process - solução baseada em sistema embarcado para...

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR

Departamento Acadêmico de Eletrônica – DAELN

Departamento Acadêmico de Informática – DAINF

Engenharia de ComputaçãoOficina de Integração 3 (IF66J) – S71 – 2017/1

Relatório TécnicoPROCESS - Solução baseada em sistemaembarcado para controle de produção

Davi P. Neto – [email protected]

Geovana F. Santos – [email protected]

Gustavo P. de Morais – [email protected]

Lucas V. de Araújo –[email protected]

Pedro E. M. Silva –[email protected]

Junho de 2017

Resumo

Atualmente, as formas de controle e monitoramento na indústria fun-cionam com redes cabeadas e necessitam, na maioria dos casos, de umaentrada de dados humana. Este projeto se propõe a gerar um monito-ramento analítico automatizado buscando resolver problemas existentesnesses sistemas. Para provar a eficiência dessa automação industrial foiconfeccionada uma linha de produção genérica baseada em uma esteira euma estrutura de monitoramento com sensores, softwares de análise, pá-gina web e streaming de vídeo. Para comprovar a capacidade de utilizaçãode redes Wireless no controle e monitoramento de dados, mesmo com osdiferentes níveis de interferências presentes nas fábricas, foi realizado umestudo do comportamento da transmissão de dados em Redes Ethernet eRedes Wi-Fi. Dessa forma, foram realizados testes buscando gerar diver-sos níveis de estresse na comunicação sem fio utilizada no projeto. Comoresultados são apresentados gráficos que demonstram como a presençade materiais que geram interferências podem impactar ou não na comu-nicação sem fio em ambientes industriais.

1 Introdução

O projeto PROCESS simula uma linha de produção genérica utilizando umaesteira desenvolvida pela equipe, e realiza a análise desta produção utilizandosensores que detectam informações dos produtos simulados pela esteira, sendopossível dessa forma identificar novos produtos e suas características. As infor-mações úteis dessa produção são interpretadas em forma de gráficos de produ-tividade diária e mensal e o indicador OEE, utilizado amplamente na indústriacomo principal indicador para medir a eficiência global do equipamento[1].

1

Relatório Técnico: PROCESS 2

No ambiente industrial o determinismo necessário para uma rede de co-municação é uma barreira para a utilização de redes Ethernet[2] ou Wi-Fi[3] nochão de fábrica[4]. Ambas as redes possuem vantagens e desvantagens no que-sito transmissão de dados, e com base nisso propõe-se o projeto PROCESS: umsistema que faz a prova de conceito a partir da análise de uma produção indus-trial genérica utilizando a Rede Ethernet e utilizando a Rede Wi-Fi.

Tal prova de conceito foi feita da seguinte forma. Primeiro foi reproduzidauma linha de produção, semelhante ao ambiente industrial, fazendo uma aná-lise de qualidade da produção, identificando as cores dos objetos, assim comoseus tamanhos e posição relativa, para determinar principalmente a quantidadede produtos produzidos em uma base de tempo predeterminada (usando umsistema de visão computacional) e se estes objetos estavam dentro de um pa-drão de cor e tamanho esperado, com comunicação entre o sistema embarcadoe a estação base realizado via Rede Ethernet. Após essa fase concluída foi uti-lizada uma rede sem fio (Wi-Fi) para a comunicação fazendo uma análise dedesempenho entre as fases.

O diagrama presente na Figura 1 apresenta a visão geral do projeto.

Figura 1: Diagrama com visão geral do projeto

O projeto é dividido em três partes: uma linha de produção monitorada,uma estação base e uma página web. A primeira parte é necessária para a re-alização de testes e aperfeiçoamento do software de análise de dados, onde omonitoramento é realizado por duas câmeras, a câmera Pixy[5] que é utilizadaunicamente como sensor, e a RaspiCam que é utilizada para streaming de ví-


deo do ambiente. Ambas respondem ao Raspberry Pi 3 Modelo B[6] que estáfisicamente ligadas com elas. O Raspberry recebe os dados e os envia via RedeEthernet (primeiramente) para um servidor local. A segunda parte do projetoconsiste em um servidor local que processa e armazena os dados recebidos pelarede da linha de produção, gerando relatórios e estatísticas. Por fim, a últimaparte do projeto é uma página web, voltada unicamente para exibir ao cliente asestatísticas obtidas e eventuais alertas de irregularidades na linha de produção.

