tecnologias de informação e comunicação para logística · – a densidade de transistores...

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Abr 2009 © Alberto R. Cunha 1

Tecnologias de Informação e Comunicação para Logística

Tecnologias de Informação e Comunicaçãopara Logística

Alberto Ramos da Cunha




1. Tendências tecnológicas

2. Organização, Processos e Tecnologia

3. Identificação automática

4. Códigos de barras

5. Identificação por rádio-frequência (RF/ID)

6. Electronic Product Code (EPC)

7. Serviços de localização

8. Dispositivos móveis e pessoais

9. Ambientes inteligentes

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01Tendências tecnológicas

O contributo das tecnologias de informação e da electrónica



Plano

• As tendências nas tecnologias da informação e na electrónica (TIE)

• Para que servem as TIEs?• A detecção e a identificação de pessoas e objectos

(incluindo veículos)• A informação em tempo real• Gestão da informação, suporte à decisão e o

suporte à implementação aos processos

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Meio século de evolução: Desempenho

• 1970: Generalização dos computadores construídos com circuitos integrados. O desempenho aumenta 25% a 30% por ano

• Fins de 1970: O aparecimento dos microprocessadores permitiu tirar melhor partido da tecnologia ⇒ +35%/ano

• 1980-2000: Os RISCs e melhorias de organização permitem aumentos de 50%/ano



Áreas aplicacionais

• Computadores pessoais

• Servidores

• Sistemas embarcados

Computadores integrados em equipamentos(automóveis, electrodomésticos, áudio/vídeo, telemóveis, cartões / identificadores, objectos, materiais, etc.).

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Características das áreas aplicacionais [Henessy&Patterson2003]

Preço, consumo, desempenho na aplicação

Débito, disponibilidade, escalabilidade

Preço-desempenho, gráficos

Aspectos críticos

300.000.000 (32b e 64b)

4.000.000150.000.000µP vendidos / ano (em 2000)

0,20 – 200200 – 2.000100 – 1.000Preço do processador [US$]

10 – 100.00010.000 –10.000.000

1000 - 10.000Preço [US$]

EmbarcadosServidoresPostos de trabalho



Tendências tecnológicas:Circuitos semiconductores

• Circuitos lógicos integrados– A evolução dos computadores depende principalmente da evolução

tecnológica da microelectrónica– A densidade de transistores aumenta 35% por ano⇒ quadruplica

de 4 em 4 anos– A área dos circuitos aumenta 10% a 20% por ano

⇓

– O número de transistores por circuito aumenta 55% por ano

• Memória– A densidade aumenta 40% a 60% por ano⇒ a densidade

quadruplica em cada 3 a 4 anos– A largura de banda dos circuitos aumenta 2 vezes mais depressa do

que diminui a latência

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Tendências tecnológicas:Memória de massa e Redes de dados

• Discos magnéticos– A densidade aumenta 100% por ano⇒ a densidade quadruplica

em cada 2 anos(A partir de 1990.)

– O tempo de acesso melhorou 1/3 em 10 anos

• RedesO progressos têm-se concentrado mais na largura de bandado que na

latência.– Em redes Ethernet

10 Mbps → 100 Mbps, em 10 anos100 Mbps → 1 Gbps, em 5 anos

– Infraestrutura Internet nos EUA• A largura de banda duplica por ano



Tendências tecnológicas

• Várias destas tendências têm-se mantido estáveis desde os anos 1970

• No futuro próximo não há sinais de abrandamento da evolução

• Cada vez mais dispositivos inteligentes serão embebidos nos equipamentos e nas actividades humanas

• Este ritmo de evolução deve ser tido em conta na concepção de novos sistemas

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Para que servem as TIEs?

• Segurança

• Comodidade

• Informação

• Conhecimento / Indicadores de gestão



Tecnologias de base

• Detecção e identificação de pessoas e objectos

• Dispositivos pessoais

• Comunicações móveis

• Sistemas de informação

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Referências

• John Henessy e David Patterson, Computer Architecture – A Quantitative Approach,3ª edição, Morgan Kaufmann Pub., 2003. Capítulo 1



02Organização, Processos e Tecnologia

A integração das tecnologias na organização

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Plano

• O que motiva a mudança tecnológica?

