Estudo Dirigido Internet das Coisas - Tipos de Dashboard e Gráficos

1 APRESENTAÇÃO DO ESTUDO DIRIGIDO A Internet das Coisas em poucas palavras nada mais é que uma extensão da Internet atual que proporciona aos objetos do diaadia quaisquer que sejam mas com capacidade computacional e de comunicação se conectarem à Internet A conexão com a rede mundial de computadores viabilizará primeiro controlar remotamente os objetos e segundo permitir que os próprios objetos sejam acessados como provedores de serviços Estas novas habilidades dos objetos comuns geram um grande número de oportunidades tanto no âmbito acadêmico quanto no industrial Todavia estas possibilidades apresentam riscos e acarretam amplos desafios técnicos e sociais 2 OBJETIVOS DO ESTUDO DIRIGIDO GERAL E ESPECÍFICOS Pesquisar e elaborar um relatório sobre os diversos tipos de gráficos e suas principais características Realizar demonstrações sobre suas aplicações e seu uso em Internet das Coisas Objetivos Específicos Desenvolver um relatório sobre gráficos Demonstrar o entendimento por meio de exemplos 3 DESCRIÇÃO DA PROPOSTA DO ESTUDO DIRIGIDO 31 CONTEÚDOS A SEREM TRABALHADOS Pesquisa em material de relevância Documentação do conteúdo em relatório Domínio sobre os assuntos pesquisados 32 PRODUTO A SER ENTREGUE PELO ALUNO Um relatório contendo todos os assuntos listados na sessão de objetivo 33 ETAPAS DO ESTUDO DIRIGIDO Etapa única Pesquisa em material de relevância livros artigos manual e datasheet e escrita do relatório no padrão ABNT APS 3 Internet das Coisas N01 1 de 2 NOME DA INSTITUIÇÃO SEU NOME INTERNET DAS COISAS TIPOS DE DASHBOARD GRÁFICOS E SUAS CARACTERÍSTICAS CIDADEES 2022 34 DURAÇÃO DO ESTUDO DIRIGIDO CONFORME MODALIDADE DA ATIVIDADE Modalidade a distância com duração estabelecida em quatro aulas 4 DETALHAMENTO DAS ETAPAS 41 ETAPA 1 411 PROCEDIMENTOS Pesquisar sobre os temas Sintetizar as informações em relatório e citar exemplos 412 RECURSOS Computador com acesso à internet 413 PRODUTO DA ETAPA 1 Relatório final 414 PRAZO DE ENTREGA 31 de outubro de 2022 415 FORMA DE ENTREGA Envio do relatório no formato PDF pelo classroom seguindo a nomenclatura SuaMatriculaIoT20222APS3pdf Não pode estar dentro de uma pasta zipada Winrar e similares 416 CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO DA ETAPA Entregar até a data estipulada e cumprir todas as exigências deste planejamento 5 DESCRIÇÃO DAS COMPETÊNCIAS A SEREM DESENVOLVIDAS Capacidade de elaborar uma pesquisa sobre diversos temas Elaborar uma síntese sobre os temas Documentar em relatório segundo a formatação da ABNT Organização estrutural de um documento SEU NOME INTERNET DAS COISAS TIPOS DE DASHBOARD GRÁFICOS E SUAS CARACTERÍSTICAS Relatório de pesquisa apresentado para a disciplina de NOMEDAMATERIA pelo curso NOME DO CURSO da instituição NOMEDAINSTITUIÇÂO como parte dos requisitos para obtenção de nota parcial Orientador Prof DrMs Nome do Professor CidadeES 2022 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO4 11 OBJETIVOS5 111 Objetivo Geral5 112 Objetivos Específicos5 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA6 21 INTERNET DAS COISAS6 22 DASHBOARD6 221 Dashboard operacional7 222 Dashboard tático7 223 Dashboard estratégico8 225 Dashboard financeiro8 23 GRÁFICOS8 231 Gráficos de linhas8 232 Gráfico de inclinação9 233 Gráfico de barras10 234 Gráfico de área10 235 Gráficos de pizza11 236 Gráfico de dispersão12 3 APLICAÇÕES DE IOT COM USOS DE DASHBOARD E GRÁFICOS13 31 MONITORAMENTO DA QUANTIDADE DE PESSOAS QUE ENTRAM NUMA FRANQUIA DE LOJAS13 32 MONITORAMENTO DO ABASTECIMENTO DE ÁGUA14 33 MONITORAMENTO DE TEMPERATURA UMIDADE E PRESENÇA EM DATA CENTERS15 34 MONITORAMENTO DO LUBRIFICANTE DE REFRIGERAÇÃO EM CNC16 CONCLUSÃO17 REFERÊNCIAS19 4 1 INTRODUÇÃO Desde os primeiros computadores de uso pessoal a partir de 1980 a experiência e a interação de usuários com esses dispositivos e posteriormente também com a conexão via internet ocorreram de modo estático com pouca ou nenhuma mobilidade CAMPBELL KELLY et al 2014 Com a evolução tecnológica nas décadas finais do século XX em decorrência de uma maior capacidade de processamento dos chips e da microinformática os computadores se tornaram cada