Para realização de testes e aperfeiçoamento do software de análise, uma li-nha de produção caseira foi criada. A partir desta, o sistema foi simulado atravésde produções pré-programadas controladas por um Arduino Uno[7] e controlecom infravermelho[8].

O sistema de análise de qualidade proposto tem a capacidade de identificarineficiências na produção e gerar alertas e relatórios que mostrem as datas dafalha e disponibilizar material de vídeo para as identificar.

As Tabelas 1 e 2 apresentam os requisitos funcionais e não funcionais doprojeto, respectivamente.

Tabela 1: Requisitos funcionais do projetoRF1 A linha de produção deve possuir um controle de velocidades;RF2 Identificar a passagem de objetos com marcadores de cor de

tamanhos diferentes espaçados de pelo menos 5 cm na linhade produção com frequência inferior a 1Hz;

RF3 Software da estação base aprende padrões de comportamentorelacionando os dados da Pixy com dia da semana/hora;

RF4 Caso o comportamento saia do padrão, o software da estaçãobase salva o streaming de vídeo da câmera do Pi daquele mo-mento para posterior visualização;

RF5 A página web disponibiliza as informações da produção emforma de gráficos e também o streaming de vídeo;

RF6 A página da web deve conter um gráfico com base na Figura 1para exibir ao usuário o indicador OEE;

RF7 O sistema deve informar o tempo programado e o tempo pro-duzindo da linha de produção;

RF8 O sistema deve informar o ciclo de produção teórico e o cicloefetivo da linha de produção;

RF9 O sistema deve informar o total de produtos finais e o total deprodutos fora do padrão;

RF10 A conexão entre embarcado e estação base deve funcionartanto via cabo quanto via Wi-Fi;

RF11 O sistema deve disponibilizar as informações da produção emuma página web.


Tabela 2: Requisitos não funcionais do sistemaRNF1 A linha de produção precisa ser leve e de fácil transporte;RNF2 O sistema deve informar os dados da produção sempre que

possuir rede disponível.

2 Componentes e Tecnologias Utilizadas

Nesta seção serão abordados os sensores, a comunicação, o sistema embar-cado e o sistema operacional utilizados na elaboração do projeto.

2.1 Sensores

Para aquisição dos dados, o sistema conta com duas câmeras funcionandoo tempo todo, porém com objetivos diferentes. A Pixy, que identifica os dadosda produção propriamente dita como: número de elementos, cor e tamanho; ea RaspCAM, que é responsável pelo streaming de vÍdeo para monitorar o ambi-ente de trabalho da produção. As especificações de cada uma e seu funciona-mento dentro do projeto são explicados nas seções a seguir com mais detalhes.

2.1.1 Pixy

A Pixy é um sistema embarcado que captura e faz o processamento de ima-gem internamente, separando informações sobre um objeto de uma cor pré-definida e disponibilizando de várias maneiras. Segundo as especificações dofabricante[5], este sensor é capaz de filmar e processar a 50 frames por segundocom resolução de 640x400 pixels com 7 cores diferentes e centenas de objetos,o que é mais do que o suficiente para o escopo do projeto tendo em vista o Re-quisito 3. A Figura 2 mostra a parte traseira do sensor, onde se encontram aspossíveis interfaces.

