parte da cadeia de valor. Soluções da Internet das Coisas 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 29/39 Figura 1.4 – Camadas de componentes da IoT Fonte: Adaptada de Ustundag e Cevikcan (2017, p. 175). #PraCegoVer: a imagem apresenta as três camadas de componentes da IoT. Da esquerda para a direita. A primeira camada é de back-end, que apresenta um texto escrito “Computação em nuvem, armazenamento, big data etc.”. Posteriormente, existe uma seta azul apontando para a esquerda, uma seta preta apontando para a direita e outra cinza apontando para a esquerda. Posteriormente, é apresentada a segunda camada, que é de conectividade, a qual apresenta um texto escrito “3G, 4G, NBIoT, RF, internet, wi-�, bluetooth etc.”. Posteriormente, existe uma seta azul apontando para a esquerda, uma seta preta apontando para a direita e outra cinza, apontando para a esquerda. Posteriormente, é apresentada a terceira camada, que é de front-end, a qual apresenta um texto escrito “Dispositivos de IoT, coisas, edge, analytics etc.”. Sobre essa questão tecnológica, temos que a IoT surgiu como uma das áreas promissoras e proeminentes das comunicações 5G. Como o 5G prevê a interconexão de milhões de dispositivos em todo o mundo, a IoT será vista como parte integrante de várias aplicações, como cidades, serviços de transporte e redes inteligentes. Para realizar uma operação bem-sucedida de uma era de IoT, uma rede de IoT requer que cada dispositivo seja conectado a seu gateway de utilitário, direta ou indiretamente. Portanto, esses dispositivos precisam ser equipados com sensores inteligentes que coletam seus dados e os encaminham para um centro de operação de rede para processamento posterior (HUSSAIN, 2017). Muitos tipos de redes IoT, incluindo redes centralizadas e distribuídas, foram propostos. No entanto, as comunicações para uma rede IoT representam um 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 30/39 desa�o importante para uma operação bem-sucedida. Muitas tecnologias de comunicação podem funcionar em conjunto com uma rede IoT, no entanto, neste tópico, focamos uma forma particular de tecnologia, ou seja, as comunicações cooperativas, que,quando utilizadas em uma rede IoT, prometem grandes ganhos de rede (HUSSAIN, 2017). Sabendo disso, precisamos conhecer os tipos de sensores utilizados para redes IoT. Há uma in�nidade de sensores e atuadores que podem ser usados para criar várias formas de redes IoT, os principais são: sensores ópticos de luz ambiente da máquina; sensores de aceleração/inclinação; sensores de posição e presença; sensores de movimento, velocidade e deslocamento; sensores de umidade e temperatura; sensores de vazamentos e níveis; e sensores elétricos e magnéticos (KELLY; SURYADEVARA; MUKHOPADHYAY, 2013). Os candidatos atuais e comuns para a comunicação entre esses nós sensores são da família de comunicações móveis, incluindo sistema global para comunicações móveis (GSM), sistema geral de pacotes de rádio (GPRS), sistema universal de telecomunicações móveis (UMTS)/3G, evolução de longo prazo (LTE)/4G, comunicações por satélite, redes de rádio licenciadas ou não licenciadas e comunicações por linha de energia (PLC). Esses nós sensores, quando transmitem ou recebem dados, estabelecem links de rádio e são, portanto, denominados nós ou dispositivos IoT, além dos nós sensores comumente conhecidos (HUSSAIN, 2017). Além disso, sabendo que qualquer coisa que tenha capacidade de conexão será conectada e poderá se comunicar por meio de sensores sem �o ou RFIDs ou dispositivos semelhantes, essas “coisas” se comunicarão e compartilharão uma grande quantidade de dados entre si e com as pessoas também. Esses dados brutos são e precisam ser classi�cados e organizados de acordo com os requisitos do aplicativo. Esses dados coletados recebem o nome de big data, pois possuem alto volume e imensa variedade de informações e requerem alta velocidade de processamento. Esse sistema IoT exige não apenas um processamento econômico, mas uma automação exclusiva dos dados resultantes. Nesse sentido, o uso de uma plataforma de computação em nuvem é importante para atender a todos esses requisitos, em geral. No slide a seguir, podemos ver os dois principais fatores relacionados ao problema de geração de informação no contexto IoT. 