Objetivos | O conteúdo está organizado em torno das diversas camadas existentes em sistemas IoT. Serão apresentadas diversas arquiteturas de sistemas IoT e seus componentes distribuídos. A abordagem será centrada no fluxo de dados entre o ambiente, os sensores, atuadores e os dispositivos existes para fusão do mundo real com o mundo virtual. Para além da captura, o conteúdo também abordará os diversos protocolos utilizados ao longo de um sistema IoT que permitem um fluxo de dados adequados às diversas situações. Também serão apresentados como os dados obtidos no mundo real são processados ao longo das diversas camadas e nos diversos componentes de software que são utilizados em sistemas IoT que ao fim buscam a construção de aplicações nas diversas áreas do conhecimento. Todo o conteúdo teórico está alinhado com a componente prática da UC, onde o aluno implementará sistemas completos de IoT, utilizando diversas tecnologias disponíveis a fim de ampliar e sustentar sua aprendizagem.
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Programa | 1. Definição de Internet das Coisas (IoT), histórico e perspetivas
2. Aplicações de IoT
3. Modelo de referência e Arquiteturas de sistemas para a IoT
4. Camada de Perceção
4.1. Contextualização e motivação
4.2. Sensores e atuadores
4.3. Dispositivos
4.4. Oportunidades e desafios
4.5. Visão prática
5. Camada de Comunicação
5.1. Contextualização e motivação
5.2. Protocolos de comunicação entre: sensores e dispositivos; dispositivos e gateway; gateway e Internet
5.3. Oportunidades e desafios
5.4. Visão prática
6. Camada de Processamento
6.1. Contextualização e motivação
6.2. Middleware
6.3. Edge, Fog and Cloud Computing
6.4. Big Data
6.5. Análise de dados
6.6. Visualização na Web
6.7. Oportunidades e desafios
6.8. Visão prática
7. Camada de Aplicação
7.1. Contextualização e motivação
7.2. Aplicações verticais
7.3. Integrações
7.4. Modelos de negócios
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Bibliografia |
Perry Lea. “Internet of Things for Architects: Architecting IoT solutions by implementing sensors, communication infrastructure, edge computing, analytics, and security”, ISBN-13: 978-1788470599, 2018.
Kamlesh Lakhwani, Hemant Kumar, Joseph Kofi Wireko. “Internet of Things (IoT): Principles, Paradigms and Applications of IoT”, ISBN-13: 978-9389423365, 2020.
Rajesh Singh, Anita Gehlot, Lovi Raj Gupta, Bhupendra Singh. “Internet of Things with Raspberry Pi and Arduino”, ISBN-13: 978-1032085982, 2021.
Bernardo Ronquillo Japón. “Learn IoT Programming Using Node-RED: Begin to Code Full Stack IoT Apps and Edge Devices with Raspberry Pi, NodeJS, and Grafana”, ISBN-13: ? 978-9391392383, 2022.
Gary Smart. “Practical Python Programming for IoT: Build advanced IoT projects using a Raspberry Pi 4, MQTT, RESTful APIs, WebSockets, and Python 3”, ISBN-13: 978-1838982461, 2020.
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Resultados da aprendizagem | - Conhecer as diversas arquiteturas para sistemas baseados na Internet da Coisas (IoT).
- Explicar as características, custos e benefícios das diversas tecnologias disponíveis para a perceção de dados do ambiente e também para atuação neste mesmo ambiente.
- Entender como é o fluxo de dados em sistemas IoT tanto para perceção, sua análise, visualização e atuação no ambiente.
- Explicar as características e o suporte que os diversos protocolos oferecem para a comunicação dos componentes de um sistema IoT.
- Selecionar os protocolos mais adequados para a comunicação dos componentes de um sistema IoT.
- Conhecer os diversos componentes de software utilizados nas camadas de um sistema IoT.
- Possuir uma visão da aplicação da IoT em diferentes verticais e os modelos de negócio associados
- Implementar sistemas completos de IoT utilizando uma arquitetura, tecnologias de perceção e atuação e os diversos componentes distribuídos.
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Método de avaliação |
A avaliação da aprendizagem envolve dois instrumentos de avaliação: trabalhos práticos de desenvolvimento (com peso de 50% a 60%) e uma prova escrita (com peso de 40% a 50%). A classificação final é calculada pela ponderação dos diversos instrumentos de avaliação.
É considerado aprovado o aluno cuja classificação final seja superior ou igual a 10 (dez) valores.
Para o cálculo da classificação final podem-se estabelecer notas mínimas, sendo que, para instrumentos de avaliação de cariz prático, esta nota mínima não pode ser inferior a 10 (dez) valores.
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Departamento de Informática (UM)