Internet das Coisas Industrial: dispositivo para comunicação Modbus através de redes celular

O trabalho proposto tem como objetivo estudar a Internet das Coisas Industrial, da sigla IIoT, aplicando-a na área de comunicação industrial. O objeto proposto consiste no desenvolvimento de um gateway capaz de se comunicar com dispositivos de campo através do protocolo de comunicação industrial Modbus RTU, enviando os dados lidos e escrevendo dados nos registradores dos dispositivos através de redes móveis (2G, 3G, 4G) utilizando o protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). No trabalho, é apresentada uma revisão bibliográfica, abordando os principais tópicos envolvidos no trabalho, tais como a Internet das Coisas no ramo industrial, meios físicos de comunicação sem fio e cabeados, principais protocolos de redes de campo (fieldbus) e o protocolo MQTT. Além disso, é apresentada uma pesquisa de produtos relacionados ao objeto proposto já disponíveis no mercado, e uma pesquisa de trabalhos científicos correlatos ao assunto do sistema proposto. Para a implementação do protótipo, foram utilizados um modem Cat-M1, um kit de desenvolvimento, responsável pelo gerenciamento e comunicação com o modem e com os dispositivos via Modbus, além de um controlador com suporte a comunicação Modbus RTU para a realização de testes em um cenário real. Para a realização dos testes, foi implementada uma máquina virtual hospedada em um serviço de nuvem rodando um broker MQTT, e uma interface de envio de comandos e leitura de mensagens via MQTT. Para a comprovação da eficiência do sistema, foi realizada uma bateria de testes funcionais, onde a taxa de comunicação sem perda de mensagens se manteve acima de 90%. Os resultados obtidos nestes testes comprovaram a eficiência do sistema proposto.