Figura 2: Circuito Eletrônico da câmera Pixy

A interface utilizada no projeto é a USB, devido ao suporte provido pelo fa-bricante do software Pixymon e pela biblioteca pixy.h. O software disponibiliza


uma interpretação gráfica do sensor, mostrando a imagem sendo capturada emtempo real, como mostrado na figura 3 e sobrepondo com uma camada quecontém informações sobre o objeto sendo detectado. O software também provêuma série de configurações para calibragem do sensor como: brilho, sensibili-dade e tamanho mínimo de objeto, que facilitam na eliminação de ruídos e errosdevido a variação de luminosidade no ambiente.

Figura 3: Imagem sendo capturada em tempo real pela Pixy

A biblioteca pixy.h disponibiliza comandos em C utilizados no projeto pararetirar informações da detecção pelo cabo USB sem o video, diminuindo o vo-lume de dados que devem ser enviados para a estação base.

Figura 4: Exemplo de arquivo txt com informações da Pixy

2.1.2 RaspiCam

A RaspiCam é a câmera que possui integração nativa com o Raspberry Pi 3e que já possui uma comunicação direta por meio do CSI(Camera Serial Inter-face). Além disso, o sistema operacional escolhido, Raspian[9], já contém diver-sos comandos por linha de terminal para controlar a RaspiCam como o Raspis-till que tira fotos estáticas e o Raspivid que grava vídeos. Ambos possuem vários


parâmetros (como qualidade da foto, número de frames, entre outros) que po-dem ser modificados.

2.2 Comunicação

A comunicação entre o embarcado e a página web se dará através de umBanco de Dados. Os algoritmos de análise de dados utilizam a linguagem Java,que possui ferramentas de fácil acesso para utilização do banco de dados.

2.3 Embarcado

O Raspberry Pi 3 Modelo B[6] será utilizado como computador central doprojeto, sendo o dispositivo que controla o sensor principal, conectando-se àinternet e realizando a transferência de dados de vídeo pela rede. Todas as es-pecificações são atendidas, e como adicional, ele possui um módulo de câmerapróprio com documentação e fácil integração.

2.4 Sistema Operacional

Ao utilizar um Raspberry Pi, é conveniente instalar um sistema operacionalpara facilitar e aumentar a gama das mais diversas atividades que serão reali-zadas pelo embarcado. Assim, dentre alguns sistemas operacionais disponíveisavaliou-se que o Raspbian[9] seria o sistema com maior gama de ferramentaspara realização do projeto.

O Raspbian OS é uma distribuição derivada do Debian, (sistema operacionalLinux). Essa distribuição Linux foi criada para ser executada no Raspberry Pi e éconsiderada o sistema operacional padrão do computador da Raspberry Foun-dation. Possui, nativamente, diversas ferramentas básicas de um computador,diversos softwares de desenvolvimento, controle sobre o hardware da placa, as-sim como ferramentas de acesso à Internet. Além disso, uma grande vantagempara o projeto foi a nativa compatibilidade da biblioteca do sensor principal uti-lizado no projeto, a Pixy.

3 Desenvolvimento

Nesta seção serão abordados os passos do desenvolvimento do projeto, desdea construção da esteira de simulação, passando pela análise de dados, até a fi-nalização da página WEB e a realização da streaming de vídeo.

3.1 Esteira de Simulação

A esteira de simulação foi o primeiro passo do desenvolvimento sendo ne-cessária para os testes dos algoritmos desenvolvidos. Para a estrutura física foipensada em uma armação feita de cano PVC, como modelada na Figura 5(a).


Os canos PVC foram utilizados pela leveza, facilidade de manuseio, preço e pelapossibilidade de se desmontar a estrutura. Como visto na Figura 5(b), os mo-tores DC se encontram entre as duas esteiras e as câmeras Pixy e RaspiCan seencontram suspensas em uma estrutura a parte.

(a) Projeto da Esteira (b) Estrutura completa da esteira

Figura 5: Projeto e Estrutura já finalizada da Esteira

Para acionamento e controle das velocidades dos motores DC utilizou-seum Arduino UNO[7], um módulo de Ponte H[10][11] e um controle remoto comsensor infravermelho[12]. Foi montado em uma placa PCB universal[13] com ocircuito presente na Figura 6. O acionamento dos motores feito através de umcódigo que recebe o sinal do controle remoto e de acordo com a tecla acionadaliga/desliga os motores ou aumenta/diminui a velocidade de rotação dos mes-mos, controlados por sinal PWM[14].


