https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/21474| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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| enedilsonfernandesjunior.pdf | 620.48 kB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | Streaming de dados de sensores vestíveis: a construção de um data warehouse near real time |
| Autor(es): | Fernandes Júnior, Enedilson |
| Primeiro Orientador: | Menezes, Victor Ströele de Andrade |
| Membro da banca: | Fonseca, Leonardo Goliatt da |
| Membro da banca: | Arbex, Wagner Antonio |
| Membro da banca: | Bernardino, Heder Soares |
| Resumo: | O envelhecimento populacional e a necessidade de monitoramento clínico contínuo demandam soluções tecnológicas avançadas em saúde digital (e-health). Este trabalho apresenta a implementação de um Data Warehouse Near Real-Time (NRT) projetado para o processamento de fluxos de dados provenientes de sensores vestíveis (wearables). A arquitetura proposta utiliza Apache Kafka para a ingestão de dados, Apache Flink para o processamento em streaming com janelamento temporal de 10 segundos, TimescaleDB para o armazenamento otimizado de séries temporais e Grafana para a visualização analítica em tempo real. A solução foi validada com o dataset HAR70+, que compreende dados de acelerometria inercial de idosos monitorados em atividades de vida diária, como caminhar, sentar e deitar, ao longo de dois meses. Os resultados demonstraram uma latência de processamento entre 10 e 15 segundos desde a captura do sinal até a disponibilidade visual, o que representa uma redução de aproximadamente 99,9% na latência informacional quando comparada aos modelos tradicionais de ETL em lote (ciclos de 24 horas). A modelagem dimensional implementada permitiu consultas analíticas eficientes sobre o desempenho motor dos usuários, enquanto a Arquitetura Lambda equilibrou o processamento de baixa latência com a persistência histórica de grande volume. O sistema viabiliza o acompanhamento remoto e contínuo da capacidade funcional de idosos, permitindo intervenções rápidas e fornecendo uma infraestrutura robusta para futuros sistemas preditivos baseados em aprendizado de máquina. |
| Abstract: | Population aging and the need for continuous clinical monitoring demand advanced technological solutions in digital health (e-health). This work presents the implementation of a Near Real-Time (NRT) Data Warehouse designed for processing data streams from wearable sensors. The proposed architecture utilizes Apache Kafka for data ingestion, Apache Flink for stream processing with 10-second time windowing, TimescaleDB for optimized time-series storage, and Grafana for real-time analytical visualization. The solution was validated using the HAR70+ dataset, which comprises inertial accelerometry data from elderly individuals monitored during activities of daily living, such as walking, sitting, and lying down, over a two-month period. The results demonstrated a processing latency between 10 and 15 seconds from signal capture to visual availability, representing an approximately 99.9% reduction in informational latency compared to traditional batch ETL models (24-hour cycles). The implemented dimensional modeling enabled efficient analytical queries regarding the users' motor performance, while the Lambda Architecture balanced low-latency processing with reliable high-volume historical persistence. The system enables remote and continuous monitoring of the functional capacity of the elderly, allowing for rapid interventions and providing a robust infrastructure for future predictive systems based on machine learning. |
| Palavras-chave: | Data warehouse Sensores vestíveis Reconhecimento de atividade humana Near real-time Apache Flink Saúde digital Data warehouse Wearable sensors Human activity recognition Near real-time Apache Flink Digital health |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
| Sigla da Instituição: | UFJF |
| Departamento: | Faculdade de Engenharia |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Licenças Creative Commons: | http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/21474 |
| Data do documento: | 16-Jan-2025 |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Computacional - TCC Graduação |
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