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 31/39 Dessa forma, vemos que a IoT não é uma tecnologia por si só, mas sim abrange uma gama de inúmeras tecnologias em cada uma das camadas que apresenta. Sendo assim, existe a necessidade de as empresas entenderem corretamente a sua demanda em relação à solução IoT, podendo, dessa forma, selecionar mais adequadamente as tecnologias que que estarão presentes em cada uma das camadas, já que muitas empresas não compram soluções IoT prontas, mas sim elaboram soluções próprias. Aplicações de Negócios da IoT Com a proliferação de sensores conectados, que criam um mundo digital cada vez mais quanti�cável e acessível, os dados obtidos a partir de dispositivos físicos interconectados de forma autônoma permitem a tradução de um mundo físico em um digital. Por meio da análise do big data obtido de um mundo digitalizado tão grande, é possível compreender as tendências atuais em vários mercados e estruturas e, assim, empresas, economias ou países podem fazer novas projeções sobre vários mercados, bem como atividades pessoais e do setor público. Resumidamente, isso explica como a IoT cria valor para as empresas e a economia em geral (USTUNDAG; CEVIKCAN, 2017). Geralmente, existem quatro impulsionadores de mercado que ampli�caram a integração de IoT nos sistemas econômicos atuais, como maior penetração da internet; maior adoção de dispositivos móveis; baixo custo dos sensores; e continuação da Lei de Moore em CPUs (USTUNDAG; CEVIKCAN, 2017). Existem diferentes maneiras de criar valor por meio do uso de soluções de IoT, que são principalmente moldadas pela dinâmica especí�ca do setor. Porém, de Variedade de informações de dados: signi�ca que os dados de IoT são de natureza diversa e podem ser estruturados ou não estruturados com diversos modelos de dados, tipos, formatos e linguagens de consulta e de diversas fontes de dados. 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 32/39 forma geral, o uso da IoT e dos seus aplicativos está mudando as formas de fazer negócios. Por exemplo, na agricultura, a tecnologia possibilitou o que chamamos de “agricultura inteligente”. O uso de soluções IoT na agricultura inteligente inclui sensores que ajudam os fazendeiros a monitorarem a umidade do solo e os minerais e a ajustarem a rega necessária para obter o rendimento máximo. Por outro lado, a computação ciente do contexto ajuda os agricultores a preverem a melhor época para colher de acordo com as mudanças meteorológicas ou pode ajudá-los a utilizar tecnologias de cadeia de frio para transporte de produtos agrícolas da maneira mais saudável e econômica (USTUNDAG; CEVIKCAN, 2017). No contexto do setor industrial, o desa�o comum enfrentado pelos fabricantes é prever a demanda certa versus oferta e reduzir o lead-time de fabricação. Consequentemente, torna-se inevitável para eles equiparem os recursos e processos corretos, juntamente com a tecnologia, para trazer produtos revolucionários e serviços de classe mundial. Os fatores que in�uenciam a incerteza na gestão da cadeia de suprimentos são a concorrência global, a falta de adaptabilidade e o atraso na entrada no mercado. A tecnologia IoT supera esses desa�os, o que transforma signi�cativamente a indústria da cadeia de suprimentos. Por exemplo, a IoT pode ser aproveitada para rastrear a localização da remessa e a velocidade do veículo e para que os usuários sejam alertados sobre atrasos nas entregas (MANAVALAN; JAYAKRISHNA, 2019). Além disso, a tecnologia IoT pode ser implantada no monitoramento da condição de um equipamento de um local remoto. Produtos sensíveis à temperatura podem ser monitorados com sensores e os dados podem ser comunicados pela internet. Por exemplo, produtos perecíveis são desperdiçados durante o trânsito. A con�uência de internet, wireless, análise preditiva e tecnologias de nuvem pode mudar todas as operações da cadeia de suprimentos e agregar mais valor a ela (YANG et al., 2011). Usando a IoT, esse desperdício pode ser minimizado, pois ela monitora a condição dos produtos perecíveis e envia o status para as partes interessadas da cadeia de suprimentos (ACCORSI et al., 2017). 