pós-graduação em ciência da computação · aos meus pais (joão neto e valéria), pelo exemplo...
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Pós-Graduação em Ciência da Computação
“Um Framework para Rastreamento de Produtos em CadeiasLogísticas de Fruticultura Irrigada no Vale do São Francisco”
Por
Jean Carlos Coelho de Alencar
Dissertação de Mestrado
Universidade Federal de [email protected]
www.cin.ufpe.br/~posgraduacao
RECIFE2014
Jean Carlos Coelho de Alencar
Um Framework para Rastreamento de Produtos em Cadeias
Logísticas de Fruticultura Irrigada no Vale do São Francisco
Trabalho apresentado ao Programa de Pós-graduação emCiência da Computação do Centro de Informática da Univer-sidade Federal de Pernambuco como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciência da Computação.
Orientador: Adriano Lorena Inácio Oliveira.
Recife2014
Catalogação na fonteBibliotecária Joana D’Arc Leão Salvador CRB4-532
A368f Alencar, Jean Carlos Coelho de. Um framework para rastreamento de produtos em cadeias logísticas de
fruticultura irrigada no Vale do São Francisco / Jean Carlos Coelho deAlencar. – Recife: O Autor, 2014.
126 f.: fig., tab.
Orientador: Adriano Lorena Inácio Oliveira. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco. CIN,
Ciência da Computação, 2014. Inclui referências e apêndices.
1. Engenharia de software. 2. Rádio frequência - Identificação. 3. Cadeia de logística integrada. I. Oliveira, Adriano Lorena Inácio (Orientador). II. Titulo.
005.1 CDD (22. ed.) UFPE-MEI 2015-085
Dissertação de Mestrado apresentada por Jean Carlos Coelho de Alencar à Pós Graduação
em Ciência da Computação do Centro de Informática da Universidade Federal de
Pernambuco, sob o título “Um Sistema para Rastreamento de Produtos em Cadeias
Logísticas de Fruticultura Irrigada no Vale do São Francisco” orientada pelo Prof.
Adriano Lorena Inácio de Oliveira e aprovada pela Banca Examinadora formada pelos
professores:
______________________________________________
Prof. Paulo André da Silva Gonçalves Centro de Informática/UFPE
______________________________________________
Profa. Maria da Conceição Moraes Batista
Departamento de Estatística e Informática / UFRPE
_______________________________________________ Prof. Adriano Lorena Inácio de Oliveira Centro de Informática / UFPE
Visto e permitida a impressão.Recife, 4 de dezembro de 2014.
___________________________________________________Profa. Edna Natividade da Silva BarrosCoordenadora da Pós-Graduação em Ciência da Computação do Centro de Informática da Universidade Federal de Pernambuco.
À minha família.
Agradecimentos
Agradeço a Deus, por ser meu guia, e pela oportunidade e força que me proporcionou nodesempenho deste projeto e ao longo de minha vida.
Aos meus pais (João Neto e Valéria), pelo exemplo de luta, ética e doação, e pelo o apoio emtodos os momentos de minha vida, e principalmente por sempre ter nos mostrado o caminhomais correto, mesmo nos momentos mais adversos.
Às minhas Irmãs (Jane Cleide e Nadjane), pelo carinho, estimulo e apoio.
A minha esposa (Katiuscia) e aos meus filhos (Katarina e Carlos Eduardo), pelo amor, apoio ecompreensão, principalmente pelo meu mau humor nesta reta final e pelas noites maldormidas que proporcionei.
A toda minha família, pelo total estímulo.
Aos professores do programa, por suas importantes contribuições.
Ao professor Adriano Lorena (meu orientador), pela oportunidade de participar destegrandioso projeto, e pelas instruções e atenção, no desenvolver deste trabalho.
Ao meu colega de trabalho e Amigo Ricardo Araújo, pela coorientação e atenção desprendida.
A toda a equipe do Campus Ouricuri, em especial aos colegas da Coordenação de Informática,pelo suporte nos momentos necessários.
Aos meus alunos por servirem de motivação e exemplo de persistência.
Aos companheiros do Albergue dos Inocentes, pelo apoio e cobranças nos momentosnecessários.
E por fim a todos os colegas do programa e companheiros de luta, pela parceria neste período.
“Evoluímos de um mundoem que o grande vencia o
pequeno, para um mundo emque o rápido vence o
vagaroso”
KLAUS SCHWAB, (2008)
Resumo
A região do vale do são francisco (VSF) é atualmente o maior polo exportador de uva do
Brasil. Entretanto, mesmo com a tecnologia de ponta empregada na produção de uva, é
possível verificar que o processo de rastreabilidade na sua cadeia logística é realizado de
modo rudimentar, através de documentos de papel (formulários, questionários e cartilhas).
Este processo possui uma série de falhas, dentre as quais vale destacar a baixa capacidade de
armazenamento e inconsistência dos dados. Neste contexto, este trabalho propõe um modelo
de rastreabilidade, baseado no uso da tecnologia de identificação por rádio frequência (radio-
frequency identification, RFID), para otimizar o processo de rastreabilidade da cadeia
logística de produção de uva. Além disso, uma análise experimental é realizada utilizando a
métrica retorno sobre o investimento (return on investment, ROI), e os resultados obtidos
demonstram que o modelo proposto é uma solução viável para o problema.
Palavras-chave: Identificação por Radio Frequência. Rastreabilidade. Cadeia Logística.
Produção de Uva.
Abstract
The region of são francisco valley (vale do são francisco, VSF) is the most important
Brazilian exporter of grape. However, even with advanced technology employed within grape
production, it is possible to verify that the product tracking process of the logistic chain is
performed in a rudimentary way, using paper documents (formularies, questionnaires and
primers). This process has several flaws, among those, stand out the low storage capacity and
the data inconsistency. In this context, this work proposes a traceability model, based on the
radio-frequency identification (RFID) technology, to improve the tracking process of the
logistic chain of grape production. Besides, an experimental analysis is performed using the
return on investment (ROI) metric, and the achieved results demonstrates that the proposed
modes is a viable solution for the problem.
Keywords: Radio-Frequency Identification. Traceability. Logistic Chain. Grape Production.
Lista de Figuras
Figura 1: Sistema de rastreabilidade.........................................................................................25
Figura 2: Modelo de rastreabilidade da cadeia de suprimentos de produtos hortícolas............38
Figura 3: Diferença entre item de varejo, unidade comercial e unidade logística....................39
Figura 4: Etiqueta logística do sistema GS1.............................................................................40
Figura 5: relação custo vs volume de tags utilizadas................................................................50
Figura 6: Benefícios na adoção do RFID..................................................................................51
Figura 7: Resultado em (%) da pesquisa sobre os benefícios da RFID, relatados por empresas
que estão usando a tecnologia...................................................................................................52
Figura 8: Resultado em (%) da pesquisa sobre os benefícios da RFID, esperados por empresas
que ainda planejam a sua adoção..............................................................................................52
Figura 9: Sequencia do plantio a embalagem das uvas.............................................................55
Figura 10: Sequencia da pré-paletização até a entrada no túnel de resfriamento.....................56
Figura 11: Processo de embalagem no packing house..............................................................56
Figura 12: Processo de embalagem no packing house..............................................................57
Figura 13: Processo de armazenagem.......................................................................................59
Figura 14: Códigos de barras para paletes e caixas de frutas....................................................60
Figura 15: Níveis de granularidade...........................................................................................64
Figura 16: Exemplo de Percurso...............................................................................................65
Figura 17: Exemplo de execução do percurso correto..............................................................65
Figura 18: Exemplo de ocorrência de desvios..........................................................................65
Figura 19: Processo de armazenagem com utilização do modelo proposto..............................66
Figura 20: Visão Lógica............................................................................................................72
Figura 21: Visão de Implantação...............................................................................................75
Figura 22: Algoritmo de Controle de Percurso.........................................................................77
Figura 23: Diagrama de caixa dos experimentos realizados com arranjo de uma antena.........82
Figura 24: Diagrama de caixa dos experimentos realizados com arranjo de duas antenas.......82
Figura 25: Arranjo com uma antena..........................................................................................83
Figura 26: Arranjo com duas antenas........................................................................................84
Figura 27: Ambiente Gráfico do emulador RIFIDI..................................................................86
Figura 28: Sequencia do percurso a ser percorrido pelas embalagens......................................87
Figura 29: Caminho Feliz.........................................................................................................88
Figura 30: Resultado Esperado.................................................................................................88
Figura 31: Resultado obtido......................................................................................................89
Figura 32: Verificação e validação do caminho com desvios...................................................89
Figura 33: Resultado esperado..................................................................................................89
Figura 34: Resultado obtido......................................................................................................90
Figura 35: Verificação e validação do caminho com desvios (sentido inverso).......................91
Figura 36: Resultado esperado..................................................................................................91
Figura 37: Resultado obtido......................................................................................................92
Lista de Tabelas
Tabela 1: Principais marcos referentes à rastreabilidade no mundo.........................................28
Tabela 2: RFID x código de barra.............................................................................................33
Tabela 3: Porcentagens de leituras de tags para arranjos de uma e duas antenas.....................81
Lista de Símbolos
ABAC - Associação Brasileira de Automação Comercial
ANVISA - Agência Nacional de Vigilância Sanitária
APPCC - Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle
BPF - Boas Práticas de Fabricação
CIMO - European Association of Fresh Produce Importers
CFO - Certificado Fitossanitário de Origem
DRPH - Diretrizes de Rastreabilidade de Produtos Hortícolas
EAN - European Article Numbering
EHI - EuroHandelsinstitute
EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
EPC - Código Eletrônico de Produtos
EUREP - Euro Retailer Produce Working Group
FPTP - Fresh Produce Traceability Project
GTIN - Número Global de Item Comercial
IGP - Indicação Geográfica de Procedência
INPI - Instituto de Propriedade Industrial
ISO - International Organisation for Standardization
PARA - Programa de Análise de Resíduos de Agrotóxicos em Alimentos
PDV Ponto De Venda
PIF – Produção Integrada de Frutas
PI-UVA - Produção Integrada de Uvas
PPHO - Procedimentos Padrão de Higienização Operacional
PPRs - Programas de Pré-requisitos
PTL - Porcentagem de Tags Lidas
RFID – Radio-Frequency Identification
ROI - Return On Investment
SHAFFE - Southern Hemisphere Association of Fresh Fruit Exporters
UCC - Uniform Code Council
UE - Unidade de Expedição
ULE - Unidade Lógica Elementar
UPC – Universal Products Code
VSF – Vale do São Francisco
WTP - Willingness To Pay
Sumário
1. Introdução.............................................................................................................................16
1.1 Introdução.......................................................................................................................16
1.2. Motivação e Justificativa...............................................................................................17
1.3. Objetivos.......................................................................................................................20
1.3.1 Objetivo Geral........................................................................................................20
1.3.2 Objetivos Específicos.............................................................................................20
1.5. Estrutura da Dissertação................................................................................................21
2. Problemática da Rastreabilidade...........................................................................................22
2.1 Introdução.......................................................................................................................22
2.2. Definição.......................................................................................................................23
2.3. A Produção Integrada de Frutas e a Rastreabilidade.....................................................27
2.4. RFID x Código de Barra...............................................................................................29
2.5. Projeto Brasil-ID...........................................................................................................33
2.6. Rastreabilidade de Produtos Hortícolas........................................................................34
3. Estado da Arte.......................................................................................................................40
3.1 Introdução.......................................................................................................................40
3.2 Rastreabilidade de Alimentos Utilizando RFID.............................................................42
3.2.1 Rastreabilidade de Carne........................................................................................43
3.2.2 Rastreabilidade de Vegetais....................................................................................44
3.2.3 Rastreabilidade de Leite.........................................................................................46
3.3 Rastreabilidade de Alimentos Utilizando Código de Barras..........................................46
3.4. Retorno sobre o investimento em RFID........................................................................48
3.5. Modelo Atual de Rastreabilidade nas Propriedades......................................................52
3.6. Considerações Finais.....................................................................................................59
4. Framework Proposto.............................................................................................................61
4.1 Introdução.......................................................................................................................61
4.2. Modelo Proposto...........................................................................................................62
4.2.1 Modelagem com Granularidade Alta......................................................................66
4.2.2 Modelagem com Granularidade Baixa...................................................................68
4.3. Arquitetura.....................................................................................................................71
4.3.1 Visão Lógica...........................................................................................................71
4.3.2 Pacotes Significantes do Projeto.............................................................................72
4.3.3 Visão de Implantação..............................................................................................73
4.3.4 Algoritmo Controle de Percurso.............................................................................75
4.4. Considerações Finais.....................................................................................................77
5. Resultados Experimentais.....................................................................................................79
5.1. Definição do Hardware a ser Utilizado.........................................................................79
5.2. Validação do Controle de Fluxo e Rastreabilidade........................................................84
5.2.1 Simulação utilizando o emulador RIFIDI..............................................................84
5.2.2 Simulação utilizando o hardware especifico..........................................................92
5.3. ROI - Rastreabilidade x Custo......................................................................................94
5.4. Considerações Finais.....................................................................................................95
6. Conclusão..............................................................................................................................97
6.1. Introdução......................................................................................................................97
6.2. Contribuições.................................................................................................................98
6.3. Limitações.....................................................................................................................99
6.4. Trabalhos Futuros........................................................................................................100
Referências..............................................................................................................................101
APÊNCICE.............................................................................................................................110
A – Fontes do Algoritmos...................................................................................................110
B - Planilha para Estimativa do ROI..................................................................................125
16
Capítulo 1
Introdução
Este capítulo apresenta uma breve introdução ao problema abordado, bem como são
discutidas as motivações, justificativas,e objetivos desta dissertação. Ao final,é apresentada a
estrutura dos seus capítulos subsequentes.
1.1 Introdução
O vale do são francisco (VSF) responde pela produção anual de 1,5 milhões de
toneladas de frutas e legumes do Brasil (FENAGRI, 2012). Parte significativa dessa produção
abastece vários mercados internacionais, tais como Estados Unidos, Japão e Europa,
representando 96% das exportações nacionais de uva e manga, bem como sendo responsável
por uma movimentação financeira de aproximadamente US$ 800 milhões por ano nos
mercados interno e externo (EMBRAPA, 2012). Além disso, o VSF é considerado o segundo
polo vitivinicultor do Brasil, produzindo anualmente oito milhões de litros de vinhos finos
(EMBRAPA, 2012). Recentemente a uva e a manga desta região obtiveram o certificado de
indicação geográfica de procedência (IGP) junto ao instituto de propriedade industrial (INPI),
o que aumenta o prestígio comercial destes produtos (EMBRAPA, 2012).
A rastreabilidade é um ponto muito importante no setor de agroalimentares
(MCMEEKIN et al.,2006), uma vez que está relacionada a um conjunto de ações e de
processos que visam a identificação e rastreamento dos alimentos desde o seu nascedouro,
passando pelos processos de transformação, produção e armazenamento até a distribuição,
fornecendo assim informações para o consumidor (MCMEEKIN et al., 2006) e
(ECKSCHMIDT et al., 2009). Desta forma, a rastreabilidade dos alimentos pode ser
considerada um modelo de avaliação, qualidade e segurança para os alimentos, uma vez que
esta possibilita ao consumidor ter confiança em todo o processo de cadeia logística do
alimento, devido ao fato desta disponibilizar um histórico sobre o alimento desde a sua
produção até o consumidor final (ECKSCHMIDT et al., 2009).
17
Desta forma, a rastreabilidade dos alimentos é considerada uma ferramenta
indispensável para se ter um diferencial competitivo internacional (FARINA, 2013).
Estratégias diferenciadas baseadas em qualidade são pontos críticos para sucesso no mercado
externo, e desta forma, a rastreabilidade dos alimentos é de fundamental importância no
processo de cadeia logista de produtos agro alimentícios, visto que informações sobre origem,
ciclo de produção e distribuição seguem as normas de qualidade (ECKSCHMIDT et al.,
2009) e (FMRIC, 2008). A definição de rastreabilidade exige três informações básicas
(ECKSCHMIDT et al., 2009) e (FMRIC, 2008): i) o produto necessita estar identificado, ii) a
origem deve ser conhecida, e iii) o destino deve estar definido.
Neste contexto, com o intuito de otimizar a cadeia logística de produtos agro
alimentícios, este projeto visa desenvolver um framework para rastreamento de produtos,
utilizando tecnologia de identificação por rádio frequência (radio frequency identification,
RFID), sendo este capaz de minimizar o risco de desvios indevidos de produto na cadeia
logística ligada a fruticultura irrigada do VSF.
1.2. Motivação e Justificativa
O Brasil atualmente está produzindo e oferecendo ao mercado internacional
praticamente todas as variedades mais procuradas e valorizadas de uvas (BRAZILIANFRUIT,
2012). Tecnologia, condição climática privilegiada, segurança alimentar e respeito ao meio
ambiente tornam a uva brasileira única em sabor e em disponibilidade no mercado
internacional. A uva produzida no Brasil é doce e suave, pois é colhida no ponto exato de
maturação com o equilíbrio perfeito entre os ácidos e os açucares de cada variedade
(BRAZILIANFRUIT, 2012). A produção de uva de mesa para exportação concentra-se no
nordeste do Brasil, na região do VSF, de clima semiárido, em latitude tropical, que permite
produzir uvas o ano inteiro (BRAZILIANFRUIT, 2012) e (INFOQUALIDADE, 2013). A
região é responsável por 96% das exportações de uva brasileira, com grande oferta de
variedades com e sem sementes, e a colheita é dirigida para as épocas de falta no mercado
internacional, entre os meses abril a maio e outubro a novembro (BRAZILIANFRUIT, 2012)
e (INFOQUALIDADE, 2013).
18
Uma propriedade de médio a grande porte do VSF pode chegar a exportar
aproximadamente 267 containers de uva por safra, tendo em vista que o custo médio de
exportação por container chega a US$ 4.459,00 totalizando US$ 1.351.069,52. Desta forma, a
impossibilidade de rastreamento de itens com problemas gera uma série de prejuízos
financeiros (EMBRAPA, 2013) e (SOUZA & NETO, 2009). Logo, ferramentas avançadas de
informática para o acompanhamento, registro e controle dos produtos, permitindo a
rastreabilidade completa da origem ao destino do produto, se tornam necessárias para reduzir
os prejuízos supracitados ka.
Segundo Ferreira (2008) e com base na pesquisa feita junto aos produtores de uva na
região do VSF consta-se que a rastreabilidade é feita de modo rudimentar, uma vez que o
processo é realizado a partir de documentos de papel (baixa capacidade de armazenamento e
facilidade para falsificação) e de código de barras (uma unidade lógica elementar, neste caso
uma caixa, contém as informações sobre o peso, data e numero de lote, e uma unidade de
expedição, que contém informações sobre produtos, cliente e expedição) (FERREIRA, 2008)
e (GS1, 2014). Entretanto, de acordo com Hessel et al (2010), a utilização do código de barra
possui uma limitação, uma vez que este não possibilita seu reuso, tem baixa capacidade de
armazenamento, possibilita a leitura de um código de barras por vez, e necessita do
posicionamento direto no campo visual dos leitores de código de barra (GS1, 2014).
No caso particular do VSF, os produtores rurais, associações e cooperativas utilizam
tecnologia de ponta na busca pela qualidade do seu produto. Uma dessas técnicas é o
rastreamento da cultura, desde a sua colheita até o consumidor final (ECKSCHMIDT et al.,
2009), (MUN LENG et al., 2005) e (TWIST, 2005). Todo esse processo demanda tempo
considerável, pois hoje utiliza-se código de barra para identificar cada caixa com a cultura,
além de outros registros organizados em formulários de papel (FERREIRA, 2008).
Um agravante que tais controles manuais não são confiáveis, são os resultados do
Programa de Análise de Resíduos de Agrotóxicos em Alimentos (PARA), demonstrando que
ainda é preciso investir na formação dos produtores rurais e no acompanhamento do uso de
agrotóxicos (ANVISA, 2013). O programa da Agência Nacional de Vigilância Sanitária
(Anvisa) (ANVISA, 2013) avalia continuamente os níveis de resíduos de agrotóxicos nos
alimentos que chegam à mesa do consumidor. O resultado do monitoramento do último PARA
(2011/2012) mostra que 36% das amostras de 2011 e 29% das amostras de 2012 apresentaram
resultados insatisfatórios. Existem dois tipos de irregularidades, uma quando a amostra
19
contém agrotóxico acima do Limite Máximo de Resíduo (LMR) permitido e outra quando a
amostra apresenta resíduos de agrotóxicos não autorizados para o alimento pesquisado.
De acordo com o Programa de Análise de Resíduos de Agrotóxicos em Alimentos
PARA (2011/2012) (ANVISA, 2013), a uva apresentou alguns itens a se considerar:
• Agrotóxico não autorizado: 20% das amostras;
• Agrotóxico acima do limite: 5,3%;
• Agrotóxico não autorizado e acima do limite: 1,9%;
• Porcentagem total de amostras insatisfatórias: 27%.
Estes dados só reforçam a necessidade da adoção de ferramentas de gestão da
segurança e da qualidade para frutas e hortaliças, pelos produtores brasileiros, tendo em vista,
a não utilização destas, por estes produtores. Vários países, vem adotando ferramentas ou
modelos de gestão, sendo alguns norteadores de diversos processos de comercialização, em
alguns casos, inclusive utilizadas como barreira não-tarifária para produtos exportados para os
mercados da comunidade europeia, e os mercados americano e asiático (MATTOSI et al.,
2009).
Aliado a estas ferramentas, faz-se necessário também a adoção de boas práticas
agrícolas, tendo em vista estas hortícolas estarem sujeitas a diversas fontes de contaminação
microbiológica e química ao longo do seu cultivo e processamento (MATTOSI et al., 2009).
Além dos Programas de Pré-requisitos (PPRs) em segurança alimentar que são os
procedimentos ou etapas que controlam os processos dentro da produção de alimentos,
permitindo a criação de condições ambientais favoráveis à produção de um alimento seguro.
Boas Práticas de Fabricação (BPF) e Procedimentos Padrão de Higienização Operacional
(PPHO) são exemplos de PPRs. No âmbito do estudo desta pesquisa que está ligado a
produção de uva, destacam-se as boas práticas agrícolas (MATTOSI et al., 2009), como o a
implantação do processo de Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle (APPCC)
(MATTOSI et al., 2009), sendo este, um processo científico utilizado para se identificar
perigos e estimar os riscos que podem afetar a inocuidade de um alimento, visando
estabelecer medidas de controle e correções nas diversas etapas da cadeia produtiva de
alimentos, incluindo-se frutas e hortaliças. Em conjunto com este processo, se faz jus o uso da
rastreabilidade.
Neste contexto, a proposta deste trabalho é automatizar o processo de cadeia logística
de uva do VSF com uma tecnologia alternativa, através da utilização de identificação por
20
rádio frequência (radio frequency identification, RFID) (HESSEL et al., 2009), visando
superar as limitações da tecnologia de rastreabilidade atualmente utilizada no VSF. A escolha
pelo RFID se deus pelo seu baixo custo, quando comparado ao código de barras, bem como
de seu processo automatizado de leitura das tags. Portanto, o framework de rastreabilidade
proposto passará a eliminar erros comuns, com mais segurança e preservando a autenticidade
das uvas exportadas. Desta forma, o framework proposto pode ser visto como um meio
alternativo que possibilite o controle de toda a cadeia produtiva em tempo real, oferecendo
uma série de vantagens para os produtores, tais como: i) informação: disponibilidade de dados
e informações que permitam uma tomada de decisão, ii) automação: redução de processos
manuais como captura de dados, minimizando a possibilidade de falhas humanas, iii)
integridade: possibilidade de manter as informações atualizadas em tempo real, e iv)
velocidade: redução do tempo de movimentação de materiais e busca de informações.
Portanto, de forma geral, modelo proposto substituirá a tecnologia empregada no setor,
minimizando a margem de erro na digitação das informações nos fluxos de entrada dos
controles,avaliações de qualidade, seleção e embalagem da uva e sem intervenção humana.
1.3. Objetivos
1.3.1 Objetivo Geral
Desenvolver e analisar a viabilidade de implantação do um framework para
rastreabilidade inteligente de frutas, promovendo melhorias na cadeia produtiva do ligada a
fruticultura irrigada no Vale do São Francisco.
