Trabalho de Conclusão de Curso

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https://repositorio.ifmg.edu.br/handle/20.500.14387/664

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Desenvolvimento de um sistema automático de irrigação para um setor seletivo do viveiro do IFMG-campus Bambuí
(2024-12-14) Paiva, Beatriz Rodrigues de Oliveira; Doutor Mateus Clemente de Sousa
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema automatizado de irrigação para um setor do viveiro do Instituto Federal de Minas Gerais - Campus Bambuí, com o objetivo de otimizar o controle da irrigação e o monitoramento ambiental. A solução proposta utiliza o microcontrolador ESP32 para gerenciar o sistema e realizar a comunicação via rede sem fio. A configuração do sistema é feita por meio de uma interface web, acessada através de um endereço de protocolo de internet local e utilizando o protocolo de transferência de hipertexto. A interface permite ao usuário ajustar parâmetros como horário e duração da irrigação, além de monitorar, em tempo real, a temperatura ambiente e os níveis de umidade do solo e do ar. O sistema realiza o monitoramento contínuo, com dados atualizados a cada segundo pelos sensores. A irrigação é acionada automaticamente conforme horários predefinidos, e o módulo de relógio em tempo real DS1307 assegura a precisão dos tempos. O protótipo foi implementado no viveiro do Instituto Federal de Minas Gerais, com a integração de sensores e dispositivos para o controle da irrigação, contribuindo para a eficiência no cultivo das mudas.
Desenvolvimento de um material de ensino para kodular: uma abordagem prática para o ensino de programação para dispositivos móveis
(2024-08-07) Morais, Denilson Aparecido de; Mestre Cláudio Ribeiro de Sousa
Este trabalho abordou a importância do ensino de programação para dispositivos móveis, destacando o uso crescente de smartphones e tablets. A plataforma Kodular, que permite a criação de aplicativos móveis para Android sem a necessidade de programação textual, foi o foco da pesquisa. O objetivo foi desenvolver um material didático, gratuito e acessível para estudantes iniciantes, facilitando o aprendizado de desenvolvimento de aplicativos. A monografia começou com uma justificativa baseada no aumento da demanda por desenvolvedores de aplicativos móveis, evidenciada pelo crescimento do mercado de trabalho na área. Em seguida, foram discutidas as dificuldades comuns enfrentadas por iniciantes, como a complexidade de entender blocos de comando e estruturas de lógica. A partir dessas observações, foi proposto o desenvolvimento de um livro didático que abordasse o uso do Kodular de maneira prática e estruturada, oferecendo exemplos de projetos e exercícios práticos. A metodologia adotada organizou o conteúdo em níveis de complexidade, desde conceitos básicos até o desenvolvimento de aplicativos completos, de forma a se adequar a disciplina de Desenvolvimento para Dispositivos Móveis, do curso Técnico em Informática do IFMG - Campus Bambuí. O material incluiu instruções passo a passo e explorou a potencialidade do Kodular como ferramenta educativa, enfatizando sua capacidade de promover habilidades criativas e lógicas nos alunos. Apesar de não ter sido aplicado em sala de aula, concluiu-se que o Kodular é uma ferramenta promissora para o ensino de programação móvel e pode contribuir para a formação de profissionais capacitados e preparados para o mercado. O material foi submetido ao edital 185/2024 da editora do IFMG - Campus Bambuí, com o objetivo de democratizar o acesso ao conhecimento e incentivar o desenvolvimento de competências em programação.
Aplicação de técnicas de mineração de dados para predição do consumo de energia elétrica em ambiente doméstico
(2024-05-10) Carvalho, Ana Caroline Coutinho; Mestre Felipe Lopes de Melo Faria; Mestre Calebe Giaculi Júnior
