Projetos de IC/IT

Internet of Things

A Internet das Coisas (IoT, Internet of Things) se refere a interconexão digital de dispositivos eletrônicos por meio da Internet e uma rede de telecomunicações. A conexão entre esses aparelhos permite o controle remoto de suas funções e/ou o sensoriamento de aspectos naturais e humanos por meio de atuadores e sensores. Contudo, grande parte das aplicações IoT apresentam vulnerabilidades em segurança cibernética. Dentre elas, citamse interface web insegura, autenticação fraca ou insuficiente, rede insegura e ausência de criptografia. Além disso, as principais soluções IoT se baseiam em atuadores e sensores que seguem condições previamente estabelecidas e/ou a intervenção humana. Em outras palavras, apenas condições de automatização são criadas para IoT. Muitas das vezes, questões de cognição, previsão e tomada de decisão baseada em uma grande quantidade de dados não são embutidas nos projetos de IoT. Logo, os projetos de IoT em desenvolvimento pelo Laboratório CS&I visam embutir soluções que atendam as áreas de segurança cibernética e inteligência artificial. O conceito de IoT, aliado a segurança cibernética e inteligência artificial, oferece um vasto campo para inovações tecnológicas e sociais.

Projetos atuais

• Monitoramento de consumo de energia em soluções IoT Residenciais empregando Redes Neurais Recorrentes

  Aluno:

  • Elaine Cristina De Cássia Silva
  • Jessé Justino Neto

  Orientadores:

  • Prof. Evandro César Vilas Boas
  • Prof. Guilherme Pedro Aquino

  Descrição: Esse projeto tem como objetivo desenvolver um sistema IoT para monitoramento de consumo de energia em equipamentos, eletrônicos e eletrodomésticos para mensurar o consumo de energia e empregá-lo como base da dados para fazer estimação de consumo futuro por meio de uma rede neural recorrente [1-4]. O gasto energético para o dia em questão será comparado em tempo real com a estimação de consumo proveniente da rede neural com base no histórico desse dia. Caso os valores reais estejam acima do valor estimado, um alarme será disparado pelo sistema que irá permitir ao usuário tomar decisões imediatas sobre o gasto elevado. O projeto será dividido em três fases: desenvolvimento de uma solução IoT para sensoriamento de consumo de energia de equipamentos; desenvolvimento e treinamento da rede neural; e aplicação da rede neural ao sistema IoT.

   
 

• Estudo de Modelos de Visão Computacional para Controle e Registro de Acesso

  Alunos:

  • Pedro Lucas Freitas Correia
  • Nicolas Fontes Marchetti

  Orientadores:

  • Prof. Evandro César Vilas Boas
  • Eng. Eduardo Henrique Teixeira
  • Prof. Guilherme Pedro Aquino

  Descrição: Este trabalho tem por objetivo o estudo teórico e prático de sistemas de visão computacional para o controle e registro de acesso usando identificação facial. Durante os estudos serão avaliados diferentes modelos de visão computacional para detecção e reconhecimento facial, além da integração desse modelo com um banco de dados. Como resultado, espera-se desenvolver soluções que permitam desde a liberação de acesso a laboratórios por meio de verificação das permissões do usuário na base de dados, bem como a automatização da verificação da frequência em sala de aula.

   
 

• Smart Park

  Alunos:

  • Matheus Henrique Fonseca Afonso

  Orientadores:

  • Prof. Evandro César Vilas Boas
  • Prof. Guilherme Pedro Aquino

  Descrição: Essa proposta visa o desenvolvimento de uma plataforma IoT para controle interno do estacionamento do Inatel. Utilizar-se-irão de sensores instalados em cada vaga disponibilizada pelos campos para reconhecimento de ocupação. O sistema irá monitorar as vagas e indicar para o usuário, por meio de um aplicativo, a disponibilidade. O usuário poderá fazer agendamentos prévios para quando estiver se locomovendo para o Inatel. Por outro lado, a prefeitura do Campus terá acesso ao sistema para que possa gerenciar as vagas com privilégios de administrador. Dessa forma e quando necessário, poderá fazer o bloqueio das vagas sempre que necessário para recepção de visitantes durante eventos, manutenção da localização da vaga, bloqueio para uso físico do espaço em eventos, etc. Além disso, o aplicativo permitirá determinar o padrão de uso do estacionamento.