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 33/39 praticar Vamos Praticar Leia o trecho a seguir: “Na Indústria 4.0, espera-se que a IoT ofereça soluções transformacionais promissoras para a operação e função de muitos sistemas industriais existentes nas empresas digitais dos complexos ecossistemas industriais de amanhã. A IoT tem encontrado seu caminho na produção ao mesmo tempo que revoluciona os sistemas de manufatura existentes. Portanto, é considerado um capacitador chave para a próxima geração de manufatura avançada, a Indústria 4.0.”. XU, L. D.; XU, E. L.; LI, L. Industry 4.0: state of the art and future trends. International Journal of Production Research, v. 56, n. 8, p. 2941-2962, 2018. Com base no que foi apresentado, pesquise e selecione um exemplo de uma empresa real, ou imagine uma empresa �ctícia que fabrica empilhadeiras, que enfrenta di�culdades de controlar e monitorar a logística interna da empresa, principalmente no que tange à identi�cação de que fase da produção está cada empilhadeira em fabricação. Sendo assim, a partir disso, detalhe quais deverão ser as características da solução IoT adequada pela empresa em questão. Para isso, detalhe como funcionaria o sistema IoT proposto, quais são as tecnologias que compõem essa solução e quais tipos de dados ele terá que coletar, processar e apresentar. 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp…34/39 Material Complementar F I L M E Homem-Aranha – longe de casa Ano: 2019 Comentário: Apesar de não abranger diretamente o tema da indústria 4.0 e da Internet das Coisas (IoT), o �lme apresenta, no traje do Homem-Aranha, diversas tecnologias que estão diretamente ligadas à indústria 4.0, como inteligência arti�cial, IoT, sensores e realidade aumentada. Dessa forma, vemos que até no cinema essas tecnologias estão presentes no imaginário dos super-heróis. Para conhecer mais sobre o �lme, acesse o trailer, disponível em: TRA I LER 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 35/39 L I V R O Indústria 4.0 Editora: Sagah Autores: Luis Fernando Quintino ISBN: 978-85-9502-853-1 Comentário: O capítulo 1 deste livro abrange os conceitos básicos da indústria 4.0, e o capítulo 2 apresenta os impulsionadores da indústria 4.0, abrangendo um olhar sobre as tecnologias empregadas nesse advento. 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 36/39 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 37/39 Conclusão O avanço tecnológico das últimas décadas está, cada vez mais, moldando nossa sociedade, e isso não é diferente no ambiente industrial. Em 2011, surgiu o termo “indústria 4.0”, que se refere à quarta revolução industrial. Esse advento não se refere apenas à utilização de tecnologia pelas empresas, mas a uma mudança no próprio modelo de negócios delas, focando a digitalização e as operações autônomas. Dentre as principais tecnologias da indústria 4.0, está a internet das coisas, que possibilita que equipamentos possam ser acessados remotamente, bem como que esses equipamentos se comuniquem com outros equipamentos. Essas funcionalidades trazem uma revolução no contexto industrial, visto que são a base para a digitalização dos processos. Referências ACCORSI, R. et al. Internet-of-things paradigm in food supply chains control and management. Procedia Manufacturing, v. 11, p. 889-895, 2017. ALMEIDA, P. S. Indústria 4.0: princípios básicos, aplicabilidade e implantação na área industrial. São Paulo: Érica: 2019. (Biblioteca Laureate). BAHRIN, M. A. K. et al. Industry 4.0: a review on industrial automation and robotic. Jurnal Teknologi, v. 78, n. 6-13, p. 137-143, 2016. 