Figura 6: Circuito eletrônico da esteira

3.2 Análise dos Dados

Nesta seção serão abordadas os passos necessários para análise de dados,partindo da criação do banco de dados, criação do software para análise dosdados e terminando na forma como os dados seriam apresentados em gráficose estatísticas.

3.2.1 Banco de Dados

Para realizar o armazenamento dos dados da produção e a comunicação en-tre a página WEB e o sistema embarcado, é utilizado um banco de dados local,esse banco de dados constituido de 4 tabelas: tabela de configurações, tabela deprodutos, tabela de alertas e tabela do indicador OEE.

A tabela de configurações possui os campos: ID, Cor, Tamanho e Quanti-dade. Nessa tabela estarão armazenados os padrões de tamanho e quantidadea ser produzida por hora de cada cor. Esses padrões serão utilizados pelo soft-ware para a análise do indicador OEE, e também para o bom funcionamentodos alertas inteligentes.

A tabela de produtos possui os campos: ID, Cor, Padrão (boolean), Data eHorário. A cada novo produto detectado na esteira, uma nova tupla é inseridana tabela, informando a cor do produto, se está dentro do padrão de tamanho, ea data e horário em que isso aconteceu. Esses dados serão utilizados para geraros gráficos de produtividade disponíveis na página WEB.

A tabela de alertas possui os campos: ID, Texto, Data, Horário e Importância.A cada novo alerta gerado pelo software, é inserida uma nova tupla, informando


o texto do alerta, a data e horário, e um valor inteiro de 0 (mais importante) a2 (menos importante) com a importância do mesmo. A partir dessa tabela, éexibido na página WEB a lista de alertas e seus respectivos dados.

A tabela do indicador OEE possui os campos: ID, Disponibilidade, Perfor-mance, Qualidade e Geral. No início da produção de cada dia, é inserida umanova tupla na tabela, e os valores dessa tupla são atualizados cada minuto con-forme a produção vai acontecendo, com um valor float que indica porcentagem.Esses dados são utilizados para a geração do gráfico para o indicador OEE.

3.2.2 Software de Análise dos Dados

Para a análise dos dados, na execução principal do software é aberto o ar-quivo de texto enviado com os dados da câmera Pixy. Deste modo são analisa-das as características dos objetos em cada frame. Cada frame consite de umafoto que foi tirada pela Pixy, sendo que no arquivo de texto de cada uma são for-necidas as coordenadas x e y, o comprimento e largura de cada objeto detectado,e a data e o horário em que essa foto foi tirada.

Separados devidamente os dados de cada frame, são comparadas as coorde-nadas necessárias entre frames consecutivos para determinar se um novo objetoentrou em uma das esteiras. Quando isso acontecer, os dados desse objeto sãosalvos no banco de dados, informando os padrões: cor, data e horário, e se oobjeto está dentro do padrão de tamanho esperado.

Através da análise dos padrões dos dados de cada frame é possível criar osalertas de irregularidades na produção. Primeiramente, o usuário que desejaanalisar a produção adiciona na página web (Ver a seção Página Web para maisinformações) quais os padrões desejados. Esses padrões estão armazenados emum banco de dados online que o servidor possui acesso. Assim os alertas bá-sicos são gerados comparando os padrões desejados com os padrões encontra-dos nos produtos analisados, armazenados no banco de dados e posteriormenteexibidos na Página Web.

3.2.3 Estatísticas e Gráficos

A partir das informações inseridas no banco de dados, são gerados gráficosrelevantes na página Web. Já estão disponíveis para visualização na página grá-ficos da produção em função do tempo: produção diária e produção mensal.

