Protocolo 5G URLLC no estabelecimento de zonas de segurança IMS para a Indústria 4.0: Um estudo de caso com sistema robótico autônomo
Nome Completo:
Thiago Silva de Benedito
Unidade da USP:
Escola de Engenharia de São Carlos
Programa de Pós-Graduação:
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Área de concentração: Telecomunicações
Nível:
Mestrado
Resumo:
Título: Protocolo 5G URLLC no estabelecimento de zonas de segurança IMS para a Indústria 4.0: Um estudo de caso com sistema robótico autônomo Autor: Thiago Silva de Benedito Orientador: Prof. Murilo Araujo Romero A pesquisa apresentada nesta dissertação investiga como a tecnologia 5G pode tornar o ambiente industrial mais seguro e eficiente, especialmente em cenários com o uso de sistemas robóticos autônomos integrados a sistemas de manufatura. Com a chegada do 5G, a comunicação entre máquinas e sistemas ganhou uma nova dimensão: além de possuir maior capacidade, ela se tornou mais confiável e com latência extremamente reduzida quando comparada com tecnologias predecessoras. Isso abre novas possibilidades para a indústria, principalmente para aquelas que já estão adotando o conceito de Indústria 4.0, onde tudo está conectado e funcionando de forma automatizada e autônoma. Neste trabalho, foi estudado um tipo especial de conexão 5G chamada URLLC (Comunicação Ultra Confiável e de Baixa Latência), que garante que os dados sejam transmitidos com extrema rapidez e segurança. A proposta foi usar essa tecnologia para criar uma "zona de segurança" em torno de robôs industriais em sistemas robóticos autônomos. Essa zona funciona como um campo de proteção que detecta, em tempo real, quando uma pessoa ou objeto entra em uma área de risco – e faz o sistema reagir imediatamente para evitar acidentes tirando vantagem da baixíssima latência propiciada pelo uso do URLLC. Para isso foi desenvolvido um sistema IoT composto por sensores inteligentes e um sistema de computação de borda conectado à rede 5G que processa as informações relativas a zona IMS de forma local, sem depender da infraestrutura em nuvem ou de data centers distantes. Os testes demonstraram que o sistema conseguiu reagir em menos de 1 milissegundo – um tempo extremamente rápido e ideal para evitar colisões ou falhas em ambientes industriais. Os resultados mostraram que a tecnologia 5G, quando bem aplicada, pode ser uma aliada poderosa na automação e segurança da indústria moderna. Além de permitir que máquinas, sensores e sistemas conversem entre si com precisão, ela também contribui para proteger as pessoas e tornar os processos industriais mais confiáveis. Essa pesquisa reforça a importância do uso de tecnologias de rede móvel como o 5G, por exemplo, como uma infraestrutura crítica para a indústria do futuro, não apenas conectando os equipamentos, mas ajudando a garantir um ambiente de trabalho mais seguro e produtivo.