1.3.2 Objetivos Específicos
1. Desenvolvimento de um framework para rastreabilidade inteligente de frutas (uva);
21
2. Melhoramento dos processos da cadeia logística ligada a Fruticultura Irrigada no VSF;
3. Melhoramento do processo da rastreabilidade ligado a Fruticultura Irrigada no VSF;
4. Analisar através do estudo do retorno sobre o investimento (return on investment,
ROI), a viabilidade do framework na cadeia de produtividade do semiárido do Vale do
São Francisco;
1.5. Estrutura da Dissertação
Este trabalho está estruturado, como descrito a seguir:
Capítulo 1 – Introdução: este capítulo apresenta uma breve introdução as áreas investigadas,
bem como a motivação, justificativa e objetivos deste trabalho;
Capítulo 2 – Problemática da Rastreabilidade: este capítulo trata da necessidade da
implantação de rastreabilidade, seus conceitos, e sua aplicabilidade em produtos
hortícolas. Também é apresentada uma breve comparação entre a RFID e o código de
barras;
Capítulo 3 – Estado da Arte: este capítulo apresenta uma revisão sobre a adoção da RFID no
setor de agroalimentares e ROI;
Capítulo 4 – Sistema Proposto: este capítulo apresenta o modelo proposto para processo de
rastreabilidade na cadeia produtiva da uva, bem como suas opções de cenários;
Capítulo 5 – Resultados Experimentais: este capítulo detalha a realização de um
experimento que visa avaliar e validar o processo, bem como verificar a sua
viabilidade pela a análise do ROI. Os resultados do experimento são apresentados,
analisados e interpretados;
Capítulo 6 – Conclusão: Este capítulo finaliza o trabalho, com as conclusões, limitações e
propostas para trabalhos futuros.
22
Capítulo 2
Problemática da Rastreabilidade
Esse Capítulo trata dos da necessidade da implantação de rastreabilidade, seus
conceitos, apresenta os principais marcos referentes à rastreabilidade no mundo. A motivação
para rastreabilidade de produtos hortícolas, e por fim faz um comparativo entre as tecnologias
RFID e o código de barras.
2.1 Introdução
Com o aumento da população mundial, e consequentemente o consumo de alimentos,
as empresas agropecuárias foram forçadas a procurarem meios de otimizarem a geração de
seus produtos, reduzindo o custo e aumentando a sua produção por hectare. Neste cenário,
foram incluídos os agrotóxicos em conjunto com outras técnicas de plantio e manejo. Estas
técnicas se aplicadas de forma indiscriminada e sem controle, podem ocasionar danos a saúde,
bem como ao meio ambiente (EMBRAPA, 2013).
Os consumidores estão cada dia mais exigentes e em busca por qualidade de vida e
acabaram vislumbrando o uso de alimentos saudáveis e com qualidade, como alternativa.
Quando se encontra uma marca que ofereça um produto de boa qualidade e segurança, o
consumidor tem maior confiança e fidelidade nesta marca (CUNHA & SAES, 2013). Neste
contexto existem normas e procedimentos hoje capazes de garantir um maior controle sobre a
qualidade dos agroalimentares, dentre eles temos: Produção Integrada de Frutas (PIF), ISO
22005:2007, e técnicas de rastreabilidade (CUNHA & SAES, 2013), (EMBRAPA, 2013) e
(EMBRAPA, 2013a).
Neste cenário, temos os processos e sistemas de rastreabilidade que podem ser usados
como meios de proporcionar a eficácia dos métodos de controle de qualidade adotados na
produção de alimentos. Esta eficácia só será obtida se todas as fases de produção,
transformação e distribuição estiverem bem catalogadas e documentadas, sendo mantidas
23
sempre atualizadas.
Atualmente na região do VSF, mesmo esta sendo o maior polo exportador de uva do
Brasil, a rastreabilidade é feita de modo rudimentar, através de documentos de papel
(formulários, questionários e cartilhas). Este processo possui uma série de falhas, dentre as
quais vale destacar a baixa capacidade de armazenamento e inconsistência dos dados
(FERREIRA, 2008). No intuito de minimizar a incoerência das informações armazenadas,
alguns processos utilizam o código de barras (BRAZILIANFRUIT, 2012) e (FERREIRA,
2008). Entretanto, o código de barras (FERREIRA, 2008) não é reusável, bem como possui
baixa capacidade de armazenamento (FERREIRA, 2008). A principal desvantagem do código
de barras, além das mencionadas anteriormente, é a sua leitura sequencial, isto é, apenas um
código de barras é lido por vez, bem como a necessidade de posicionamento direto no campo
visual dos leitores (FERREIRA, 2008).
Em alguns países importadores de frutas do VSF, como os EUA e os pertencentes a
União Europeia, a rastreabilidade é lei (FEA, 2013) e (FEA, 2013a), sendo tema de suma
importância, a aplicação de ferramentas de rastreabilidade para a segurança, controle e
desenvolvimento futuro dos sistemas produtivos, considerando-se os focos principais da
rastreabilidade os segmentos de alimentos e de medicamentos para uso humano. A lei
europeia tem foco na saúde humana, já nos EUA (JUVI, 2013), após a criação da Lei do
Bioterrorismo (Bioterrorism Act) (BIOTERRORISMO, 2013), a preocupação é voltada a
possíveis atentados que se utilizariam do envenenamento do sistema produtivo ou de uma
cadeia produtiva. Porém os EUA não deixa de lado a saúde alimentar de uma forma geral,
fazendo também controles por meio de selos de certificações (CESUMAR, 2013).
2.2. Definição
Em 30 de Julho de 2005 foi inicialmente publicada a ISO 22000 Management of food
safety, que posteriormente geraria a ABNT NBR ISO 22000:2006, relacionada aos sistemas
de gestão da segurança de alimentos, que representam os requisitos base para qualquer
organização na cadeia produtiva de alimentos e servindo de referência para ações tocantes
segurança alimentar.
Segundo a ABNT NBR ISO 22000:2006, rastreabilidade é “a capacidade de seguir a
24
história, aplicação ou localização do que se estiver a acompanhar”. O sistema de
rastreabilidade é um requisito explícito nesta norma, que se pode resumir em parte no
esquema ilustrado na Figura 1.
Figura 1: Sistema de rastreabilidade
Fonte: Ferreira, 2008.
Na Figura 1 é ilustrado o Sistema de Rastreabilidade, sendo este dividido em três
etapas: i) recepção – o inicio de tudo, momento onde as matérias-primas ou ingredientes são
identificados individualmente ou em lote; ii) produção – registro e acompanhamento de todo o
processo de beneficiamento e/ou transformação ; iii) cadeia de distribuição – identificação e
acompanhamento do produto final em toda cadeia de distribuição, permitindo a execução do
caminho inverso caso seja necessário.
Na rastreabilidade existem três conceitos muito próximos e confusos: monitoramento,
rastreamento e rastreabilidade (MACHADO, 2013). No processo de rastreabilidade, é comum
em alguns casos se ter monitoramento, principalmente quando se trata dos agroalimentares,
inclusive em tempo real, sendo este um pré-requisito técnico, dependendo da cadeia onde a
rastreabilidade esteja inserida (FARINA, 2013), mas nestes casos, o monitoramento passa a
ser um componente da rastreabilidade e não o processo como um todo, e quando se alia o
histórico promovido pela rastreabilidade com o monitoramento de tempo real, passa-se a ter o
rastreamento.
A rastreabilidade é um ponto muito importante no setor agroalimentares,
Recepção
Identificação de cada produto
ou lote de :
Matérias-primas;
Ingredientes;
Materias em contatos com o
produto;
...
Produção
Registros do processamento do
produto.
Cadeia de distribuição
Identificação:
Cada produto final ou lote de
produto final;
Registros de entrada;
Rota inicial de distribuição;
...
25
principalmente no tocante a qualidade. Em termos práticos, rastreamento é saber "o que" (o
produto), "de onde" (a origem) e "para onde" (destino). Desta forma, a definição de
rastreabilidade exige três dados básicos, segundo (ECKSCHMIDT et al., 2009) e (FMRIC,
208):
• O produto necessita estar identificado (o que se está rastreando);
• A origem deve ser conhecida (de onde vem o produto que se está rastreado);
• O destino deve estar definido (para onde este produto será embarcado e enviado).
Segundo o Regulamento nº 178/2002 da Comunidade Europeia, a Lei geral de
alimentos da União Europeia, a rastreabilidade no setor agroalimentar pode ser definida como
a possibilidade de realizar o rastreamento através das etapas de produção, transformação e
distribuição de alimentos de origem animal ou vegetal, rações, animais ou substâncias
utilizadas para a produção de alimentos (PEREZ-ALOE et al., 2009) e (SMITH &
FURNESS, 2006).
A rastreabilidade pode ser dividida em três tipos com base na posição relativa na
cadeia alimentar (PEREZ-ALOE et al., 2009):
• Fornecedor: lida com a capacidade para identificar com precisão os fornecedores de
cada uma das matérias-primas.
• Cliente : refere-se o paradeiro do produto depois de deixar as instalações da fábrica.
• Processo : diz respeito à rastreabilidade do produto como eles passam por diferentes
estágios de processamento.
A motivação para se rastrear pode ser categorizada em dois grupos principais: externo
e interno. Os fatores externos incluem demandas de clientes ou parceiros da cadeia de
fornecimento e regulamentações governamentais. Os fatores internos incluem redução de
custos, aumento da participação no mercado e fornecendo mais valor aos clientes. Sistemas de
rastreabilidade são tipicamente constituído por quatro componentes principais (SMITH &
FURNESS, 2006). Nível organizacional, nível de processo, da informação e da tecnologia da
informação.
Uma forma de promover um maior entendimento sobre a função da rastreabilidade,
como provedor de melhorias no processo de produção e no controle da qualidade, é
particioná-la em quatro etapas, cada uma com seu objetivo bem definido (VINHOLIS &
AZEVEDO, 2013):
• Estabelecer de padrões: de fundamental importância para a obtenção da qualidade de
26
um produto, tendo como itens primordiais a padronização de custo, desempenho,
segurança e confiabilidade.
• Avaliação da conformidade: validação dos itens produzidos, em função dos padrões
estabelecidos.
• Agir quando necessário: correção das falhas apresentadas durante o processos de
produção e suas causas.
• Planejar melhorias: esforço contínuo para aperfeiçoar os padrões.
Rastreabilidade no setor agroalimentar tem ganhado cada vez mais importância nos
últimos anos devido a preocupações com a segurança, qualidade e higiene dos alimentos com
o mercado globalizado, um produtor consegue atingir consumidores situados nos locais mais
diversos, geograficamente falando. Estes consumidores estão dispostos a pagar a mais por
produtos que possuem um bom sistema de rastreabilidade (NAMBIAR, 2010).
Constatou-se o uso da rastreabilidade em diversos segmentos, dentre eles o setor de
logística: i) gestão de estoque, ii) empresas de transporte; saúde: i) autenticidade de
medicamentos, ii) identificação de pacientes; e indústrias de atividades críticas, como a
aeronáutica por exemplo (DIAS, 2012) e (HESSEL et al., 2010). No Brasil este conceito
ainda está em fase de consolidação em alguns blocos da cadeia cadeia produtiva, como é o
caso dos medicamentos, da madeira, animais e alimentos (RODRIGUES & SILVA, 2013),
(CHAPAVAL & ALVES, 2013) e (VINHOLIS & AZEVEDO, 2013). Todo processo de
rastreabilidade adotado, precisar ser auditado e certificado por uma certificadora independente
que emite um selo de reconhecimento global (SAFETRACE, 2013).
Um fator predominante para consolidar a utilização da rastreabilidade no Brasil foi a
exigência do uso destes processos em diversos países, muitos destes, importadores de
produtos brasileiros. O Brasil, a partir da experiência de implantação das normas existentes,
se encontra com uma oportunidade ímpar de apresentar um modelo aperfeiçoado, sendo que
alguns itens poderão ser melhorados na introdução da rastreabilidade no dia a dia de nossa
sociedade. A Tabela 1, apresenta um resumo de ações para adoção da rastreabilidade no
mundo.
27
Tabela 1: Principais marcos referentes à rastreabilidade no mundo
Ano Evento Regulador
2002 Aprovação da lei 0178/2002 no Parlamento Europeu (fevereiro de 2002).
2003
2005 Regulamentação da lei pelo Parlamento Europeu.
2005 Aprovações da Lei de Bioterrorismo nos EUA (junho de 2005).
2008
2008 A Rússia publica estudo para criação de órgão federal para a atividade.
2008
2009
Japão inicia as discussões sobre a introdução da Lei de Rastreabilidade agroalimentar no país. Adequação da 0178 CE.
A China publica sua decisão de iniciar os trabalhos preparativos para a adoção de Lei de Rastreabilidade inspirada na Lei Europeia.
O Egito inaugura a Agência Egípcia de Rastreabilidade, com recursos de SWAP da dívida externa do país.
O Brasil numa parceria em MCTI, CONFAZ e a Receita Federal, cria o Brasil ID, Sistema Nacional de Identificação, já baseado no uso do RFID.
Fonte: ABDI, 2011, adaptado pelo autor.
Um sistema de rastreabilidade pode funcionar em modelos baseados em registros
manuais. Entretanto, constatou-se principalmente após a visita e acompanhamento deste
processo em algumas propriedades rurais e casas de embalagens de frutas, no momento da
pesquisa in loco, que esta tarefa é dispendiosa em tempo e em recursos, bem como, bastante
propensa ao erro (falha humana) tornando sua implementação altamente complexa na cadeia
produtiva da uva. Já os sistemas baseados em RFID são robustos, adaptáveis a várias
linguagens de programação e banco de dados (ABAD et al., 2009), tornando-os sistemas
aplicáveis a cultura da uva, bem como a diversas outras culturas existentes no VSF. Neste
cenário RFID pode ser aplicado para capturar, armazenar e organizar informações
provenientes dos diversos pontos passiveis de serem rastreados e acompanhados, sem a
necessidade da intervenção humana (HESSEL et al., 2012).
2.3. A Produção Integrada de Frutas e a Rastreabilidade
O sistema de Produção Integrada de Frutas (PIF) (EMBRAPA, 2013), é constituído
por um conjunto de práticas agronômicas selecionadas a partir, das características regionais, e
que, no conjunto, asseguram a qualidade e produtividade dos cultivares, seguindo preceitos e
práticas sustentáveis. O uso de diferentes métodos (biológicos e químicos, dentre outros) são
cuidadosamente utilizados levando em conta as exigências dos consumidores, a viabilidade
28
econômica da atividade e a proteção ao meio ambiente (EMBRAPA, 2013).
De acordo com as normas da (PIF), no tocante a Produção Integrada de Uva (PI-
UVA), o processo de embalagem, item pertencente a etapa de de produção do sistema de
rastreabilidade, deve seguir as seguintes orientações e (EMBRAPA, 2013), (FERREIRA,
2008) e (EMBRAPA, 2013a):
• Identificar os lotes que chegam ao ambiente de embalagem, mantendo informações
quanto à procedência e hora de chegada;
• Identificar os lotes para manter a rastreabilidade do produto;
• Tomar uma amostra representativa de cada lote, ainda na sala de espera, para realizar
os testes de qualidade do produto, de sólidos solúveis totais, análise de defeitos e
acidez titulável conforme sistema de produção ;
• Determinar a ordem de processamento na empacotadora de acordo com o horário de
chegada dos lotes;
• Implementar o sistema de Análise de Perigos de Pontos Críticos de Controle (APPCC)
na empacotadora;
• Utilizar embalagens resistentes ao transporte e armazenamento que não promovam
danos à fruta;
• Conter na mesma embalagem frutas da mesma variedade, qualidade e homogêneas
quanto ao tamanho;
• Proceder à identificação do produto conforme normas técnicas de rotulagem;
• Identificar na caixa de embalagem PI-UVA, variedade, peso, produtor, parcela ou lote
e exportador;
• Realizar a paletização das embalagens conforme sistema de produção ;
• Realizar o pré-resfriamento para uvas destinadas à exportação
• Produção e exigências de mercado; calibrar e aferir os sensores e instrumentos
utilizados no acompanhamento dos parâmetros mensurados no pré-resfriamento;
• Armazenar os paletes em câmara fria em temperatura e umidade relativa adequada
para garantir a conservação do produto;
• Carregar o produto de forma rápida e em local construído especialmente para este fim;
manter a temperatura de transporte ótima, de acordo com a variedade;
• Observar a temperatura de carregamento do contêiner, a temperatura no contêiner e a
29
umidade relativa;
• Manter o registro de expedição e destino dos lotes, a fim de garantir rastreabilidade;
• Manter a cadeia do frio desde a origem até o destino final.
Um ponto primordial no PI-UVA, é a necessidade de garantir a rastreabilidade, como
descrito a por (FERREIRA, 2008) e (EMBRAPA, 2013a):
• Instituir cadernos de campo e de pós-colheita para o registro de dados sobre o manejo
da fruta;
• Manter o registro de dados atualizados e com fidelidade, para fins de rastreabilidade
de todas as etapas do processo;
• Permitir a auditagem da PI-UVA;
• Comprovar a rastreabilidade no campo até o parreiral e na empacotadora até a
expedição
• Instituir sistema de códigos de barras e etiquetas coloridas para identificação de
diferentes parcelas.
2.4. RFID x Código de Barra
Os códigos de barras são utilizados para representar uma numeração (identificação)
padronizada que pode ser atribuída a uma série de entidades distintas, dentre elas: produtos,
unidades logísticas, localizações, ativos fixos e retornáveis, documentos, contêineres, cargas e
serviços facilitando a captura de dados através de leitores (scanners) e coletores de código de
barras, propiciando a automação de processos trazendo eficiência, maior controle e
confiabilidade para a empresa (GS1, 2014).
Para os códigos de barra, existe uma série de padrões, sendo estes padrões, definidos
de acordo com a finalidade de seu uso, abaixo alguns exemplos destes padrões (GS1, 2014):
• EAN e UPC: Código desenvolvido especificamente para leitura no PDV (ponto de
venda), devido à agilidade propiciada na captura da informação.
• GS1 DataBar: Compreende uma família de códigos que podem ser escaneados no
ponto de venda, podem ser muito menores do que o os códigos EAN e UPC e podem
ainda codificar informações adicionais como número serial, número de lote e/ou data
30
de validade. É uma tendência gloal utilizar este código no setor de FLV – frutas,
verduras e legumes.
• GS1-128: Utilizado na gestão logística e de rastreabilidade por meio da codificação de
informações adicionais como número serial, número de lote, data de validade,
quantidades, número do pedido do cliente etc.
• ITF-14: Código de barras desenvolvido para codificar apenas Número Global de Item
Comercial (Global Trade Item Number, GTIN), número que representa uma unidade
na cadeia de produção,e pode ser impresso diretamente em substrato corrugado (caixa
de papelão) oferecendo um bom desempenho de leitura.
• GS1 DataMatrix: Símbolo bidimensional para aplicações especiais, que permite
codificar informações em espaços muito menores que os códigos lineares e agregar
informações adicionais como código do produto, lote e validade. Tornou-se o principal
código do segmento hospitalar por permitir a identificação de itens tão pequenos
quanto uma ampola de 5ml, permitindo a rastreabilidade e garantido a segurança do
paciente.
Já a tecnologia RFID, de acordo com GS1 (2014), em conjunto com a implementação
do código eletrônico de produtos (Eletronic Product Code, EPC) promete benefícios
importantes para o consumidor bem como para empresas. O EPC é um número único que é
usado para identificar um item específico na cadeia de suprimentos. O EPC é gravado em um
tag RFID, que combina um chip de silício e uma antena. Uma vez que o EPC é lido, pode ser
associado com dados disponíveis em um banco de dados, como origem do produto ou data de
produção.
Assim como o Número Global de Item Comercial (GTIN) no código de barras ou com
uma placa de carro, o EPC é uma chave que contém a informação usada dentro da Rede EPC
Esta rede tem como modelo a estrutura da Internet para fornecer informações sobre cada
produto em uma rede mundial de acesso publico, com troca de informações entre parceiros
para melhorar o controle de estoque, as reposições de frente de caixa, as movimentações
logísticas e processos de manutenção (GS1, 2014). Um tag EPC utiliza um microchip menor
que 1mm² envolto em uma antena que pode variar de tamanho de alguns milímetros à alguns
centímetros. Este tag possibilita a captura dos dados sem a necessidade de leitura direta, como
o código de barras, ou seja o produto pode conter o microchip num local não visível ao olho
humano, dentro de uma caixa de papelão por exemplo.
31
A RFID é uma tecnologia utilizada para a detecção e identificação automática de
objetos. Seu sistema básico consiste em três componentes: i) etiquetas (tags), ii) leitor e iii)
antenas. O leitor normalmente está conectado a um computador central ou outro equipamento
que possua a inteligência necessária a processar os dados da etiqueta (GS1, 2014) e (HESSEL
et al., 2010).
O sistema RFID possui o seguinte funcionamento (HESSEL et al., 2010), (SANTINI,
2008) e (DIAS, 2008): um aparelho com função de leitura envia, por meio de uma antena,
sinais de radiofrequência em busca de objetos a ser identificados. No momento em que um
dos objetos é atingido pela radiação, ocorre um acoplamento entre ele e a antena, o que
possibilita que os dados armazenados no objeto sejam recebidos pelo leitor. Este trata a
informação recebida (identificação) e a envia ao computador. O acoplamento na maioria dos
sistemas de RFID é eletromagnético (backscatter) ou magnético (indutivo). O método
utilizado em uma implementação depende das necessidades da aplicação, custo, velocidade de
alcance de leitura. O elemento que permite a comunicação entre a etiqueta e o leitor é a
antena. A etiqueta e o leitor possuem uma antena cada um.
Os modelos existentes de etiquetas (FERREIRA, 2008), sendo elas passivas (sem
alimentação) ou ativas (com alimentação própria através de bateria interna) um gama variada
de tamanhos e formatos e encapsulamentos (envólucros). As tags usadas na identificação de
caixas, normalmente são envolvidas em papéis adesivos, já na identificação de animais
possuem diâmetro aproximado de uma ponta de lápis e comprimento de 1,3cm. As para uso
em humanos são do tamanho de um grão de arroz. Em peças de roupas, podem ser envolvidas
em papel ou discos plásticos de diâmetros variados. Por outro lado, existem etiquetas maiores,
de 15 x 10cm de lado e 5 cm de espessura, usadas para rastrear contêineres.
Outro importante elemento de um sistema RFID é a frequência de operação entre a
etiqueta e o leitor. A seleção da frequência específica é determinada pelas exigências da
aplicação, tais como velocidade, condições ambientais.
Este sistema possui ainda um componente lógico o middleware que consiste de uma
série de componentes de software que age como uma ponte entre os componentes do sistema
de RFID (ou seja, etiquetas e leitores) e o software aplicativo do computador central. Ele
executa duas funções principais, monitoramento a saúde e a situação do dispositivo (ou seja,
do leitor) e gerenciamento da infraestrutura e o fluxo de dados específicos de RFID (ou seja,
etiqueta e leitor) (DIAS, 2008) e (HESSEL et al., 2010).
32
Esta tecnologia não vem com o intuito de substituir o código de barras em todas as
suas aplicações. Na realidade entra como um método adicional de identificação, trabalhando
em conjunto, e sendo utilizado em aplicações onde o código de barras e outras tecnologias de
identificação não atendam a todas as necessidades (GS1, 2014). Cada tipo de identificação
tem suas vantagens, e o que precisamos é saber aproveitar os melhores benefícios de cada
tecnologia para montar uma solução ideal. Os benefícios primários de RFID são: i)
eliminação de erros de escrita e leitura de dados, ii) coleção de dados de forma mais rápida e
automática, iii) redução de processamento de dados e maior segurança. Já no Código de
Barras sua principal vantagem é o baixo custo, chegando em algumas situações a ser zero.
Quanto às vantagens da RFID em relação ao código de barras temos: operação segura
em ambiente severo (lugares úmidos, molhados, sujos, corrosivos, altas temperaturas, baixas
temperaturas, vibração, choques), operação sem contato e sem necessidade de campo visual e
grande variedade de formatos e tamanhos (GS1, 2014).
A Tabela 2 demonstra um comparativo entre RFID e código de barras.
Tabela 2: RFID x código de barra.