A presente monografia tem como objetivo a aplicação de técnicas de Mineração de Dados, como RNA, KNN e Random Forests, para a predição e análise de resultados, a fim de possíveis tomadas de decisão, na área de energia elétrica no ambiente doméstico. A base de dados utilizada engloba informações como: consumo de energia elétrica em ambientes domésticos e dados meteorológicos, sendo que a residência, que é o objeto de estudo, está localizada na Bélgica. Os registros foram coletados e anotados por Candanedo, Feldheim e Deramaix (2017). Métodos matemáticos foram aplicados, como: análise de correlação para compreender as relações entre atributos/variáveis, e normalização para melhorar a visualização da base, padronizando a escala dos dados. A avaliação e validação dos resultados obtidos deram-se por meio de métricas como, MAE, MAPE e RMSE. Destaca-se que os resultados deste estudo superaram os obtidos na pesquisa base, apresentando resultados de 22,83 para MAE, 22,14% para MAPE e 54,52 para RMSE. E a pesquisa base apresentou resultados de 31,36 para MAE, 29,76% para MAPE e 70,74 para RMSE. Para trabalhos futuros, diversas oportunidades destacam-se para aprimorar e expandir os resultados obtidos. Verificar se o WEKA trata Overfitting. Aplicação de novas técnicas de predição e novos métodos de validação. Outra possível abordagem: análise dos tipos de eletrodomésticos utilizados e os horários de maior demanda de energia, podendo analisar em períodos e intervalos diferentes, como em semanas ou em meses, com foco na identificação de economias na energia e fazer comparações nacionais, se todas as residências economizassem. Por fim, replicar o estudo no contexto brasileiro.
Desenvolvimento de um sistema iot para monitoramento de reservatórios: um estudo de caso no IFMG - Campus Bambuí
(2024-03-11) Silva, Luiz Augusto da; Especialista Carlos Renato Nolli
O problema da entrada de ar nas tubulações de água é uma questão recorrente na rede de abastecimento do IFMG - Campus Bambuí, acarretando uma série de complicações que afetam tanto a comunidade do Campus quanto o próprio sistema de fornecimento de água. Como proposta de solução para esse problema, este trabalho propôs o desenvolvimento de um sistema IoT para monitoramento de reservatórios como solução. O objetivo foi criar um sistema capaz de alertar os responsáveis pela manutenção sempre que houvesse risco de entrada de ar nas tubulações. A implementação desse projeto envolveu a utilização de diversas tecnologias, incluindo o microcontrolador ESP32, o pacote de recursos Selenium e o framework para aplicações Web Django. Após o desenvolvimento e a validação do sistema, constatou-se que essa solução, no caso, o envio do alerta de que o nível estava em um estado crítico, apresentou redução considerável no tempo de tomada de decisão, o que comprovou a eficácia da solução.
Detecção de outliers em séries temporais de carga com redes neurais recorrentes
(2023-12-11) Santos, Lucas Batista dos; Doutor Ciniro Aparecido Leite Nametala
Um aspecto importante da curva de carga horária disponibilizada pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) é a capacidade de analisar a variação no consumo de energia ao longo do tempo. A demanda horária, influenciada pela sazonalidade, serve como um indicador do consumo esperado de energia e do adequado funcionamento do Sistema Interligado Nacional (SIN). Embora seja possível identificar visualmente outliers na série temporal de carga horária, essa abordagem torna-se trabalhosa e imprecisa. Portanto, é preferível detectar automaticamente os outliers, levando em consideração os padrões sazonais. Neste trabalho, um modelo de Rede Neural Artificial (RNA) com células Long Short-Term Memory (LSTM) foi empregado para identificar outliers com base na sazonalidade. Foram utilizados dados históricos de consumo de energia coletados ao longo do tempo no subsistema Sudeste/Centro-Oeste (SECO). Para rotular os dados, utilizou-se a técnica Interquartile Range (IQR). O treinamento da RNA foi conduzido com base nos dados rotulados para os anos de 2020 e 2021. Posteriormente, o modelo foi testado com dados do ano de 2022. Os resultados foram positivos, alcançando métricas de precision e recall de 98% e 96%, respectivamente.

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