Foi implementado também o gráfico para representar o indicador OEE, queserá atualizado minuto a minuto no tempo de produção. O OEE identifica a por-centagem do tempo da fabricação industrial que é realmente produtiva, anali-sando a disponibilidade (tempo real em que a máquina produziu), performance(quantidade de produtos gerados) e qualidade (produtos que estão dentro dopadrão esperado). Os gráficos estão presentes nas Figuras 7(a) e 7(b).


(a) Gráfico de Produtividade (b) Gráfico OEE

Figura 7: Estatítiscas de produção (Exemplos dos gráficos gerados)

3.3 Página Web

Nesta seção serão abordados a hospedagem do serviço, a forma utilizadapara transferência de dados, a exibição dos dados e o controle do usuário utili-zados para o desenvolvimento da página Web.

3.3.1 Hospedagem

A manutenção uma página online exige pensar no serviço de hospedagemque vai ser utilizado. Deste modo para simular um ambiente real foi escolhidoutilizar um Desktop como servidor que é acessado remotamente. Nesse Desk-top foi instalado o serviço Apache por meio de uma aplicação chamada EasyPHP,isso já é o suficiente para tornar a página WEB acessível para qualquer lugar nomundo, porém utilizando o IP da máquina de hospedagem para acesso.

Para tornar mais fácil o acesso, o IP do Desktop foi mascarado por meiodo aplicativo No-IP, transformando assim um link numérico e um texto "http://processolution.serveblog.net:888/ ". Esse é um domínio temporário,sendo necessário modifica-lo a cada 30(trinta) dias no aplicativo. Porém essa éuma solução que não atrapalha o desenvolvimento, uma vez que foi desenvol-vida para um protótipo.

Essa estrutura foi projetada de forma a funcionar como os maiores meios dehospedagem atuais. Sendo assim realizar uma migração de hospedagem torna-se tão prático quanto migrar qualquer outro serviço de hospedagem, bastandoexportar o site e o banco de dados.

3.3.2 Transferência de dados

Um dos pontos cruciais para que o projeto alcance seus objetivos é a comu-nicação entre o software local, que analisa os dados da produção, e o servidorWEB que hospeda o site para disponibilizar os dados online. Para realizar essacomunicação considerou-se duas possibilidades: comunicação por FTP ou in-serções de informações em um banco de dados online.

http://processolution.serveblog.net:888/

http://processolution.serveblog.net:888/


Foi escolhida a segunda opção (inserção no banco de dados) por motivosde praticidade e agilidade, os membros do grupo já possuem o conhecimentonecessário para utilizar essa opção.

3.3.3 Exibição de dados

Com os dados já inclusos no banco de dados, foram desenvolvidas ferra-mentas de geração de gráficos e exibição de alertas, que usam a linguagem deprogramação PHP. Basicamente essas ferramentas checam o banco da dados egeram gráficos de diferentes tipos e formatos, podendo exibir assim informa-ções como: produção mensal e uma análise diária da produção de forma clara.

A exibição dos alertas funciona de forma similar, é feita uma consulta nobanco de dados, e impresso na tela para o usuário o alerta, de acordo com onível de importância desse alerta ele recebe um destaque diferente.

3.3.4 Controle do usuário

Através da seção "Interação com usuário"da página WEB é possível defi-nir ou alterar os padrões da produção esperados. Nesta seção está disponibi-lizada uma lista de padrões contendo os campos: Cor, Tamanho (Área) e Quan-tidade/Hora.

Esse controle é importante porque esses padrões serão levados em contapara a geração do gráfico indicador OEE e para o funcionamento coerente dosalertas inteligentes.

3.4 Streaming de Vídeo

Como já citado anteriormente, o Raspbian possui maneiras nativas para gra-vação e configuração de vídeos com a RaspiCam. Para realizar o streaming devídeo com o Raspberry, mostrou-se mais conveniente utilizar uma ferramentaque convertia e transmitia o streaming direto para o YouTube.

Deste modo será utilizado o pipe do Raspian: através dele será acessado ovídeo com o comando de linha nativo Raspivid e enviado diretamente para oFFmpeg, sendo esta a ferramenta que auxiliará no streaming.