Características RFID Código de Barras
Resistência Mecânica Alta Baixa
Formatos Variados Etiquetas
Exige Contato Visual Não Sim
Vida Útil Alta Baixa
Possibilidade de Escrita Sim Não
Leitura Simultânea Sim Não
Dados Armazenados Alta Baixa
Funções Adicionais Sim Não
Segurança Alta Baixa
Custo Inicial Alto Baixo
Custo de Manutenção Baixo Alto
Reutilização Sim Não
Fonte: (GS1, 2014).
33
2.5. Projeto Brasil-ID
Em agosto de 2009 o Brasil deu um passo importante no processo de rastreabilidade,
onde através de um acordo de cooperação técnica firmado entre o Ministério da Ciência e
Tecnologia, a Receita Federal e os Estados da União por intermédio de suas Secretarias de
Fazenda, formalizou-se o início do Sistema de Identificação, Rastreamento e Autenticação de
Mercadorias, denominado Brasil-ID (BRASIL-ID, 2013). Este sistema, baseia-se na aplicação
da RFID, e outras acessórias integradas para realizar, dentro de um padrão único, a
identificação, rastreamento e autenticação de mercadorias em produção e circulação pelo País.
O projeto é coordenado pelo Centro de Pesquisas Avançadas Wernher von Braun em conjunto
com o ENCAT (BRASIL-ID, 2013).
O Brasil-ID tem como objetivo geral, desenvolver e implantar uma infra estrutura
tecnológica de hardware e software, visando padronizar, unificar, interagir, integrar,
simplificar, desburocratizar e acelerar o processo de produção, logística e de fiscalização de
mercadorias pelo País (BRASIL-ID, 2013). Já os seus objetivos específicos são (BRASIL-ID,
2013):
• Racionalizar e agilizar, no âmbito do governo, os procedimentos de auditoria e
fiscalização de tributos, mercadorias e prestação de serviços;
• Propiciar, no âmbito das empresas, redução significativa de custos e melhoria nos
processos de produção, armazenagem, distribuição e logística;
• Propiciar, no âmbito do governo, maior controle da industrialização, comercialização,
circulação de mercadorias e prestação de serviços, no intuito de reduzir
significativamente a sonegação fiscal, o contrabando, o descaminho, a falsificação e
furto de mercadorias no País, favorecendo, portanto, a um ambiente de concorrência
leal;
• Criar um sistema nacional de gestão do Brasil-ID (Back-Office) que interaja e integre
aos sistemas do governo e empresas que poderão demandar ou prover recursos
próprios;
• Especificar, analisar, projetar, dimensionar e desenvolver softwares básicos de gestão
nacional e centralizada de dados e transações do Brasil-ID a ser gerenciado pelo
34
governo através de uma entidade designada para tal;
• Desenvolver soluções de integração de sistemas (middleware) que possibilitará
incorporar, de forma automática, os diversos sistemas de informação que irão interagir
com os sistemas do Brasil-ID, como, por exemplo, a interface de comunicação com os
sistemas da Nota Fiscal Eletrônica. Além disso, o middleware também suportará
comunicação padronizada para integração de todos os Leitores de RFID e Sistemas de
Comunicação associados que estarão distribuídos pelo território nacional;
• Especificar, projetar e implantar infraestrutura tecnológica para as Secretarias de
Fazenda e Receita Federal para integração com o Brasil-ID;
• Especificar, projetar e desenvolver softwares especializados para a integração, gestão e
geração de dados e controles inteligentes que garantam uma célere e eficaz
fiscalização nos postos fiscais, comandos volantes e auditorias nas empresas a partir
das interações ocorridas entre os sistemas estruturantes dos Estados e o Brasil-ID;
• Regulamentar para todo território nacional o uso da tecnologia RFID, visando atender
as demandas do segmento de governo e empresarial;
• Desenvolver sistemas de informação com interface web com diferentes níveis de
permissão para garantir acessos restritos a diferentes tipos de informações;
• Adquirir, desenvolver e implementar toda a infraestrutura tecnológica, para completa
operacionalização do Brasil-ID, incluindo servidores, leitores de tags RFID, sensores e
atuadores para os postos fiscais, dentre outros.
Como na implantação do Brasil-ID, os postos fiscais se encontrarão com uma
infraestrutura RFID já montada, e sendo utilizada para controle fiscal, bem como redução das
filas e tempo de permanência das mercadorias nestes pontos de fiscalização, os produtores
que implantarem a infraestrutura RFID sugerida neste trabalho, já estarão antecipando a esta
nova forma de controle da Secretaria da Fazenda.
2.6. Rastreabilidade de Produtos Hortícolas
Diversas tecnologias têm sido adotadas para a rastreabilidade de hortícolas, desde o
preenchimento manual de formulários específicos, montados de acordo com as etapas de cada
35
processo, até o uso de equipamentos eletrônicos. O uso do código de barras tem se destacado,
como modelo de rastreabilidade, e vem sendo utilizado na maioria dos casos (MATTOSI et
al., 2009). Ultimamente o sistema RFID tem sido empregado em várias partes do mundo,
havendo uma tendência de expansão de uso desta tecnologia, também no Brasil (HESSEL et
al., 2010), (ABAD et al., 2009), (REZENDE & LOPES, 2013), (NAAS, 2010) e (QUEJI et
al., 2007).
Os sistemas de rastreabilidade são utilizados de forma a propiciar a identificação
precisa e adequada de produtos, de sua origem, sua localização dentro da cadeia de
suprimentos possibilitando o seu recall ou recolhimento. Além disso, ajudam a determinar a
origem de um problema de segurança, a obedecer aos requisitos legais e a satisfazer às
expectativas dos consumidores pela segurança e qualidade dos produtos adquiridos (GS1,
2009).
O EuroHandelsinstitute (EHI), a European Association of Fresh Produce Importers
(CIMO), o Euro Retailer Produce Working Group (EUREP), a European Union of the Fruit
and Vegetable Wholesale Import and Export Trade (EUCOFEL) e a Southern Hemisphere
Association of Fresh Fruit Exporters (SHAFFE) (GS1, 2009) reconhecem a necessidade de
adotar um padrão comum para a identificação, comunicação e rastreabilidade.
Sob a coordenação da GS1, essas organizações criaram o Projeto de Rastreabilidade
de Produtos Hortícolas (Fresh Produce Traceability Project , FPTP). A equipe do projeto
desenvolveu as Diretrizes de Rastreabilidade de Produtos Hortícolas (DRPH) para possibilitar
a identificação eficiente da origem de defeitos, bem como a identificação e separação de
produtos com defeito. As diretrizes proporcionam aos participantes da cadeia de suprimentos
de produtos hortícolas um sistema de rastreabilidade global para produtos sujeitos a uma
nomenclatura de código própria. Elas fornecem um guia para os produtores, embaladores,
transportadores, exportadores ou importadores e distribuidores de produtos hortícolas, bem
como a seus clientes e fornecedores que desejem introduzir os padrões GS1(descritos a
seguir) a fim de implementar de forma eficiente um sistema de rastreabilidade aceito
internacionalmente (GS1, 2009). Esta ação visa sanar os diversos entraves existente nos
processos de rastreabilidade.
Os padrões aqui tratados, tanto no tocante ao código de barras quantos a RFID, são
gerenciados no Brasil por uma entidade global, denominada GS1. A GS1 (GS1, 2014), teve
sua origem na Associação Brasileira de Automação Comercial (ABAC), fundada oficialmente
36
em 8 de novembro de 1983. Na década de 1990, com o objetivo de fortalecer a imagem da
entidade em todos os seus campos de atuação, a ABAC mudou sua sigla para EAN BRASIL.
Em 2004, a organização unificou os dois padrões de identificação para a cadeia de
suprimentos utilizados no mundo: o EAN com o UCC, tornando a associação totalmente
global e, consequentemente, alterando seu nome para GS1 Brasil.
A GS1 Brasil faz parte de uma organização global, com atuação em mais de 150 países
e escritórios em 111 deles. Em 2013, a GS1 conta com cerca de 1 milhão de membros. No
Brasil, são mais de 57 mil associados. Nesse contexto estão desde artesãos, empreendedores
individuais, pequenas e médias indústrias à multinacionais de diversos setores da economia e
até as Forças Armadas Nacionais (GS1, 2014).
O FTPT, segue o que tange a rastreabilidade de agroalimentares exigindo um método
para identificar os produtores, as áreas de plantação e os produtos hortícolas em todas as suas
embalagens e configurações de transporte e armazenagem em todos os estágios da cadeia de
suprimentos, possível de ser verificado. Para garantir esta verificação, alguns cuidados se
fazem necessários, como (GS1, 2009):
• Garantia de vínculos entre configurações sucessivas de unidades de comercialização e
unidades logísticas;
• Manutenção dos registros com precisão e no momento adequado;
• Precisão na composição dos lotes – o elo mais fraco da cadeia;
• Garantia da comunicação eletrônica dos dados de rastreabilidade.
A Figura 2 ilustra o modelo de rastreabilidade para produtos hortícolas. Neste modelo
(GS1, 2009), estão representados os fluxos físicos e de informação. Os fluxos físicos (seta) na
cadeia de suprimentos de produtos hortícolas. São levadas em conta apenas as etapas onde
ocorre uma transformação. Já nos fluxos de informação (setas pontilhadas) acompanham os
fluxos físicos para garantir a rastreabilidade.
Dentro do modelo ilustrado na Figura 2, estão implícitos os conceitos de item de
varejo, unidade comercial e unidade logística, tendo em vista que estes, são arranjos logísticos
que podem propiciar a garantia da rastreabilidade até o consumidor final. Nesta Figura é
ilustrado o fluxo de rastreabilidade sendo iniciado no produtor, passando pelo processo de
embalagem (emalador), onde os item são agrupados em lotes, e repassados aos fornecedores ,
sendo retomados novamente a itens até chegar ao consumidor final. É possível verificar nela
também o caminho inverso, partindo do consumidor final até o produtor, o que exemplifica a
37
rastreabilidade. Para melhor exemplificar este conceito será adotada a distribuição de iogurtes,
a título de exemplo, como descrito a seguir(GS1, 2009):
Figura 2: Modelo de rastreabilidade da cadeia de suprimentos de produtos hortícolas
Fonte: (GS1, 2009).
• Item de Varejo: é qualquer item destinado à venda ao consumidor final por meio de
um ponto de venda do varejo. Exemplo: um iogurte;
• Unidade Comercial: é um item não comercializado no varejo, é um agrupamento
padronizado de itens de varejo, constituído para facilitar as operações de manuseio,
armazenagem, preparação de pedidos. Uma unidade comercial pode ser uma caixa, um
caixote, um recipiente para produtos. Exemplo: caixas contendo iogurtes.
• Unidade de Logística: é um item de qualquer composição, montado normalmente por
um conjunto de unidades comerciais, estabelecido para transporte ou armazenagem.
Exemplo: caixas contendo iogurtes, organizadas em um palete.
Na Figura 3 são demonstrados estes conceitos.
38
Figura 3: Diferença entre item de varejo, unidade comercial e unidade logística.
Fonte: (GS1, 2009).
As diretrizes do FTPT tratam dos seguintes temas(GS1, 2009): i) identificação de
locais, ii) identificação de unidades comerciais e logísticas, iii) identificação de unidades
comerciais e iv) identificação de unidades logísticas. Com o uso destes itens constantes nas
diretrizes podemos proporcionar a rastreabilidade da cadeia produtiva de produtos hortícolas.
Estas possuem algumas ferramentas de apoio e manutenção como as etiquetas listadas a
seguir:
Com base no FTPT, toda a cadeia de produção podemos utilizar várias etiquetas para
impressão de códigos de barra, cada uma correspondente a uma etapa do processo. Nos
paletes, normalmente se usa a etiqueta de logística do sistema GS1 que foi desenvolvida para
identificar os paletes ou outras unidades logísticas que carreguem itens comerciais. Ela
identifica com exclusividade a unidade logística para fins de administração e logística, e
fornece identificação de artigo para a unidade, ou seu conteúdo, com informações adicionais
sobre fabricante e cliente na forma legível por máquina(GS1, 2009). A Figura 4 ilustra uma
etiqueta logística do sistema GS1.
39
Figura 4: Etiqueta logística do sistema GS1.
Fonte: (GS1, 2009).
A etiqueta de logística padrão do Sistema GS1 fornece um vínculo entre o fluxo físico
de mercadorias (usando números GS1 e códigos de barras) e o fluxo eletrônico de
informações (GS1, 2009).
40
Capítulo 3
Estado da Arte
Esse capítulo trata dos da necessidade da implantação de Rastreabilidade e uso da
RFID, apresenta os principais marcos referentes à rastreabilidade no mundo. E a motivação
para rastreabilidade de produtos hortícolas.
3.1 Introdução
Estudos na área, bem como alguns acidentes ligados a produção de agroalimentares,
vem mostrando a necessidade de sistemas de rastreabilidade adequados para estes produtos
(CATARINUCCI et al., 2011). Diante deste cenário, o consumidor sente a necessidade de
estar informado dos seguintes dados: proveniência, os meios de processamento, a duração das
ações, a temperatura durante o transporte, dentre outros, para assim, efetivar a aquisição
destes produtos com confiança. Uma ferramenta bastante utilizada tanto na cadeia logística,
quanto para rastreabilidade, vem sendo o RFID (CATARINUCCI et al., 2011) e (GARCIA &
LUNADEI, 2011).
Já existe na literatura vários artigos que demonstram o cenário do uso desta tecnologia
nos sistemas tocantes ao processamento de agroalimentares, em diversas categorias distintas
como visto a seguir:
• Rastreabilidade dos alimentos:
◦ Logística agroalimentares e processos de gestão da cadeia de fornecimento
(ANGELES, 2005), (ATTARAN, 2007), (JONES et al., 2004), (NGAI &
RIGGINS, 2008), (SUGAHARA, 2009) e (TWIST, 2005);
◦ Qualidade de rastreamento orientado e sistemas de localização Fefo
(KOUTSOUMANIS et al., 2005) (SCHEER, 2008) & (EMOND & NICOMETO,
2006);
• Pecuária:
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◦ Identificação de animais (MORRISON & CURKENDALL, 2001),
(FINKENZELLER, 2004), (MUN LENG et al., 2005), (TREVARTHEN, 2007),
(CHANUSD et al., 2008), (REINERS et al., 2009), (WISANMONGKOL &
PONGPAIBOOL, 2009) e (VOULODIMOS et al., 2010);
◦ Medir a temperatura corporal com dispositivos sensores RFID injetadas no animal
(OPASJUMRUSKIT et al., 2006) e (MARSH et al., 2008);
• Monitoramento do clima:
◦ Protótipo de laboratório para medição sem fio da temperatura do solo (HAMRITA
& HOFFACKER, 2005);
• Estufas de irrigação de precisão:
◦ Conjunto de sensores inteligentes para agendamento de irrigação em algodão de
sensoriamento remoto com RFID, imagem espectral e sensoriamento ambiental em
uma estufa (VELLIDIS et al., 2008) e (YANG et al., 2008);
• Estufa:
◦ Rastreamento RFID de vasos de plantas em viveiro para distribuição (BARGE et
al., 2010);
• Horticultura:
◦ Colheita de frutas (AMPATZIDIS & VOUGIOUKAS, 2010);
◦ Vida útil da RFID nos citros (BOWMAN, 2010);
◦ Implantar RFID para apoiar a certificação sanitária de cerejas (Prunus spp)
(LUSIVI, 2011);
• Viticultura de precisão:
◦ Gerenciamento eletrônico de vinhas (LUVISI et al., 2010);
• máquinas agrícolas:
◦ Identificação automática de máquinas na colheita de algodão (SJOLANDER et al.,
2011);
• Cadeia de frio:
◦ Modelos de crescimento microbiano aliados a RFID ativa (MCMEEKIN et al.,
2006);
◦ As etiquetas RFID com sensores de temperatura embutidos e um kit inicial
rastreabilidade e leitura de temperatura (OGASAWARA & YAMASAKI, 2008);
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◦ Monitoramento da cadeia de frio dos produtos congelados usando RFID semi ativa
e passiva instrumentado com sensores de temperatura (AMADOR et al., 2009);
◦ Rastreamento em uma expedição internacional de abacaxi de um packing house,
na Costa Rica, para um armazenamento por atacado temperatura, nos EUA
(GRAS, 2010);
◦ Etiqueta inteligente RFID instrumentado com sensores de luz, temperatura e
umidade para a cadeia logística peixe fresco (ABAD et al., 2009a);
◦ Monitoramento de 16 caminhões multicompartimentos utilizando RFID semi
passivas instrumentado com sensores de temperatura (JEDERMANN et al., 2009);
• Carga aérea:
◦ Interações de radiofrequência com materiais de contêineres de carga aérea para
monitoramento em tempo real da cadeia de frio (LANIEL et al., 2005);
O RFID já é uma tecnologia bastante difundida e utilizada neste setor, nos países da
Europa, Ásia e nos Estados Unidos. No brasil encontramos algumas experiências de sua
aplicação na produção de carne (PEIXOTO, 2013), trigo (TIBOLA et al., 2013) e leite
(VIEIRA et al., 2009). A seguir demonstramos as ações demandadas no mundo sobre a
adoção da RFID, no setor agroalimentar.
3.2 Rastreabilidade de Alimentos Utilizando RFID
As empresas do setor agroalimentar enfrentam uma série de desafios. Não apenas
precisam cumprir as normas rigorosas em matéria de segurança e qualidade dos produtos
alimentares, além de atingir a conformidade e assegurar que os produtos são transportados o
mais rápido possível da fazenda para os supermercados, devido à natureza perecível dos
produtos e os riscos a saúde. Daí surge a necessidade de monitorar continuamente a qualidade
dos produtos à medida que percorre a cadeia de abastecimento desde a fazenda até o
consumidor. Outro item importante é a capacidade de rastrear a fonte original dos produtos
em caso de surtos de bactérias.
Existe um projeto denominado RFID do campo à mesa (RFID from Farm to Fork)
(CATARINUCCI et al., 2011), ou seja, RFID do Campo à Mesa que visa o uso da tecnologia
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RFID em toda cadeia alimentar. Na sua ideia geral, o processos de rastreabilidade se iniciaria
nas fazendas onde fossem produzidos animais e vegetais, terminando no consumidor final,
mais especificadamente nos supermercados (CATARINUCCI et al., 2011). Neste modelo
estaria incluso também as etapas intermediárias: transportes, processamento e
armazenamento.
No “RFID from Farm to Fork” (CATARINUCCI et al., 2011), pode-se avaliar alguns
problemas de propagação de rádio que sistema RFID pode sofrer quando instalado num
ambiente de produção de alimentos, dentre eles: interferências causadas por equipamentos ou
recipientes metálicos, altas variações de temperatura (podem causar danos as tags,
dependendo do encapsulamento), interferências causadas por água (principalmente se tratando
do processamento de algumas frutas).
Contudo pode-se avaliar uma série de vantagens aos consumidores finais que poderão
ter acesso a uma série de informações a cerca do processo de produção do produto adquirido,
necessitando nada mais que colocar o produto (contendo uma tag RFID) ao alcance do sinal
de antenas de algum leitor RFID, estando este, instalado no supermercado ou de algum
equipamento móvel de uso pessoal do cliente, ligado ao sistema do supermercado.
A seções a seguir tratam do processo de rastreabilidade na cadeia de fornecimento de
carne, vegetais e leite.
3.2.1 Rastreabilidade de Carne
O processo de rastreabilidade na cadeia de fornecimento de carne, é um processo
complexo e de alto nível de criticidade devido ao potencial para surtos de doenças. Após a
criação de regulamentos mais rigorosos pode-se perceber uma melhoria significativa sobre a
qualidade dos alimentos. O problema é que na maioria das vezes, tem se repassado a despesas
adicionadas para o cliente (BOLAND & PEREZ, 2007). Podemos ver a seguir, alguns
exemplos da aplicação da RFID na rastreabilidade de carne.
Para a carne de suínos já existem sistemas de rastreabilidade de carne com base em
tags RFID aplicado, que possibilitaram assim, a redução dos riscos de saúde envolvidos. Não
é só a carne processada que pode ser rastreada usando etiquetas RFID. As etiquetas RFID
implantados em marcas auriculares dos leitões que combinados com os leitores precisos
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ajudam a melhorar a taxa de identificação e precisão (NAAS, 2010).
Já na cadeia logística de peixes envolve condições de temperatura e umidade adversas
(ABAD et al., 2009). As etiquetas RFID são projetados para resistir a essas condições
adversas e pode ser reutilizado várias vezes. Tags RFID foram integrados em um sistema de
rastreabilidade baseado na Web (ABAD et al., 2009) para ajudar a rastrear o peixe fresco
como ele viaja através da cadeia de abastecimento.
A indústria de carne bovina também tem beneficiado de sistemas de rastreabilidade de
RFID baseado. Estes sistemas de rastreabilidade baseados em RFID em parceria com dados
biométricos ajudam a melhorar a rastreabilidade da carne (BOLAND & PEREZ, 2010)
através da sua cadeia de valor, melhorando assim a confiança do cliente.
No Brasil já existem desde 2000, algumas ações ligadas a rastreabilidade de bovinos
(REZENDE & LOPES, 2013), tendo algumas iniciativas tomadas pela EMBRAPA, e outras
por entidades da iniciativa privada. Nos modelos adotados por estas iniciativas, são aplicados
microchips (tags) nos animais, podendo a aplicação ser dada desde no umbigo do animal
(quando recém nascido), rumem ou na orelha, através de brincos. Com isto é possível a
rastreabilidade desde o nascimento ou aquisição do animal, até o seu abate. Estas ações
trouxeram várias vantagens competitivas aos produtores.
Dentre as benesses adquiridas pelos produtores podemos destacar, acompanhamento
do consumo de ração e acompanhamento do animal, histórico de aplicação de vacinas,
surgimento de doenças e pragas, deslocamento do animal, dentre outras. Já os consumidores,
terão uma maior garantia de segurança (REZENDE & LOPES, 2013).
3.2.2 Rastreabilidade de Vegetais
As Frutas e os vegetais de uma forma geral, possuem um período de vida útil muito
curto, o que torna indispensável o monitoramento de forma continua da sua qualidade em toda
a cadeia de abastecimento. Além disso, o processo de triagem de frutas e vegetais até a
embalagem é complexo, e envolve várias etapas e parâmetros de controle. Tipicamente, a
partir da produção, passa-se por vários subprocessos até chegar à unidade de processamento
de caixas de entrada e são embalados em unidades que são depois transportados em paletes.
Problemas, tais como o tamanho das caixas de entrada e de saída, e o desenho da faixa de
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embalagem tornam difícil ter um sistema de rastreabilidade eficiente e eficaz (NAMBIAR,
2010). Sistemas de rastreabilidade também permitem que as empresas de processamento
reduzam seus estoques, minimizando assim seus custos operacionais e melhorar suas margens
de lucro (NAMBIAR, 2010).
A adoção de determinadas tecnologias pelos fornecedores de produtos vegetais ,
proporcionam uma melhor qualidade dos produtos a preços mais acessíveis para os
consumidores através do uso de tecnologia para permitir tempos mais curtos farm-to-market e
monitoramento contínuo da qualidade do produto (NAMBIAR, 2010). As etiquetas RFID
facilitam a coleta de dados em vários pontos da cadeia de suprimentos. As informações
coletadas podem ser usadas para determinar a qualidade do produto, como o tempo de
resfriamento rápido, período de armazenamento, execução do fluxo correto na cadeia.
Uma aplicação comum das etiquetas RFID é o "temperature 10ggers" (AMADOR et
al., 2009) usado para monitorar as variações de temperatura em frutas e legumes. Nesta
aplicação as etiquetas RFID foram combinadas com as sondas (AMADOR et al., 2009) para
proporcionar uma leitura mais precisa da temperatura. As tags também foram miniaturizados
(VIEIRA et al., 2009), de modo que elas podem facilmente ser utilizadas sob diversas
condições. A precisão oferecida pelos sistemas RFID podem ser bem aproveitados para
melhorar a precisão dos sistemas de rastreabilidade (BOLLEN et al., 2007) e (RIDEN &
BOLLEN, 2007). O Departamento de Agricultura do Havaí e do Hawaii Farm Bureau
(HAWAII, 2013) posse um um sistema baseado em RFID usado para otimizar a
rastreabilidade dos produtos frescos, como abacaxis, tomates e berinjelas.
