Implementação do protocolo MQTT para digitalização da coleta manual em postos de medição industrial

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dc.contributor.advisorMiranda, Diego Oliveira
dc.contributor.authorPeluso, Hebert Emmanuel Rocha
dc.contributor.refereeHiroshi, Rodrigo Hiroshi
dc.contributor.refereeRocha, Daniel Neves
dc.date.accessioned2026-07-31T21:35:04Z
dc.date.created2026-07-13
dc.descriptionA Indústria 4.0 impulsiona a digitalização do controle de qualidade, mas, em muitos postos de medição industrial, a coleta de dados ainda é feita manualmente, com registro em papel, prática sujeita a erros de transcrição, baixa rastreabilidade e pouca visibilidade do processo. Este trabalho apresenta uma solução de Internet das Coisas (IoT), de baixo custo e orientada a eventos, para a digitalização dessa coleta. O sistema integra um microcontrolador ESP32, acoplado a um transdutor de deslocamento, que captura as medições mediante acionamento do operador, consolida-as estatisticamente e as transmite por meio do protocolo MQTT sobre TLS a um broker HiveMQ Cloud. Um assinante desenvolvido em Python valida e persiste os dados em um banco de dados PostgreSQL gerenciado na nuvem (Supabase), enquanto um painel construído em Streamlit apresenta gráficos de controle de Shewhart e os índices de capacidade do processo. A resiliência a falhas de conectividade foi implementada em duas camadas complementares (o armazenamento e encaminhamento em memória não volátil no próprio dispositivo e a sessão persistente do broker) e validada experimentalmente, com recuperação integral das medições após quedas de rede e de energia. A caracterização da via de comunicação MQTT indicou latência de ida e volta (round-trip) com mediana de aproximadamente 572 ms, com entrega confiável das mensagens e sem perda ou duplicação de dados. Os resultados demonstram a viabilidade técnica e econômica de substituir o registro manual em papel por uma cadeia automatizada de aquisição, transmissão e análise estatística de processo, a um custo de noventa e quatro reais em componentes.
dc.description.abstractIndustry 4.0 drives the digitalization of quality control, yet in many industrial measurement stations data collection is still performed manually with paper records, a practice prone to transcription errors, low traceability, and poor process visibility. This work presents a low-cost, event-driven Internet of Things (IoT) solution for digitalizing this collection. The system integrates an ESP32 microcontroller, coupled to a displacement transducer, which captures measurements upon operatoractuation, consolidates themstatistically, and transmits them via the MQTTprotocol over TLS to a HiveMQCloudbroker.APythonsubscribervalidatesandpersiststhedatainacloud managedPostgreSQL database(Supabase),whileaStreamlitdashboarddisplaysShewhartcontrol charts and process capability indices. Resilience to connectivity failures was implemented in two complementary layers (store-and-forward in non-volatile memory on the device itself and the broker’s persistent session) and experimentally validated, achieving full recovery of measurements after network and power outages. Characterization of the MQTT communication path indicated a median round-trip latency of approximately 572 ms, with reliable message delivery and no data loss or duplication. The results demonstrate the technical and economic feasibility of replacing manual paper recording with an automated chain of acquisition, transmission, and statistical process analysis, at a component cost of ninety-four reais.
dc.identifier.advisorOrcidhttps://orcid.org/0000-0003-0776-9544
dc.identifier.authorOrcidhttps://orcid.org/0009-0004-2305-9344
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.14387/3357
dc.language.isopor
dc.publisher.campiSabará
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.institutionInstituto Federal de Minas Gerais
dc.publisher.programBacharelado em Engenharia de Controle e Automação
dc.rightsAcesso aberto
dc.subject.cnpqEngenharias
dc.subject.keywordsInternet das Coisas
dc.subject.keywordsMicrocontroladores
dc.subject.keywordsConectividade
dc.subject.keywordsControle de processo
dc.subject.keywordsAutomação industrial
dc.titleImplementação do protocolo MQTT para digitalização da coleta manual em postos de medição industrial
dc.title.alternativeImplementation of the MQTT protocol for digitizing manual data collection at industrial measurement points
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso

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