vez menores e mais portáteis CASTELLS 2011 Devido a isso no cenário atual o uso da internet móvel superou o uso feito por computadores desktop dessa forma podese deduzir que uma quantidade significativa de pessoas ao redor do mundo carrega pelo menos um disposto conectado à internet o tempo todo ou em grande parte dele alguns exemplos são smartphones smartwatches smart TVs Devido a esses avanços tecnológicos surge então a necessidade cada vez maior de se ter uma conexão com a internet pelos mais diversos dispositivos nascendo o conceito de internet das coisas O termo Internet das Coisas ou Internet of Things IoT em inglês foi apresentado primeiramente por Kevin Ashton da MIT Auto Centre em uma apresentação sobre RFID e a cadeia de suprimentos de uma grande companhia em 1999 Ashton 2009 Semanticamente Internet das Coisas significa uma rede mundial de objetos interligados com base em protocolos de comunicação BASSI e HORN 2008 Em suma a Internet das Coisas tratase de um ecossistema que conecta objetos físicos através de um endereço de IP3 ou outra rede para trocar armazenar e coletar dados para consumidores e empresas através de uma aplicação de software O fluxo de dados nesse contexto pode ser entendido como a lista a seguir que aponta a transformação dos dados de um objeto inteligente para os consumidores finais MOON 2016 Sensores em máquinas Primeiro sensores sentem o entorno do ambiente e coletam dados Ex Smartphones roteadores beacons wearables dispositivos vestíveis termômetros e afins Centro de dados Cloud Segundo os dados transportados a partir das máquinas conectadas são armazenados e analisados por meio de computação em nuvem Aplicação Software Depois aplicações controlam os dados analisados e fornecem serviços ao usuário final Consumidor Por fim o consumidor usuário final compartilha informações úteis com serviços e outras pessoas 5 Devido ao alto volume de dados e informações que são gerados por esses dispositivos inteligentes surge a necessidade de simplificar a visualização dos dados fornecidos com o intuito de facilitar a tomada de decisões surgindo então os dashboard e gráficos 11 OBJETIVOS 111 Objetivo Geral Pesquisar e elabora um relatório sobre os diversos tipos de dashboard e gráficos mostrando suas principais características e realizar demonstrações sobre suas aplicações e seu uso em Internet das Coisas 112 Objetivos Específicos Desenvolver um relatório sobre dashboard e gráficos Demonstrar o entendimento por meio de exemplos 6 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 21 INTERNET DAS COISAS A Internet das Coisas em poucas palavras nada mais é que uma extensão da Internet atual que proporciona aos objetos do diaadia quaisquer que sejam mas com capacidade computacional e de comunicação se conectarem à Internet A conexão com a rede mundial de computadores viabilizará primeiro controlar remotamente os objetos e segundo permitir que os próprios objetos sejam acessados como provedores de serviços Estas novas habilidades dos objetos comuns geram um grande número de oportunidades tanto no âmbito acadêmico quanto no industrial Todavia estas possibilidades apresentam riscos e acarretam amplos desafios técnicos e sociais SANTOS et al 2016 Novos desafios surgem enquanto são criadas novas aplicações para IoT Os dados providos pelos objetos agora podem apresentar imperfeições calibragem do sensor inconsistências fora de ordem outliers e serem de diferentes tipos gerados por pessoas sensores físicos fusão de dados Assim as aplicações e algoritmos devem ser capazes de lidar com esses desafios sobre os dados Outro exemplo diz respeito ao nível de confiança sobre os dados obtidos dos dispositivos da IoT e comoonde podese empregar esses dados em determinados cenários Deste modo os desafios impostos por essas novas aplicações devem ser explorados e soluções devem ser propostas para que a IoT contemple as expectativas em um futuro próximo SANTOS et al 2016 22 DASHBOARD De acordo com Few 2005 o Dashboard é definido como uma tela que apresenta as informações mais importantes para atingir a um ou mais objetivos Esses dados são representados em uma única tela e podem ser monitorados de forma rápida O autor faz uma analogia