   
 

• EcoWaste Mobile: Plataforma para coleta seletiva de resíduos

  Alunos:

  • Felipe Lorenzo Sossai Silva Forza/li>
  • Lanna Correia e Silva
  • Pedro Henrique do Carmo Miranda

  Orientadores:

  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino
  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas

  Descrição: Esse projeto visa o desenvolvimento de um sistema que integre uma lixeira inteligente, banco de dados e um aplicativo móvel para incentivar a população em geral em aderir a coleta seletiva de lixo. As lixeiras seriam posicionadas na parte externa à faixada das casas para que seus residentes possam fazer o descarte correto e o catador possa esvaziá-las. Para incentivo, visa-se gamificar a aplicação com pontuação pela massa depositada. Por outro lado, o catador terá acesso em tempo real às lixeiras com capacidade máxima e poderá fazer a reserva dessa lixeira, garantindo a efetividade do deslocamento pelas diferentes lixeiras da cidade. As comunicações relacionadas ao projeto serão implementadas por meio do protocolo TLS (Transport Layer Security) para prover segurança cibernética fim-a-fim.

   
 

• Plataforma Segura de Sensoriamento Modular para Cultivares em Sistemas Hidropônicos e Semi-Hidropônicos

  Aluno:

  • Pedro Luís Dionisio Fraga
  • Raul Moreno Pereira

  Orientador:

  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas

  Descrição: Esse projeto visa integrar diversas funções no campo tecnológico da agricultura em um só produto, trazendo automatização e monitoramento para toda a área de cultivo, com diversos tipos de sensores controlando funções como: dispersão de adubo, irrigação e reposição de estoque, tudo implementado por um sistema wireless, denotando um sistema de comunicação IoT. Dessa forma, visualiza-se uma evolução sobre os produtos semelhantes disponíveis no mercado através de um sistema computacional modular e inteligente. Visam-se como principais características três subsistemas: subsistema sensorial, subsistema de atuação e subsistema de comunicação, que engloba comunicação M2M (machine-to-machine) e conectividade IoT (Internet of Things). Utilizam-se diferentes sensores para uma tomada de decisão mais assertiva e dinâmica, provendo um manejo autônomo de culturas em regime semi-hidropônico e hidropônico.
 

Projetos concluídos

• Estudo de firmwares usados em protocolos Zigbee

  Aluno(os):

  • João Vitor Carvalho de Paula Dutra
  • Leonardo Mendonça Franco

  Orientador:

  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas

  Descrição: O objetivo desse trabalho é desenvolver pesquisas sobre como implementar os firmwares nos dispositivos IoT e entender quais estratégias são usadas para os dispositivos Zigbee. Esse projeto é fomentado pela empresa Pixel TI, localizada em Santa Rita do Sapucaí.
 

• Controle de dispositivos residenciais

  Alunas:

  • Arielli Ajudarte da Conceição
  • Ana Clara dos Santos Rosa
  • Eliza Aparecida Crisóstomo Reis

  Orientador:

  • Prof. MSc Antônio Alves Ferreira Júnior

  Descrição: Desenvolveu-se um sistema para controle de dispositivos residenciais como lâmpadas, ar condicionado e cortinas. Esse sistema possui uma solução em hardware que utiliza sensores e atuadores para implementar as decisões condicionadas por meio de um software. A aplicação permite que o usuário controle os dispositivos por meio de comando de voz através de um smartphone.

   
 

• Luminárias inteligentes para Smart Cities

  Aluno:

  • Nathan Ribeiro da Cunha Azevedo

  Orientador:

  • Prof. Carlos Alberto Ynoguti

  Descrição: Inicialmente estudou-se o mercado de iluminação pública. Posteriormente, desenvolveu-se um circuito de controle e medição para luminárias públicas LED utilizando o Smart Plug da Pixel Ti. Esse projeto foi desenvolvido em parceria com a Pixel TI, uma empresa de tecnologia da informação focada em soluções sem fio e localizada em Santa Rita do Sapucaí.

   
 

• Secure Smart CS&I Lab

  Aluno(os):

  • Laura Pivoto Ambrósio
  • Fernando Fernandes Ramborger

  Orientadores:

  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino
  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas

  Descrição: Tipicamente, as soluções IoT desenvolvidas se baseiam em atuadores e sensores que seguem condições previamente estabelecidas e/ou a intervenção humana. Em outras palavras, apenas condições de automatização são criadas para IoT. Muitas das vezes, questões de cognição, previsão e tomada de decisão baseada em uma grande quantidade de dados não são embutidas nos projetos de IoT. Esse projeto visa dar continuidade ao Projeto Smart House: aplicações IoT residenciais seguras e inteligentes, no que concerne a aplicação de Inteligência Artificial, utilizando conceitos de processamento de linguagem natural (PNL) para desenvolver uma assistente virtual que será integrada as aplicações IoT com a finalidade de reduzir a intervenção humana e melhorar a experiência do usuário.
 