• O impacto das tecnologias• Adequação de processos

• Reacção da organização

• Oportunidade e riscos de mudança



O que motiva a mudança? (1)

1. Há um problema • Desempenho económico ou financeiro• Qualidade de serviço• Concorrência

2. Diagnóstico• O que se está a passar? (componentes/peças defeituosos, roubo,

absentismo, marketing, imagem, etc.)• Não sabemos o que se está a passar ⇒ Queremos saber

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O que motiva a mudança? (2)

3. Conceber a solução • Melhorar o processo (menos etapas, melhor controlo de

fornecedores)• Controlar o processo (acompanhar e medir as etapas, controlar

os funcionários, controlar e medir os recursos consumidos)

4. Implantar a solução• Redesenhar os processos• Implantar a solução técnica• Preparar a organização• Operar e avaliar



Estudo de caso:Controlo de acessos

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O estádio do CR Técnico

O estádio do Clube Desportivo do IST tem 2000 lugares. Devido às boas exibições da equipa o estádio tem tido quase sempre enchentes. Mesmo tendo em conta que os sócios têm entrada gratuita nos jogos, a receita não corresponde ao que seria expectável dada a ocupação do estádio.

Suspeitando de fraude, a direcção do CDIST decide instalar um sistema de controlo de acessos com barreiras controladas por cartões.



Controlo de acessos

1. Há um problema • Não temos receitas

2. Diagnóstico• Deveríamos ter receitas ⇒ Há espectadores sem bilhetes válidos

• Os bilhetes são impressos em papel (incluem logotipo do CDIST, jogo, data, número de série) ⇒ melhor controlo do fornecedor?

• Terão os porteiros muitos “amigos”?• Haverá produção ilegal de bilhetes em entidades “estranhas”?

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Controlo de acessos

3. Conceber a solução • Podendo o problema resultar de um ou de vários dos factores

enumerados vamos reforçar o controlo de entradas ⇒ Queremos um sistema de controlo de acessos com cartões

4. Implantar a solução• Especificar o sistema• Consultar o mercado / Escolher o fornecedor• Instalar o sistema• Formar os colaboradores• Operar e avaliar



Controlo de acessos

Queremos um sistema de controlo de acessos com cartões.• Que cartões?

– De papel com código de barras?– Com chip?– Com ou sem contacto?

• Como são as barreiras?– Torniquetes?– Portas?

• E, já agora, também queremos renovar o cartão de sócio– ?

“e, já agora” | “and, why not” ...

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A escolha da tecnologia não tem só razões tecnológicas (1)

• Quantos fornecedores de bilhetes há?– De papel: No país há dezenas/centenas.

– Electrónicos: No mundo há dezenas mas os cartões têm que ser lidos por validadores.

• Como é que um agente lê o bilhete?– De papel: À vista.

– Electrónico: Com um equipamento leitor.




• Como se lida com falhas do sistema?– Bilhetes de papel: Os bilhetes são controlados por

fiscais, não existe infraesturura tecnológica.

– Bilhetes electrónicos: Os leitores podem falhar ou serem avariados, a infraestrutura de rede ou os servidores podem falhar.

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A resistência da organização

• Como é que vão reagir os colaboradores?– Embora não o assumam explicitamente os colaboradores não

gostam de ser controlados

• Qual é a adesão dos departamentos– Podem evidenciar-se antagonismos entre vários departamentos

da organização pela propriedade ou contra um novo sistema

• É necessária a liderança da gestão de topo?