FFmpeg é uma ferramenta para diversas plataformas com capacidade degravar, converter e realizar streaming de áudio e vídeo em diversos formatos.As funções do FFmpeg estão disponíveis através de linha de comando compos-tas por uma coleção de software livre e bibliotecas de código aberto. Como abiblioteca da RaspiCam, a FFmpeg possui muitas flags e opções de configura-ção úteis. Todas estas funcionalidades com algumas modificações na gravaçãocom o Raspivid fazem possível o streaming com boa qualidade, delay razoável edireto para o YouTube.


4 Resultados Obtidos

A prova de conceito consiste em uma comparação de desempenho entrerede Ethernet e Wi-Fi no meio industrial. Para isso foram definidos 5 parâmetrosbásicos de desempenho da rede:

• Qualidade do link: Índice da qualidade de comunicação entre o Raspberrye o Roteador.

• Nível do Sinal: Intensidade do sinal [dBm ]. ,

• Download: Velocidade média de download[mbps].

• Upload: Velocidade média de upload [mbps].

• Latência: Tempo de um pacote para chegar no destino [ms].

• Jitter: Variação da latência [ms].

A prova de conceito se dividiu na realização de testes com três tipos de ma-teriais diferentes: madeira, papelão com água e metal, que possuem níveis deinterferência baixo, médio e muito alto, respectivamente[15]. Os testes foramfeitos selando o Raspberry com diferentes materiais como mostra a Figura 8 eo posicionado a uma distância de 10m do roteador TP-LINK TL-WR841ND [16]sem obstáculos intermediários. A rede operadora utilizada para os testes foi aCOPEL com taxa de Download e Upload de 50Mbit/s. Todos os testes foram rea-lizados com o servidor da COPEL(cerca de 2 quilômetros de distância) de 40 em40 segundos durante 20 minutos, o que totalizou 30 testes para cada situação.

Assim, utilizando um código em Python[17] para executar inúmeras vezeso teste de performance da internet[18], também foi possível verificar através doprograma Wavemon como o sinal foi atenuado pela presença dos diferentes ma-teriais.


Figura 8: Situações de teste sem interferência e com interferência de madeira,papelão com água e metal, respectivamente

Os resultados obtidos pelo Wavemon podem ser vistos na Tabela 3, onde épossível notar que o papelão molhado gerou uma interferência menor no sinaldo que a madeira, o que não condiz com a referência utilizada [15]. Isso podeter ocorrido devido a forma que a selagem foi realizada, onde o objetivo era criaruma envoltória de água em torno do Raspberry, mas o método de molhar o pa-pelão não garante uma camada uniforme de água.

Tabela 3: Niveis de qualidade de sinal detectado pelo RaspberryMaterial Qualidade do link Nivel do sinalSem selagem 59% -0.69 dBm (0.13 nW)Madeira 53% -0.73 dBm (0.05 nW)Papelão molhado 56% -0.71 dBm (0.08 nW)Metal 49% -0.76 dBm (0.03 nW)

Na Tabela 4 é possível ver a qualidade da internet em cada situação em queo projeto foi colocado.

Tabela 4: Qualidade da internetMaterial Download(Médio) Upload(Médio) Ping(Médio) Jitter TestesSem selagem 26,86 28,50 10,39 1,89 30Madeira 27,57 26,48 9,79 1,03 30Papelão molhado 22,91 21,88 10,13 1,59 30Metal 17,66 16,57 10,12 1,43 30


Com os dados dos testes citados anteriormente foram feitos os três gráficosdiscutidos a seguir.

Primeiramente o gráfico de latência suavizado é mostrado na Figura 9.

Figura 9: Gráfico de latência suavizado com médias

A partir desse gráfico conclui-se que não há uma interferência significativado material na latência e nem um padrão nos dados, ainda que utilizando mé-dias para suavizar os resultados da rede sem fio. Já a rede cabeada se destacados demais mantendo uma média de latência de 8 ms. Essa performance extrada rede cabeada não impacta no resultado final, já que existem outros gargalosde atraso de informação em pontos do projeto, como o streaming.

