Aplicação da Plataforma Firebase para Gestão de Dados de Qualidade de Energia em um Sistema IoT

Resumo

Introdução Este trabalho detalha a implementação da arquitetura de nuvem de um projeto de pesquisa colaborativo entre a Unoesc (Engenharia de Computação e Elétrica) e o Vellore Institute of Technology (VIT), Chennai, Índia, focado em Smart Grids e eficiência energética. Este estudo propõe uma solução baseada na plataforma Google Firebase para receber e armazenar um fluxo de medições de formas de onda. Esta abordagem, alinhada à Indústria 4.0, foca na criação de um backend de dados escalável para o monitoramento remoto de distorções harmônicas, sendo a principal contribuição da equipe brasileira no que tange à comunicação e estruturação de dados em nuvem.

Objetivo Implementar e validar uma arquitetura em nuvem na plataforma Google Firebase para o recebimento, armazenamento histórico e disponibilização de dados de formas de onda de tensão provenientes de um sistema embarcado IoT, visando apoiar análises de qualidade e eficiência energética.

Método A arquitetura de dados utiliza o Google Firebase Realtime Database como backend. Um dispositivo de aquisição de dados, baseado no microcontrolador ESP32, atua como um "publisher", enviando medições via Wi-Fi. Para garantir um histórico completo e não destrutivo, cada medição é enviada utilizando a função push, que cria um registro único com chave exclusiva. Os dados são estruturados em formato JSON, contendo um carimbo de tempo (timestamp) e o valor da tensão, permitindo a fácil integração com outras aplicações. A validação do método se dá pela verificação da integridade e da correta organização dos dados na nuvem, que ficam disponíveis para consumo por outras partes do sistema, como dashboards de visualização ou ferramentas de análise.

Resultados Esperados Espera-se estabelecer um canal de comunicação estável e confiável entre o dispositivo de campo (ESP32) e o Firebase, validando o envio de dados estruturados em JSON. A plataforma em nuvem deverá ser capaz de armazenar com sucesso um grande volume de dados de série temporal, criando um histórico cronológico e persistente das medições de forma de onda.

Conclusão Espera-se concluir que a plataforma Firebase é uma solução robusta e de rápido desenvolvimento para a prototipação de backends de IoT para aplicações em Smart Grids. A capacidade de armazenar dados de série temporal de forma escalável e disponibilizá-los em tempo real a torna uma ferramenta poderosa para a centralização de informações de qualidade de energia, viabilizando a análise remota e a tomada de decisões em sistemas de gestão energética.