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 38/39 BIJARBOONEH, F. H. et al. Cloud-assisted data fusion and sensor selection for internet of things. IEEE Internet of Things Journal, v. 3, n. 3, p. 257-268, 2015. BOGOVIZ, A. V. et al. Comparative analysis of formation of industry 4.0 in developed and developing countries. In: Industry 4.0: industrial revolution of the 21st century. Cham: Springer, 2019, p. 155-164. CNI – CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA. Industry 4.0: a new challenge for Brazilian industry. CNI Indicators, v. 17, n. 2, p. 1-16, 2016. CORRÊA, H. L. Administração de cadeias de suprimentos e logística: integração na era da indústria 4.0. 2. ed. Rio de Janeiro: Atlas, 2019. GILCHRIST, A. Industry 4.0: the industrial internet of things. Nova York: Apress, 2016. HOFMANN, E.; RÜSCH, M. Industry 4.0 and the current status as well as future prospects on logistics. Computers in Industry, v. 89, p. 23-34, 2017. HOMEM-ARANHA – Longe de Casa | Trailer 2 Dublado. [S. l.: s. n.], 2019. 1 vídeo (2 min.). Publicado pelo canal Ingresso.com. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=6bpZXJgtYww. Acesso em: 31 ago. 2021. HUSSAIN, F. Internet of things: building blocks and business models. Berlin: Springer International Publishing, 2017. JI, W.; WANG, L. Big data analytics based fault prediction for shop �oor scheduling. Journal of Manufacturing Systems, v. 43, p. 187-194, 2017. KELLY, S. D. T.; SURYADEVARA, N. K.; MUKHOPADHYAY, S. C. Towards the implementation of IoT for environmental condition monitoring in homes. IEEE Sensors Journal, v. 13, n. 10, p. 3846-3853, 2013. LU, Y. Industry 4.0: a survey on technologies, applications and open research issues. Journal of Industrial Information Integration, v. 6, p. 1-10, 2017. MAYNARD, A. D. Navigating the fourth industrial revolution. Nature Nanotechnology, v. 10, n. 12, p. 1005-1006, 2015. https://www.youtube.com/watch?v=6bpZXJgtYww 04/03/2023, 14:29 E-book https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=UsQtr7aU0f1hVEc4kSD1hw%3d%3d&l=ZoucaPRGIaSrHj27pMsixQ%3d%3d&cd=Jrz1Gp… 39/39 MANAVALAN, E.; JAYAKRISHNA, K. A review of Internet of Things (IoT) embedded sustainable supply chain for industry 4.0 requirements. Computers & Industrial Engineering, v. 127, p. 925-953, 2019. OLIVEIRA, R. M. de. Revolução Industrial na Inglaterra: um novo cenário na Idade Moderna. Revista Cientí�ca Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento – NC, v. 1, n. 7, p. 89-116, 2017. Disponível em: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/wp- content/uploads/artigo-cienti�co/pdf/revolucao-industrial-na-inglaterra.pdf. Acesso em: 31 ago. 2021. PICCAROZZI, M.; AQUILANI, B.; GATTI, C. Industry 4.0 in management studies: a systematic literature review. Sustainability, v. 10, n. 10, p. 3821, 2018. QUINTINO, L. F. Indústria 4.0. Porto Alegre: SAGAH, 2019. SACOMANO, J. B. (Org.). Indústria 4.0: conceitos e fundamentos. São Paulo: Blucher, 2018. SARKAR, S.; CHATTERJEE, S.; MISRA, S. Assessment of the suitability of fog computing in the context of internet of things. IEEE Transactions on Cloud Computing, v. 6, n. 1, p. 46-59, 2015. USTUNDAG, A.; CEVIKCAN, E. Industry 4.0: managing the digital transformation. Cham: Springer, 2017. WANG, S. et al. Towards smart factory for industry 4.0: a self-organized multi-agent system with big data based feedback and coordination. Computer Networks, v. 101, p. 158-168, 2016. XU, L. D.; XU, E. L.; LI, L. Industry 4.0: state of the art and future trends. International Journal of Production Research, v. 56, n. 8, p. 2941-2962, 2018. YANG, F. et al. Supply chain DEA: production possibility set and performance evaluation model. Annals of Operations Research, v. 185, n. 1, p. 195-211, 2011. https://www.nucleodoconhecimento.com.br/wp-content/uploads/artigo-cientifico/pdf/revolucao-industrial-na-inglaterra.pdf
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