• Sensor residencial para gases inflamáveis

  Aluno(os):

  • Thiago Carvalho de Almeida

  Orientador:

  • Prof. Carlos Alberto Ynoguti

  Descrição: A proposta consiste no desenvolvimento de uma solução IoT para detecção de concentração de gases inflamáveis em ambientes residências, com o intuito de diminuir acidentes causados por vazamento. Esse projeto é desenvolvido em parceria com a Pixel TI, uma empresa de tecnologia da informação focada em soluções sem fio e localizada em Santa Rita do Sapucaí.
 

• Sistema de controle não invasivo para carregadores de carros elétricos

  Alunos:

  • João Pedro Dias Antiquera
  • Danilo Vidal Ribeiro

  Orientadores:

  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino
  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas

  Descrição: O Inatel (Instituto Nacional de Telecomunicações) foi recentemente contemplado com um carregador de carros elétricos, o qual será instalado no campus para uso geral de funcionários e alunos. Todavia, o carregador não dispõe de um sistema de gerência e monetização do consumo de energia elétrica. Desse modo, desenvolveu-se um controle não invasivo para monitoramento de consumo e monetização, que será integrado ao carregador. Em sua primeira versão, o controlador atendeu aos requisitos estabelecidos. Todavia, a solução não possui segurança em aspectos relacionados à proteção de dados ou identificação de fraudes no consumo. Logo, visa-se agregar ao projeto inicial aspectos de Blockchain, mais especificamente contratos inteligentes, para prover segurança cibernética e conceitos de aprendizado de máquina (machine learning) para proporcionar mecanismos de identificação de fraudes, por meio do monitoramento do padrão de consumo de energia elétrica.

   
 

• Sistema de sensoriamento de corrente elétrica utilizando IoT

  Alunos:

  • Ítalo Augusto de Sousa Tacca
  • João Pedro Dias Antiquera
  • Eliza Aparecida Crisóstomo Reis

  Orientador:

  • Prof. MSc Antônio Alves Ferreira Júnior

  Descrição: Desenvolveu-se um controle não invasivo para carregadores de carro elétrico que permite gerenciar e monetizar o consumo. A solução compreende uma aplicação IoT que coleta dados do sensor de corrente não invasivo, processando e enviando-os para armazenamento em uma plataforma online. Esse projeto alinhou-se com uma necessidade do Smart Campus do Inatel, que recentemente foi contemplado com um carregador de carros elétricos, o qual será instalado no campus para uso geral de funcionários e alunos.

   
 

• Smart bike – Fase I

  Alunos:

  • Thamer Reis Leme
  • Yara Caroline Tavares Mendes
  • Pedro Henrique Carmo Piantino

  Orientador:

  • Prof. MSc Antônio Alves Ferreira Júnior

  Descrição: Visando projetar um sistema by your self para empréstimos de bicicletas, denominado Smart bike do Inatel, desenvolveu-se um sistema inicialmente capaz de proporcionar a identificação do usuário, rastreamento de percurso e demonstração de rota. Realizou-se a identificação do usuário por meio de leitor de RF. O rastreio de rota foi feito por meio de um módulo GPS. Logo, o sistema valida as informações do usuário e envia os dados de geolocalização para armazenamento em uma plataforma online, após processá-los.

   
 

• Smart bike – Fase II

  Aluno(os):

  • Thamer Reis Leme

  Orientadores:

  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino
  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas

  Descrição: O advento de aplicações em IoT tornou possível o desenvolvimento de aplicações e soluções práticas em diversas áreas. Dentre elas, encontra-se por exemplo modelos de negócios baseados no aluguel de bicicletas e/ou patinetes por meio da prática by your self. Nesse modelo, o usuário retira o veículo em plataformas espalhadas pela área urbana de uma cidade e se desloca ao seu destino, depositando-o em uma segunda plataforma. Utilizam-se aplicativos celulares que se comunicam com sistemas web para calcular e cobrar o valor do aluguel, dado determinado deslocamento. Com o intuito de desenvolver um sistema similar e que traga benefícios aos alunos e funcionários do Inatel, iniciou-se o projeto de um sistema para controle de acesso e monetização de locação de bicicletas. A princípio, essas bicicletas estariam dispostas em uma plataforma no campus do Inatel e poderiam ser utilizadas por alunos e funcionários para se deslocarem pela cidade de Santa Rita do Sapucaí. Outras plataformas, seriam implantadas em pontos estratégicos da cidade para a devida devolução. Em sua primeira versão, o projeto Smart bike concluiu as seguintes funcionalidades: sucesso na identificação do usuário, rastreamento de percurso e demonstração de rota ao usuário. Todavia, não possui segurança em aspectos relacionados à proteção de dados dos usuários. Logo, visa-se agregar ao projeto inicial aspectos de Blockchain e conceitos de aprendizado de máquina (machine learning) para prover segurança cibernética.

   
 

• Smart bike – Inatel Smart Campus: Fase III

  Aluno(os):

  • Matheus Enrico Perroni Camargo
  • Luiz Felipe Viana Dias da Silva

  Orientadores:

  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino
  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas

  Descrição: O advento de aplicações em IoT tornou possível o desenvolvimento de aplicações e soluções práticas em diversas áreas. Dentre elas, encontra-se por exemplo modelos de negócios baseados no aluguel de bicicletas por meio da prática by your self. Nesse modelo, o usuário retira o veículo em plataformas espalhadas pela área urbana de uma cidade e se desloca ao seu destino, depositando-o em uma segunda plataforma. Utilizam-se aplicativos celulares que se comunicam com sistemas web para calcular e cobrar o valor do aluguel, dado determinado deslocamento. Com o intuito de desenvolver um sistema similar e que traga benefícios aos alunos e funcionários do Inatel, iniciou-se o projeto de um sistema para controle de acesso e monetização de locação de bicicletas. Esse projeto representa o terceiro estágio no desenvolvimento da Smart Bike, com intuito de desenvolver uma plataforma modelo e aplicar o conceito em uma bicicleta.

   
 

• Smart House: aplicações IoT residenciais seguras e inteligentes

  Aluno(os):

  • Arielli Ajudarte da Conceição
  • Ana Clara dos Santos Rosa

  Orientadores:

  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino
  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas

  Descrição: Em um ambiente residencial, a IoT proporciona o desenvolvimento de projetos de automação residencial, pelo qual diversos aparelhos eletrônicos são conectados à Internet e controlados remotamente por smartphones. Contudo, grande parte das aplicações IoT apresentam vulnerabilidades em segurança cibernética. Além disso, as principais soluções IoT se baseiam em atuadores e sensores que seguem condições previamente estabelecidas e/ou a intervenção humana. Em outras palavras, apenas condições de automatização são criadas para IoT. Muitas das vezes, questões de cognição, previsão e tomada de decisão baseada em uma grande quantidade de dados não são embutidas nos projetos de IoT. Logo, o objetivo deste trabalho é desenvolver aplicações residências baseadas em IoT, porém, embutindo soluções que atendam as áreas de segurança cibernética e inteligência artificial.
 

Cyber Security

Segurança cibernética (cyber security) é o termo que designa o conjunto de meios e tecnologias que visam proteger programas, computadores, redes e dados de danos e invasões. Com o crescimento do número de dispositivos computacionais interconectados, há um aumento de riscos aos sistemas informatizados. Os ataques cibernéticos são responsáveis por sérias consequências à empresas, pessoas e países, por isso, é necessário o emprego de tecnologias e políticas de segurança apropriadas.

Projetos atuais

• Estudo de Protocolos alternativos ao TLS para prover segurança em soluções IoT

  Alunos:

  • Lívia Cecília Gomes Silva
  • Matheus Renó Torres

  Orientadores:

  • Prof. MSc. Guilherme Pedro Aquino
  • Prof. Evandro César Vilas Boas

  Descrição: Esse projeto tem como objetivo inserir melhorias em aspectos de segurança à atual versão do projeto Smart Lab., vislumbra-se dar continuidade ao projeto para estudar e explorar protocolos alternativos ao TLS para prover segurança às aplicações IoT instaladas no Lab. CS&I. Dentre as possíveis abordagens, cita-se o DTLS (Datagram Transport Layer Security) para comparação em termos de desempenho, latência, e perda de pacotes

• Análise de Vulnerabilidades em Ambientes de Desenvolvimento Mobile e em Aplicativos Móveis

