Conteinerização e gerenciamento de aplicações industriais de uma arquitetura orientada a microsserviços para a Indústria 4.0 - Cavalcante, João Phelype da Silva [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Tendo em vista o crescimento no segmento da Indústria 4.0, principalmente voltado para automatização de processos industriais, surge a necessidade de desenvolvimento e aperfeiçoamento da Industrial Internet of Things (IIoT). Inserida neste contexto tem-se a planta industrial controlada por microsserviços estudada neste trabalho. Muito se fala das vantagens e benefícios de utilizar uma arquitetura orientada a microsserviços, no entanto, o objetivo deste trabalho é mitigar suas desvantagens e malefícios. Com o crescimento do número de serviços no sistema, uma das maiores desvantagens neste tipo de arquitetura torna-se óbvia: a governança. Gerenciar um sistema complexo de múltiplos serviços não é tarefa fácil, para isso foi decidido realizar a conteinerização desses serviços para gerenciá-los por meio de um gerenciador de containers. Para isso, é necessário o entendimento básico de conceitos, dentre eles, Docker que é uma ferramenta de virtualização a nível de sistema operacional com maior performance quando comparado às máquinas virtuais, já o Portainer define-se como uma interface gráfica simplificada, facilitando a interação entre o usuário final e a aplicação construída com MoleculerJS, framework de microsserviços que auxilia na elaboração de serviços. O estudo tem como base o protótipo de uma planta piloto desenvolvida no Laboratório do Grupo de Automação e Sistemas Integráveis (GASI) do Instituto de Ciência e Tecnologia de Sorocaba (ICTS), a metodologia utilizada é fundamentada em Docker e Portainer, a mesma, será testada no intuito de entender qual a funcionalidade da solução desenvolvida. Ao final deste trabalho foi realizada a conteinerização dos serviços de uma planta industrial orientada a microsserviços, também foi implementado o Gerenciador de Containers Portainer para monitorar e orquestrar os serviços disponibilizados na planta. Um conjunto de dados foi obtido através de testes de carga para validar o tempo médio de resposta de requisições realizadas aos serviços. Conclui-se que o tempo médio de resposta não foi afetado significativamente pela conteinerização e a gestão e monitoria dos serviços foi melhorada drasticamente de forma qualitativa.

With the rapid growth of the Industry 4.0 sectores and its focus on automating industrial processes, there is an urgent need to develop and enhance the Industrial Internet of Things (IIoT). In this context, this study examines the use of a microservices-based architecture to control an industrial plant. While much is said about the benefits of using microservices, this work aims to address the risks and drawbacks associated with this approach. One of the key challenges of managing a complex system of multiple services is governance, which becomes increasingly evident as the number of services in the system grows. To tackle this issue, the study proposes containerizing the services and orchestrating them using a container manager. To achieve this, a basic understanding of concepts is necessary, such as Docker, which is a high-performance virtualization tool at the operating system level, and Portainer, which is a simplified graphical interface that facilitates interaction between end-users and the application built with MoleculerJS, a microservices framework that aids in the creation of services. The study is based on a pilot plant prototype developed at the Laboratory of the Group of Automation and Integrated Systems (GASI) of the Institute of Science and Technology of Sorocaba (ICTS). The methodology used is based on Docker and Portainer, and the goal is to understand the functionality of the developed solution. The study concludes that containerizing the services of an industrial plant oriented to microservices and implementing the Container Manager Portainer significantly improves the management and monitoring of services qualitatively, without affecting the average response time of requests made to services. Load tests were conducted to validate this claim, and the results confirm that the average response time was not affected by containment.
Containerization and management of industrial applications from a microservices-oriented architecture for Industry 4.0
Keywords: Internet das coisas; Automação industrial