sistema de informação e gestão dos laboratórios do...
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Sistema de Informação e Gestão dos Laboratórios do Departamento
de Eng.ª Electrotécnica com Tecnologia RFID
Fábio Costa e Miguel Varela
Projecto Final de Licenciatura em Eng. Electrotécnica e de Computadores
Ramo de Electrónica e Telecomunicações
2009 / 2010
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Agenda
Objectivos
Etapas de Desenvolvimento
Arquitectura
Módulo BD
Módulo RFID
Integração de Dispositivos
Descrição do Sistema
Conclusões/Desenvolvimentos Futuros2
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Objectivos
Desenvolver um sistema de informação e gestão de
empréstimos disponível via Web
Utilização da tecnologia RFID (Identificação por Rádio
Frequência)
Interacção entre a plataforma desenvolvida e a solução RFID
3
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Etapas de Desenvolvimento
Estudo do sistema de empréstimos existente
Análise de requisitos para a nova base de dados
Investigação e experiências com o equipamento RFID
Pesquisa de soluções para interacção entre os módulos BD e
RFID
4
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Arquitectura
5
Servidor Oracle 10G
Administrador
Utente 2 Utente 1
(Aluno,
Docente ou
Funcionário)
Tag
RFID
Admin
Plataforma
GestLabs
Leitor RFID
Antenas
RFID
Tag
RFID
Tag
RFIDTag
RFID
Utente X. . .
Service Provider (Web Server)
RTLS – Real Time Locating System
Acesso Remoto
Dados enviados pelos Utentes e Administrador
PC
INTERNET / INTRANET
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Módulo BD (1/4)
Tecnologias utilizadas
HTML (HyperText Markup Language)
CSS (Cascading Style Sheets)
Javascript
PL/SQL
6
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Módulo BD (2/4)
PL/SQL: Páginas dinâmicas
PL/SQL Toolkit e páginas web com conteúdo dinâmico.
Páginas HTML encapsuladas em procedimentos PL/SQL
Permite fazer transacções SQL directamente na base de dados
Acesso controlado aos dados armazenados na base de dados
Utilização de serviços externos à base de dados (envio de Email)7
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Módulo BD (3/4)
Diagrama Entidade-Relação
8
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Módulo BD (4/4)
Funcionalidades
Acesso protegido com diferentes níveis de permissão
Consulta e gestão de informação referente a: Utentes
Materiais
Requisições
Encomendas
Capacidade de: Impressão para papel ou gerar ficheiros pdf
Sistema de gestão de Alertas Alerta de stock mínimo
Alertas via email (SMTP) 9
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Módulo RFID (1/5)
RFID – O que é?
Tecnologia de identificação que utiliza ondas eletromagnéticas
(sinais de rádio) para transmitir dados armazenados num circuito
integrado.
10
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Módulo RFID (2/5)
Constituição de um sistema RFID
11
Aplicações de
Base de Dados
PC Antena RFIDLeitor RFID Tag RFID
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Módulo RFID (3/5)
Classificação de Tags RFID
Autonomia:
Passivas
Activas
Semi-passivas ou semi-activas
Memória:
Read-only (RO)
Write-once, read-many (WORM)
Read-write (RW)12
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Módulo RFID (4/5)
Bancos de Memória – EPC (Electronic Product Code)
13
Reserved UserTID
(Tag Identifier)
OID
(CRC + EPC)
Header – Identifica o tamanho, tipo, estrutura, versão e geração EPC.
OID
(CRC + EPC)
EPC Manager Number – Identifica a empresa ou o fabricante do item. Object Class – Refere-se à classe ou categoria do produto. Serial Number – Codifica o número de identificação único do objecto.
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Módulo RFID (5/5)
Equipamento RFID
Leitor UHF LR
Ligação ao PC por USB 2.0
Frequências de operação: 860MHz – 960MHz
Alcance de leitura: Acima de 10 metros (dependendo das tags utilizadas)
Tags suportadas: EPC C1G2 /ISO 18000-6C, ISO 18000-6B
Velocidade de transmissão: acima de 400kbps (C1G2), 40 kbps (ISO 18000-6B)
4 saídas para antenas, com LED indicador em cada porto
Antenas com polarização circular
Tags Alien Higgs3 Worldtag G2 (ISO 18000-6C)
Aplicação controladora do leitor desenvolvida em linguagem C/C++
14
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Integração de dispositivos (1/5)
Sockets TCP
Interface de comunicação que possibilita a troca de informação
entre dois processos.
Um socket representa um extremo de uma ligação.
Uma ligação é caracterizada por um par de sockets.
São necessários três recursos:
Protocolo de transporte (TCP)
Endereço de rede (Endereço IP)
Número de Porto 15
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Integração de dispositivos (2/5)
Sockets TCP – Modelo Cliente-Servidor
16
INTERNET
(TCP/IP)
CLIENTE SERVIDOR
IP: 193.137.47.16
Port: 2004
1) O servidor aguarda por ligações num determinado porto (escuta)2) O cliente solicita uma ligação (especificando host/porto servidor)
Socket ServerSocket Client
3) O servidor aceita a ligação gerando um socket servidor4) Do lado do cliente é criado um socket cliente5) Canal de comunicação fiável e bidireccional por TCP/IP
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Integração de dispositivos (3/5)
Java no Servidor Oracle
Oracle Loadjava
Permite o carregamento de Java no servidor de base de
dados Oracle.
Função da aplicação Socket Cliente:
Receber o tag identifier (TID) enviado pela plataforma GestLabs,
retornando o nº da antena (que detectou o TID pretendido).
17
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Integração de dispositivos (4/5)
Java no Servidor Oracle
18
Ocorre um
pedido em
GestLabs
É invocada
a função
requester
Função PL/SQL
requester faz correr
o Socket Cliente
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Integração de dispositivos (5/5)
Aplicação Controladora do Leitor RFID
19
ANTENA 1: E2003412012F1000ANTENA 2: E200341201321000ANTENA 3: E200341201391000ANTENA 4: E2006003025E8AEA
TID.TXT: E2006003025E8AEA
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Descrição do Sistema
20
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Pronto para Nova
Ligação / Escuta
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Encerra Ligação
Canal de Comunicação
Fechado
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Recebe Nº Antena
Apaga Ficheiro Nº Antena
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Envia Nº Antena
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Apaga Ficheiro TID
Lê Ficheiro Nº Antena
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Cria Ficheiro Nº Antena
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Compara TID’s
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Leitura Tags RFID
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Lê Ficheiro TID
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Cria Ficheiro TID
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Recebe TID
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Envia TID
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Pedido Aceite
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Pedido Ligação
Processo Cliente
AplicaçãoLeitor RFID
Processo Servidor
t
t
t
Escuta
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Conclusões/Desenvolvimentos Futuros (1/2)
Foi desenvolvida uma aplicação capaz de suprir as
necessidades existentes no Laboratório de Electrónica e
Telecomunicações (LET) do DEE, utilizando identificação por
rádio-frequência.
Os testes efectuados comprovam as potencialidades e a
utilidade do sistema.
Os resultados obtidos foram bastante satisfatórios.
21
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Conclusões/Desenvolvimentos Futuros (2/2)
Utilização do cartão Santander-Totta que possui a tecnologia
RFID para identificação dos utentes.
Implementar um sistema de alertas por SMS.
Criar um sistema de relatórios estatísticos.
Alargar o sistema de permissões.
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Perguntas e Demonstração
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