  Alunos:

  • Isaque Hollanda Gonçalves
  • Luiz Felipe Viana Dias da Silva

  Orientadores:

  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino
  • Prof. MSc. Evandro César Vilas Boas
  • Eng. Eduardo Henrique Teixeira

  Descrição: Esse projeto visa desenvolver uma proposta de validação de ambientes de desenvolvimento de aplicações móveis e também de aplicativos móveis finais face aos requisitos básicos de segurança previstos pelos órgãos mundiais. O projeto será composto de duas fases e conduzido à pesquisa no âmbito da validação dos ambientes de desenvolvimento utilizando-se de ferramentas de Pentest (Teste de Penetração ou Intrusão em Sistemas) e também a validação dos aplicativos em suas versões finais fazendo uso de ferramentas de Forense Digital e Mobile Hacking.

• Estudo de Metodologias em Ciclo de Desenvolvimento Seguro de Software

  Alunos:

  • Laura Pivoto Ambrósio
  • Álvaro Lúcio Almeida Ribeiro
  • Isabela Ferreira de Vito

  Orientadores:

  • Prof. MSc. Guilherme Pedro Aquino
  • Prof. Evandro César Vilas Boas
  • Eng. Eduardo Henrique Teixeira

  Descrição: Esse projeto visa atuar no estudo e implementação de metodologias de desenvolvimento seguro de software contemplando aplicação em ambiente real. A proposta refere-se ao mapeamento de fatores chaves, além daqueles citados anteriormente, para compreensão detalhada de seu escopo e inserção dentro do ciclo de vida de desenvolvimento de software com o objetivo de incorporar aspectos de segurança cibernética no processo.

• Estabelecimento de chave criptográfica utilizando o ganho do canal sem fio como segredo

  Alunos:

  • Eduardo Karpfenstein
  • Vinícius de Souza Simões

  Orientadores:

  • Prof. MSc. Vanessa Mendes Rennó
  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino

  Descrição: O objetivo desse projeto de iniciação científica é estudar, através de simulações no software MatLab®, o esquema para o estabelecimento de chaves criptográficas simétricas utilizando o ganho do canal sem fio como segredo. Como adicional, pretende-se avaliar a possibilidade de inserir esse novo sistema nos projetos de IoT existentes no CS&I Lab.

Projetos concluídos

• Caderno de experimentos práticos sobre Firewall, IDS e IPS para uso no laboratório de segurança de redes do Inatel

  Alunos:

  • Iago Markes Moreira
  • Thomás Ferreira Pitarello
  • Nathália Dias de Oliveira Magalhães
  • Ítalo de Rezende
  • Alessandra Carolina Domiciano

  Orientadores:

  • Prof. MSc. Guilherme Pedro Aquino
  • Esp. Francisco de Assis Silva do Carmo

  Descrição: Desenvolveu-se um caderno de experimentos práticos que pode ser usado nos laboratórios de disciplinas que abordam aspectos de segurança de redes. Esses experimentos levaram em consideração a utilização de Firewalls, IDS e IPS instalados dentro das dependências dos laboratórios.

   
 

• Caderno de experimentos práticos sobre Testes de Penetração (PenTest) para uso no laboratório de segurança de redes do Inatel

  Alunas:

  • Maria Tereza Yassin Rossi de Castro
  • Alessandra Carolina Domiciano

  Orientadores:

  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino
  • Esp. Francisco de Assis Silva do Carmo

  Descrição: Desenvolveu-se um caderno de experimentos práticos que será usado nos laboratórios de disciplinas que abordam aspectos de segurança de redes. Esses experimentos levaram em consideração a utilização das defesas mais difundidas para os sistemas instalados dentro das dependências dos laboratórios do Inatel.

   
 

• Caderno de experimentos sobre Ferramentas de Análise de Vulnerabilidades

  Alunos:

  • Lucas de Souza Vaz
  • Luiz Fernando Fernandes Irineu
  • Matheus Braga Teixeira

  Orientador:

  • Esp. Francisco de Assis Silva do Carmo

  Descrição: O objetivo deste trabalho é gerar um caderno de experimentos práticos que pode ser utilizado nos laboratórios das disciplinas que abordem aspectos de segurança de redes e sistemas. Esses experimentos levarão em consideração a utilização de ferramentas para análise de vulnerabilidades, que serão instaladas dentro das dependências dos laboratórios. Por meio do caderno, professores, monitores e alunos poderão realizar experimentos de instalação, avaliação e sugestão de correção de vulnerabilidades para fins didáticos. Pretende-se utilizar distribuições open source das principais ferramentas de análise de vulnerabilidade difundidas na Internet. Dessa forma, o custo de implantação destes cenários dentro dos laboratórios será minimizado.