Avaliação da decisão

• A avaliação da decisão de mudança deverá ser feita com base na comparação

Custo < Benefício• Quer o custoquer o benefíciosão muitas vezes difíceis de

quantificar com precisão• Aproveitar a mudança para melhorar outros processos, ou outros

factores relevantes para a organização (por exemplo, a imagem com um novo cartão de sócio)

• Os adicionais por si só introduzem novas oportunidades e novos riscos

Síndrome do “e já agora”

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03Automatic Identification



• A logística e a gestão de operações

• Funções elementares de identificação

Plano

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A logística e a gestão de operações

• Produção – Deslocação – Armazenagem – Venda de objectos/produtos físicos

• Produção– Controlo de qualidade– Identificação do produto, do equipamento ou da peça/componente

• Deslocação, transporte– Seguimento

• Armazenagem– Identificação– Localização

• Venda– Detecção– Identificação



Identification

• “Visual” inspection – The object is identified by recognizing its image. It is the way human beings work but it is computationally demanding.

• Tagging – The object holds a tag or identifier which enables its identification. It is the most used method of identification.

• Visual inspection of tags – Recognize visual tags, e. g. license plate recognition. LPR

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Requirements of an identification system

• Requirements of an ID system– Speed or throughput– Cost– Complexity

• Characteristics of the objects– Physical characteristics – Size, weight, shape, material– Logical characteristics

Uniqueness – Are the objects unique? In which domain?



A história recente da identificaçãoNa cadeia de distribuição

• 1948 – Especificação do primeiro código de barras por Johanson, Bernard Silver e Norman Woodland (Drexel Inst. Tech.). (Patente de 1952 –Bulls eye code.)

– Identificação unívoca de produtos– Leitura de identificadores

• Alexander e Stietz (Sylvania) utilizam código de barras para identificar vagões.

• 1966 – Utilização comercial de códigos de barras.• 1980s – Generalização da utilização de códigos de barras.

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A história recente da identificaçãoRF/ID

• 1930s / 2ª Guerra Mundial – Utilização de radar para detectarobjectos.• 1948 – Harry Stockman. Communication by means of reflected power.• 1963 / 1967

– Robert Richardson. Remotely activated radio frequency powered devices.– J. P. Vinding, Interrogator-Responder Identification System.– Knogo/Sentry Tech., Sensormatic/Tyco e Checkpoint desenvolvem tags de 1 bit

para detecção de fraude• 1975

– Robert Freyman e Steven Depp. Short-range radio-telemetry for electronicidentification using modulated backscatter.

– Schlage/Honeywell produce the firtst RF identificationcard for access control.• 1980-1990 – Programas da Association of American Railroads e Container

Handling Cooperative.



The recent history of distribuiton automation

• 1932 – Wallace Flint thesis describes anautomated store management system based onpunched cards which supports

– Sales records

– Inventary control

– Costumer profiling

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References

• RFID – Radio Frequency Identification. StevenShepard. McGraw-Hill, 2005.



04Automatic Identification – Bar Codes

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Plano

• Características de um método de identificação

• Códigos de barras



Características de um método de identificação

• Características lógicas– Unicidade– Tolerância a faltas

• Características materiais– Legibilidade (humana ou automática)– Acoplamento ao objecto– Tempo de leitura– Complexidade dos leitores

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Códigos de barras

• A informação é codificada na largura ou espaçamento de barras paralelas

• A informação é impressa em tinta preta sobre fundo branco para criar zonas com reflectividades bem distintas

• Método de identificação automática económico– Código de barras ∼ €0,004

– Tags passivas de RF/ID ∼ €0,06 – €0,25



Códigos de barras

• Há muitas especificações de códigos de barrasExemplos de códigos lineares: Plessey, UPC, Codabar, Code 25 – Non-

interleaved 2 of 5, Code 25 – Interleaved 2 of 5, Code 39, Code 93, Code 128, Code 128A/B/C, Code 11, CPC Binary, DUN 14, EAN 2, EAN 5, EAN 8, EAN 13, GS1-128 (UCC/EAN-128), GS1 DataBar(RSS), ITF-14, Latent image barcode, Pharmacode, PLANET, POSTNET, OneCode, MSI, PostBar, RM4SCC / KIX, Telepen, etc.