A adoção da RFID possibilita (dependendo do modelo de negócio adotado) que
produtos perecíveis como caixas ou paletes de tomates, melões ou laranjas, dentre outros,
possam ser identificados e rastreados até o produtor, dando mais segurança para quem vende e
mais tranquilidade para quem compra (FERREIRA, 2008). Existem exemplos de associações
de produtores de frutas e hortaliças dos Estados Unidos que têm estimulado os produtores ao
uso da tecnologia de identificação por rádio frequência. Um outro motivador para o uso desta
tecnologia foi o alto número de surtos de contaminação em produtos frescos nos Estados
Unidos, como o ocorrido em 2006 com espinafre, e tendo como referencia os obstáculos em
se localizar a origem (FERREIRA, 2008). Neste modelo adota pode-se rastrear o produto em
toda sua cadeia produtiva e, bem como o uso de tags ativas, para o monitoramento da
umidade e temperatura do ambiente onde o produto está armazenado.
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Nos processos de rastreabilidade, a implementação de sistemas com tags ativas que
possibilitam a inserção de sensores nestas tags, trazem um aumento significante nos ganhos
com o uso da RFID (GARCIA & LUNADEI, 2011). Isto se dá devido ao fato de que entre os
sensores possíveis de se utilizar, estão os de temperatura, possibilitando o monitoramento da
cadeia de frio de produtos alimentares perecíveis, como a uva, foco deste trabalho.
3.2.3 Rastreabilidade de Leite
A rastreabilidade de itens alimentícios normalmente vem acompanhada de casos de
insegurança alimentar. Na Europa o caso mais destacado foi o “mal da vaca louca” (ABDI,
2011), havendo também casos de contaminações de leite, carne de frango, entre outros. Na
Cadeia produtiva do leite na Itália, há exemplos de agroindústrias que desenvolveram
sistemas de rastreabilidade por RFID para rastrear todos os seus elos(ABDI, 2011). Na
Europa existem outros modelos de uso da rastreabilidade na cadeia de laticínios, variando
sistemas de rastreabilidade do leite a rastreabilidade de queijo (DESANTIS et al., 2006),
sendo incluso até Indicação de origem.
Nos sistemas avaliados (DESANTIS et al., 2006) foi possível obter os dados sobre
cada propriedade e a identificação de cada animal, a partir de um sistema de informação,
aliado a tecnologia RFID e uma reestruturação no modelo manejo e ordenha. Com isso, pode-
se rastrear o leite do estábulo até a fábrica. Este novo modelo de processo (DESANTIS et al.,
2006) ocasionou inúmeras vantagens no gerenciamento das propriedades, tendo dentre elas a
eliminação dos custos de trabalho e redução da leitura incorreta, de 6% para 0,1%. Foi
avaliado também que este modo de gestão da cadeia do leite, ainda posse um custo elevado, e
os investimentos necessários e os custos da implantação deste tipo de sistema podem podem
ser compensadores apenas para produtores de leite de alto desempenho, levando-se em conta
que a vida útil média de uma vaca é de 6 anos e que alguns animais, como o Gir Leiteiro,
chegam até os dez anos de vida com produção de alto nível.
3.3 Rastreabilidade de Alimentos Utilizando Código
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de Barras
Segundo a GS1 Brasil (GS1, 2009), quando falamos de código de barras, estamos
falando de impressões em uma etiqueta ou no próprio item identificado de barras em preto
com larguras variáveis. Tendo sua leitura feita por leitores que medem a luz refletida e
transformam em um código composto por números e letras podendo este, ser traduzido por
um computador.
Existem hoje modelos de rastreabilidade utilizando código de barras nas cadeias
produtivas de aves, suínos, bovinos, bem como nas frutas e vegetais. No caso das aves a
identificação ocorre por lote e não individualmente (NAAS, 2010). Desta forma os animais do
lote precisam possuir a mesma idade, origem e ser alojados sob condições idênticas, em uma
mesma unidade de produção ou aviário. Já para suínos e bovinos, para melhorar o controle, a
identificação do animal é individualizada.
O modelo para rastreabilidade de aves, possui um entrave para a segurança alimentar,
tendo em vista a não individualização dos animais. Isto se dá devido as tecnologias de código
de barras, não possuírem um modelo de encapsulamento que se adapte a este fim, tendo em
vista sua necessidade de leitura por contato visual (NAAS, 2010). Já nos suínos existe a
possibilidade de individualização com a utilização de brincos com os códigos de barras
impressos. No Brasil ainda existem poucos dados referente a produção e rastreabilidade de
suínos e aves.
Existem também exemplos de utilização do código de barras na fruticultura irrigada,
como no pêssego (TIBOLA, 2005) e na uva (FERREIRA, 2008). Estes possibilitaram uma
melhoria significativa no processo de rastreabilidade, embora em alguns casos,
principalmente quando no recebimento das frutas fornecidas pelos parceiros, não
apresentavam características homogêneas, não proporcionavam os resultados esperados
(TIBOLA, 2005). Esta falha se apresentava principalmente pelo fato do código de barra ser
dependente do contato visual entre o produto e o leitor, bem como de intervenção humana,
proporcionando assim inconsistências devido a falha humana.
O métodos normalmente utilizados na produção de frutas para a identificação dos itens
e caixas, são documentos em papel, alguns fazendo diferenciação por cores (QUEJI et al.,
2007). Isto se dá devido ao baixo custo deste tipo de material, embora traga também um baixo
grau de confiabilidade, facilidade de falsificação, e um controle complicado das informações.
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Não foi possível localizar na literatura recente maiores aplicações que implicassem no
uso do código de barras nos processos de rastreabilidade de uma forma geral, não
especificando por áreas de aplicabilidade. Na maioria dos materiais encontrados eram tratados
de métodos de rastreabilidade gerais ou possibilidades de uso do código de barras ou RFID.
3.4. Retorno sobre o investimento em RFID
O retorno sobre o investimento (return on investment, ROI), é considerado o critério
mais importante para justificar o investimento em RFID, principalmente por representar a
principal barreira na adoção desta tecnologia (DIAS, 2012) e (ABAD et al., 2009a). ROI é a
grande preocupação para implementação de RFID, ou seja, para a maioria dos gestores de
projetos e os líderes de organizações, a falta de evidência de um forte retorno sobre o
investimento nos projetos RFID, é o principal percalço para implementação deste sistema
(DIAS, 2012). Esta preocupação se dá em grande parte, por se considerar os custos dos
equipamento RFID muito altos, em relação a outros equipamentos.
Dentro de um projeto RFID, o estudo sobre o ROI (DIAS, 2012) e (ABAD et al.,
2009a) deve ser um dos primeiros passos a serem executados após a definição dos
equipamento, é imprescindível a sua utilização com tomada de decisão para adoção ou não da
tecnologia. Para se poder analisar o ROI, é necessário que se entenda os custo envolvidos em
torno desta solução.
Podemos citar como as principais despesas na aplicação de qualquer projeto RFID
(DIAS, 2012) e (ABAD et al., 2009a): i) a consultoria inicial para definição do modelo de
projeto a ser adotado, ii) analise de ambiente, iii) especificação de equipamentos , iv) o
próprio estudo de ROI, v) sofwares, incluído desde o sistema próprio , a licenças, middleware
a sistemas legados, vi) hardware considerando leitores, antenas, tags, servidores e
infraestrutura de rede, vii) a possibilidade de ser necessária a integração com outros sistemas,
viii treinamento da equipe interna, ix) o pagamento de uma taxa a EPC global, caso a
organização utilize o sistema RFID através da cadeia de abastecimento. A Figura 5 ilustra a
relação Custo vs volume de tags utilizadas, onde pode-se perceber que com o aumento do
volume de produção das tags, seu preço reduz tornando-a mais acessível,e aumentando a
adoção da RFID.
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Figura 5: relação custo vs volume de tags utilizadas.
Fonte: (HUBER et al., 2007).
No momento do estudo do ROI, é salutar se analisar a necessidade de adaptações na
infraestrutura física do prédio, compreendendo desde intervenções a nível de engenharia civil,
elétrica até adaptações no processo de produção de uma forma geral (DIAS, 2012).
Um outro fator ligado diretamente ao ROI é a economia e os benefícios gerados pela
utilização desta tecnologia. O RFID Adoption and Implications (ABAD et al., 2009a) é o
relatório final de um estudo de impactos ocasionados na adoção de RFID, em várias áreas de
produção e logística. Nele é apresentado como a empresa implantou o RFID e quais foram os
impactos ocasionados.
A Figura 6 ilustra os benefícios possíveis com a adoção do RFID, estes benefícios
estão demonstrados em em relação ao percentual das empresas entrevistadas com usuários
atuais de RFID:
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Figura 6: Benefícios na adoção do RFID
Fonte: (DIAS, 2012).
A partir da análise da Figura 6, percebe-se a medida que amplia-se o nível de
aplicação das etiquetas (descendo até rastreabilidade de itens), aumentamos os benefícios ao
longo do tempo. A Figura 7 ilustra o resultado da pesquisa sobre os benefícios da RFID
realizada pela Comissão Europeia, onde são relatados por empresas que estão usando esta
tecnologia, enquanto a Figura 8 ilustra o resultado da pesquisa sobre os benefícios da RFID,
esperados por empresas que ainda planejam a sua adoção (IDC, 2008). Ambas remetem a um
cenário bem promissor quanto a adoção da RFID.
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Figura 7: Resultado em (%) da pesquisa sobre os benefícios da RFID, relatados por empresas que estão usando a
tecnologia
Fonte: (ABAD et al., 2009a).
Figura 8: Resultado em (%) da pesquisa sobre os benefícios da RFID, esperados por empresas que ainda
planejam a sua adoção.
Gerenciamento de mercadorias e redução na falta de estoque
Redução nos custos de mão de obra
Tempo para comprar e vender
Gerenciamento do inventário
Melhor atendimento ao cliente
Prevenção nas perdas
Eficiência no centro de distribuição
Melhora na eficiência da produção
Redução com recalls e com os custos da garanta
Controle e eficiência na logística
Melhora na qualidade do produto e serviço
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Fonte: (ABAD et al., 2009a).
A partir da analise da Figura 7 percebe-se que a adoção do RFID proporciona uma
série de benefícios as empresas como: melhoria na qualidade do produto ou serviço, gestão de
Redução com recalls e com os custos da garanta
Tempo para comprar e vender
Prevenção nas perdas
Eficiência no centro de distribuição
Melhor atendimento ao cliente
Gerenciamento de mercadorias e redução na falta de estoque
Controle e eficiência na logística
Redução nos custos de mão de obra
Melhora na eficiência da produção
Gerenciamento do inventário
Melhora na qualidade do produto e serviço
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
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inventário, melhoria na eficiência de produção e redução de custo com mão de obra. Sendo
destacados estes por estarem com índices acima de 75%.
Ao analisar a Figura 7 consta-se que pelo menos 80% dos entrevistados esperam que o
sistema RFID possa melhora sua qualidade do produto. Demonstrando uma boa expectativa
sobre a implementação da tecnologia.
Além dos benefícios supracitados, em ROI pode-se considerar a mensuração dos
custos evitados, como, por exemplo, os custos das doenças, mortes e perda de renda
(VINHOLIS & AZEVEDO, 2013). Existem, na literatura, outros modelos comparativos como
a diferença de preços pagos entre produtos rastreados de não rastreados, ou ainda a avaliação
do desejo de pagar (willingness to pay, WTP) do consumidor por um item de qualidade ou
segurança, demonstrando assim, a possibilidade de se agregar valor ao produto com a
rastreabilidade (VINHOLIS & AZEVEDO, 2013). Existem exemplos de gêneros alimentícios,
como a carne que receberam um acréscimo no seu valor de venda de 14 a 22%, em função do
WTP (VINHOLIS & AZEVEDO, 2013).
3.5. Modelo Atual de Rastreabilidade nas Propriedades
Foi constatado na pesquisa in loco com os produtores rurais, associações e
cooperativas do VSF utilizam técnicas na busca pela qualidade do seu produto. Uma dessas
técnicas é o rastreamento da cultura desde a sua colheita até o consumidor cliente.
Como modelo de estudo foi adotado o processo utilizado por uma cooperativa do VSF,
tendo vista a complexidade do processo neste modelo (processo de embalagem nas
propriedades e armazenamento num ambiente em separado), em relação ao adotado nas
propriedades onde toda a infraestrutura esta contida num único ambiente (processo de
embalagem e armazenamento ambos na propriedade). No caso da cooperativa, parte do
processo de embalagem se dá numa casa de embalagem (packing house) localizado em cada
propriedade ligada a cooperativa e depois as frutas já embaladas são encaminhadas ao ponto
de armazenamento central.
No ambiente analisado, o processo rastreabilidade ocorre como descrito a seguir:
1. Acompanhamento da cultura conforme indicado no PIF;
2. Colheita da cultura na fazenda;
3. Seleção das frutas para montar as caixas;
4. Montagem dos paletes para encaminhar ao Ponto de Armazenamento;
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5. Remontagem dos paletes para atender norma de mercado;
6. Encaminhamento para o túnel de resfriamento da cultura;
7. Câmara fria para armazenagem até o transporte para venda.
Os passos de 1 a 4 são efetuados nas propriedades dos cooperados e os demais no ponto de
armazenamento central da cooperativa. Neste modelo, todo este processo é feito de forma
manual, onde parte do processo é demarcado apenas por código de barras e a utilização de
etiquetas coloridas, o que não garante totalmente a confiabilidade das informações, os passos
1 e 2 serão ignorados por não serem parte do objeto de estudo deste trabalho.
No processo de embalagem (passo 3), a fruta chega do campo em contentores, de onde
segue para a linha de embalagem (esteiras) onde será limpada, classificada e embalada. Neste
momento também são feitos controles da rastreabilidade, e de produtividade de cada operário
envolvido na atividade de embalagem. Dentre os problemas relacionados a produtividade
individual de cada funcionário, o mais crítico é o acompanhamento da produção diária pois,
tal acompanhamento se dá pela inserção de etiquetas ou pedaços de papel colorido (indicando
quem foi responsável pela embalagem) que passeiam em bandejas pelas esteiras até o termino
do processo, podendo ser perdidos e/ou substituídos no meio do caminho.
Esta falha no acompanhamento de desempenho pode ocasionar grandes prejuízos ao
produtor pois, este poderá estar mantendo um funcionário numa atividade crítica, e este não
produzirá o esperado e necessário, proporcionando atrasos no processo de embalagem e
consequentemente redução no prazo de validade ou vida útil (shelf life), item crucial para o
controle de qualidade.
Após a embalagem as frutas passam para a paletização (ato de unitizar caixas de uva
sobre um palete, permitindo o arranjo e o agrupamento das caixas). Esta fase passa por dois
estágios, uma pré-paletização no packing localizado na propriedade do produtor (passo 4),
onde são montados com uma configuração provisória (quantidade menor de caixas) do que a
determinada para comercialização, devido a normas de transporte de carga e segurança, e
seguem para a área de armazenamento central na cooperativa. Algumas destas propriedades
ficam a distâncias acima de 50Km (ocasionando perdas no shelf life, devido a exposição a
temperatura ambiente, já que estes caminhões não possuem sistema de resfriamento).
Ao chegar no local de armazenamento os paletes são reorganizados de modo a
seguirem a configuração padrão de comercialização de acordo com o mercado pretendido
(passo 5), e atingirem os padrões de armazenagem e transporte internacional. Esta
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remontagem proporciona muitos custos de homem-hora, já que é uma atividade minuciosa e
delicada. Existem situações em que neste local de estocagem se utilizam de frutas vindas de
diversos produtores, e no momento da reestruturação dos paletes, existe a possibilidade da
mistura de caixas de produtores diferentes, proporcionando entraves no controle de estoque,
bem como no processo de rastreabilidade.
Depois os paletes são encaminhados aos túneis de resfriamento onde passará pelo pré-
resfriamento (passo 6), este momento é considerado como um ponto crítico, pois caso haja
uma excessiva exposição das frutas a temperatura ambiente, bem como um período logo de
contato com o frio extremo dos túneis de resfriamento, ou encaminhamento as câmaras frias
antes de alcançar a temperatura ideal de armazenamento, podem causar danos irreparáveis a
qualidade das frutas.
Após a fruta (uva) ter alcançado a temperatura ideal para armazenamento
(normalmente controlado por uma média de tempo), esta é encaminhada para as câmaras frias
para armazenamento (passo 7), onde aguardará o envio para o cliente final, dando
prosseguimento a cadeia produtiva da uva.
Todo esse processo demanda muito tempo, pois, o modelo analisado utiliza-se um
misto de preenchimento de formulários e aplicação de código de barra para identificar cada
caixa com sua determinada variedade de cultura. E a cada etapa do rastreamento é feito uma
conferência por parte dos funcionários com o uso de leitores de código de barras. Devido a
baixa capacidade de armazenamento de dados no código de barras, existem algumas
informações que um funcionário da fazenda tem que informar através de fichas impressas. A
Figura 9 ilustra as etapas de plantio, colheita e embalagem. Já a Figura 10 mostra a sequencia
da pré-paletização, paletização e entrada no túnel de resfriamento.
Figura 9: Sequencia do plantio a embalagem das uvas
Fonte: Dados da Pesquisa, 2013.
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Pode observar nas Figuras 9 e 10 a sequencia seguida pela cadeia produtiva da uva
deste seu plantio até a entrada dos paletes no túnel de resfriamento.
Figura 10: Sequencia da pré-paletização até a entrada no túnel de resfriamento
Fonte: Dados da Pesquisa, 2013.
As Figuras 11 e 12 ilustram o processo de armazenamento.
Figura 11: Processo de embalagem no packing house
Fonte: Dados da Pesquisa, 2013.
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Figura 12: Processo de embalagem no packing house
Fonte: Dados da Pesquisa, 2013.
Veremos a seguir como ilustrado na Figura 13, o fluxo do processo de estocagem,
desde a chegada da uva na unidade de armazenamento central, até as câmaras frias e aguardar
seu encaminhamento ao consumidor final.
A Figura 13 ilustra o fluxo do processo de armazenamento, englobando os passos de 5
a 7, citados anteriormente. Como já elencado, nos ambientes 01 e 02, passamos por processos
críticos devido as frutas não estarem resfriadas ainda, como o controle de horário de chegada
no ponto 01 e 02, e a saída para os ambientes 05 e 04 são efetuados de forma manual, ficamos
a cargo do controle efetivo executado pelo funcionário, estando assim propenso a falha
humana, principalmente no tempo de duração deste processo.
No ponto 04 do fluxo, o palete chega no túnel de resfriamento, outro momento critico,
tendo em vista que a fruta não pode chegar a temperaturas abaixo do recomendado. Aqui além
do controle do tempo de duração no ambiente, há também a medição da temperatura da uva,
ambos de forma manual e sujeitos a s situações citadas anteriormente.
Chegando a temperatura ideal de armazenamento, o palete segue aos pontos 05 e 03
do ambiente de armazenagem, onde no ponto 03 aguardará até o momento de ser
encaminhado ao consumidor final. Além dos problemas já citados, existe a possibilidade de
extravios das frutas, tendo em vista a ausência de qualquer controle que garanta a efetividade
da chegada da uva ao seu destino final.
57
Nas visitas feitas em algumas fazendas, bem como nas cooperativas pôde-se observar
a utilização dos códigos de barras. Segundos os produtores esta tecnologia trouxe muitos
benefícios para o exportador e importador, que serão informados sobre a qualidade da fruta, a
semana da colheita, variedade, tamanho, e prazo de entrega. Desta forma a utilização do
código de barras, propicia a determinação de um relatório eletrônico informando o navio em
que está sendo transportado, o importador, o exportador, porto de destino quantidade de
caixas, paletes com o seu número sequencial. A informação fica disponível, em tempo real,
tanto para o fornecedor quanto para o comprador, sempre lembrado que a maior parte dos
dados fornecidos para os relatórios eletrônicos são extra código de barra, de forma
inicialmente manuscrita, como o caderno de campo.
58
Figura 13: Processo de armazenagem
Fonte: Dados da Pesquisa, 2013.
Foi informado também por parte dos produtores que o desenvolvimento da tecnologia
específica para a logística da fruticultura exigiu 12 meses de pesquisa e mais 1 ano de
desenvolvimento dos produtos. Na busca de não trazer mais um custo à exportação,
substituiu-se o selo de marca pelo código de barras.
O detalhe nessa busca, foi encontrar um adesivo que não apresentasse nenhum tipo de
resina tóxica, por estar em contato direto com a fruta, sem aumento de custo para as empresas.
Entre as vantagens dessa modalidade destaca-se a redução do erro no controle de paletes
59
embarcados, tanto durante as operações portuárias quanto no manuseio na distribuição até os
supermercados.
O processo integra informações para os produtores, as companhias de navegação,
despachantes aduaneiros e compradores, com emissão automática do relatório de embarque
por cliente e possibilidade de acompanhar a localização dos paletes dentro do navio.
Na Figura 14 observa-se exemplos de códigos de barras para paletes e caixas de frutas.
Figura 14: Códigos de barras para paletes e caixas de frutas.
Fonte: Dados da Pesquisa, 2013.
A grande desvantagem do código de barras é, sem dúvidas, a necessidade de um leitor
apropriado. A segunda talvez seja a limitação na entrada de dados, devido ao padrão
unidimensional e sequencial do modelo. Cada caractere (existem padrões que aceitam letras
também) equivale a uma sequência de barras de diferentes larguras e espaçamentos. Quanto
maior a mensagem inserida no código, maior será sua largura. Obviamente isso limita muito
seu uso. A terceira é a questão da durabilidade das etiquetas que estão sujeitas a vários fatores
de danos, como água, calor e vários tipos de avarias. Bem como a necessidade de intervenção
humana.
3.6. Considerações Finais
Neste Capítulo foram apresentadas informações relacionadas ao uso do RFID
60
(CATARINUCCI et al., 2011), (GARCIA & LUNADEI, 2011) e (NAAS, 2010), e do código
de barras (GS1, 2009) como ferramentas de rastreabilidade na cadeia de produtos
agroalimentares, demonstrando um panorama de seu uso no Brasil, bem como em outros
países.
Foi tratado principalmente o RFID, tendo em vista, este ser o escopo deste trabalho,
onde pode-se observar sua aplicabilidade em diversas cadeias produtivas, dentre elas a do
leite (VIEIRA et al., 2009), (SANTINI, 2008) e (DESANTIS et al., 2006), da carne
(PEIXOTO, 2013), (BOLAND & PEREZ, 2007), (ABAD et al., 2009) e (REZENDE &
LOPES, 2013), e vegetais (VIEIRA et al., 2009), (TIBOLA et al., 2013), (NAMBIAR, 2010),
(AMADOR et al., 2009), (HAWAII, 2013) e (FARINA, 2013).
Pode-se perceber o uso do código de barras em algumas cadeias produtivas, dentre
elas, carne (NAAS, 2010) (TIBOLA, 2005), e uva (FERREIRA, 2008). Embora em alguns
destes casos, seu uso vinha acompanhado de problemas com erros causados por falha humana.
Mesmo a RFID estando consolidado há várias décadas, foi no último século que se
tornou realmente uma tecnologia difundida e utilizada (GARCIA & LUNADEI, 2001).
Existem bastantes usos para esta tecnologia na agricultura, com os enfoques mais variados,
indo da simples identificação, a processos complexos de rastreabilidade, tando nas cadeias
produtivas de animais quanto vegetais.
No próximo Capítulo será apresentado o processo proposto em dois modelos de
granularidade de dados para rastreabilidade (alta e baixa), bem como o modelo que representa
o processo atual para controle de rastreabilidade no VSF.
61
Capítulo 4
Framework Proposto
Esse Capítulo trata do framework proposto, os dois modelos de rastreabilidade
adotados baseados no conceito de granularidade alta e baixa. A adoção e definição do conceito
de controle de percurso, diferencial neste trabalho.
4.1 Introdução
Embora traga ainda muitos desafios, principalmente os refentes aos problemas de
interferência das ondas de rádio. A RFID fornece novos recursos que têm o potencial de ser
uma precisão de dados economicamente viável, agilizando as operações e melhorando.