   
 

• Caderno de experimentos sobre sistema de monitoramento proativo de redes utilizando Python

  Aluno:

  • Fernando Batista de Souza

  Orientador:

  • Esp. Francisco de Assis Silva do Carmo

  Descrição: O objetivo deste projeto é gerar um caderno de experimentos práticos para uso nos laboratórios de disciplinas que abordem aspectos de segurança e gerência de redes. Esses experimentos serão elaborados com base em um sistema de monitoramento de redes/sistemas e uso de scripts em linguagem de programação Python. Os scripts serão utilizados para otimizar o monitoramento de forma proativa. Professores e alunos poderão utilizar o caderno para realizar experimentos de inclusão, avaliação, diagnóstico e correção de dispositivos integrantes de um sistema de redes e telecomunicações. Além disso, será possível avaliar as questões de segurança relacionadas à cada dispositivo para fins didáticos. Pretende-se utilizar distribuições open source das principais ferramentas de monitoramento já disponíveis e difundidas na Internet.

   
 

• Elaboração de sequência de testes de segurança cibernética para a adequação das instituições à LGPD

  Alunos:

  • Bruna Gabriella Baldoni de Almeida
  • Nayara Pereira Simões
  • Gabriel Henrique Barros Damasceno
  • Fructueux Farid Nougbognon Laleye

  Orientador:

  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino

  Descrição: Visando a adequação das instituições à Lei Geral de Proteção de Dados, Lei nº 13.709/2018, esse trabalho tem o objetivo de desenvolver uma sequência de testes de cyber segurança com orientações básicas. Além disso, esse framework será utilizado nos laboratórios das matérias que abordem aspectos relacionados ao tema em questão. Esses experimentos levarão em consideração a utilização de ferramentas de tecnologia da informação e processos instalados dentro das dependências dos laboratórios. Dessa forma, professores, monitores e alunos poderão realizar experimentos de implantação, avaliação e adequação com a LGPD para fins didáticos, aumentando o conhecimento de todos envolvidos no processo de educação dos cursos de engenharias do Inatel.

   
 

• Elaboração de um framework com as orientações básicas para a adequação das instituições à LGPD

  Alunos:

  • Jamille de Cássia Alfredo Chagas
  • Nathália Dias de Oliveira Magalhães
  • Robélia Souza de Oliveria

  Orientador:

  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino

  Descrição: Visando a adequação das instituições à Lei Geral de Proteção de Dados, Lei nº 13.709/2018, esse trabalho tem o objetivo de desenvolver um framework com orientações básicas. Além disso, esse framework será utilizado nos laboratórios das matérias que abordem aspectos relacionados ao tema em questão. Esses experimentos levarão em consideração a utilização de ferramentas de tecnologia da informação e processos instalados dentro das dependências dos laboratórios. Dessa forma, professores, monitores e alunos poderão realizar experimentos de implantação, avaliação e adequação com a LGPD para fins didáticos, aumentando o conhecimento de todos envolvidos no processo de educação dos cursos de engenharias do Inatel.

   
 

• Key Wireless

  Alunos:

  • Nathalia Dias de Oliveira Magalhães
  • Robélia Souza de Oliveira

  Orientador:

  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino

  Descrição: O procedimento de estabelecimento de chave criptográfica é um assunto extremamente importante em segurança cibernética, principalmente quando se quer estabelecer uma comunicação confidencial entre duas ou mais entidades da rede. Por meio das chaves criptográficas é que as entidades da rede conseguem codificar suas informações e torná-las confidenciais. Existem várias formas de se estabelecer chaves criptográficas entre entidades de rede. Contudo, essas abordagens não são muito adequadas para dispositivos que estão em alguma plataforma de dispositivos da Internet das coisas (IoT – Internet of Things). Pois, esses dispositivos normalmente possuem arquitetura simples e não são dotados de alto poder computacional grande. Recentemente, desenvolveu-se um sistema de estabelecimento de chaves criptográficas mais amigáveis aos dispositivos de IoT. Esse novo sistema utiliza como segredo de estabelecimento de chave o próprio ganho do canal sem fio existente entre dois dispositivos quaisquer [3]. Além disso, não requer um alto poder computacional para geração das chaves, nem consome muita energia desses dispositivos. O objetivo desse projeto de iniciação científica é estudar esse novo esquema de estabelecimento de chaves simétricas e avaliar a possibilidade de inserir esse novo sistema nos projetos existentes do laboratório denominado CS&I Lab.

