Arquitetura IOT para pequenos produtores de frango de corte do Paraná : proposta multiplataforma para gestão de dados

Abstract

Resumo: A conexão de dados entre máquinas e pessoas é um dos pilares da Indústria 4.0 e da geração da Internet das Coisas (IoT- Internet of Things), favorecendo a produtividade na saúde, manufatura, logística e cidades inteligentes. No caso do agronegócio brasileiro, as projeções indicam uma menor difusão dessas tecnologias, porque ainda existe a dificuldade na adesão massiva de produtores rurais a novas tecnologias, principalmente no setor primário. Além da dependência de tecnologias estrangeiras; estas questões acabam gerando um cenário de seletividade social e tecnológica no qual por vezes, apenas grandes produtores rurais aderem às tecnologias da indústria 4.0. Outro aspecto encontrado na literatura é a ausência de identificação dos usuários com aplicativos para IoT existentes, ou seja, os usuários do contexto rural encontram dificuldade na utilização destas interfaces gráficas e acabam por abandoná-las. Neste contexto, esta tese tem por objetivo propor uma arquitetura informacional baseada em Internet das Coisas que seja open source, baixo custo e multiplataforma para pequenos produtores do setor de avicultura de corte. Para atingir os objetivos propostos foi realizado o mapeamento de necessidades, prioridades e lacunas tecnológicas com os atores da cadeia produtiva. A partir dessas informações o sistema foi modelado e construído contemplando os requisitos da camada física com o registrador de dados e a partes lógicas do back-end e front-end. A proposta também foi avaliada na perspectiva da experiência do usuário e validada estatisticamente com relação a seu impacto na melhora real do desempenho financeiro dos avicultores. Os resultados mostraram que houve um maior faturamento do produtor no lote com a arquitetura implementada comparada aos lotes anteriores à pesquisa. Outros resultados indicaram que os dados coletados pela arquitetura IoT da pesquisa foram estatisticamente significativas quando comparados aos dados de um sistema comercial implementado em um produtor de frango de médio porte. Foi possível concluir que pequenos produtores que fizerem uso desta ferramenta poderão tomar melhores decisões, identificar um baixo desempenho e agir de forma rápida, de baixo custo, simples e ergonômica para atender às exigências de competitividade internacional, quando em comparação com outros produtores da mesma região.

Abstract: The data connection between machines and people is one of the pillars of Industry 4.0 and the generation of the Internet of Things (IoT), favoring productivity in healthcare, manufacturing, logistics, and smart cities. In the case of agribusiness 4.0, projections indicate a lower diffusion of these technologies because there is still difficulty in the mass adoption of new technologies by rural producers, especially in the primary sector, and a dependence on foreign technologies. These issues generate a scenario of social and technological selectivity in which only large rural producers sometimes adhere to Industry 4.0 technologies. Another aspect found in the literature is the lack of identification of users with existing IoT applications, that is, users in rural contexts find it difficult to use these graphical interfaces and end up abandoning them. In this context, this thesis aims to propose an information architecture based on the Internet of Things that is open source, low-cost, and multi-platform for small producers in the broiler poultry sector. To achieve the proposed objectives, mapping of needs and priorities was carried out with actors in the production chain, including technological gaps. With this information, the system was modeled and built, including the physical layer with the data logger and the logical part of the back-end and front-end. The proposal was also evaluated from the perspective of user experience and statistically validated with regard to its impact on the real improvement of the financial performance of poultry farmers. The results showed that there was higher revenue for the producer in the lot with the implemented architecture compared to the lots prior to the research. Other results indicated that the data collected by the research IoT architecture was statistically significant when compared to the data from a commercial system implemented in a medium-sized chicken producer. It was possible to conclude that small producers who make use of this tool will be able to make better decisions, identify low performance, and act quickly, inexpensively, simply, and ergonomically to meet the demands of international competitiveness when compared to other producers in the same region.