Diferentemente do modelo de código de barras, pode melhorar as operações, fornecendo
alertas de falha nos processos de forma automática (GARCIA & LUNADEI, 2001).
Numa análise geral no escopo do Capitulo 3, não se observou o uso da RFID nos
processos de rastreabilidade da uva, foco deste trabalho, embora tenha sido localizado em
outras frutas e vegetais, bem como em outros processos de rastreabilidade de agroalimentares,
incluindo o vinho.
Para definir o modelo proposto, primeiro foi analisado o modelo de rastreabilidade
utilizado nas propriedades e cooperativas no VSF, bem como suas vantagens e dificuldades,
como apresentado no Capítulo 3. Dentre as limitações do controle atual destacamos a
ineficiência em controlar o tempo decorrido entre as etapas do processo (fato de suma
importância para manutenção do shelf life, ou seja aumento do tempo de vida útil das frutas),
a não garantia da execução dos percursos corretamente e o não controle sobre extravios.
Neste contexto foi avaliada a existência de modelos de rastreabilidade ou não, no
caso de existência, quais as tecnologias e padrões adotados. Como em alguns ambientes foram
encontrados sistemas de informação informatizados, também foram analisadas as arquiteturas
dos sistemas que estão em uso nos ambientes de estudos.
62
4.2. Modelo Proposto
A motivação para execução deste trabalho partiu da observação das limitações
encontradas no modelo atual de rastreabilidade, como citado nas Seções anteriores. A partir
destas observações foi descrito um modelo de processo, que visa possibilitar a implementação
de rastreabilidade desde a embalagem até a chegada das frutas nos supermercados
(consumidor final).
No modelo adotado inicialmente, a proposta era aplicar as tags RFID já a partir das
caixas de uva no momento da embalagem (granularidade alta). Durante a pesquisa, após
entrevista com alguns produtores e apresentação de uma base dos custo aplicados com o uso
desta tecnologia, pode-se perceber a resistência de alguns pela sua adoção, mesmo elucidando
as benesses e vantagem competitivas adquiridas após aplicação da RFID, na cadeia produtiva
da uva.
Neste cenário, na tentativa de reduzir os custos de adoção da tecnologia, foi sugerido
um segundo modelo, onde se trabalhou uma granularidade menor dos itens rastreados com
esta tecnologia (nível de palete – unidade logística – granularidade baixa), na granularidade
baixa como uma opção para uma granularidade maior apenas com uso do código de barras,
reduzindo o custo e o nível de controle. A Figura 15 ilustra ambas as granularidades
empregadas no modelo proposto.
63
Figura 15: Níveis de granularidade.
Fonte: adaptado de (GS1, 2009).
Para verificação e validação dos dois cenários, granularidade alta e baixa, foi
desenvolvido um protótipo que comunicasse com o hardware RFID. Veremos a seguir (figura
19) o fluxo do processo de estocagem com aplicação das etiquetas inteligentes, desde a
chegada da uva na unidade de armazenamento central, até chegar as câmaras frias e aguardar
seu encaminhamento ao consumidor final. Englobando os passos de 5 a 7 citados na Seção
4.1, só que agora com aplicação de pontos de leitura RFID nos acessos a cada ambiente
(entrada e saída).
No modelo sugerido adotou-se o conceito de percurso ou itinerário, onde cada unidade
a ser acompanhada (no sistema denominada de embalagem), precisa seguir uma sequencia
lógica de pontos a percorrer, não podendo sofrer desvios durante o processo. Tomou-se este
conceito por ser o que mais se aproxima da movimentação da uva no processo de
armazenagem. A titulo de padronização as tags das caixas serão marcadas inicialmente com o
status de trajeto AE (A Embalar), já os paletes inicialmente terão suas tags marcadas com o
status de trajeto AM (A Montar), ambos poderão ser alterados para NE (Não Expedido), FT
(Fora de Trajeto) E (Expedido), dependendo do que aconteça no decorrer do percurso.
Seguindo este conceito, um percurso “X”, com os pontos de leitura A, B, C, D, E , F e
G, e a sequencia do trajeto a ser percorrido seja: B, E, C, A, D, F e G, como ilustrado na
Figura 16.
64
Figura 16: Exemplo de Percurso
Fonte: Dados da Pesquisa, 2014.
Na Figura 17 é ilustrada a execução do percurso correto e as devidas alterações nos
status das tags das embalagens: i) AE (A Embalar) para caixas ou AM (A Montar) para
paletes, ii) NE (Não Expedido) enquanto não forem despachados para o consumidor, ou seja,
saírem do espaço de embalagem, iii) E (Expedido) forem despachados para o consumidor, ou
seja, saírem do espaço de embalagem.
Figura 17: Exemplo de execução do percurso correto
Fonte: Dados da Pesquisa, 2014.
O sistema não deverá permitir a embalagem sair do ponto B para o A, sem passar por
E e C, ou executar o itinerário F, D, A, C, E, e B, por exemplo. Caso ocorram situações
parecidas com as exemplificadas anteriormente o sistema deverá emitir alarmes e alterar o
status do trajeto para "FT", como ilustrado na Figura 18.
Figura 18: Exemplo de ocorrência de desvios
Fonte: Dados da Pesquisa, 2014.
E C A D F GB
E C A D F GB
AENE
AENE NE NE NE NE E
AENE
AEFT FT FT FT
E C A D F GB
65
Aqui será acompanhado a embalagem partindo do packing house (granularidade alta)
ou área de remontagem dos paletes (granularidade baixa), até a expedição (doca de saída). O
protótipo foi construído de forma a possibilitar a configuração de percursos e pontos de
leituras customizáveis, podendo desta forma termos percursos com quantitativos de pontos de
leitura diferentes de acordo com o ambiente onde ocorrer o acompanhamento do processo de
rastreabilidade.
Figura 19: Processo de armazenagem com utilização do modelo proposto
Fonte: Dados da Pesquisa, 2013.
66
Como se pode observar na Figura 19, os acessos / saídas de cada ambiente na unidade
central de armazenamento, possuem antenas RFID (pontos de leitura), que serão responsáveis
pela pela detecção das tags RFID.
4.2.1 Modelagem com Granularidade Alta
Tendo como base o conceito de percurso, a sequencia a ser seguida pelas unidades
comerciais no modelo de alta granularidade é a seguinte: Packing house (A), acesso a área de
remontagem dos paletes (B), entrada do corredor de acesso túneis de resfriamento e câmaras
frias (C), entrada no túnel de resfriamento (D), saída do túnel de resfriamento (E), entrada na
câmara fria (F) e saída da câmara fria - expedição (G).
Neste modelo serão aplicadas tags RFID nas caixas de uva (unidade comercial), ainda
no processo de embalagem (passo 3) descrito na Seção 4.1. As tags estarão já com alguns
dados (produtor, propriedade, parcela, variedade e data de colheita) ligando as uvas contidas
nas caixas, com o processo produtivo antes da embalagem, possibilitando assim, a
rastreabilidade até o pomar. Concluindo a etapa de embalagem as caixas são pré-paletizadas,
(passo 4) descrito na Seção 4.1, e encaminhadas a unidade central de armazenamento da
cooperativa, (passo 5) descrito na Seção 4.1. Na saída do packing-house as frutas passam pelo
primeiro ponto de leitura, onde automaticamente (sem intervenção humana) e em tempo real,
deverá ocorrer a detecção das etiquetas, verificação se o trajeto está correto, e armazenamento
dos dados referente a data, horário de saída e sequencia no percurso de cada caixa de uva,
bem como sua situação do trajeto que poderá ser “NE” ou "FT" .
Chegando no local de armazenagem, os paletes são encaminhados aos ambientes
01(recepção) e 02(repaletização), onde passarão por um ponto de leitura, aqui deverão ser
detectadas e contabilizadas as caixas de uva circulantes. Neste momento, os dados referente a
hora e data de chegada, possibilitando aferir o tempo de deslocamento entre a propriedade
(packing) e a unidade central de armazenagem, e verificar se o total de itens recebidos confere
com o total enviado. Os dados que tratam da sequencia no percurso, bem como a situação do
trajeto que poderá ser “NE” ou "FT" também serão armazenados. Todo este processo ocorre
automaticamente (sem intervenção humana) e em tempo real.
67
No local de repaletização (remontagem dos paletes), estes são remontados de forma a
atingir a configuração padrão de comercialização de acordo com o mercado pretendido, e
atenderem os padrões de armazenagem e transporte internacional. Nesta etapa os
paletes(unidade logística) recebem também uma tag RFID para sua identificação, esta tag
poderá ser do tipo ativa agregada a um sensor de temperatura. Concluída esta etapa cada
unidade logística é encaminhada ao túnel de resfriamento (04) onde ocorre o processo de
resfriamento rápido, passando antes pelo ambiente 05, tendo na sua entrada um ponto de
leitura que fará a detecção das caixas de uvas e do palete, ligando cada caixa ao palete e
armazenando os dados referente a hora e data de saída da repaletização, possibilitando aferir o
tempo gasto neste processo. Os dados que tratam da sequencia no percurso, bem como a
situação do trajeto que poderá ser “NE” ou "FT" também serão armazenados. Todo este
processo ocorre automaticamente (sem intervenção humana) e em tempo real.
No ambiente 04 do fluxo, o palete chega no túnel de resfriamento, passando por um
ponto de leitura RFID, responsável por detectar as caixas e paletes e validar os dados
referente ao conjunto palete e caixas de uva. Neste momento são armazenados também os
dados os de hora e data de entrada, permitindo verificar e acompanhar o tempo decorrido no
deslocamento entre os ambientes 02 e 04 do fluxo. Os dados que tratam da sequencia no
percurso, bem como a situação do trajeto que poderá ser “NE” ou "FT" também serão
armazenados. Todo este processo ocorre automaticamente (sem intervenção humana) e em
tempo real.
Caso a etiqueta aplicada ao palete possua sensor de temperatura, serão computados os
valores de temperatura. Chegando a temperatura ideal de armazenamento, o palete segue para
o ambiente 03 (armazenamento), onde aguardará até o momento de ser encaminhado ao
consumidor final (expedição). Para as situações onde a temperatura de resfriamento rápido
atinjam valores abaixo do permitido, ou o tempo de permanência no ambiente 04, seja
superior ao normatizado, um alarme poderá ser enviado ao sistema.
Na saída dos túneis de resfriamento (ambiente 04), novamente serão validados e
computados os dados da relação paletes e caixas de uva, e armazenados os valores de data e
hora da saída possibilitando aferir o tempo gasto neste processo, isto automaticamente (sem
intervenção humana) e em tempo real. Na entrada do ambiente 03 (câmaras frias de
armazenagem), o ponto de leitura RFID detecta as embalagens e armazena a data e hora de
entrada, e valida o conjunto unidade comercial e unidade logística, verificando se ocorreram
68
extravios. Os dados referentes a sequencia no percurso, bem como a situação do trajeto que
poderá ser “NE” ou "FT" também serão armazenados. Todo este processo ocorre
automaticamente (sem intervenção humana) e em tempo real. Neste ambiente existe ainda a
possibilidade de um rearranjo nas estrutura dos paletes, dependendo da solicitação do cliente
final, juntando-se inclusive, variedades distintas de uva.
No último passo do fluxo de armazenagem (expedição), os paletes são encaminhados
aos containers, para serem transportados ao seu destino. Na saída do ambiente 03, ao passar
pelo ponto de leitura, as embalagens serão detectadas e terão registrados seus dados referente
a hora e data de saída, bem como verificado se não existem paletes com as mesmas variedades
de uva armazenados a mais tempo do que as expedidas no momento. Outro ponto validado é o
conjunto palete e caixas de frutas, e caso seja encontrado alguma inconsistência um alarme
será gerado, solicitando a confirmação por parte do operador do sistema. Os dados que tratam
da sequencia no percurso, bem como a situação do trajeto que poderá ser “E” ou "FT"
também serão armazenados. Todo este processo ocorre automaticamente (sem intervenção
humana) e em tempo real.
4.2.2 Modelagem com Granularidade Baixa
Tendo como base o conceito de percurso, a sequencia a ser seguida pelas unidades
comerciais no modelo de alta granularidade é a seguinte: Área de remontagem dos paletes
(entrada do corredor de acesso túneis de resfriamento e câmaras frias (A), entrada no túnel de
resfriamento (B), saída do túnel de resfriamento (C), entrada na câmara fria (D) e saída da
câmara fria - expedição (E).
Neste modelo serão aplicadas tags RFID nos Paletes (unidade logística) após a
repaletização, e código de barras nas caixas de uva (unidade comercial), ainda no processo de
embalagem (passo 3) descrito na Seção 4.1. No sistema estarão alguns dados (produtor,
propriedade, parcela, variedade e data de colheita) ligando as uvas contidas nas caixas, como
processo produtivo antes da embalagem, através do código de barras, possibilitando assim, a
rastreabilidade até o pomar. Concluindo o etapa de embalagem as caixas são pré-paletizadas e
encaminhadas a unidade central de armazenamento da cooperativa, na saída do packing-
house as frutas terão que ter anotadas manualmente, ou via leitura manual dos códigos de
69
barra de cada caixa, para armazenados a posteriori dos dados referente a data e horário de
saída de cada caixa de uva.
Chegando no local de armazenagem, os paletes são encaminhados aos ambientes
01(recepção) e 02(repaletização), como neste modelo não existem etiquetas inteligentes nas
caixas, estas terão de ser contabilizadas manualmente, bem como, os dados referente a hora e
data de chegada, possibilitando aferir o tempo de deslocamento entre o packing e a unidade
central de armazenagem, e verificar se o total de itens recebidos confere com o total enviado,
manualmente e dependente de intervenção humana.
No local de repaletização (remontagem dos paletes), estes são remontados de forma a
atingir a configuração padrão de comercialização de acordo com o mercado pretendido, e
atenderem os padrões de armazenagem e transporte internacional. Nesta etapa os
paletes(unidade logística) recebem uma tag RFID para sua identificação, esta tag poderá ser
do tipo ativa agregada a um sensor de temperatura. Concluída esta etapa cada unidade
logística é encaminhada ao túnel de resfriamento (04) onde ocorre o processo de resfriamento
rápido.
Como neste modelo não permite leitura automática das caixas, o vinculo entre as
unidades comerciais e a logística, se dará de forma manual após leitura dos código de barra de
cada caixa de uva. Quando os paletes passarem pelo ambiente 05, um ponto de leitura na sua
entrada fará a detecção destes e armazenando os dados referente a hora e data de saída da
repaletização, possibilitando aferir o tempo gasto neste processo, caso tenham sido
computados estes dados pelo operador do ambiente de armazenamento no momento da
chegada das frutas. Os dados que tratam da sequencia no percurso, bem como a situação do
trajeto que poderá ser “NE” ou "FT" também serão armazenados. Todo este processo ocorre
automaticamente (sem intervenção humana) e em tempo real.
No ambiente 04 do fluxo, o palete chega no túnel de resfriamento, onde na sua entrada
passa por um ponto de leitura RFID, responsável por sua detecção, ocorrendo a detecção, os
dados referentes a data e hora de entrada serão armazenados, permitindo verificar e
acompanhar o tempo decorrido no deslocamento entre o ambiente 02 e 04 do fluxo. Os dados
que tratam da sequencia no percurso, bem como a situação do trajeto que poderá ser “NE” ou
"FT" também serão armazenados. Todo este processo ocorre automaticamente (sem
intervenção humana) e em tempo real.
70
Caso a etiqueta aplicada ao palete possua sensor de temperatura, serão computados os
valores de temperatura. Chegando a temperatura ideal de armazenamento. O palete segue
ambiente 03 (armazenagem), onde aguardará até o momento de ser encaminhado ao
consumidor final (expedição). Para as situações onde a temperatura de resfriamento rápido
atinjam valores abaixo do permitido, ou o tempo de permanência no ambiente 04, seja
superior ao normatizado, um alarme poderá ser enviado ao sistema. No modelo de baixa
granularidade, não é possível a validação os dados referente ao conjunto palete e caixas de
uva de forma automática.
Na saída dos túneis de resfriamento (ambiente 04), novamente serão computados os
dados de data e hora da saída possibilitando aferir o tempo gasto nesta faze do percurso. Os
dados referente a sequencia no percurso, bem como a situação do trajeto que poderá ser “NE”
ou "FT" também serão armazenados. Todo este processo ocorre automaticamente (sem
intervenção humana) e em tempo real.
Na entrada do ambiente 03 (câmaras frias de armazenagem), o ponto de leitura RFID
detecta o palete e armazena a data e hora de entrada. Neste ambiente os paletes ficarão
armazenados até serem encaminhados ao consumidor final (expedição), aqui existe ainda a
possibilidade de um rearranjo nas estrutura dos paletes, dependendo da solicitação do cliente
final, juntando-se inclusive, variedades distintas de uva. Os dados que tratam da sequencia no
percurso, bem como a situação do trajeto que poderá ser “NE” ou "FT" também serão
armazenados nesta etapa. Todo este processo ocorre automaticamente (sem intervenção
humana) e em tempo real.
No último passo do fluxo de armazenagem, os paletes são encaminhados aos
containers (expedição), para serem transportados ao seu destino. Na saída do ambiente 03, ao
passar pelo ponto de leitura, após detecção dos paletes, serão registrados os dados referente a
hora e data de saída, e verificada a existência de paletes armazenados a mais tempo do que os
expedidos no momento. Os dados que tratam da sequencia no percurso, bem como a situação
do trajeto que poderá ser “E” ou "FT" também serão armazenados. Todo este processo ocorre
automaticamente (sem intervenção humana) e em tempo real.
Caso seja encontrado alguma inconsistência nos dados (alteração no conjunto caixas /
paletes) nesta etapa um alarme será gerado, solicitando a confirmação por parte do operador
do sistema. No modelo de baixa granularidade, não é possível a validação os dados referente
ao conjunto unidade de logística e unidade comercial, desta forma, não a possibilidade de
71
verificação automática de reconfigurações dos paletes, impossibilitando a definição de
alarmes nestas situações. Desta forma, os rearranjos deveram ser computados de forma
manual.
4.3. Arquitetura
A arquitetura utilizada se baseia no modelo 'n' camadas, onde cada camada possui uma
responsabilidade especifica sobre o funcionamento do software (framework) como um todo
(PRESSMAN, 2002).
4.3.1 Visão Lógica
Essa seção é uma descrição das partes estruturais da arquitetura a partir do modelo de
projeto, bem como a sua decomposição em subsistemas e pacotes.
A arquitetura do framework proposto por este trabalho é baseada no padrão
arquitetural 'n' camadas. O padrão 'n' camadas é amplamente utilizado devido a sua facilidade
de manutenção (PRESSMAN, 2002). A ideia é dividir as responsabilidades sobre o software
por cada camada especifica. Cada camada é autocontida o suficiente de forma que a aplicação
pode ser dividida em vários computadores em uma rede distribuída (PRESSMAN, 2002). A
seguir a Figura 20 ilustra um diagrama mais geral da arquitetura do framework.
Figura 20: Visão Lógica
Fonte: O Autor, 2014.
72
A partir da Figura 20 pode-se observa que a Camada Cliente, é responsável pelo
acesso dos clientes, através de Consumidores WebService. Já Camada de Negócios,
implementa a lógica da aplicação, esta foi dividida em duas subcamadas: Interoperabilidade,
responsável por possibilitar a comunicação de forma transparente com outros sistemas
utilizando SOA; e Lógica Funcional, onde ficam as funções e regras de todo o negócio. A
camada de Persistência, responsável por se comunicar com o banco de dados. O Middleware
RFID, é um software que tem a função de intermediar a comunicação entre os leitores e o
sistema. Na camada Física, encontram-se os componentes do hardware RFID.
4.3.2 Pacotes Significantes do Projeto
Essa seção descreve a decomposição do modelo de projeto através da hierarquia de
pacotes. Onde serão apresentados os pacotes beans, rfid (camada lógica funcional) e service
(camada de interoperabilidade), sendo estes, da camada de negócios; e entidades (camada de
persistência). Para cada pacote é realizada uma descrição de sua utilidade e a nomenclatura de
classes.
No pacote beans, ficam as classes de controle que realizam as operações gerais de
regras de negócio. As classes contidas neste pacote seguiram a seguinte definição de nomes:
➢ AbstractEJB – Classe abstrata contendo o que é comum (atributos e métodos) a todas
as demais classes deste pacote. Utiliza Generics, o que possibilita aceitar qualquer tipo de
classe, neste caso especifico, o seu uso será direcionado as entidades.
➢ <Entidade>EJB - Para toda “Entidade”, não considerada entidade fraca no banco de
dados, existirá um <Entidade>EJB (SessionBean) responsável pela regras de negócio dos
cadastros da Entidade.
No pacote rfid, ficam as classes responsáveis pela interação entre o Midlleware RFID,
e os SessionBeans das entidades que utilizarão os recursos desta tecnologia. As classes
contidas neste pacote seguiram a seguinte definição de nomes:
➢ Reader – Classe utilizada como leitor virtual, possibilitando a inclusão e comunicação
dos leitores físicos, na fila de execução TagThread.
➢ ConectaLeitor - Responsável por configurar a conexão do Sistema com os Leitores
RFID.
73
➢ TagListener - Responsável por ouvir os leitores. Esta classe se comunica com um
<Entidade>EJB de forma a promover o tratamento e a a persistência dos dados no BD.
➢ TagThread - Responsável por executar a thread que irá habilitar a escuta dos leitores.
No pacote service, ficam as classes de controle que realizam as operações
interoperabilidade ligadas as regras de negócio. As classes contidas neste pacote seguiram a
seguinte definição de nomes:
➢ AbstractSOAP – Classe abstrata contendo o que é comum (atributos e métodos) a todas
as demais classes deste pacote. Utiliza Generics, o que possibilita aceitar qualquer tipo de
classe, neste caso especifico, o seu uso será direcionado as entidades.
➢ <Entidade>SOAP - Para toda “Entidade” que for acessada via Webservice, existirá um
<Entidade>SOAP responsável pela regras de negócio ligadas aos consumidores de
Serviços Web.
No pacote entidades, ficam as classes responsáveis pelo mapeamento objeto –
relacional entre o framework e as tabelas contidas no banco de dados. As classes contidas
neste pacote seguiram a seguinte definição de nomes:
➢ <Entidade> - Para toda tabela a ser persistida no Banco de Dados, existirá uma
<Entidade> correspondente neste pacote, exemplo: para a tabela LEITOR a entidade
correspondente será Leitor.java.
4.3.3 Visão de Implantação
Essa seção descreve a estrutura geral do modelo de implementação, a decomposição
do framework em camadas e subsistemas.
O Estilo arquitetural a ser utilizado no projeto é a divisão nas seguintes camadas:
Negócios que foi dividida ainda em camada de Interoperabilidade e Lógica Funcional; e
Persistência. Isto traz modularidade ao sistema, pois cada camada só tem acesso à parte do
sistema que necessita.
A camada de negócios, é composta pelas camadas Interoperabilidade e Lógica
74
Funcional que respondem pelas regras de negócio da aplicação. A camada de persistência
cuida do armazenamento e recuperação dos dados do sistema. Como ilustrado na Figura 21.
Figura 21: Visão de Implantação
Fonte: O Autor, 2014.
A camada de Negócios é responsável pela persistência das “Entidades”
(<Entidade>.java), além de verificações e validações dos dados inerentes ao negócio. Ela
encapsula a lógica funcional e cuida das transações e segurança, bem como, pontas de
serviços web SOAP. Está dividida em mais duas camadas, Lógica Funcional e
Interoperabilidade. Foi montada utilizando os seguintes padrões arquiteturais:
➢ Session Facade: Implementado na camada Lógica e Funcional. Estende a ideia do
Facade para uma arquitetura JEE baseada em Enterprise Java Beans (EJB), na realidade,
é um Session Bean (<Entidade>EJB.java) que organiza um conjunto de métodos de
negócio relacionados. Sendo responsável por acessar recursos, atualizar dados e realizar a
transação com uma interação limitada com o cliente. Portanto, o Session Bean (que
representa a fachada da sessão) gerencia os relacionamentos entre os objetos do negócio.
