Sistema inteligente de monitoramento e automação para ambientes de animais domésticos com IOT
| dc.contributor.advisor | Silva, Edgard Luciano Oliveira da | |
| dc.contributor.advisor-lattes | http://lattes.cnpq.br/5954475656970668 | |
| dc.contributor.author | Silva, Guilherme Lucas Teixeira | |
| dc.contributor.author-lattes | http://lattes.cnpq.br/8066766210087409 | |
| dc.contributor.referee1 | Silva, Edgard Luciano Oliveira da | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5954475656970668 | |
| dc.contributor.referee2 | Rodriguez, Luis Cuevas | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/0083210163583491 | |
| dc.contributor.referee3 | Pessoa, Marcela Sávia Picanço | |
| dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/8158921311848193 | |
| dc.date.accessioned | 2025-12-16T19:10:40Z | |
| dc.date.issued | 2025-12-19 | |
| dc.description.abstract | The growing integration of pets as family members, coupled with the busy routines of owners, drives the search for technological solutions that ensure animal welfare. This work presents the design, validation, and evolution of a low-cost Internet of Things (IoT) based system for monitoring and automating pet environments. The prototype, validated in high-fidelity simulation, uses an ESP32 microcontroller to collect data from multiple sensors and control actuators, orchestrated by the visual tool Node-RED. As an evolution, and in response to a Software Engineering requirements analysis, the work implements two advanced extensions focused on result validation. First, a predictive health module was developed using Machine Learning (Isolation Forest). In controlled environment tests, this module achieved a Recall of 96.7% and an F1-Score of 89.2%, demonstrating superior efficacy compared to static methods in detecting behavioral anomalies. Second, the architecture was migrated to the AWS cloud (IoT Core and Lambda), where end-to-end integration tests validated the security and correct execution of voice commands via Amazon Alexa. The final objective was achieved by providing an integrated solution that ensures the animal’s feeding, hydration, and thermal comfort, confirming, through the obtained results, the technical feasibility of the proposed architecture for remote control and the provision of predictive insights into the pet’s well-being. | |
| dc.description.resumo | A crescente integração de animais de estimação como membros da família, somada á rotina atribulada dos tutores, impulsiona a busca por soluções tecnológicas que garantam o bem-estar animal. Este trabalho apresenta a concepção, validação e evolução de um sistema de baixo custo baseado em Internet das Coisas (IoT) para o monitoramento e automação de ambientes para animais de estimação. O protótipo, validado em simulação de alta fidelidade, utiliza um microcontrolador ESP32 para coletar dados de múltiplos sensores e controlar atuadores, orquestrados pela ferramenta visual Node-RED. Como evolução, e em resposta a uma análise de requisitos de Engenharia de Software, o trabalho implementa duas extensões avançadas com foco na validação de resultados. Primeiramente, desenvolveu-se um módulo de saúde preditiva utilizando Machine Learning (Isolation Forest). Nos testes em ambiente controlado, este módulo alcançou um Recall de 96,7% e F1-Score de 89,2%, demonstrando eficácia superior a métodos estáticos na detecção de anomalias comportamentais. Em segundo lugar, a arquitetura foi migrada para a nuvem AWS (IoT Core e Lambda), onde testes de integração ponta-a-ponta validaram a segurança e a execução correta de comandos de voz via Amazon Alexa. O objetivo final foi alcançado ao fornecer uma solução integrada que assegura a alimentação, hidratação e conforto térmico do animal, confirmando, através dos resultados obtidos, a viabilidade técnica da arquitetura proposta para o controle remoto e o fornecimento de insights preditivos sobre o bem-estar do pet. | |
| dc.identifier.citation | SILVA, Guilherme Lucas Teixeira. Sistema inteligente de monitoramento e automação para ambientes de animais domésticos com IOT/Universidade do Estado do Amazonas. Manaus, 56 f., 2025. | |
| dc.identifier.uri | https://ri.uea.edu.br/handle/riuea/7951 | |
| dc.publisher | Universidade do Estado do Amazonas | |
| dc.publisher.initials | UEA | |
| dc.relation.references | AL-HAWAWREH, M. et al. Mqtt-based intrusion detection system for iot networks. Sensors, v. 24, n. 6, p. 1954, 2024. ALVES, G. L. AUTOFEEDER: Alimentador automático para animais domésticos de pequeno porte. Lages, SC, Brasil, 2020. Amazon Web Services. Using Alexa Skills Kit and AWS IoT to Voice-Control Connected Devices. 2016. <https://developer.amazon.com/blogs/alexa/post/Tx3828JHC7O9GZ9/using-alexa-skills-kit-and-aws-iot-to-voice-control-connected-devices>. Acessado em 14 de junho de 2025. Amazon Web Services. O que é o AWS IoT Core? - Guia do Desenvolvedor do AWS IoT Core. 2024. <https://docs.aws.amazon.com/iot/latest/developerguide/what-is-aws-iot.html>. Acessado em 05 de novembro de 2025. Amazon Web Services. O que é o AWS Lambda? - Guia do Desenvolvedor do AWS Lambda. 2024. <https://docs.aws.amazon.com/lambda/latest/developerguide/what-is-lambda.html>. Acessado em 05 de novembro de 2025. Amazon Web Services. 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| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | |
| dc.subject | Internet das coisas | |
| dc.subject | Detecção de anomalias | |
| dc.subject | AWS | |
| dc.subject | ESP32 | |
| dc.subject | Bem-estar animal | |
| dc.title | Sistema inteligente de monitoramento e automação para ambientes de animais domésticos com IOT | |
| dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso |
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