com o painel de um carro que em um único campo disponibiliza informações importantes para o condutor que tem a seu dispor gráficos ponteiros e números facilitando dessa forma a análise e contribuindo com a direção Parmenter 2007 provê algumas recomendações principais para a elaboração de um Dashboard a começar pelos gráficos que devem conter informações resumidas e precisas com no máximo 5 pontos de escala a apresentação deve ser em uma única tela usar a maioria 7 dos gráficos de barra de tempo projetar os visuais em uma maneira simples com poucas cores e imputar apenas os dados relevantes evitando informações desnecessárias Na Figura 1 temse um exemplo de dashboard Figura 1 Exemplo de Dashboard Fonte FEW 2005 Alguns dos principais tipos de dashboard são 221 Dashboard operacional O dashboard operacional é um painel que deve ser controlado por quem cuida do negócio ou seja a equipe de operações que avalia se os processos estão se desenvolvendo conforme o planejado Exemplos incluem monitoramento em tempo real da produção da fábrica disponibilidade de infraestrutura de TI monitoramento de recebimento logístico ou prazos de entrega de produtos desenvolvimento de estoque monitoramento de resultados de compras online etc 222 Dashboard tático O dashboard tático é o painel de gerenciamento de cada seção Ele pode ser usado para rastrear métricas que informam os líderes de equipe para tomar decisões provisórias Esse tipo de painel geralmente acompanha os principais indicadores de desempenho KPIs que são importantes para mostrar o progresso da estratégia de uma empresa 8 223 Dashboard estratégico O dashboard estratégico é um painel bastante utilizado pela diretoria Apoia a decisão sobre metas de longo prazo Como a estratégia de uma empresa consiste em táticas essas informações devem ser visíveis para todo o time para que todos estejam comprometidos com o resultado esperado Neste painel você pode acompanhar a evolução das metas indicadores financeiros resultados nas regiões e nos negócios em geral 224 Dashboard analítico O dashboard analítico está pronto para fornecer informações muito detalhadas para atender aos padrões estabelecidos para a operação permitindo rápida correção de desvios e prevenção de perdas 225 Dashboard financeiro O objetivo deste dashboard é acompanhar o fluxo de caixa e o desempenho financeiro de uma empresa em tempo real Este painel pode coletar dados sobre vendas e receitas contas a pagar e contas a receber 23 Gráficos A visualização de dados é o resultado da utilização de tecnologias computacionais para transformar dados abstratos em modelos visuais resultando em informações mais facilmente compreensíveis RIBEIRO 2015 Segundo RIBEIRO 2015 os gráficos mostram variações e padrões repetidos por meio de formas geométricas e cores que facilitam a compreensão das informações apresentadas Alguns dos principais gráficos são gráficos de linhas de inclinação de barras de área de pizza e de dispersão 231 Gráficos de linhas Os gráficos de linha são frequentemente usados para visualizar dados contínuos Como é ele possui uma conexão entre cada ponto é inconveniente usálo para dados categóricos Podendo este ser utilizado para valores como dia mês ano Também é possível utilizar mais de uma linha série A Figura 2 mostra o exemplo de um gráfico de linhas 9 Figura 2 Exemplo gráfico de linhas FonteStorytellingdata 2020 232 Gráfico de inclinação Os gráficos de inclinação são uma variante dos gráficos de linha Geralmente eles são usados quando há apenas dois períodos de tempo e você deseja mostrar facilmente o aumento ou diminuição relativa de entre dois pontos A Figura 3 é um exemplo de um gráfico de inclinação usado para mostrar o aumento de casos de diabetes nos principais centros médicos Figura 3 Exemplo gráfico de inclinação 10 FonteStorytellingdata 2020 233 Gráfico de barras Os gráficos de barras são usados para ilustrar dados categóricos como valores de vendas para cada mês ou produto De acordo com KNAFLIC 2019 os gráficos de barras são simples tornandoos fáceis de ler para o público em geral Os gráficos de barras podem ser exibidos de várias maneiras diferentes verticalmente conforme mostrado na Figura 4 horizontalmente conforme