Este também gerencia o ciclo de vida desses participantes criando-os, localizando-os,
modificando-os e excluindo-os, conforme necessário, pelo fluxo de trabalho. Este padrão
tenta resolver problemas comuns que surgem em um ambiente de aplicativo de várias
75
camadas, como:
◦ Acoplamento rígido, que leva à dependência direta entre clientes e objetos de
negócio.
◦ Muitas invocações de método entre cliente e servidor, que levam a problemas de
desempenho da rede.
◦ Falta de uma estratégia de acesso de cliente uniforme, expondo os objetos do
negócio a mau uso.
➢ Singleton: Implementado na camada Lógica e Funcional, pela classe TagListener do
pacote rfid. Este padrão garante a existência de apenas uma instância de uma classe,
mantendo um ponto global de acesso ao seu objeto. Ser
➢ Arquitetura Orientada a Serviços (SOA): Implementado na camada de
Interoperabilidade pelas classes bean endpoint (<Entidade>SOAP.java). É um estilo de
arquitetura de software cujo princípio fundamental prega que as funcionalidades
implementadas pelas aplicações devem ser disponibilizadas na forma de serviços,
normalmente acessíveis através de web services. Interoperabilidade é a capacidade de um
sistema de se comunicar de forma transparente com outro sistema.
Já a Camada de Persistência é responsável pela persistência dos dados. A camada de
negócio utiliza os serviços desta camada para inserir, atualizar, remover e consultar instâncias
das classes de Entidade.
4.3.4 Algoritmo Controle de Percurso
Essa seção descreve o algoritmo que trata do controle de percurso, responsável pela
análise do trajeto percorrido pelas embalagens. Este algoritmo é ilustrado na Figura 22.
Nele serão tratadas as ações e tomadas de decisões refentes ao processo de
rastreabilidade, durante o processo de embalagem e armazenamento das frutas até sua
destinação ao consumidor final. Este algoritmo não contempla (não foi validado)
acompanhamento das embalagens após a saída do espaço de armazenamento. O percurso pós
armazenamento poderia ser acompanhado, mas precisaria ser validado, inclusive o tratamento
de situações ligadas principalmente a latência e infraestrutura de rede, não contempladas neste
trabalho.
76
Fonte: O Autor, 2014.
Como ilustrado na Figura 22, a analise do percurso é estartada junto a ação escutar tag
que é uma thread ativada no servidor no momento em que a aplicação é iniciada. A função
desta thread dentro do processo, é ficar escutando as mensagens enviadas pelos leitores RFID
ao servidor, com intuito de validar as tags detectada por estes leitores.
Quando uma tag é detectada, o algoritmo consulta o banco de dados para verificar se
esta está cadastrada ou não, e caso seja, começa o processo de validação. A pós a confirmação
do cadastro a primeira verificação efetuada é se a posição da tag no trajeto é a inicial, ou seja,
posição 1. Confirmando a posição inicial, é verificado se o status é o inicial (AE), sendo
positivo o status é alterado para não expedido (NE) e os dados são persistidos no banco de
Figura 22: Algoritmo de Controle de Percurso
77
dados. Se ocorrer do status não ser AE, o que representa um desvio no percurso
preestabelecido, este será alterado para fora de trajeto (FT) e posteriormente se passará para a
etapa de persistência dos dados.
Caso a posição da embalagem não seja a inicial, ou seja, posição maior que 1 e
verifica-se o status validando-o como NE. Sendo negativo, o que representa um desvio no
percurso preestabelecido, testa-se se o seu valor é FT, e sendo positivo persiste-se os dados.
Se for negativo o status será alterado para fora de trajeto (FT) e posteriormente se passará
para a etapa de persistência dos dados.
Nesta etapa, se o status for NE, a próxima fase é verificar se a posição atual da
embalagem é a próxima na sequencia do trajeto em relação a anterior, ou seja, a posição atual
é igual a posição anterior mais um. Se for negativo o status será alterado para FT e os dados
são persistidos. Caso positivo, o teste seguinte é se a posição atual é a ultima do percurso, e
sendo confirmado o status é alterado para expedido (E), e posteriormente se persiste os dados.
A embalagem não estando na posição final, o status é mantido como NE, já que esta se
manteve no percurso, e possui ainda etapas no processo a percorrer. Após esta confirmação os
dados são persistidos, e o algoritmo de controle de percurso permanece verificando e
validando as etapas do processo de embalagem.
4.4. Considerações Finais
Neste Capítulo foram apresentadas informações referentes ao modelo proposto de
controle da rastreabilidade de uva no VSF, e o fluxo da armazenagem da uva em uma
cooperativa. Um fator importante a se observar, é a adoção do conceito de percusso por este
modelo, onde dentro do processo existem trechos sequenciais configurados que determinam
como os produtos devem se movimentar, já que o referido modelo é baseado no fluxo de
armazenagem da uva.
Este modelo utiliza etiquetas inteligentes e RFID como suporte no processo de
rastreabilidade na cadeia produtiva de uva no VSF. Este modelo possui duas ramificações de
aplicação da tecnologia RFID, uma com alta granularidade dos dados, acompanhamento a
partir das unidade comerciais (caixas de frutas). E uma outra com alta granularidade dos
dados, acompanhamento com RFID a partir da unidade logística (paletes), e códigos de barras
78
nas unidades comercias. Podendo analisar que ambas possem vantagens e desvantagens, como
demonstrado a seguir.
Utilizando o modelo com granularidade alta se consegue uma rastreabilidade e
monitoramento de forma mais efetiva, e num nível mais baixo na cadeia de produção. Isto se
dá pelo fato de podermos acompanhar automaticamente e em tempo real, variáveis
importantes em nível de unidades comerciais (caixa): como data e hora das movimentações no
fluxo, validação do conjunto unidade comercial e unidade de logística (palete), temperaturas
das frutas, alteração na configurações dos paletes, tempo de armazenamento dos produtos,
dentre outras.
Como o sistema foi modelado seguindo o conceito de percurso, ele está apto a detectar
desvios no fluxo e emitir alarmes, ou seja, caso uma caixa de uva ou palete se desloque
diretamente do ponto C ao E por exemplo, ou outra outra situações de quebra do fluxo, um
alarme será acionado indicando desvio no percurso, isto ocorre tanto no modelo de
granularidade alta quanto baixa.
Com base nas informações apresentadas neste Capitulo pode-se perceber uma grande
vantagem na adoção do modelo de alta granularidade, tendo em vista que este apresenta um
maior número de controle no processo de rastreabilidade da cadeia produtiva da uva, inclusive
minimizando o extravio a nível de unidades comerciais, tendo em vista que estas estarão com
tags implantadas. Na realidade, a única vantagem encontrada no modelo de baixa
granularidade foi a redução no custo do processo em relação ao de alta granularidade, tendo
em vista a não aplicação das tags nas caixas e apenas nos paletes. Em contrapartida, há uma
redução drástica no nível de controles possíveis.
No próximo Capítulo serão apresentados os resultados dos experimentos realizados
para a avaliação do sistema proposto neste trabalho, bem como sua validação como sistema e
modelo de rastreabilidade da cadeia produtiva da uva, e a determinação do ROI.
79
Capítulo 5
Resultados Experimentais
Neste Capítulo são apresentados os resultados dos experimentos realizados para a
avaliação e validação do sistema proposto neste trabalho, apresentando num primeiro
momento a determinação dos modelos de tags indicados ao uso neste processo, e as
possibilidade de arranjos de antenas que proporcionem uma leitura das etiquetas de forma
mais efetiva. Em um segundo momento, a validação como sistema e modelo de
rastreabilidade da cadeia produtiva da uva, e do ROI para determinação da viabilidade deste
sistema, junto aos produtores de uva e cooperativas do VSF.
5.1. Definição do Hardware a ser Utilizado
Como já citado no Capítulo 3, a tecnologia sugerida neste trabalho utiliza uma
arquitetura muito simples e é composta por: Tags ou etiquetas inteligentes, Leitor, Antenas e
Middleware (GS1, 2014),(HESSEL et al., 2010), (SANTINI, 2008) e (DIAS, 2008). Embora
possua uma arquitetura bem simplificada, possui um grande problema que interfere
diretamente na sua implantação, o custo! O valor de implantação acaba ficando alto em alguns
casos, devido ao custo das tags (DIAS, 2012). Uma forma de se minimizar este problema, é a
definição correta das tags e antenas a serem utilizadas, contribuindo de forma direta para a
redução da quantidade de leitores e antenas.
Neste contexto foi montado um ambiente simulado real, de forma a proporcionar uma
melhor definição e dimensionamento para estes equipamentos. Assim foi montado num
ambiente com câmaras frias, um conjunto de leitor e antenas (Leitor Alien ALR 9900 e
Antena RFID UHF - Circular ALR-9611), e testados os seguintes arranjos, com seus referidos
resultados: montagem de um palete composto 115 caixas de uvas com capacidade para 5Kg
(neste momento foram utilizadas bexigas com água no lugar das uvas), e aplicadas as caixas
alguns modelos de tags, sendo repetido o experimento com cada modelo dez vezes, em
80
condições distintas de umidade e temperatura. E seguindo o conceito de execução de site
survey que é uma ferramenta indispensável para verificação e validação de sistemas RF
(DIAS, 2012). A Tabela 3 apresenta as estatísticas (média, desvio padrão, máximo e mínimo)
em relação a métrica Porcentagem de Tags Lidas (PTL).
Tabela 3: Porcentagens de leituras de tags para arranjos de uma e duas antenas.
TAG UPM Raflatac
ModeloEstatísticas PTL 01 antena PTL 02 antenas
ShortDipole 93 x 11mm
Média 83,40 90,00
Desvio Padrão 4,35 3,97
Mínimo 78,00 83,00
Máximo 90,00 95,00
DogBone 93 x 23mm
Média 96,60 100,00
Desvio Padrão 3,37 0,00
Mínimo 90,00 100,00
Máximo 100,00 100,00
Belt™ M5 70 x 14mm
Média 90,00 95,40
Desvio Padrão 3,62 1,90
Mínimo 87,00 92,00
Máximo 99,00 98,00
Trap™ M3 8 x 22mm
Média 40,30 47,80
Desvio Padrão 4,40 3,05
Mínimo 36,00 43,00
Máximo 52,00 52,00
Webx 30 x 50mm
Média 86,00 86,00
Desvio Padrão 2,71 1,56
Mínimo 81,00 84,00
Máximo 90,00 89,00
Fonte: Dados da Pesquisa, 2013.
De acordo com os resultados apresentados na Tabela 3, é possível verificar que nos
experimentos realizados com um arranjo de uma antena, a tag DogBone 93 x 23mm obteve o
melhor desempenho com PTL médio de 96,60%. Note que esta tag obteve ganho percentual
de 15,82% em relação a tag ShortDipole 93 x 11mm, 7,33% em relação a tag Belt™ M5 70 x
14mm, 139,70% em relação a tag Trap™ M3 8 x 22mm e 12,32% em relação a tag Webx 30 x
50mm. Entretanto, na situação adotada por este trabalho, o desempenho mínimo aceitável é
100%, uma vez que uva deve ser rastreada durante todo o percurso como apresentado no
81
Capítulo 4. Portanto, foram realizados experimentos com o arranjo de duas antenas. Neste
caso, é possível verificar que a tag com desempenho ideal foi a DogBone 93 x 23mm, uma
vez que a média do PTL foi 100,00%. Note que o desvio padrão desta tag foi 0, o que
significa que em todos os experimentos realizados o desempenho foi ideal. Note que esta tag
obteve ganho percentual de 11,11% em relação a tag ShortDipole 93 x 11mm, 4,82% em
relação a tag Belt™ M5 70 x 14mm, 109,21% em relação a tag Trap™ M3 8 x 22mm e
16,28% em relação a tag Webx 30 x 50mm. O diagrama de caixa (boxplot) dos dados
apresentados na Tabela 3 é ilustrado nas Figuras 17 e 18.
Figura 23: Diagrama de caixa dos experimentos realizados com arranjo de uma antena
Fonte: Dados da Pesquisa, 2013.
Figura 24: Diagrama de caixa dos experimentos realizados com arranjo de duas antenas
Fonte: Dados da Pesquisa, 2013.
82
Nos testes foram montados os seguintes cenários:
1. Paletes passando pelos ponto de leitura utilizando uma das tags supracitadas (todos
com o mesmo modelo de tag), todos adentrando no recinto concorrentemente, e uma
antena como um ponto de leitura. Neste arranjo a antena fica situada na parte superior
da estrutura, estando a uma altura de 3,00m do piso. De acordo com o ilustrado na
Figura 25.
Figura 25: Arranjo com uma antena
Fonte: O Autor.
2. Paletes passando pelos ponto de leitura utilizando uma das tags supracitadas (todos com
o mesmo modelo de tag) todos adentrando no recinto concorrentemente, e duas
antenas como um ponto de leitura. Neste arranjo as antenas ficam localizadas nas
laterais da estrutura, com uma distância de 2,20m entre elas ,e estando a uma altura de
1,50m do piso. De acordo com o ilustrado na Figura 26.
83
Figura 26: Arranjo com duas antenas
Fonte: O Autor.
Como se pode observar na Tabela 3, no cenário 01 a tag que demonstrou melhor
desempenho em relação a porcentagem de leituras confirmadas, foi o modelo DogBone 93 x
23mm com 96,6%, e Belt™ M5 70 x 14mm com 90%. Já no cenário 02 a tag permaneceram
as posições dos modelos citado anteriormente, só que uma melhoria na performance de
leituras, modelo DogBone 93 x 23mm com 100,0%, e Belt™ M5 70 x 14mm com 95,4%.
Baseado nesta informação, pode se passar para a segunda etapa dos testes, tomando o
modelo DogBone 93 x 23mm, como tag de referencia para o teste: utilização de um palete
composto por 115 caixas de uvas com capacidade para 5Kg, e aplicadas as caixas a tag
modelo DogBone 93 x 23mm, sendo repetido o experimento em dez paletes distintos, na
infraestrutura de embalagem da cooperativa, em condições distintas de umidade e
temperatura. Abaixo seguem os resultados conseguidos:
84
Nos testes foram montados os seguintes cenários:
1. Paletes passando pelos ponto de leitura utilizando a tag supracitada (todos com o
mesmo modelo de tag), todos adentrando no recinto concorrentemente, e uma antena
como um ponto de leitura.
2. Paletes passando pelos ponto de leitura utilizando a tag supracitada (todos com o
mesmo modelo de tag) todos adentrando no recinto concorrentemente, e duas antenas
como um ponto de leitura.
5.2. Validação do Controle de Fluxo e Rastreabilidade
Após a definição do arranjo e quantitativo de antenas, e modelos de tags a serem
utilizadas, partiu-se para etapa final dos testes, onde criou-se dois momentos distintos de
simulação, um primeiro com a utilização de um emulador, e um outro com a utilização do
hardware ora definido.
5.2.1 Simulação utilizando o emulador RIFIDI
O Rifidi é um conjunto de ferramentas de código fonte aberto para desenvolvimento
integrado de soluções RFID (RIFIDI, 2013). Concebido originalmente em 2005 por um grupo
de desenvolvedores que estavam enfrentando dificuldades em testar seus sistemas RFID em
grande escala. Hoje esta ferramente é mantida pela Transcends uma implementadora de
projetos RFID (RIFIDI, 2013).
Os objetivos principais do projeto RIFIDI são: facilitar a adoção do RFID em
empresas interessadas na tecnologia. E Eliminar a necessidade de comprar hardware caro para
realizar testes, experimentos ou otimização de processos empresariais (RIFIDI, 2013). Tendo
em vista o alto custo com a aquisição do hardware, bem como o fato de um projeto RFID no
mundo real já sofrer uma série de interferências, principalmente na propagação de ondas de
rádio que se optou pelo uso do RIFIDI na primeira etapa dos experimentos. Desta forma,
85
quando se passar para a segunda etapa, já se estaria com o protótipo e o processo de
rastreabilidade validados.
Dentre as ferramentas disponíveis no projeto RIFIDI (RIFIDI, 2013), foi adotado para
a primeira etapa dos experimentos, o emulador. Este permite a emulação de leitores baseados
em alguns modelos de leitores comerciais. A interação com leitores RFID Físicos (X). E
possui uma interface gráfica, onde se pode criar tags (Y)e arrastá-las para as antenas dos
leitores (Z), previamente configurados. Após serem arrastadas para as antenas dos leitores (Z),
essas tags virtuais serão identificadas como se fossem tags presentes no raio de cobertura da
antena no mundo real. A Figura 27 ilustra os itens X, Y e Z citados anteriormente, bem como
o W que é o espaço da interface gráfica onde são listados os dados de comunicação entre o
leitor virtual e o software de comunicação, dentre estes dados estão os coletados das tags
(tagid, data da leitura, hora da leitura...).
O primeiro passo para utilização desta ferramenta na simulação, foi o levantamento do
número de pontos de leitura, de a cordo com o exposto na Figura 19, Capítulo 4. Onde se
chegou ao número de quatorze antenas e sete leitores (considerando duas antenas por leitor,
devido a limites de distancia entre a antena e o leitor), sendo locado um leitor no packing e os
demais na unidade central de armazenamento .
Figura 27: Ambiente Gráfico do emulador RIFIDI
86
Fonte: (RIFIDI, 2013), adaptado pelo Autor.
Com o emulador já instalado, partiu-se para criação e configuração dos leitores com
suas respectivas antenas, e testes de funcionamento e conectividade com o protótipo
desenvolvido. Em seguida efetivou-se a criação das tags com características similares ao
modelo físico escolhido.
Após se ter a infraestrutura de simulação montada, foram efetivados os testes tendo
como base os cenários apresentados na Seção 4.3, onde se tratou do conceito de percursos.
Para esta etapa dos experimentos foi utilizado o modelo com granularidade alta, por possuir
mais pontos de leitura, e uma maior complexidade, tendo em vista parte dos leitores estarem
em localizações geográficas diferentes.
No protótipo utilizado no experimento, existe um algorítimo de definição de status,
implementado na Classe HistoricoEmbalagemHibernateDAOImpl, demonstrada no Capítulo
A do apêndice. A finalidade deste algorítimo é após a leitura e detecção de uma tag pelo leitor,
verificar na base de dados se a embalagem já passou por algum ponto de leitura - caso
negativo, altera seu status de AE ou AM, para NE quando este estiver no primeiro ponto de
leitura do percurso, ou FT caso contrário. Caso positivo, verifica se a embalagem está no
ponto de leitura correto, mantendo o status de NE (se este não for o último) ou E quando for o
último ponto de leitura do percurso. Se ocorrer do ponto de leitura não ser o próximo na
sequencia estipulada, o status da embalagem será alterado para FT.
Como percurso de referência foi adotada a seguinte sequencia de trajeto, onde cada
letra representa um ponto de leitura: A, B, C, D, E, F e G. A seguir a Figura 28 com a
representação do percurso e a indicação de qual ponto de leitura cada letra representa:
Figura 28: Sequencia do percurso a ser percorrido pelas embalagens
Fonte: O Autor.
A - packing house;
B- entrada da área de remontagem dos paletes;
87
C - saída da área de remontagem dos paletes;
D - entrada no pré-resfriamento;
E - saída do pré-resfriamento;
F - entrada nas câmaras frias;
G - saída das câmaras frias.
Foram efetuados os seguintes testes e conseguido-se os resultados apresentados
abaixo:
• Teste 1 – verificação e validação do caminho feliz, Figura 29:
Figura 29: Caminho Feliz
Fonte: O Autor.
◦ Resultado esperado: a detecção das embalagens (caixas e paletes), registro dos
dados referente data e hora da detecção, histórico dos pontos percorridos com suas
respectivas mudanças de status (inicialmente AE ou AM, passando para NE e
permanecendo no decorrer do percurso), e por fim ter seu status definido como E.
Figura 30.
Figura 30: Resultado Esperado
Fonte: O Autor.
◦ Execução: movimentação das tags (simulando as embalagens) pelo percurso,
seguindo o caminho feliz, ou seja, seguindo o itinerário sem ocorrência de desvios.
◦ Resultados obtidos, Figura 31: Em todas as repetições decorridas no teste,
ocorreram os resultados esperados, tendo no final do percurso o status das
embalagens definido como E.
88
Fonte: O Autor.
• Teste 2 – verificação e validação do caminho com desvios. Figura 32:
Figura 32: Verificação e validação do caminho com desvios
Fonte: O Autor.
◦ Resultado esperado: a detecção das embalagens (caixas e paletes), registro dos
dados referente data e hora da detecção, histórico dos pontos percorridos com suas
respectivas mudanças de status (inicialmente AE ou AM, passando para NE e
permanecendo no decorrer do percurso), e por fim ter seu status definido como FT,
quando localizada uma situação de desvio do trajeto. Figura 33.
Figura 33: Resultado esperado
Fonte: O Autor.
Figura 31: Resultado obtido
89
◦ Execução: movimentação das tags (simulando as embalagens) pelo percurso,
partindo de A diretamente para D, sem passar pelos ponto B e C , ou seja, seguindo
o itinerário com ocorrência de desvios e/ou salto no itinerário.
◦ Resultados obtidos, Figura 34: Em todas as repetições decorridas no teste, não
ocorreram os resultados esperados. Pode-se observar a detecção das embalagens
(caixas e paletes) em sua totalidade, registro dos dados referente data e hora da
detecção, histórico dos pontos percorridos. Houve alteração nos status das
embalagens, exceto quando detectado o desvio, tendo no final do percurso o status
das embalagens definido como E (o esperado era FT), devido a uma falha em umas
das estruturas de decisão (método determinarSituacao) do algorítimo de de
definição de status, pertencente a Classe HistoricoEmbalagemHibernateDAOImpl,
demonstrada no Capítulo A do apêndice.
Figura 34: Resultado obtido
Fonte: O Autor.
• Teste 3 – verificação e validação do caminho com desvios (com correções de
falhas nos algorítimos):
◦ Resultado esperado: a detecção das embalagens (caixas e paletes), registro dos
dados referente data e hora da detecção, histórico dos pontos percorridos com suas
respectivas mudanças de status (inicialmente AE ou AM, passando para NE e
permanecendo no decorrer do percurso), e por fim ter seu status definido como FT,
quando localizada uma situação de desvio do trajeto.
◦ Execução: repetição do teste 2 até até obtenção dos resultados esperados.
◦ Resultados obtidos: Em todas as repetições decorridas no teste, após correção das
falhas encontradas no teste anterior - . Obteve-se os resultados esperados, tendo
no final do percurso o status das embalagens definido como FT.
90
• Teste 4 – verificação e validação do caminho com desvios (sentido inverso),
Figura 35:
Figura 35: Verificação e validação do caminho com desvios (sentido inverso)
Fonte: O Autor.
◦ Resultado esperado, Figura 36: a detecção das embalagens (caixas e paletes),
registro dos dados referente data e hora da detecção, histórico dos pontos
percorridos com suas respectivas mudanças de status (inicialmente AE ou AM,
passando para NE), e após passar pelo ponto F ter seu status definido como FT
(permanecendo assim até o fim do percurso), quando localizada uma situação de
desvio do trajeto - itinerário no sentido inverso.
Figura 36: Resultado esperado
Fonte: O Autor.
◦ Execução: movimentação das tags (simulando as embalagens) pelo percurso,
iniciando em G e seguindo a sequencia F, E, D, C, B e A, ou seja, seguindo o
itinerário com ocorrência de desvios e itinerário no sentido inverso.
◦ Resultados obtidos, Figura 37: Em todas as repetições decorridas no teste, não
ocorreram os resultados esperados. Pode-se observar a detecção das embalagens
(caixas e paletes) em sua totalidade, registro dos dados referente data e hora da
detecção, histórico dos pontos percorridos. Houve alteração nos status das
embalagens, inclusive quando detectado o desvio – sentido inverso, sendo feita sua
alteração, sendo que no final do percurso (ponto A) o status das embalagens foi
alterado para E (o esperado era FT). Isto ocorreu devido a uma falha detectada nos
algorítimos ouvinte de eventos e detecção de tags e de definição de status
91
(problema de sincronismo entre sua thread e a execução do método
determinarSituacao), pertencentes respectivamente as Classes TagListener e
HistoricoEmbalagemHibernateDAOImpl, demonstradas no Capítulo A do
apêndice.
Figura 37: Resultado obtido
Fonte: O Autor.
