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Tipo: Dissertação
Título: Identificação de dispositivos elétricos em ambientes domésticos
Autor(es): Amurim, Antonio David Tavares
Orientador: Stancanelli, Elvis Miguel Galeas
Palavras-chave em português: aprendizado de máquina;classificação;internet das coisas
CNPq: CNPQ: CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIENCIA DA COMPUTACAO
Data do documento: 2024
Citação: AMURIM, Antonio David Tavares. Identificação de dispositivos elétricos em ambientes domésticos. 2024. 96 f. Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Ceará, Campus de Quixadá, Programa de Pós-Graduação em Computação, Quixadá, 2024.
Resumo: A Internet das Coisas (IoT) tem se destacado como uma área-chave na computação, impulsionando o avanço tecnológico global. A presença de cidades e edificações inteligentes se tornou parte do nosso cotidiano, e a ideia de que tudo está conectado à internet é cada vez mais comum. A automação de tarefas, o controle de tráfego e o monitoramento do consumo de energia são apenas algumas das áreas impactadas por essa tendência. Com o aumento do número de dispositivos elétricos, o gerenciamento dos recursos energéticos em grandes construções tornou-se mais complexo. Uma má gestão pode levar a desperdícios de energia elétrica, custos financeiros desnecessários e impactos ambientais negativos. Em suma, a dificuldade em identificar quais dispositivos estão em funcionamento pode resultar em desperdício de energia e redução da vida útil dos aparelhos. Neste contexto, o trabalho propõe uma solução para identificar dispositivos elétricos domésticos com vistas à implementação em um ambiente IoT. A proposta envolve a análise do sinal de corrente no domínio da frequência, o que permite reduzir o volume de dados processados. Foram utilizados modelos de classificação baseados em aprendizado de máquina para identificar o dispositivo responsável pelo sinal, aproveitando padrões previamente conhecidos para essa identificação. A análise dos sinais elétricos dos dispositivos e a comparação com padrões conhecidos demonstraram que os algoritmos investigados são eficazes na identificação dos dispositivos. Entre os algoritmos testados, o classificador kNN se destacou, alcançando aproximadamente 99% de acurácia e F1-score. Esses resultados indicam a alta precisão da abordagem proposta e sua eficácia na identificação de dispositivos elétricos em ambientes IoT.
Abstract: The Internet of Things (IoT) has emerged as a key area in computing, driving global technological advancement. Smart cities and buildings have become part of our daily lives, and the idea that everything is connected to the Internet is becoming increasingly common. Task automation, traffic control, and energy consumption monitoring are just some of the areas impacted by this trend. With the increase in the number of electrical devices, managing energy resources in large buildings has become more complex. Poor management can lead to energy waste, unnecessary financial costs, and negative environmental impacts. In short, the difficulty in identifying which devices are operating can result in energy waste and reduced appliance lifespan. In this context, this paper proposes a solution to identify household electrical devices with a view to implementation in an IoT environment. The proposal involves analyzing the current signal in the frequency domain, which allows reducing the volume of processed data. Machine learning-based classification models were used to identify the device responsible for the signal, taking advantage of previously known patterns for this identification. The analysis of the electrical signals of the devices and the comparison with known patterns demonstrated that the investigated algorithms are effective in identifying the devices. Among the tested algorithms, the kNN classifier stood out, achieving approximately 99% accuracy and F1-score. These results indicate the high accuracy of the proposed approach and its effectiveness in identifying electrical devices in IoT environments.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78953
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0003-2064-6207
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/7671135844691129
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:PCOMP - Dissertações defendidas na UFC

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