   

• Uso da blockchain em problemas relacionados à Engenharia de Telecomunicações

  Alunos:

  • Murilo Dourado
  • Pedro Lopes de Oliveira
  • Alessandra Carolina Domiciano

  Orientador:

  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino

  Descrição: Desenvolveu-se um estudo preliminar sobre a utilização da blockchain em problemas relacionados à engenharia de telecomunicações. Criou-se um ambiente de testes para alguns destes problemas nas dependências do CS&I Lab no Inatel.

   
 

Tecnologias Emergentes

Os projetos em tecnologias emergentes visam difundir conhecimento por meio de projetos de pesquisa em áreas como comunicações via satélite, desenvolvimento de satélites, rádio definido por software e inteligência artificial aplicada às telecomunicações. Dessa forma, os bolsistas de IC/IT são capacitados para atuarem nessas áreas com o desenvolvimento de atividades práticas para consolidação e integração do conhecimento adquirido ao longo de sua formação.

Projetos atuais

• Desenvolvimento de Sistemas de Determinação e Controle de Atitude para CubeSats: Fase 2

  Alunos:

  • Lucca Ribeiro da Silva Lopes

  Orientador:

  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas
  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino

  Descrição: Esse projeto visa dar continuidade ao projeto para implementação do algoritmo proposto em um sistema embarcado, no caso uma RaspBerry Pi, para comparação com outros algoritmos de mesma natureza e demonstração da eficiência do algoritmo em um ambiente embarcado. Esse passo permitirá evoluir com o projeto de determinação e controle de atitude com uma solução em processamento de imagens de sensores digitais de Sol da própria equipe.

   
 

• Visão Computacional para Imageamento por CubeSat: Teste de Viabilidade de Processamento em Computador de Bordo com Redes Neurais Embarcadas

  Alunos:

  • Lucas Shuller de Toledo
  • André Gonçalves Rodrigues Silva

  Orientador:

  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas
  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino

  Descrição: Esse projeto propõe o desenvolvimento de um CubeSat tamanho 1U (arestas de 10 cm) equipado com câmera, sendo capaz de fotografar a terra e sua atmosfera através de múltiplos espectros, como luz visível e infravermelho para prover dados climatológicos. Entretanto, a restrição em disponibilidade de energia de um CubeSat demanda um estudo de viabilidade energética considerando as duas abordagens discutidas. Tendo isso em vista, o CubeSat a ser desenvolvido servirá como meio para realizar um estudo de consumo energético comparativo entre processamento das imagens em bordo por meio de visão computacional para transmissão apenas de parâmetros e a transmissão completa da imagem para processamento em estação terrena.

   
 

• Estudo de novos sistemas de comunicação via-satélite com orbitas baixas e medianas e o impacto no mercado de banda larga mundial

  Alunos:

  • Matheus do Lago Araújo
  • Gabriel Simões de Souza

  Orientador:

  • Prof. Dr. Carlos Nazareth Motta Marins
  • Prof. MSc. Evandro César Vilas Boas

  Descrição: Esse projeto visa estudos que possam trazer ao nosso instituto a visão das novas soluções adotadas em comunicação via satélite, levando em consideração tanto os aspectos técnicos como mercadológicos.

   
 

Projetos Concluídos:

• Autoencoders para implementação de sistemas de comunicação digital em rádios definidos por software

  Alunos:

  • Pedro Lucas Siqueira Paulino
  • Thamer Reis Leme

  Orientadores:

  • Prof. Dr. Felipe Augusto Pereira de Figueiredo
  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas

  Descrição: Esse projeto visa o estudo, desenvolvimento e implementação de autoencoders para sistemas de comunicação em ambiente de rádio definido por software. Para isso, será utilizado o programa de código-aberto GNU Radio Companion e a linguagem de programação Python para o desenvolvimento do projeto. Visa-se treinar uma rede neural para integração à um sistema de comunicação em ambiente do GNU Radio Companion e comparação de seu desempenho com o sistema de comunicação convencional, utilizando-se métricas de desempenho como a taxa de erro de bit (BER, bit error rate).