Figura 10: Gráfico de Taxa de Upload suavizado com médias


Na Figura 10 são relacionados os dados das taxas de Upload obtidos nos tes-tes. Como se pode observar, os materiais apresentaram resultados coerentescomo o previsto na teoria, com exceção da madeira que em vários testes apre-sentou a anomalia de ter um desempenho superior ao da rede sem obstácu-los. Também pode se observar que o único material que causaria problemas nostreaming em 1080p e em uma rede de 50Mbit/s seria o metal, que mantêm-semuito próximo do mínimo necessário para um desempenho satisfatório.

Figura 11: Gráfico de perda de taxa de upload em relação ao contratado peloprovedor

Na Figura 11 é possível observar o impacto de cada material no desempe-nho da rede: o metal, por exemplo, causa uma perda média de 67% da taxa pro-vida pela rede a 10m de distância do roteador, isso significa que para que atingira taxa mínima para um streaming a 720p (5Mbit/s) seria necessário contrataruma banda de 15Mbit/s contra 8.7Mbit/s do Wi-Fi sem obstáculos e 5Mbit/s darede cabeada. Também é possível observar que parte da oscilação das taxas nográfico é decorrente da própria fornecedora, uma vez que existem pontos comtaxas superiores à contratada.

5 Custos

A Tabela 5 descreve os custos reais para a produção do projeto.


Tabela 5: Gastos do projetoItem Quantidade PreçoRaspberry Pi 3 1 R$206,89RaspiCam 1 R$ 60,89Câmera Pixy 1 R$210,00Arduino UNO 1 R$ 49,90Driver Motor Ponte H L298N 1 R$ 30,00Fonte de Tensão 5V/2.1A 1 R$ 35,00Motor 6V com redução 2 R$ 33,80Receptor Infravermelho 1 R$ 3,75Projeto em SolidWorks 1 R$20,00Canos e Conexões PVC R$66,54Placa de Circuito Universal 1 R$ 7,50Tecido 1 metro R$ 5,45

Total R$729,72

6 Considerações Finais

Em linhas gerais, todo o projeto foi construído e a prova de conceito reali-zada com sucesso.

A estrutura física para simulação da produção foi montada e mostrou-se efi-caz em simular uma produção em diferentes situações. Os sensores foram ca-pazes de realizar streaming e fazer a contabilização dos produtos. E por fim,todos os algoritmos e gráficos foram gerados e um meio eficaz e interativo demonitoramento da produção por meio de uma página web.

Simular todos os diferentes ambientes industriais é inviável. Contudo, percebeu-se êxito em conseguir cobrir uma gama razoável de possibilidades com interfe-rências de distintos utilizando diferentes materiais. Constatou-se que dentrodos testes realizados, o sistema de monitoramento montado nas condições pro-postas mostrou-se constante e não teve suas funcionalidades afetadas nem comos maiores níveis de estresse empregados à rede Wireless, mesmo com essa so-frendo perdas significativas em alguns testes.

Mediante aos resultados observados é possível afirmar que o protótipo podeobter um resultado similar entre rede Ethernet e Wi-Fi em um ambiente indus-trial caso seja levada em consideração a perda de performance da rede coma interferência do ambiente no projeto de posicionamento dos roteadores e acontratação da banda de Upload.

Agradecimentos

Agradecemos à Andréia Koda que desenhou o projeto da estrutura física uti-lizando a ferramenta SolidWorks. Agradecemos ao professor Rubens Alexandre


de Faria por auxiliar no desenvolvimento da estrutura física do projeto.

Referências

[1] Oee.com - oee made easy by vorne. http://www.oee.com. Acesso em: 24abr. 2017.

[2] Márcio Venturelli. Redes ethernet industrial: Conceito e aplicação naautomação e controle industrial. http://www.automacaoindustrial.info/redes-ethernet-industrial-conceito-e-aplicacao-na-automacao-e-controle-industrial/. Acesso em: 05 abr. 2017.

