Desenvolvimento e Aplicação de Sensor de Emissão Acústica Baseado em Internet das Coisas para Monitoramento de Processos Industriais

• Processo: 24/01374-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: Fábio Romano Lofrano Dotto
• Beneficiário: Fábio Romano Lofrano Dotto
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alessandro Roger Rodrigues ; Dennis Brandão ; Paulo Roberto de Aguiar
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/02367-6 - Arquitetura Híbrida para Monitoramento de Manufatura em Nuvem com Sensor IoT de Emissão Acústica, BP.IC; 24/13409-9 - Caracterização de Cerâmicas Piezoelétricas de Baixo Custo para Sensores IoT de Emissão Acústica aplicados na Indústria 4.0, BP.IC
• Assunto(s): Técnica de emissão acústica Indústria 4.0 Manufatura em nuvem
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aquisição de Dados em Processos Industriais | emissão acústica | Industria 4 | Internet das Coisas Industrial (IIoT) | Manufatura em Nuvem | Sensores IoT | 0 | Monitoramento de Processos da Manufatura

Resumo

O presente projeto propõe o desenvolvimento de um sensor de emissão acústica sem fio baseado em Internet das Coisas (IoT), compacto e reconfigurável, destinado ao monitoramento de processos para a indústria 4.0. A inovação central reside na criação de um ecossistema IoT por meio do software embarcado no sensor, viabilizando a implementação de modelos de diagnóstico, extração de características, classificação de padrões e integração com sistemas de armazenamento em nuvem (cloud manufacturing). O desafio tecnológico inicia-se com o projeto e desenvolvimento eletrônico e mecânico do sensor, bem como pela avaliação de cerâmicas piezelétricas comerciais para a captação de sinais de emissão acústica. A caracterização do sensor abrangerá análises no domínio do tempo e frequência, considerando a resposta do sensor em ambientes hostis de chão de fábrica, com ênfase na busca por uma solução de comunicação sem fio que permita alta velocidade de transferência de dados com uma gestão eficiente do consumo de bateria. Por fim, a validação do sensor ocorrerá por meio de um software a ser desenvolvido no Matlab, conectado ao sensor por um servidor remoto usando o protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), para ensaios em um processo de furação CNC, resultando na classificação da espessura de chapas metálicas. O projeto envolverá alunos de iniciação científica e mestrado, colaboração com laboratórios externos, publicação em periódicos de elevado impacto e a possibilidade de patentear as técnicas e produtos resultantes junto ao INPI (Instituto Nacional da Propriedade Industrial). (AU)