mostrado na Figura 5 Figura 4 Exemplo gráfico de barras verticais FonteStorytellingdata 2020 Figura 5 Exemplo gráfico de barras horizontais FonteStorytellingdata 2020 234 Gráfico de área Os gráficos de área são semelhantes aos gráficos de linhas conectando os pontos por meio de uma linha sólida exceto que a área abaixo das linhas é preenchida com cores Normalmente usados quando o objetivo é destacar quedas e altas de várias séries ao longo do 11 tempo A Figura 6 é um exemplo de gráfico de área usado para mostrar as vendas de músicas por formatos de equipamentos nos Estados Unidos durante um período de tempo Figura 6 Exemplo gráfico de área FonteStorytellingdata 2020 235 Gráficos de pizza Os gráficos de pizza são usados para ilustrar dados categóricos na forma de um círculo dividido em fatias cada uma representando uma categoria cujo tamanho é proporcional ao total de valores utilizados Na Figura 7 temse o exemplo de um gráfico de pizza sobre a porcentagem de vendas de determinados produtos Figura 7 Exemplo gráfico de pizza 12 FonteStorytellingdata 2020 236 Gráfico de dispersão Um gráfico de dispersão é recomendado para mostrar a relação entre dois tipos de dados Mostrandoos no eixo horizontal e vertical para facilitar o possível relacionamento Eles são frequentemente usados em ambientes de pesquisa mas também são usados em empresas A Figura 8 é um exemplo de gráfico de dispersão que mostra a relação entre o cuidado labial masculino e feminino Figura 8 Exemplo gráfico de dispersão FonteStorytellingdata 2020 13 3 APLICAÇÕES DE IOT COM USOS DE DASHBOARD E GRÁFICOS 31 MONITORAMENTO DA QUANTIDADE DE PESSOAS QUE ENTRAM NUMA FRANQUIA DE LOJAS Um exemplo de aplicação utilizando IOT é o monitoramento de pessoas que frequentam uma franquia de lojas por meio de sensores de movimento que contam as pessoas que passam por uma determinada entrada de loja coletase também informações sobre faturamento da loja que podem gerar informações úteis para uma melhor gestão no varejo As empresas poderiam assim monitorar a eficácia de campanhas de marketing merchandising alterações de preços entre outros indicadores Dessa forma montase um dashboard utilizando gráficos de barras que realizam a comparação das lojas gráficos de linhas que demonstram um comparativo entre o faturamento da loja virtual e das lojas físicas além de outras informações úteis para o gerenciamento do negócio na Figura 9 podese ser visto um dashboard da aplicação em questão Figura 9 Dashboard de uma franquia de lojas Fonte OpServices2016 14 32 MONITORAMENTO DO ABASTECIMENTO DE ÁGUA Monitorar o abastecimento de água de sistemas fazse necessário em diversos lugares uma aplicação da iot é realizar esse monitoramento automaticamente utilizando sensores e visualizar os dados por meio de um dashboard onde todas as informações necessárias estão presentes além do uso de gráficos que facilitam a visualização das informações Esses dados podem então fornecer informações sobre vazamentos desperdícios otimização de processos e equipamentos e a rapidez na resolução de problemas na Figura 10 podese ser visto um dashboard da aplicação em questão Figura 10 Dashboard de monitoramento do abastecimento de água 15 Fonte NeoWater 2021 33 MONITORAMENTO DE TEMPERATURA UMIDADE E PRESENÇA EM DATA CENTERS Um ambiente computacional é crítico para que não se tenha problemas em data centers é necessário que seja mantida uma faixa de temperatura e umidade para garantir a integridades dos servidores dessa forma é necessário utilizar um monitoramento em tempo real para isso utilizase sensores para realizar o monitoramento aplicando o conceito de iot por meio de um dashboard podese melhor visualizar as condições de temperatura e umidade 16 e até mesmo da presença de pessoas no data center na Figura 11 temse um dashboard que mostra a temperatura umidade e a informação de presença de pessoas no local do datacenter Figura 11 Dashboard monitoramento de um datacenter Fonte DONIEZETTI et al 2021 34 MONITORAMENTO DO LUBRIFICANTE DE REFRIGERAÇÃO EM CNC O monitoramento de lubrificantes de resfriamento em fábricas CNC pode ser demorado Embora os engenheiros de serviço saibam como ler os níveis da máquina é raro que plantas mais