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Código UPC

• Universal Product Code (UPC)

• Publicado em 1973 por um agrupamento de associações de indústrias e retalho para melhorar os processos de venda e controlo de stocks

• É mais usado nos EUA e no Canadá, na Europa são comuns os EAN



Codificação UPC (1)

• São codificados 12 dígitos decimais no formatoSLLLLLL MRRRRRRE

Bits de guardaS (start), E (End) – 101M (Middle) – 01010

DígitosL (Left), R (Right) – Cada um representado num código de 7 bits

L – PrefixoR – Código corrector de erros

Total: 95 bits (7,9 bits / digit)3 + 6×7 + 5 + 6×7 + 3 = 95 bits for 12 digits4 bits seriam suficientes para representar os dígitos [0,9].

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UPC Coding (2)

© wikipedia.org, 2007.



Codificação UPC (3)

Cada dígito é codificado num padrão de bits escolhido de modo a melhorar a taxa de reconhecimento

• Não pode ter mais de 4 zeros ou uns

• Deve ser “muito diferente” dos códigos dos outros dígitos

• A imagem deve poder ser varrida da esquerda para a direita ou emsentido contrário

• Os códigos produzem 2 barras e 2 espaços (grupos de 1s ou de 0s contíguos)

Total de barras = 30

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Codificação UPC (4)Codificação dos dígitos

• A imagem deve poderser varrida da esquerda para a direitaou em sentidocontrário (Codificaçãoem complemento para1).

111010000010119

100100001101118

100010001110117

101000001011116

100111001100015

101110001000114

100001001111013

110110000100112

110011000110011

111001000011010

Código RCódigo LDígito



Codificação UPC (5)Codificação dos dígitos

• As codificações dos dígitos também variam com a norma

Exemplo:– 0101111 (Na metade esquerda de um código UPC-A, ou paridade

ímpar na metade esquerda de um código EAN)

– 1010000 (Na metade direita de um código UPC-A, ou paridade ímparna metade direita de um código EAN)

– 0000101 (Paridade par na metade esquerda de um código EAN)

– 1111010 (Paridade par na metade direita de um código EAN)

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Codificação UPC (6)Prefixos

• 0, 1, 6, 7, 8, or 9: Para a maioria dos produtos.

• 2: Reservado para uso local na loja ou armazem para produtosvendidos a peso (ex. carne, fruta, vegetais).

• 3: Produtos farmacêuticos (National Drug Code).

• 4: Reservado para uso local na loja ou armazem (ex. cartões de fidelização ou cupões).

• 5: Cupões.

E a especificação continua …



Exercise (1)

• How many products can be registered with a standard UPC code?

5 Ls + 5 Rs = 10 digits, each one in [0,9].

There are 1010 diferent codes.

(We did not count with Land R.)

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Exercise (2)

• What is the overhead of digit coding in UPC?

Overhead = (Number of bits representing a digit− Minimal numberof bits to represent a digit) / Minimal number of bits to represent a digit

Overhead = (7-4) / 4 = 75%.

But the global overhead is bigger. How much it is? Why it is so large?



Referências

• RFID – Radio Frequency Identification Steven Shepard. McGraw-Hill, 2005. Part One.

• Barcode. http://en.wikipedia.org/wiki/Bar_code, 10 Out. 2007.

• Universal Product Code. http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Product_Code, 10 Out 2007.

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05Radio-Frequency Identification

Technologies



Plano

• Requisitos de uma tecnologia de identificação

• Tecnologia e funcionalidade

• Aplicações

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Requisitos de uma tecnologia de identificação

• Características funcionais– Identificação

– Direitos de acesso ou de utilização

• Características não funcionais– Tempo de transacção

– Dimensão (Tag / Objecto)

– Autonomia

– Robustez

– Meio ambiente (temperatura, humidade, materiais)

– Custo (Tag / Objecto)



Interface sem contacto com

Acoplamento electromagnético

proximidade ~ 60 cm m

indução rádio-frequência

cartões passivos cartões activos sensores RF

tags transponders

stickers

transacção ≈≈≈≈ mseg.

Interface com o equipamento terminal

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Reset Interface decomunicações

ROM Sistema operativo

Segurança

EEPROMAplicação

Parâmetros

RAM(área de trabalho)

Microprocessador

Arquitectura de um identificador inteligente



Technology constraints (1)

Exemplo: Sabendo que o protocolo de detecção e identificação de um vagão decorre durante 200 mse que o equipamento é detectável a 20 m de distância calcule a velocidade máxima a que o vagão pode passar junto ao detector.

