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title: Projeto de Graduação - Alan Nascimento

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# Projeto de Graduação - Alan Nascimento
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## 1. Tema
### 1.1 Título
**Análise e Implementação de um sistema de Cloud Manufacturing**

### 1.2 Resumo

Visando apresentar alternativas para o problema de falta de infraestrutura computacional dentro de plantas industriais, o projeto visa apresentar o conceito de *cloud manufacturing* que consiste no acoplamento de uma malha de controle dentro de uma planta industrial à nuvem, aumentando assim o poder computacional disponível e, consequentemente, escalando as possibilidades de operação dentro da dada planta.

O projeto pretende apresentar os prós, contras e desafios desse acoplamento através da análise dos componentes que o compõe e de uma experimentação prática em uma malha de controle reduzida.

### 1.3 Expectativa
A expectativa é apresentar esse tema de forma tanto  teórica quanto prática, documentando todo os conceitos e processos de conectar as dispositivos de controle à nuvem e ilustrando de maneira palpável as vantagens e desafios dessa abordagem.

## 2. Estrutura
### 2.1 Introdução
#### Motivação:
- Problemas observados.
- Soluções viáveis com a proposta.
#### Objetivo:
- Definir objetivamente o que vai ser discutido no projeto.

### 2.2 Fundamentação Teórica
#### 2.2.1 Malha de controle industrial
- Fundamentar o termo "malha de controle".
- Fundamentar os termos "sensor", "atuador", "controlador".
- Enumerar os tipos de informação que são trafegadas dentro de uma malha
- Mostrar como essa informações é armazenada e/ou tratada.
#### 2.2.2 Estrutura de redes industriais
- Fundamentar o termo "rede industrial".
- Destacar principais preocupações.
- Destacar principais protocolos de rede (tradicionais e wireless).
#### 2.2.3 Cloud Computing
- Fundamentar o termo "cloud computing".
- Destacar quebras de paradigmas ocasionados por essa abordagem.
- Destacar vantagens, desvantagens e principais problemas.
- Enumerar principais provedores e serviços.
#### 2.2.4 Protocolos de segurança da informação
- Fundamentar principais pontos de preocupação
- Enumerar protocolos de segurança WEB a serem abordados no projeto.
- Enumerar protocolos de segurança *on-edge/on-site* a serem abordados no projeto.
#### 2.2.5 Protocolos de mensageria
- Fundamentar o termo "mensageria".
- Destacar vantagens desse tipo de comunição
- Diferenciar principais protocolos: 
    - AMQP
    - MQTT

### 2.3 Cloud Manufacturing 

>:pushpin: <span style="color: red">**Usar Dedução ou Indução?**</span> <span style="color: green">**DEDUÇÂO**</span>
>- ~~**Indução - do particular para o geral**~~
>    ~~- Definir e fundamentar cada parte do diagrama de fluxo e no fim mostrar o todo.~~
>- **Dedução - do geral para o particular**
>    - Mostar toda a malha de conexões e depois ir fundamentando cada parte, sempre evidenciando a parte como pertencente ao todo já >mostrado. 

#### 2.3.1 Definição
- Definir o que é.
- Enumerar componentes que fazem parte da malha de conexões
- Enumerar limitações
- Enumerar riscos

#### 2.3.2 Malha de Conexões (mudar esse titulo?)
- Diagrama com as conexões site-to-cloud
    ![](https://hackmd.io/_uploads/H1zK_VzCn.png)


#### 2.3.3 Implementações on-site
- Enumerar implementações necessárias na planta industrial para viabilizar a conexão da malha de controle à nuvem.
- Enumerar protocolos de segurança necessários.

#### 2.3.4 Conexão site-to-cloud
- Enumerar os pontos a serem levados em conta nesse tipo de conexão
- Enumerar os possíveis protocolos/abordagens de conexão.
- Destacar riscos de segurança.

#### 2.3.4 Implementações on-cloud
- Enumerar implementações necessárias.
- Destacar possiveis abordagens a serem utilizadas.
- Mostrar que, com toda a conexão estrutuada, esse módulo expõe infinitas possibilidades de uso dos dados disponibilizados.

#### 2.3.5 Valores agregados
- Enumerar os valores agregados à operação com esse tipo de comunicação.
- Enumerar exemplos de possíveis casos de uso.


### 2.4 Experimentação
#### 2.4.1 Experimento
- Definir escopo do experimento a ser apresentado.
- Enumerar premissas utilizadas.
- Enumerar pontos a serem observados no experimento.

:::info
:bulb: **Idéia Atual**
- Sistema com 1 sensor de presença, 1 sensor de temperatura, 1 aquecedor (a definir tipo);
- Todos eles conectados a um arduino, acoplado a um Raspberry.
- O sistema consitirá em ligar e desligar o aquecedor de acordo com configurações feitas por um usuário de forma remota, usando os dados temporais do sensor de presença para definir qual o melhor momento de ligar/desligar o aquecedor. 
:::
#### 2.4.2 Implementação
- Diagrama com as partes da implementação do experimento
    ![](https://hackmd.io/_uploads/rkEru4MRh.png)

- Detalhar implementação de cada parte
    - Malha de controle
        - Sensores - Temperatura + Presença
        - Lógica implementada no Arduíno
        - ...
    - Comunicação com a nuvem
        - Protocolos utilizados
        - Lógicas implementadas no Raspberry
    - Arquitetura em nuvem
        - Provedor utilizado
            - Provavelmente Microsoft Azure
        - Modelagem de dados
        - Arquitetura das aplicações
        - Rotinas implementadas
    - Interface do usuário
        - Aplicativo WEB
        - Dashboards implementados
        - Possíveis configurações
#### 2.4.3 Cenários de teste
- Enumerar todas os cenários a serem realizados com a implementação detalhada na seção anterior.
#### 2.4.4 Resultados Observados
- Analisar os resultos obtidos nos cenários de testes realizados.

### 2.5 Conclusões
- Relacionar resultado experimento realizado com os pontos discutidos na seção de Cloud Manufactoring
- Destacar pontos principais dessa implementação
- Enumerar possíveis trabalhos futuros.


## 3. Proposta de Cronograma
- Setembro/23
    - [ ] Revisão bibliográfica
    - [ ] Escrever seção 2.3
- Outubro/23
    - [ ] Revisão da base teórica
    - [ ] Escrever seção 2.2
- Novembro/23
    - [ ] Escrever seção 2.4.1
    - [ ] Iniciar Implementação experimento
- Dezembro/23
    - [ ] Finalizar implementação experimento
    - [ ] Escrever seção 2.4.2
    - [ ] Escrever seção 2.4.3
    - [ ] Escrever seção 2.4.4
- Janeiro/24
    - [ ] Ajustar seção 2.3 após experimento
    - [ ] Ajustar seção 2.2, devido ao ajuste anterior
    - [ ] Escrever Introdução
    - [ ] Escrever Conclusão
- Fevereiro/24
    - [ ] Revisão + Ajustes
- Março/24
    - [ ] Apresentação do projeto
    - [ ] Ajustes pós-apresentação