Titulo Estágio
Plataformas para desenvolvimento de digital twins
Áreas de especialidade
Sistemas de Informação
Engenharia de Software
Local do Estágio
DEI-FCTUC
Enquadramento
Um digital twin é uma réplica digital de um objeto ou sistema físico, com propriedades de monitorização e de apoio à decisão. A história do conceito tem ligações à NASA com a criação de um “modelo vivo” das missões espaciais e no trabalho de investigadores como Michael Grieves, pretendendo auxiliar na tomada de decisão através de modelos digitais avançados, com capacidade de previsão. Os digital twins entraram na agenda de inovação de inúmeros setores industriais (aeronáutica, manufatura, saúde, entre outros) e são várias as plataformas e frameworks propostas para o seu desenvolvimento. Uma apresentação sumária do interesse dos digital twins pode ser encontrada em: https://www.mckinsey.com/featured-insights/mckinsey-explainers/what-is-digital-twin-technology
Existem cada vez mais plataformas para desenvolvimento de digital twins. Estas variam entre soluções técnicas focadas na camada de sensorização até soluções mais integradas que a Amazon e Microsoft estão já a explorar no mercado. Por exemplo, Eclipse Ditto, AWS IoT TwinMaker, Azure Digital Twins, frameworks académicas recentes como LiDiTE, entre muitas outras prometem transformar a criação deste tipo de soluções que estão a captar a atenção da indústria. Empresas nacionais e internacionais passaram a incluir este termo na sua oferta para gerir equipamentos ou mesmo cidades.
O potencial dos digital twins é relevante, porém, a seleção da melhor tech stack com soluções de código aberto é ainda uma tarefa muito difícil e são escassas as comparações de soluções proprietárias que estão a mover a indústria. Uma equipa de desenvolvimento que pretenda desenvolver um digital twin, nas suas diversas camadas (ex.: físico, modelo de dados, processos, dashboards e visualização, etc..) tem uma tarefa difícil pela frente.
Um estudo comparativo de plataformas para criação de digital twins é essencial, especialmente das que prometem integrar todas ou a maioria das camadas necessárias à sua operacionalização.
Objetivo
O principal objetivo desta dissertação é a comparação de plataformas/frameworks para desenvolvimento de digital twins. Para o concretizar, algumas etapas complementares são propostas:
• Identificar plataformas de desenvolvimento de digital twins que permitam uma implementação de soluções multi-camada
• Estudar critérios de comparação de plataformas de desenvolvimento que possam ser aplicáveis ao contexto de digital twins
• Definir um caso de uso para adoção de digital twin
• Realizar um estudo comparativo de plataformas para o caso de uso selecionado
Este trabalho permitirá ganhar conhecimentos sobre digital twins e como podem ser desenvolvidos com as soluções existentes no mercado (de aplicações livres ou proprietárias).
Plano de Trabalhos - Semestre 1
1) Estudo de plataformas/frameworks/tech stack para desenvolvimento de digital twins que sejam abrangentes, isto é, permitam desenvolver várias camadas desde a parte física até à interação com o utilizador
Início: Fevereiro de 2024
Duração: 2 meses
2) Estudo e seleção da metodologia de comparação das plataformas
Início: Abril 2024
Duração: 2 meses
3) Especificação do caso de uso e testes iniciais com plataformas selecionadas
Start: Maio 2024
Duração: 1 mês
Resultados do 1º semestre:
• Revisão da literatura sobre digital twins e plataformas de desenvolvimento
• Metodologia de comparação de plataformas
• Relatório intermédio
Plano de Trabalhos - Semestre 2
4) Implementação do caso de uso nas plataformas selecionadas
Início: Setembro de 2024
Duração: 3 meses
5) Síntese da comparação e escrita da dissertação
Início: Dezembro de 2024
Duração: 2 meses
Resultados do 2º semestre:
• Relatório final
• Artigo científico
Condições
O/a estudante será integrado/a no grupo de sistemas de informação do CISUC, tendo acesso aos equipamentos existentes e as recursos do centro de dados do DEI. Colaboração com uma equipa de vários estudantes que estão a desenvolver a sua dissertação no âmbito dos digital twins. Possibilidade de colaboração com centros de investigação internacionais em digital twins. Possível participação em conferência internacional para apresentação dos resultados.
Orientador
João Barata
barata@dei.uc.pt 📩