[3] Márcio Venturelli. Redes wi-fi na automação industrial. http://www.automacaoindustrial.info/redes-wi-fi-na-automacao-industrial/. Acesso em: 05 abr. 2017.

[4] Thiago Saldanha. Redes industriais ethernet. http://www.sistemaembutido.com.br/article.php?id=56>. Acesso em: 09abr. 2017.

[5] Pixy - cmucam5. http://cmucam.org/projects/cmucam5. Acesso em:01 mai. 2017.

[6] Raspberry pi 3 model b. https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-3-model-b/. Acesso em: 05 abr. 2017.

[7] Arduino uno & genuino uno. https://www.arduino.cc/en/main/arduinoBoardUno. Acesso em: 05 abr. 2017.

[8] Controle remoto ir no arduino. http://www.arduinoecia.com.br/2013/09/controle-remoto-ir-no-arduino.html. Acesso em: 06 abr.2017.

[9] Welcome to raspbian. https://www.raspbian.org/. Acesso em: 05 abr.2017.

[10] Daniel Cardoso. Ponte h l298n – aprenda a controlar a velocidade deum motor dc. http://blog.vidadesilicio.com.br/arduino/ponte-h-l298n-controle-velocidade-motor/. Acesso em: 05 abr. 2017.

[11] Adilson Thomsen. Motor dc com driver ponte h l298n. http://blog.filipeflop.com/motores-e-servos/motor-dc-arduino-ponte-h-l298n.html. Acesso em: 05 abr. 2017.

[12] What is an ir sensor? http://www.education.rec.ri.cmu.edu/content/electronics/boe/ir_sensor/1.html. Acesso em: 06 abr.2017.

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http://www.education.rec.ri.cmu.edu/content/electronics/boe/ir_sensor/1.html

http://www.education.rec.ri.cmu.edu/content/electronics/boe/ir_sensor/1.html


[13] Newton C Braga. Como usar placas de circuito impresso univer-sais (art1695). http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica/52-artigos-diversos/9085-como-usar-placas-de-circuito-impresso-universais-art1695. Acesso em: 05 abr. 2017.

[14] Ponte-h com controle pwm (mec009). http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/artigosmec/1213-ponte-h-com-pwm.html. Acesso em:05 abr. 2017.

[15] Flexibilidade de ambiente educacional através de uma rede wirelesspadrão iee 802.11. http://www.bdtd.unitau.br/tedesimplificado/tde_arquivos/5/TDE-2012-09-25T124748Z-240/Publico/Joao%20Gilberto%20Pinho.pdf. Acesso em: 06 jun. 2017.

[16] Datasheet do roteador tl-wr841nd. http://static.tp-link.com/res/down/doc/TL-WR841ND_11.0.pdf. Acesso em: 06 jun. 2017.

[17] Código em python para teste de qualidade. https://github.com/NatanaelAntonioli/L.E.S.M.A. Acesso em: 04 jun. 2017.

[18] Teste básico que foi automatizado. http://beta.speedtest.net/about.Acesso em: 04 jun. 2017.

http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica/52-artigos-diversos/9085-como-usar-placas-de-circuito-impresso-universais-art1695



http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/artigosmec/1213-ponte-h-com-pwm.html

http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/artigosmec/1213-ponte-h-com-pwm.html

http://www.bdtd.unitau.br/tedesimplificado/tde_arquivos/5/TDE-2012-09-25T124748Z-240/Publico/Joao%20Gilberto%20Pinho.pdf



http://static.tp-link.com/res/down/doc/TL-WR841ND_11.0.pdf

http://static.tp-link.com/res/down/doc/TL-WR841ND_11.0.pdf

https://github.com/NatanaelAntonioli/L.E.S.M.A

https://github.com/NatanaelAntonioli/L.E.S.M.A

http://beta.speedtest.net/about

process - solução baseada em sistema embarcado para...

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