   
 

• Desenvolvimento de Sistema de Suprimento de Energia para CubeSats

  Alunos:

  • Lucas Schuller Toledo
  • Matheus Renó Torres

  Orientador:

  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas
  • Prof. Dr. Guilherme Pedro Aquino

  Descrição: Esse projeto tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de suprimento de energia para integração em um CubeSat a ser desenvolvido pela equipe CubeSat Design Team do Inatel. O subsistema de suprimento de energia é responsável pela energização de todos os subsistemas do CubeSat. A energia elétrica para alimentação de componentes e circuitos elétricos é proveniente da conversão fotoelétrica. Posicionam-se painéis solares nas faces do CubeSat para captura, absorção e conversão da energia solar. Armazena-se a energia produzida de uso não imediato em baterias Lítio-Íon (Li-ion), que se caracterizam pela alta densidade, leveza e vida útil longa.

   
 

• Desenvolvimento de Sistema de Telecomando, Telemetria e Rastreio para CubeSats

  Alunos:

  • Matheus Botelho Sampaio Netto
  • Jessé Justino Neto

  Orientador:

  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas
  • Prof. MSc. Guilherme Pedro Aquino

  Descrição: Esse projeto tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de telecomando, telemetria e rastreio para integração em um CubeSat a ser desenvolvido pela equipe CubeSat Design Team do Inatel. O sistema de telemetria, comando e rastreio é responsável pela comunicação do satélite com as estações terrenas para troca e/ou envio de informações durante as missões. Por meio dessa comunicação, enviam-se dados referentes ao estado e desempenho dos demais subsistemas de um CubeSat e recebem-se comandos para controle e funcionamento correto do nanosatélites.

   
 

• Desenvolvimento de Sistemas de Determinação e Controle de Altitude para CubeSats

  Alunos:

  • Sthefany Farias Vilela

  Orientador:

  • Prof. MSc. Antonio Alves Ferreira Junior
  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas

  Descrição: As comunicações via satélite se destacam entre os meios de telecomunicações pela cobertura ampla, superando aspectos geográficos como áreas de sombreamento continentais se comparadas as redes terrestres. Dentre os diversos tipos de satélites, destacam-se os nanosatélites com massa entre 1 e 10kg, dentre os quais se enquadram os CubeSats [3]. O CubeSat é composto de diferentes sistemas e subsistemas como o “Determinação e Controle de Altitude”. Esse subsistema é responsável pelo controle e execução prática de movimento no satélite, além de determinar o sentido e direção no qual o objeto se encontra [5, 6]. O sistema integra diversos sensores que são responsáveis pelas mais diversas medições do ambiente. Os dados obtidos são processados pela unidade de computação de bordo, que determina possíveis correções no movimento do CubeSat por meio de comandos enviados ao ADCS. O Inatel, por meio da Coordenação de Engenharia de Telecomunicações e Laboratório de Cyber Segurança e Internet das Coisas (CS&I Lab.), iniciou no segundo semestre de 2020 um projeto que visa formar uma equipe de pesquisa, desenvolvimento e competição em CubeSats, sendo composta por membros do corpo discente da Instituição. Logo, esta proposta visa o desenvolvimento de um sistema de determinação e controle de altitude que virá a integrar a estrutura do CubeSat a ser desenvolvido pela equipe.

   
 

• Estudo sobre aplicação de Rádio Definido por Software em Comunicações via Satélite

  Alunos:

  • Hallan Lima Fonseca

  Orientador:

  • Prof. Dra. Daniely Gomes Silva
  • Eng. MSc. Evandro César Vilas Boas

  Descrição: Os sistemas e redes tradicionais de comunicação via satélite se caracterizam por apresentar inflexibilidade em relação às atualizações de hardware e software, tornando-os dependentes de arquiteturas previamente planejadas. Impossibilitam-se a introdução de novas tecnologias e serviços e a interoperabilidade entre satélites e/ou tecnologias de comunicação proprietárias. Por outro lado, tecnologias emergentes como rádio definido por software e redes definidas por software permitem agregar flexibilidade e interoperabilidade às redes satelitais. A implementação de sistemas de comunicação utilizando o conceito de Rádio Definido por Software tem como objetivo a possibilidade de operar diferentes configurações de sistemas sobre um mesmo hardware. Logo, esse trabalho visa realizar um estudo sobre como o conceito de rádio definido por software pode ser aplicado às redes de satélites, destacando os aspectos de camada física e de enlace.