Sistema de gestão e análise de defeitos em sistemas ciber-físicos conectados à internet

Abstract

O LISHA é um laboratório da UFSC com uma forte vertente em design de sistemas embarcados e que tem obtido sucesso na realização de pesquisas em segurança, confiança, design e eficiência energética de Rede de Sensores Sem Fio, no contexto de IoT (Internet of Things) e CPS (Cyber-Physical Systems). Para validar essas pesquisas, têm desenvolvido projetos e parcerias nos setores ambiental, fotovoltaico, de veículos elétricos e domótico, utilizando uma plataforma de desenvolvimento de soluções IoT concebida no laboratório. Essa, guia o desenvolvimento e a implementação do sistema IoT desde o sistema embar- cado até a aplicação Web de monitoramento e controle. O processo de desenvolvimento desses projetos, no entanto, apresenta grande demanda de manutenção de dispositivos instalados exibindo defeitos. Uma falta de metodologia e estrutura de documentação e apresentação de dados tem dificultado o processo de análise desses defeitos, atrasando ou até impossibilitando a identificação das causas raiz dos problemas. Isso, consequente- mente, dificulta um tratamento eficaz dos problemas, levando a manutenções paliativas e acúmulo desses problemas. Buscando estruturar, sistematizar e integrar a documentação e a apresentação de todo o processo de desenvolvimento de projetos IoT, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema Web de gerenciamento de projetos IoT, a validação do mesmo em um estudo de caso e uma análise dos dados de sintomas, relações de causa-efeito, causas raiz e tratamento de falhas, resultantes do mesmo.

LISHA is a UFSC laboratory with a strong embedded design approach and has been successfully conducting research on safety, reliability, design and energy efficiency of Wireless Sensor Network (WSN) in the context of IoT (Internet of Things) and CPS (Cyber-Physical Systems). To validate those researches, the laboratory has been developing projects and partnerships in the environmental, photovoltaic, electric vehicle and home automation sectors, using its IoT development platform. This guides the development and implementation of the IoT systems from the embedded system to the monitoring and control Web application. The development process of these projects, however, has a high maintenance demand on installed devices that exhibit defects. A lack of methodology and structure for documenting and presenting data has been hampering the process of analyzing those defects, delaying or even making it impossible to identify the problems root causes. This, consequently, hinders an effective treatment of the problems, leading to palliative maintenance and accumulation of those problems. Seeking to structure, systematize and integrate the documentation and presentation of the entire IoT project development process, this paper presents the development of an IoT project management web system, its validation in a case study and an analysis of the resulting data concerning symptoms, cause-effect relationship, root causes, and treatment of failures.