• Teste 5 – verificação e validação do caminho com desvios – sentido inverso (com
correções de falhas nos algorítimos):
◦ Resultado esperado: a detecção das embalagens (caixas e paletes), registro dos
dados referente data e hora da detecção, histórico dos pontos percorridos com suas
respectivas mudanças de status (inicialmente AE ou AM, passando para NE), e
após passar pelo ponto F ter seu status definido como FT (permanecendo assim até
o fim do percurso), quando localizada uma situação de desvio do trajeto - itinerário
no sentido inverso.
◦ Execução: repetição do teste 2 até até obtenção dos resultados esperados.
◦ Resultados obtidos: Em todas as repetições decorridas no teste, após correção das
falhas encontradas no teste anterior. Obteve-se os resultados esperados, tendo no
final do percurso o status das embalagens definido como FT.
• Teste 6 – verificação e validação do caminho feliz – reconfiguração dos paletes e
caixas:
◦ Resultado esperado: a detecção das embalagens (caixas e paletes), registro dos
dados referente data e hora da detecção, reconfiguração de paletes e caixas,
histórico dos pontos percorridos com suas respectivas mudanças de status
(inicialmente AE ou AM, passando para NE e permanecendo no decorrer do
percurso), e por fim ter seu status definido como E.
92
◦ Execução: movimentação das tags (simulando as embalagens) pelo percurso,
seguindo o caminho feliz, ou seja, seguindo o itinerário sem ocorrência de desvios
e em alguns pontos reconfigurar os arranjos dos paletes e caixas, transferindo
caixas e um palete para outro.
◦ Resultados obtidos: Em todas as repetições decorridas no teste, ocorreram os
resultados esperados, tendo as reconfigurações das caixas efetivamente
computadas, e no final do percurso o status das embalagens definido como E.
5.2.2 Simulação utilizando o hardware especifico
Com o intuito de prever alguns problemas como interferências nas ondas de rádio,
trafego de redes, e validar os testes efetuados na Seção 5.2.1, efetuamos testes in loco no
ambiente de armazenamento real, utilizando os hardwares especificados na Seção 5.1.
Foram executados os mesmos testes da Seção 5.2.1, adotando como padrão e repetição
de cada teste no mínimo dez vezes, em duas máquinas distintas utilizadas como servidor. Em
todos os testes os resultados foram satisfatórios, como descrito a seguir:
• Teste 1 – verificação e validação do caminho feliz:
◦ Resultado esperado: a detecção das embalagens (caixas e paletes), registro dos
dados referente data e hora da detecção, histórico dos pontos percorridos com suas
respectivas mudanças de status (inicialmente AE ou AM, passando para NE e
permanecendo no decorrer do percurso), e por fim ter seu status definido como E.
◦ Execução: movimentação dos paletes e caixas (com as tags) pelo percurso,
seguindo o caminho feliz, ou seja, seguindo o itinerário sem ocorrência de desvios.
◦ Resultados obtidos: Em todas as repetições decorridas no teste, ocorreram os
resultados esperados, tendo no final do percurso o status das embalagens definido
como E. Obtenção de leitura de 100% das tags em todo o percurso.
• Teste 2 – verificação e validação do caminho com desvios:
◦ Resultado esperado: a detecção das embalagens (caixas e paletes), registro dos
dados referente data e hora da detecção, histórico dos pontos percorridos com suas
respectivas mudanças de status (inicialmente AE ou AM, passando para NE e
93
permanecendo no decorrer do percurso), e por fim ter seu status definido como FT,
quando localizada uma situação de desvio do trajeto.
◦ Execução: movimentação dos paletes e caixas (com as tags) pelo percurso,
partindo de A diretamente para D, sem passar pelos ponto B e C , ou seja, seguindo
o itinerário com ocorrência de desvios e/ou salto no itinerário.
◦ Resultados obtidos: Em todas as repetições decorridas no teste, obteve-se os
resultados esperados, tendo no final do percurso o status das embalagens definido
como FT. Obtenção de leitura de 100% das tags em todo o percurso.
• Teste 3 – verificação e validação do caminho com desvios (sentido inverso):
◦ Resultado esperado: a detecção das embalagens (caixas e paletes), registro dos
dados referente data e hora da detecção, histórico dos pontos percorridos com suas
respectivas mudanças de status (inicialmente AE ou AM, passando para NE), e
após passar pelo ponto F ter seu status definido como FT (permanecendo assim até
o fim do percurso), quando localizada uma situação de desvio do trajeto - itinerário
no sentido inverso.
◦ Execução: movimentação dos paletes e caixas (com as tags) pelo percurso,
iniciando em G e seguindo a sequencia F, E, D, C, B e A, ou seja, seguindo o
itinerário com ocorrência de desvios e itinerário no sentido inverso.
◦ Resultados obtidos: Em todas as repetições decorridas no teste, obteve-se os
resultados esperados, tendo no final do percurso o status das embalagens definido
como FT. Obtenção de leitura de 100% das tags em todo o percurso.
• Teste 4 – verificação e validação do caminho feliz – reconfiguração dos paletes e
caixas:
◦ Resultado esperado: a detecção das embalagens (caixas e paletes), registro dos
dados referente data e hora da detecção, reconfiguração de paletes e caixas,
histórico dos pontos percorridos com suas respectivas mudanças de status
(inicialmente AE ou AM, passando para NE e permanecendo no decorrer do
percurso), e por fim ter seu status definido como E.
◦ Execução: movimentação dos paletes e caixas (com as tags) pelo percurso,
seguindo o caminho feliz, ou seja, seguindo o itinerário sem ocorrência de desvios
e em alguns pontos reconfigurar os arranjos dos paletes e caixas, transferindo
caixas e um palete para outro.
94
◦ Resultados obtidos: Em todas as repetições decorridas no teste, ocorreram os
resultados esperados, tendo as reconfigurações das caixas efetivamente
computadas, e no final do percurso o status das embalagens definido como E.
Obtenção de leitura de 100% das tags em todo o percurso.
5.3. ROI - Rastreabilidade x Custo
Um dos fatores considerados como barreira para o crescimento do uso da RFID na
rastreabilidade das cadeias de alimentos, é o seu custo considerado ainda muito elevado, no
meio da produção de agroalimentares (DIAS, 2012). Para análise foi adotado o valor de
R$30,00 por caixa de 5kg de uva red globe, o quantitativo de 500.000,00 unidades de caixas
por ano, e 03 anos para retorno do investimento, valores estes ligados diretamente a cadeia de
produção de uva, no contexto analisado.
Foram considerados também os custos com a implantação do sistema RFID, tendo
como base R$0,60 paras as tags passivas e R$25,00 para as ativas, R$10.000,00 estação de
etiquetagem, R$5.000,00 por ponto de leitura, R$45.000,00 com software e integração e os
demais custo anuais para manutenção de software e hardware. Estes dados foram utilizados
como base para alimentação de uma planilha própria – Apêndice B, fornecida pelo RFID
Center of Excellence, no momento de participação do treinamento Case Studies & ROI for
RFID (DIAS, 2012).
Os valores supracitados foram adquiridos no momento da pesquisa, em visitas as
propriedades rurais e cooperativas e cotação com fornecedores de equipamentos RFID. A
planilha de calculo do ROI foi alimentada com dados referentes a valores Gerais dos
produtores como itens no estoque (armazenagem), giro do estoque(número de vezes no
período que o estoque é renovado), preço médio de venda por item (caixas), percentual de
imposto dentre outros. Outro item importante na avaliação do ROI são os custos ligados ao
recebimento das mercadorias, contagem de estoque e reposição de item, ambos lançados na
planilha.
Neste contexto entraram também os dados referentes ao benefícios provocados com a
adoção da tecnologia, como redução das perdas (dentre elas por roubo, correção de gargalos
95
internos, redução da vida útil das frutas) e o aumento das vendas ou reutilização de mão de
obra em outro pontos da cadeia produtiva da uva.
Por fim, foram lançados os valores referentes ao custo com a implantação do RFID,
englobando consultoria, gastos com software e hardware. Após a planilha toda alimentada
com seu respectivos dados, foi possível fazer a análise e obter os seguintes resultados:
• Período de retorno do investimento, ou seja, em quanto tempo o investimento na
tecnologia será capaz de proporcionar retorno financeiro (DIAS, 2012): mesmo o
levantamento tenha sido previsto para um retorno em três anos, pode-se constatar que
neste caso se dará em onze meses, aproximadamente um ano.
• Valor líquido presente (Net Present Value , NVP), este item representa a diferença
entre os custos de um investimento e o retorno de um investimento, medidos em
moeda corrente(DIAS, 2012), considerando um período de três anos para retorno do
investimento, obtivemos como resultado um valor superior a zero o que determina que
o investimento é viável.
• Lucro líquido por ano: no primeiro ano consegue-se um valor de R$33.846,44, no
segundo R$95.372,05 e no terceiro R$108.095,10.
5.4. Considerações Finais
Neste Capítulo foi relatada a realização do experimento na cadeia de produção de uva
(mas especificadamente os processos de embalagem e armazenagem) em uma cooperativa.
Foram abordados as seguintes etapas do experimento: num primeiro momento foram
efetuados testes com o intuito de definir o hardware a ser utilizado, logo após foi executada a
validação do controle de fluxo e rastreabilidade, sendo esta dividida em dois cenários, a
simulação utilizando o emulador RIFIDI e depois a simulação utilizando o hardware
especifico, e por fim a análise do ROI - Rastreabilidade x Custo.
No momento de definição do hardware, foram executados experimentos tomando
como base dois arranjos de antenas utilizando o Leitor Alien ALR 9900 em conjunto com
antenas RFID UHF - Circular ALR-9611, e alguns modelos de tags existentes no mercado, na
análise deste primeiro momento do experimento pode-se ter com resultado a adoção do
96
arranjo com duas antenas e a tag modelo DogBone 93 x 23mm, do fabricante UPM Raflatac,
tendo em vista que este conjunto proporcionou 100% de leituras das tags.
A validação do controle de fluxo e rastreabilidade, foi dividida em dois cenários, a
simulação utilizando o emulador RIFIDI e depois a simulação utilizando o hardware
especifico. O primeiro foi efetuado com o intuito de verificar a efetividade do funcionamento
do algoritmo desenvolvido com base no conceito de percurso, sem se preocupar ainda com
possíveis problemas ocasionados por interferências na ondas de rádio. Durante os teste pode-
se constatar alguns erros na execução do algoritmos, no decorrer do experimento estes erros
foram sanados, passando-se para etapa seguinte apenas quando pode-se perceber que todos os
pontos do percurso foram em sua totalidades computados e as reconfigurações das caixas
efetivamente computadas.
Já a simulação utilizando o hardware, foi aplicada no mundo real, dentro do ambiente
de produção, utilizando caixas com frutas, e no arranjo padrão de formação dos paletes. Neste
cotexto de experimentação, foram efetuados todos os testes anteriormente executados na
simulação com emulador. Nesta etapa pode-se validar o controle de fluxo e rastreabilidade,
tendo em vista que todos os pontos do percurso foram efetivamente armazenados e as
reconfigurações das caixas computadas em sua totalidade. Após correções nas falhas nos
algoritmos. E apresentando ainda, a leitura de 100% das tags.
O último ponto tratado na experimentação, foi a análise do ROI - Rastreabilidade x
Custo, ponto bastante importante antes na adoção de qualquer nova tecnologia, servindo com
base para a sua implantação ou não. Para verificação deste item, foi primeiramente alimentada
uma planilha com dados referentes aos custo de produção, adoção da tecnologia, e benefícios
alcançados.
Com os dados obtidos, foi possível que neste modelo para rastreabilidade na cadeia
produtiva de uva, é bastante viável tendo em vista, parâmetros como tempo de retorno de
investimento que ficou estimado em um ano; valor líquido presente, tendo valor alcançado
positivo, ou seja, acima de zero; e o lucro líquido por ano que já aparece com valores
positivos no primeiro ano. Tratando-se aqui apenas de retorno financeiro, sem listar os
benefícios citados no Capítulo 4.
No próximo Capítulo serão apresentadas as conclusões finais deste trabalho, com
contribuições da pesquisa, limitações do estudo e propondo trabalhos futuros.
97
Capítulo 6
Conclusão
O último Capítulo deste trabalho apresenta às considerações finais, os resultados
obtidos relacionados com os objetivos iniciais da pesquisa, as possibilidades para realização
de trabalhos futuros e a conclusão final do trabalho.
6.1. Introdução
O processo de rastreabilidade proposto nesse trabalho surge com o intuito de melhorar
a cadeia logística ligada a Fruticultura Irrigada no VSF. Além de analisar a viabilidade de
implantação do sistema na cadeia produtiva da uva no semiárido do VSF. E por fim,
proporcionar o melhoramento da rastreabilidade ligado a Fruticultura Irrigada no VSF, mais
especificadamente a uva.
Durante a pequisa nas propriedades e cooperativas ficou constatado que o modelo
atual adotado para rastreabilidade na cadeia produtiva da uva decorre em algumas falhas no
acompanhamento das fases no seu processo de pós colheita, tais como monitoramento da
temperatura de armazenamento das frutas, períodos decorridos entre a execução de cada
etapa, falta de segurança quanto a execução do processo de embalagem até a expedição,
seguindo os passos necessários e na sequência correta. Exemplo a fruta ir para a câmara de
armazenamento sem passar pelo túnel de resfriamento.
Estas falhas em sua maioria decorrem na diminuição do tempo de prateleira (shelf
life), parâmetro referencial quanto a causa de perdas no resultado final da produção. Segundo
alguns produtores pesquisados e EMBRAPA (2013) , estas perdas podem ser da ordem de 20
a 95% da uva produzida, dependendo principalmente das práticas de pós colheita adotadas.
Seguindo na linha das perdas decorridas no processo, existem ainda as causadas por extravio,
tanto no transporte das propriedades até a unidade central de armazenamento, quanto nas
próprias etapas do armazenamento.
98
6.2. Contribuições
Após a validação do modelo proposto, pode-se verificar sua capacidade de prover
rastreabilidade na cadeia produtiva da uva, garantindo a visualização de alterações nos
percursos pré-configurados, bem como acompanhamento dos períodos decorridos entre a
execução de cada etapa dos processos após embalagem, armazenamento, até a expedição das
frutas, sendo encaminhados ao consumidor. Além de possibilitar a utilização de tags ativas
acopladas a sensores de temperatura, introduzindo ao sistema também o controle da
temperatura de armazenamento da uva.
Constatou-se com com a avaliação do ROI que ao contrário ao sentimento tido pelos
os produtores quando informados sobre a base de custo para implantação do sistema de
rastreabilidade utilizando RFID, ele demonstrou ser uma solução viável em termos de retorno
de investimento. Na realidade modelo utilizando esta tecnologia apresenta um custo inicial de
implantação alto, porém consegue promover o retorno sobre o seu investimento num prazo
entre um a três anos.
Com base nos dados analisados e nos resultados obtidos é possível constatar as
seguintes contribuições:
• o uso de sistemas de rastreabilidade na cadeia produtiva da uva utilizando RFID, é
viável tanto por se conseguir um retorno de investimento num prazo curto (um a três
anos), quanto pelos benefícios por ele possibilitado;
• no processo de pós colheita da uva, é possível se diminuir as perdas de frutas causadas
pela redução do shelf life, ou seja, um aumento no tempo de vida útil das frutas, a
partir do uso de RFID como ferramenta de rastreabilidade;
• o modelo proposto possibilita a diminuição das perdas por extravio, tendo em vista o
monitoramento em tempo real das embalagens;
• por se basear no conceito de percurso, este modelo permite agir proativamente na
gestão do processo de armazenamento da uva, permitindo corrigir situações anômalas
que poderiam posteriormente provocar o perdas na produção;
• a rastreabilidade seguindo o cenário exposto para alta granularidade, embora aumente
o custo do processo devido ao uso de um maior número de tags, torna-se viável e
99
proporciona um maior controle e acompanhamento, tendo em vista enxergar cada
caixa de uva como uma instancia, dendo seus dados armazenados individualmente;
• este modelo de rastreabilidade possibilita a redução no tempo de recepção, nas
unidades centrais de armazenamento, eliminando a conferência manual das
embalagens por parte dos funcionários da unidade central de armazenamento. E desta
forma, reduzindo os custos operacionais da cadeia produtiva.
No tocante a viabilidade de implantação de sistemas baseados em RFID na cadeia
produtiva da uva, a analise do ROI comprovou que além de ser viável, esta técnica ainda pode
proporcionar lucro aos produtores. Este modelo ainda e passível de agregar valor aos seus
produtos, trazendo um retorno do investimento num período bastante curto.
Uma outra contribuição bastante significativa, é o melhoramento a rastreabilidade da
uva, onde o uso do RFID aliadado a outras tecnologias e sistemas possibilitam o fechamento
de todo o ciclo da cadeia produtiva da uva, fechando todo o processo de produção, desde o
plantio, processamento, e até chegar ao consumidor final. Inclusive proporcionando a
execução do ciclo no sentido inverso, sendo esta uma das premissas da rastreabilidade.
O processo de rastreabilidade passará a eliminar erros comuns, com mais segurança
preservando a autenticidade das frutas exportadas, passando a ser visto dentro e fora do país
com outros olhos. Este cenário privilegia o aumento da exportação de uva, sendo assim, de
grande contribuição para o aumento da produção da região, provendo o crescimento
econômico, e consequentemente surgindo mais oportunidades de emprego para sociedade e
melhorando a qualidade de vida da população.
6.3. Limitações
Encontrou-se muita resistência por parte dos produtores a adoção de novas
tecnologias, segundo o responsável pela logística de uma cooperativa visitada. Este fato se dá
devido a uma experiência mal sucedida no passado, onde houve o investimento, e não se
obteve o retorno esperado. Além do abandono do projeto por parte de seus desenvolvedores.
Um outro entrave para adoção desta tecnologia, como relatado nos Capítulos 2 e 4. É o
alto custo de implantação inicial de projetos utilizando o RFID, bem como sua manutenção,
principalmente no tocante a aquisição de tags que precisam ter seu montante adquirido pelo
100
menos uma vez por mês. Mesmo os estudos de ROI demonstrando o retorno do investimento,
e a apresentação dos benefícios elencados neste trabalho.
Existe também, embora em menor escala de limitação, os problemas ocasionados
pelas interferências as ondas de rádio, provenientes da presença de elementos metálicos,
elementos com água (como a própria uva), fontes de magnetismo, dentre outros. Estes
percalços na realidade acabam reforçando a necessidade de uma estudo mais detalhado “prova
de conceitos”, o que em alguns casos, acaba influenciando no custo final do processo.
Devido ao volume e velocidade dos dados trafegados no processo, obtivemos
dificuldades quanto a otimização dos check points dos alarmes, tanto no tratamento dos
valores de temperatura, quanto no tempo limite de permanência dos paletes em alguns pontos
do processo.
6.4. Trabalhos Futuros
Para trabalhos futuros pretendemos: (i) avaliar a viabilidade de integração do sistema
RFID, com sistemas legados existentes nos produtores e cooperativas; (ii) expandir o sistemas
de rastreabilidade com RFID, para outro pontos da cadeia produtiva da uva, além da
embalagem e armazenamento; e (iii) baseado no problema encontrado em relação a
otimização dos check points dos alarmes, adaptar o framework incluindo um módulo de
análise inteligente em tempo real, através do uso de Redes Neurais Artificiais (RNAs)
(HAYKIN, 1998), para prever possíveis desvios indevidos de produtos, e em tempo real
solicitar inspeções em lotes de produtos, bem como otimizar os check points dos alarmes
através do uso de Algoritmos Genéricos (AGs).
101
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110
APÊNCICE
A – Fontes do Algoritmos
Classe TagThread
Responsável por conectar com o leitor e startar o ouvinte de eventos (leituras de tag).
package ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.rfid;
import com.alien.enterpriseRFID.notify.MessageListener;import com.alien.enterpriseRFID.notify.MessageListenerService;import com.alien.enterpriseRFID.reader.AlienClass1Reader;
import java.util.List;import java.util.logging.Level;import java.util.logging.Logger;
e** * * @author jean *epublic class TagThread extends Thread { String tagId = ""; ConectaLeitor conexaoLeitor; String ipLeitor, portaLeitor, seqAntenas, ipHost; List<Leitor> leitorList; MessageListener messageListener;
public TagThread(List<Leitor> leitorList, String ipHost, ConectaLeitor conexaoLeitor) { this.messageListener = new TagListener(); this.leitorList = leitorList; this.ipHost = ipHost; this.conexaoLeitor = conexaoLeitor; }
public TagThread(MessageListener messageListener, List<Leitor> leitorList, String ipHost, ConectaLeitor conexaoLeitor) { this.messageListener = messageListener; this.leitorList = leitorList; this.ipHost = ipHost; this.conexaoLeitor = conexaoLeitor; }
public void acessaLeitor() { conexaoLeitor.conectarLeitores(); conexaoLeitor.setHostReads(ipHost, AlienClass1Reader.XML_FORMAT, "TRUE", 1000); conexaoLeitor.desconectars(); }
@Override public void run() {
111
conexaoLeitor.configuraReaders(leitorList); conexaoLeitor.startService(messageListener); acessaLeitor();
while (((MessageListenerService)conexaoLeitor.getService()).isRunning()) { try { this.sleep(1000); } catch (InterruptedException ex) { Logger.getLogger(this.getClass().getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } }
conexaoLeitor.resetReaders(); }
public ConectaLeitor getConexaoLeitor() { return conexaoLeitor; }
public void setConexaoLeitor(ConectaLeitor conexaoLeitor) { this.conexaoLeitor = conexaoLeitor; }
public String getIpHost() { return ipHost; }
public void setIpHost(String ipHost) { this.ipHost = ipHost; }
public String getIpLeitor() { return ipLeitor; }
public void setIpLeitor(String ipLeitor) { this.ipLeitor = ipLeitor; }
public MessageListener getMessageListener() { return messageListener; }
public void setMessageListener(MessageListener messageListener) { this.messageListener = messageListener; }
public String getPortaLeitor() { return portaLeitor; }
public void setPortaLeitor(String portaLeitor) { this.portaLeitor = portaLeitor; }
public String getSeqAntenas() { return seqAntenas; }
112
public void setSeqAntenas(String seqAntenas) { this.seqAntenas = seqAntenas; }
public String getTagId() { return tagId; }
public void setTagId(String tagId) { this.tagId = tagId; }}
Classe ConectaLeitor
Comporta os parâmetros de configuração e conexão com o leitor.
package ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.rfid;
import com.alien.enterpriseRFID.notify.MessageListener;import com.alien.enterpriseRFID.notify.MessageListenerService;import com.alien.enterpriseRFID.reader.AlienClass1Reader;import com.alien.enterpriseRFID.reader.AlienReaderConnectionException;import com.alien.enterpriseRFID.reader.AlienReaderConnectionRefusedException;import com.alien.enterpriseRFID.reader.AlienReaderException;import com.alien.enterpriseRFID.reader.AlienReaderNotValidException;import com.alien.enterpriseRFID.reader.AlienReaderTimeoutException;import java.io.IOException;import java.util.logging.Level;import java.util.logging.Logger;
e** * * @author jean *epublic class ConectaLeitor {
private MessageListenerService service; private AlienClass1Reader reader;
public ConectaLeitor() { this.service = new MessageListenerService(4000); }
public ConectaLeitor(int portaOuvinte) { this.service = new MessageListenerService(portaOuvinte); }
public MessageListenerService getService() { return service; }
public void setService(MessageListenerService service) { this.service = service;
113
}
public AlienClass1Reader getReader() { return reader; }
public void setReader(AlienClass1Reader reader) { this.reader = reader; }
e** Seta a message listener *e public void startService(MessageListener messageListener) { try { this.service.setMessageListener(messageListener); this.service.startService(); System.out.println("Message Listener has Started"); } catch (IOException ex) { Logger.getLogger(ConectaLeitor.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } }
e**Cria uma conexãoo com o leitor atravéz da porta ethernet*e public void conectarLeitor(String ip, String porta, String antenaSeq) { try { this.reader = new AlienClass1Reader(ip + ":" + porta); reader.open(); reader.setAntennaSequence(antenaSeq); System.out.println("Configuring Reader"); } catch (AlienReaderNotValidException ex) { Logger.getLogger(ConectaLeitor.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } catch (AlienReaderTimeoutException ex) { Logger.getLogger(ConectaLeitor.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } catch (AlienReaderConnectionRefusedException ex) { Logger.getLogger(ConectaLeitor.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } catch (AlienReaderConnectionException ex) { Logger.getLogger(ConectaLeitor.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } catch (AlienReaderException ex) { Logger.getLogger(ConectaLeitor.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } }
e**Seta qual será a máquina de host e seus parametros de configuração*e public void setHost(String ipHost, String format, String trigger, int autoStopTimer) { try { ee Set up Notification. ee Use this host's IPAddress, and the port number that the service is listening on. reader.setNotifyAddress(ipHost, this.service.getListenerPort()); System.out.println("Máquina ouvinte: " + ipHost + ":" + service.getListenerPort()); reader.setNotifyFormat(format); ee Make sure service can decode it. reader.setNotifyTrigger(trigger); ee Notify whether there's a tag or not reader.setNotifyMode(AlienClass1Reader.ON);
ee Set up AutoMode reader.autoModeReset(); reader.setAutoStopTimer(autoStopTimer); ee Read for 1 second 1000 reader.setAutoMode(AlienClass1Reader.ON); } catch (AlienReaderException ex) {
114
Logger.getLogger(ConectaLeitor.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } }
e**Seta qual será a má¡quina de host e seus parametros de configuração*e public void setHostIO(String ipHost, String format, String trigger, int autoStopTimer) { try { ee Set up Notification. ee Use this host's IPAddress, and the port number that the service is listening on. reader.setNotifyAddress(ipHost, this.service.getListenerPort()); System.out.println("Máquina ouvinte: " + ipHost + ":" + service.getListenerPort()); reader.setNotifyFormat(format); ee Make sure service can decode it. eereader.setNotifyTrigger(trigger); ee Notify whether there's a tag or not reader.setNotifyMode(AlienClass1Reader.ON);
ee Set up AutoMode reader.autoModeReset(); reader.setAutoStartTrigger(1, 0); reader.setAutoStopTimer(autoStopTimer); ee Read for 1 second 1000
reader.setAutoMode(AlienClass1Reader.ON);
reader.setAutoStopTrigger(0, 1); reader.setInvertExternalInput(AlienClass1Reader.ON); } catch (AlienReaderException ex) { Logger.getLogger(ConectaLeitor.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } }
e**Encerra a conexao*e public void desconectar() { reader.close(); }
e**Reconnecta ao reader e altera AutoMode para OFF*e public void resetReader() { try { System.out.println("\nResetting Reader"); reader.open(); reader.autoModeReset(); reader.setNotifyMode(AlienClass1Reader.OFF); reader.close(); this.service.stopService(); } catch (AlienReaderNotValidException ex) { Logger.getLogger(ConectaLeitor.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } catch (AlienReaderTimeoutException ex) { Logger.getLogger(ConectaLeitor.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } catch (AlienReaderConnectionRefusedException ex) { Logger.getLogger(ConectaLeitor.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } catch (AlienReaderConnectionException ex) { Logger.getLogger(ConectaLeitor.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } catch (AlienReaderException ex) { Logger.getLogger(ConectaLeitor.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } }}
115
Classe TagListener
Responsável por escutar seus eventos (leituras de tag), localizar a embalagem, e gravar seu histórico no BD.
package ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.rfid;
import java.sql.Date;import java.sql.Time;import java.util.Arrays;import java.util.Iterator;import java.util.LinkedList;import java.util.List;import java.util.Properties;import java.util.logging.Level;import java.util.logging.Logger;
import javax.faces.application.FacesMessage;import javax.faces.context.FacesContext;
import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.Antena;import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.Embalagem;import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.HistoricoEmbalagem;import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.Local;import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.fachada.Fachada;import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.gui.util.MensagemBean;
import com.alien.enterpriseRFID.notify.Message;import com.alien.enterpriseRFID.notify.MessageListener;import com.alien.enterpriseRFID.tags.Tag;
e** * * @author jean *epublic class TagListener implements MessageListener { String tagId = ""; ConectaLeitor conexaoLeitor; HistoricoEmbalagem historicoEmbalagemVO; List<ContaTag> tagAnt0List, tagAnt1List, tagAnt2List, tagAnt3List;
int quantidade = 10; public TagListener() {
tagAnt0List = new LinkedList<ContaTag>(); tagAnt1List = new LinkedList<ContaTag>(); tagAnt2List = new LinkedList<ContaTag>(); tagAnt3List = new LinkedList<ContaTag>(); try { quantidade = Integer.parseInt(MensagemBean.retornaTituloPagina("QUANTIDADE_LEITURAS_POR_ANTENA"));
} catch (Exception e) {} } eeCriar objeto antena + cont public void messageReceived(Message message) { System.out.println("\nMenssagem Recebida...");
116
if (message.getTagCount() == 0) { System.out.println("(No Tags)"); } else {
List<Tag> lista = Arrays.asList(message.getTagList()); int antena; boolean isPersist = true;
for (Tag tag : lista) { System.out.println("Tag: " + tag.getTagID()); antena = tag.getAntenna();
ContaTag tagRecebida = new ContaTag(tag.getTagID() + ":" + message.getReaderIPAddress() + ":" + message.getReaderCommandPort());
switch (antena) { case 0 : { if (!tagAnt0List.contains(tagRecebida)) { tagRecebida.incNLeituras(); tagAnt0List.add(tagRecebida); isPersist = true; } else { tagAnt0List.get(tagAnt0List.indexOf(tagRecebida)).incNLeituras(); if(tagAnt0List.get(tagAnt0List.indexOf(tagRecebida)).getNLeituras() > quantidade){ tagAnt0List.get(tagAnt0List.indexOf(tagRecebida)).setNLeituras(0); isPersist = true; }else{ isPersist = false; } } } break;
case 1 : { if (!tagAnt1List.contains(tagRecebida)) { tagRecebida.incNLeituras(); tagAnt1List.add(tagRecebida); isPersist = true; } else { tagAnt1List.get(tagAnt1List.indexOf(tagRecebida)).incNLeituras(); if(tagAnt1List.get(tagAnt1List.indexOf(tagRecebida)).getNLeituras() > quantidade){ tagAnt1List.get(tagAnt1List.indexOf(tagRecebida)).setNLeituras(0); isPersist = true; }else{ isPersist = false; } } }
break;
case 2 : { if (!tagAnt2List.contains(tagRecebida)) { tagRecebida.incNLeituras(); tagAnt2List.add(tagRecebida); isPersist = true; } else {
117
tagAnt2List.get(tagAnt2List.indexOf(tagRecebida)).incNLeituras(); if(tagAnt2List.get(tagAnt2List.indexOf(tagRecebida)).getNLeituras() > quantidade){ tagAnt2List.get(tagAnt2List.indexOf(tagRecebida)).setNLeituras(0); isPersist = true; }else{ isPersist = false; } } }
break;
case 3 : { if (!tagAnt3List.contains(tagRecebida)) { tagRecebida.incNLeituras(); tagAnt3List.add(tagRecebida); isPersist = true; } else { tagAnt3List.get(tagAnt3List.indexOf(tagRecebida)).incNLeituras(); if(tagAnt3List.get(tagAnt3List.indexOf(tagRecebida)).getNLeituras() > quantidade){ tagAnt3List.get(tagAnt3List.indexOf(tagRecebida)).setNLeituras(0); isPersist = true; }else{ isPersist = false; } } } }
if (isPersist) { historicoEmbalagemVO = new HistoricoEmbalagem();
Date dataSql = new Date(tag.getRenewTime()); Time horaSql = new Time(tag.getRenewTime());
historicoEmbalagemVO.setData (dataSql); historicoEmbalagemVO.setHora (horaSql);
Local localVo = null;
try { Iterator<Antena> iAntenas = Fachada.getInstancia().pesquisarLeitorUnico(message.getReaderIPAddress() + ":" + message.getReaderCommandPort()).getAntenas().iterator();
while (iAntenas.hasNext()) { Antena a = iAntenas.next();
if (a.getNumeroAntenas() == antena) { localVo = (Local) a.getLocals().iterator().next(); } }
historicoEmbalagemVO.setLocal(localVo); } catch (Exception ex) { Logger.getLogger(TagListener.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); localVo = new Local(); localVo.setId(0L);
118
System.err.println("Local não localizado!"); } try { Embalagem embalagemVo = Fachada.getInstancia().pesquisarEmbalagemPorTag(tag.getTagID());
if (embalagemVo != null) {
if ((embalagemVo.getId() > 0) && (localVo.getId() > 0)) { System.out.println("inserindo item..."); historicoEmbalagemVO.setEmbalagem(embalagemVo); try { historicoEmbalagemVO = Fachada.getInstancia().inserirHistoricoEmbalagem(historicoEmbalagemVO,null); } catch (Exception ex) { String msgErro = ex.getMessage();
FacesContext.getCurrentInstance().addMessage("erro", new FacesMessage(msgErro)); } System.out.println("...item inserido"); }
} else { System.out.println("embalagem não localizada ....."); } } catch (Exception ex) { String msgErro = ex.getMessage(); ex.printStackTrace(); }
} } } }
}
class ContaTag { int nLeituras = 0; String Tag = "";
public ContaTag(String Tag) { this.Tag = Tag; }
public String getTag() { return Tag; }
public void setTag(String Tag) { this.Tag = Tag; }
public int getNLeituras() { return nLeituras; }
119
public void setNLeituras(int nLeituras) { this.nLeituras = nLeituras; }
public void incNLeituras() { this.nLeituras ++; }
@Override public boolean equals(Object object) { if (!(object instanceof ContaTag)) { return false; } ContaTag other = (ContaTag) object; if ((this.Tag == null && other.Tag != null) || (this.Tag != null && !this.Tag.equals(other.Tag))) { return false; } return true; }
}
Classe HistoricoEmbalagemHibernateDAOImpl
Responsável gravar o histórico das embalagens no BD, bem como alterar seu status (Expedida, Não Expedida, Fora de Trajeto).
package ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.repository;
import java.util.Date;import java.util.Iterator;import java.util.List;import java.util.Set;
import org.hibernate.SessionFactory;import org.hibernate.criterion.DetachedCriteria;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;import org.springframework.orm.hibernate3.support.HibernateDaoSupport;import org.springframework.stereotype.Repository;
import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.Embalagem;import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.Controle;import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.HistoricoEmbalagem;import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.LogEmbalagem;import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.Percurso;import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.PercursoLocal;import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.Usuario;import ouricuri.br.edu.ifsertao-pe.sirf.Expedicao;
@Repository(value = "HistoricoEmbalagemRepository")public class HistoricoEmbalagemHibernateDAOImpl extends HibernateDaoSupport implements HistoricoEmbalagemDAO {
120
@Autowiredpublic HistoricoEmbalagemHibernateDAOImpl(
@Qualifier("sessionFactory") SessionFactory sessionFactory) {super.setSessionFactory(sessionFactory);
}
e** * Exclui um registro * * @param obj * @throws Exception *epublic void excluir(HistoricoEmbalagem obj,Usuario usuario) throws Exception {
org.hibernate.Query query = getSession().createQuery(" delete from " + HistoricoEmbalagem.class.getSimpleName() + " where id = " + obj.getId());
query.executeUpdate();}
e** * lista todos os registros * * @return * @throws Exception *e
@SuppressWarnings("unchecked")public List<HistoricoEmbalagem> listar() throws Exception {
DetachedCriteria dc = DetachedCriteria.forClass(HistoricoEmbalagem.class);
return getHibernateTemplate().findByCriteria(dc);}
@Autowiredprivate ControleDAO ControleDAO;
@SuppressWarnings("unused")@Autowiredprivate void setFuncaoDAO(ControleDAO ControleDAO) {
this.ControleDAO = ControleDAO;}
@Autowiredprivate EmbalagemDAO EmbalagemDAO;
@SuppressWarnings("unused")@Autowiredprivate void setFuncaoEmbalagemDAO(EmbalagemDAO EmbalagemDAO) {
this.EmbalagemDAO = EmbalagemDAO;}
@Autowiredprivate LogAuditoriaDAO LogAuditoriaDAO;
@SuppressWarnings("unused")@Autowiredprivate void setFuncaoDAO(LogAuditoriaDAO LogAuditoriaDAO) {
this.LogAuditoriaDAO = LogAuditoriaDAO;}
121
e** * Insere um registro * * @param obj * @throws Exception *epublic void inserir(HistoricoEmbalagem obj,Usuario usuario) throws Exception {
String situacao = determinarSituacao(obj);
getSession().createQuery(" update " + Embalagem.class.getSimpleName() + " set situacao = '" + situacao +"' where id = " + obj.getEmbalagem().getId()).executeUpdate();
Controle controle = ControleDAO.getControle(HistoricoEmbalagem.class);
obj.setId(controle.getValor());obj.setSituacaoOrigem(situacao);obj.setSituacaoAtual(situacao);
getHibernateTemplate().save(obj);}
private String determinarSituacao(HistoricoEmbalagem obj) throws Exception {Embalagem embalagem = EmbalagemDAO.findById(obj.getEmbalagem());Percurso percurso = embalagem.getPercurso();long idLocalEmbarque = 0;long maiorSequencia = 0;long sequencialMomento = 0;
ee Map localPosicao = new HashMap(); if (percurso.getListaPercursoLocal() != null){
Set<PercursoLocal> lp = percurso.getListaPercursoLocal();Iterator<PercursoLocal> it = lp.iterator();while (it.hasNext()) {
PercursoLocal pl = it.next();if (pl.getLocal().getId().equals(obj.getLocal().getId())) {
sequencialMomento = pl.getSequencial();}
ee localPosicao.put(pl.getLocal(), pl.getSequencial());if ((maiorSequencia == 0 || maiorSequencia < pl.getSequencial()) &&
"E".equals(pl.getTipo())) {maiorSequencia = pl.getSequencial();idLocalEmbarque = pl.getLocal().getId();
}}
}int quantidadeJaCadastrado =
this.pesquisarQuantidadeUltimoHistoricoEmbalagem(obj.getEmbalagem(), null, obj.getEmbalagem().getExpedicao());
String situacao = "";if (obj.getLocal().getId().equals(idLocalEmbarque)) {
situacao = Embalagem.SITUACAO_EMBARCADA;} else {
if (sequencialMomento == 1 && quantidadeJaCadastrado == 0) {situacao = Embalagem.SITUACAO_NAO_EMBARCADA;
} else {
122
if (sequencialMomento -1 == quantidadeJaCadastrado && !Embalagem.SITUACAO_FORA_PERCURSO.equals(embalagem.getSituacao())){
situacao = Embalagem.SITUACAO_NAO_EMBARCADA;
} else {situacao = Embalagem.SITUACAO_FORA_PERCURSO;
}}
}return situacao;
}
e** * atualiza um registro * * @param obj * @throws Exception *epublic void atualizar(HistoricoEmbalagem obj, Usuario usuario, String motivoAlteracao) throws
Exception {
Embalagem embalagem = EmbalagemDAO.findById(obj.getEmbalagem());Percurso percurso = embalagem.getPercurso();long idLocalEmbarque = 0;long maiorSequencia = 0;long sequencialMomento = 0;
if (percurso.getListaPercursoLocal() != null){Set<PercursoLocal> lp = percurso.getListaPercursoLocal();Iterator<PercursoLocal> it = lp.iterator();while (it.hasNext()) {
PercursoLocal pl = it.next();if (pl.getLocal().getId().equals(obj.getLocal().getId())) {
sequencialMomento = pl.getSequencial();}
if ((maiorSequencia == 0 || maiorSequencia < pl.getSequencial()) && "E".equals(pl.getTipo())) {
maiorSequencia = pl.getSequencial();idLocalEmbarque = pl.getLocal().getId();
}}
}
String situacao = Embalagem.SITUACAO_NAO_EMBARCADA;
if (obj.getLocal().getId().equals(idLocalEmbarque)) {situacao = Embalagem.SITUACAO_EMBARCADA;
}
obj.setSituacaoAtual(Embalagem.SITUACAO_NAO_EMBARCADA);
getHibernateTemplate().update(obj);
LogEmbalagem lb = new LogEmbalagem();lb.setEmbalagem(obj.getEmbalagem());lb.setData(new Date());
123
lb.setLocal(obj.getLocal());lb.setHora(obj.getHora());lb.setUsuario(usuario);lb.setObservacao(motivoAlteracao);lb.setId(ControleDAO.getControle(LogEmbalagem.class).getValor());
getHibernateTemplate().save(lb);
getSession().createQuery(" update " + Embalagem.class.getSimpleName() + " set situacao = '" + situacao + "' where id = " + obj.getEmbalagem().getId()).executeUpdate();
}
e** * Procura um registro pela chave primaria * * @param obj * @return * @throws Exception *epublic HistoricoEmbalagem findById(HistoricoEmbalagem obj) throws Exception {
return (HistoricoEmbalagem) getHibernateTemplate().get(HistoricoEmbalagem.class, obj.getId());
}
e** * Pesquisa pela descricao * * @param descricao * @return * @throws Exception *e
@SuppressWarnings("unchecked")public List<HistoricoEmbalagem> pesquisarHistoricoEmbalagem(java.lang.String descricao) throws
Exception {String hql = " from " + HistoricoEmbalagem.class.getSimpleName() + " as hb " + " where embalagem.situacao = '" + Embalagem.SITUACAO_NAO_EMBARCADA + "' or
embalagem.situacao = '" +Embalagem.SITUACAO_FORA_PERCURSO + "' or embalagem.situacao = '" +Embalagem.SITUACAO_EXTRAVIADA + "'";
org.hibernate.Query query = getSession().createQuery(hql);
return query.list();}
e** * Pesquisa pela descricao * * @param descricao * @return * @throws Exception *e
@SuppressWarnings("unchecked")private int pesquisarQuantidadeUltimoHistoricoEmbalagem(Embalagem embalagem, Date data,
Expedicao expedicao) throws Exception {
124
String hql = " from " + HistoricoEmbalagem.class.getSimpleName() + " as hb " +" where hb.embalagem.id = " + embalagem.getId() + " and
hb.embalagem.expedicao.id = '" + expedicao.getId()+"'";
org.hibernate.Query query = getSession().createQuery(hql);
return query.list().size();}
public List<HistoricoEmbalagem> pesquisarHistoricoEmbalagem(Embalagem embalagem, Date data, Expedicao expedicao) throws Exception {
String hql = " from " + HistoricoEmbalagem.class.getSimpleName() + " as hb";
String restricao = "";if (embalagem != null){
if (!"".equals(restricao)) restricao = restricao + " and ";restricao = restricao + " embalagem.id = " + embalagem.getId();
}if (expedicao != null){
if (!"".equals(restricao)) restricao = restricao + " and ";restricao = restricao + " embalagem.expedicao.id = " + expedicao.getId();
}
if (!"".equals(restricao)) {hql = hql + " where " + restricao;
}
org.hibernate.Query query = getSession().createQuery(hql);
return query.list();}
}
125
B - Planilha para Estimativa do ROI
Informações da Empresa
Nome Cooperativa X
Total de itens nas prateleiras
Total de itens na sala dos fundos 500.000Total de giro do estoque 1
Preço médio de venda por item R$ 30,00
Receita anual por loja R$ 15.000.000,00Número de lojas 1Receita total R$ 15.000.000,00Percentual de Imposto 32%Custo de capital 10%
Recebimento de mercadoria em estoque Atualmente Manual Com RFIDHoras gastas por loja / mês 880 1056 176
Custo da mão de obra/ hora R$ 9,09 R$ 9,09 R$ 9,09
Custo do recebimento por loja / mês R$ 8.000,00 R$ 9.600,00 R$ 1.600,00
Contagem de estoque Atualmente Manual Com RFID
Número de itens nas prateleiras 0 0 0N º de itens contados por pessoa / loja / h 200 200 2.000N º de horas-homem para o inventário com 0,0 16,0 0,0No. de contagem completa por mês 8 8Total de número de hora-homem por loja/m110 128 0,0
Custo da mão de obra/hora R$ 9,09 R$ 9,09 R$ 9,09
Custo total por loja/mês R$ 1.000,00 R$ 1.163,64 R$ 0,00
Reposição Atualmente Manual Com RFIDHora-homem por loja / mês 25 50 12,5
Custo da mão de obra/hora R$ 9,09 R$ 9,09 R$ 9,09
Custo total por loja/mês R$ 227,27 R$ 454,55 R$ 113,64
mão de obra total por loja / mês R$ 9.227,27 R$ 11.218,18 R$ 1.713,64
Economia de mão de obra (custo) -R$ 1.990,91 R$ 7.513,64
Redução em perdas Com RFIDTotal perdas como uma % da venda 2%Perdas interno como uma % do total de perdas 40%
Perdas interno por loja/mês R$ 10.000,00Redução em % devido ao RFID 10%
Valor da redução em perdas por loja/mês R$ 1.000,00
Benefício líquido da redução de perdas R$ 480,00
126
Aumento nas vendas Atualmente Manual Com RFID
Vendas por mês/loja R$ 1.250.000,00
% De aumento de receita de maior TUM* 2% 3%
Aumento da receita por mês com base no maior TUM R$ 25.000,00 R$ 37.500,00
% Aumento da receita de vendas adicionais 0,5% 1%
Aumento da receita das vendas adicionais R$ 6.250,00 R$ 12.500,00
Margem de varejo 52% 52%
Lucro das vendas adicionais atribuíveis ao RFID R$ 3.250,00 R$ 6.500,00
Lucro bruto do aumento das vendas por loja / mês R$ 31.500,00 R$ 44.000,00
Benefício total por loja / mês R$ 29.509,09 R$ 51.993,64
Benefício total por loja / ano R$ 354.109,09 R$ 623.923,64
Custo do sistema RFID por loja Custo por unidade Unidade Total
Aumento do custo devido as etiquetas R$ 0,90 500.000 R$ 450.000,00
Software R$ 40.000,00
Integração do software por loja R$ 2.000,00
Serviços profissionais R$ 3.000,00
Estação de etiquetagem R$ 10.000,00 1 R$ 10.000,00
Portal R$ 5.000,00 14 R$ 70.000,00
Ponto de venda R$ 3.500,00 0 R$ 0,00
Leitores handhelds R$ 4.000,00 0 R$ 0,00
Total do custo de hardware R$ 80.000,00
Total do investimento em RFID por loja R$ 575.000,00
Período de retorno do investimento (mês) 11
Previsão de três anos
Depreciação (anos) 3 Valor de revenda R$ 2.000,00
Retorno no investimento (ROI) Ano 1 Ano 2 Ano 3
Contribuição para os lucros da maior TUM R$ 528.000,00 R$ 538.560,00 R$ 549.331,20
Redução nas perdas R$ 5.760,00 R$ 5.817,60 R$ 5.875,78
Eliminação de dois anos de investimentos fíR$ 45.454,55 R$ 45.454,55 R$ 45.454,55
Economia de mão de obra (custo) atribuído R$ 90.163,64 R$ 90.163,64 R$ 90.163,64
Benefícios atribuídos ao RFID R$ 669.378,18 R$ 679.995,78 R$ 690.825,16
Custos
Custo anual das etiquetas R$ 450.000,00 R$ 454.500,00 R$ 459.045,00
Licença de software R$ 40.000,00
Suporte e manutenção de software R$ 0,00 R$ 8.000,00 R$ 8.000,00
Integração de software R$ 2.000,00
Serviços profissionais R$ 3.000,00
Custo do hardware (depreciação) R$ 56.640,00 R$ 16.538,88 R$ 4.829,35
Custo de manutenção do hardware R$ 8.000,00 R$ 8.000,00 R$ 8.000,00
Despesas gerais corporativas (TI e outras) R$ 4.000,00 R$ 4.000,00 R$ 4.000,00
Custo de capital R$ 55.964,00 R$ 48.703,89 R$ 47.987,44
Total de custos atribuído ao RFID R$ 619.604,00 R$ 539.742,77 R$ 531.861,79
Lucro bruto por loja R$ 49.774,18 R$ 140.253,01 R$ 158.963,37
Taxas -R$ 15.927,74 -R$ 44.880,96 -R$ 50.868,28
Lucro líquido por loja R$ 33.846,44 R$ 95.372,05 R$ 108.095,09
Lucro líquido em toda a rede R$ 33.846,44 R$ 95.372,05 R$ 108.095,09
Valor presente líquido** R$ 190.802,81