antigas tenham níveis de refrigerante exibidos em um local central para todas as partes da máquina Isso pode significar muitas viagens desnecessárias para a equipe de manutenção e em casos extremos a máquina pode estar em risco de parar devido a baixos níveis de refrigerante por exemplo nos finais de semana 17 Dessa forma realizando o monitoramento por sensores e organizando as informações em gráficos em um dashboard torna possível ações imediatas de reabastecimento prevenindo futuros problemas na Figura 12 temse o exemplo de um dashboard utilizado para essa questão contendo gráficos de barra gráficos do tipo velocímetro gráficos de linha Figura 12 Dashboard de monitoramento de lubrificantes em uma fábrica CNC Fonte TURCK 2020 CONCLUSÃO A realidade é que algumas das mudanças trazidas pela Internet das Coisas são apenas incrementais enquanto outras têm potencial para serem verdadeiramente transformadoras Em conclusão a principal vantagem da IoT é a capacidade de aproveitar a coleta massiva de dados e transformála em benefício da indústria e dos consumidores de maneiras sem precedentes A partir desse entendimento concluise que além de definir IoT simplesmente descrevendo todas as características do ecossistema é importante considerar o propósito da 18 IoT Nessa perspectiva os dados são uma parte importante embora não sejam a única Soma se a esse conjunto de dados a conectividade e a integração de dispositivos mostrando uma realidade em que dispositivos pessoas processos e dados estão mais interconectados do que nunca Para que estes dados e todo o fluxo de informação possa ser tratado da melhor e de maneira mais simples possível fazse necessário o uso de ferramentas entre elas o uso de dashboard e gráficos que facilitam a visualização dos dados e a tomada de decisões a partir destes 19 REFERÊNCIAS Ashton Kevin That Internet of Things thing Publicano no RFID Journal 2009 Disponível em httpswwwrfidjournalcomcontributeaguestarticletorfidjournalsaudience Acesso em 28 de out de 2022 BASSI A HORN G Internet of Things in 2020 A Roadmap for the Future European Commission Information Society and Media v 22 p 97114 2008 CAMPBELLKELLY M ASPRAY W ENSMENGER N YOST J R Computer A History of the Information Machine 3a Edição Westview Press 2014 CASTELLS M The Rise of the Network Society The Information Age Economy Society and Culture John Wiley Sons 2011 DONIEZETTI G S et al Aplicação de internet das coisas para monitoramento de temperatura umidade e presença em data centers em ambientes computacionais críticos 2021 Disponível em httpswwwfateccruzeiroedubrprojetosacervob3bfaf7a9a722448b352f1b3731b5802pdf Acessado em 28 de out de 2022 Few S Intelligent Dashboard Design Percentual Edge 2005 Disponível em httpwwwperceptualedgecomarticlesdmreviewintelligentdashboardpdf Acessado em 28 de out de 2022 Few Stephen Information Dashboard Design The Effective Visual Communication of Data 2006 S Few KNAFLIC C Storytelling com dados um guia sobre visualização de dados para profissionais de negócios 1 ed Rio de Janeiro Alta Books 2019 256 p MOON B Internet of Things Hardware Industry Overview 2016 SparkLabs Global Ventures 2016 20 NeoWater Sistema de telemetria via IoT pode combater o desperdício e ajudar empresas a economizar água 2021 Disponível em httpswwwneowatercombrposttelemetriaiot Acessado em 28 de out de 2022 OpServices Exemplos e aplicações de Internet das Coisas IoT 2016 Disponível em httpswwwopservicescombrexemplosdeinternetdascoisas Acessado em 28 de out de 2022 Parmenter D Key Performance Indicators KPI Developing Implementing and Using Winning KPIs 2007 New York Wiley RIBEIRO D M Visualização de dados na Internet Dissertação Mestrado Pontifícia Universidade Católica de São Paulo São Paulo 2015 SANTOS B P et al Internet das Coisas da Teoria à Prática 2016 Disponível em httphomepagesdccufmgbrmmvieiraccpapersinternetdascoisaspdf Acessado em 28 de out de 2022 Storytellingdat Chart Guide 2020 Disponível emhttpswwwstorytellingwithdatacomchartguide Acessado em 28 de out de 2022 TURCK Monitoramento do lubrificante de refrigeração em CNC 2021 Disponível em httpswwwturckcombrptmonitoramentodolubrificantederefrigeracaoemcnc 34773php Acessado em 28 de out de 2022