Zona de detecção = 20 m + 20 m = 40 m

Velocidade = l / t = 40 m / 200 ms = 0,2 Km/s = 720 Km/h , o que é aceitável.

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Technology constraints (2)

• Frequency of communication

• Data protocols

• Antenna size and power

all affect identification time.



Aplicações

• Identificação de objectos, bens, produtos ou mercadorias

• Identificação de pessoas – Bilhética

• Identificação de veículos – Portagens

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AplicaçõesIdentificação de objectos, bens, produtos ou mercadorias

• Tags EPC (electronicproduct code)

• Exemplos: Distribuição (Wal Mart), comércio, lavandarias.



AplicaçõesIdentificação de pessoas

• Identificadores pessoais

• Controlo de acessos, bilhética

• Exemplos: Identificação de clientes, Transportes (Lisboa Viva, Andante).

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ApplicationsVehicle Identification

• Electronic toll collection

• The technology is known as Dedicated Short Range Communication –DSRC)

• Examples: Via Verde, Electronic License Plate



Referências

• RFID – Radio Frequency Identification Steven Shepard. McGraw-Hill, 2005.

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06Radio-Frequency Identification

Electronic Product Code (EPC)



Plan

• EPC

• EPC network

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Electronic Product Code (EPC)

• Esquema de codificação para substituir os códigos de barras

• Baixo custo• Seguimento de objectos por identificação RF• Pressupõe uma infraestrutura de serviços –serviço de

nomes• Proposto pelo MIT Auto-ID Center, consórcio da

indústria e universidades. Gerido pela EPCglobal, Inc. (grupo GS1 – promotor do código de barras UPC).



Exemplo: Códigos no EPC V1.3

Códigos especificados no cabeçalho (header):• General Identifier (GID) GID-96 – Versão do GS1 Global Trade

Item Number (GTIN)• GS1 Serial Shipping Container Code (SSCC) SSCC-96• GS1 Global Location Number (GLN), SGLN-96 SGLN-195 • GS1 Global Returnable Asset Identifier (GRAI) GRAI-96 GRAI-

170 • GS1 Global Individual Asset Identifier (GIAI) GIAI-96 GIAI-202• DoD (Departamento de Defesa) Construct DoD-96

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A Rede EPC

The EPC Network1. Adding identity to products 2. Adding identity to cases 3. Reading tags 4. Track & Trace (TT) System at work5. Object Name Service (ONS) at work6. Physical Markup Language (PML) at work7. Efficiency in Distribution8. Efficiency in Inventory9. Overstocking eliminated10. Consumer convenience



References

• RFID – Radio Frequency Identification. Steven Shepard. McGraw-Hill, 2005.

• Global RFID– The Value of the EPCglobal Network for Supply Chain Management. Schuster, Edmund W., Allen, Stuart J., Brock, David L. Springer Verlag, 2007.

• EPCglobal Tag Data Standards Version 1.4. GS1 EPCglobal. 11 June 2008.

• Identification and Tracking of Individuals and Social Networks using the Electronic Product Code on RFID Tags. Markus Hansen, Sebastian Meissner. IFIP Summer School, Karlstad, 2007.

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07Location Services



Plano

• O que é a localização ou o posicionamento?• História• Sistemas de posicionamento• Aplicações

– Navegação terrestre, marítima e aérea– Localização de pessoas e bens– Armas inteligentes

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O que é a localização?

• Localizar é identificar inequivocamente a posição geográfica

• As métricas de localização são– Proximidade de referências universais

Estou na ponte 25 de Abril

Estou a chegar a Lisboa

Estou em Portugal, na Europa

– Sistemas de coordenadas geográficas

(latitude, longitude, altitude)



Para que serve?

• Indicar inequivocamente uma posição• Prosseguir em direcção a um destino• Activar alarmes em tempo-real

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Navegação nos tempos modernos

• Auto-identificação das referências (Farois, rádio-farois, satélites)

• Observação electrónica das referências (rádio-farois, satélites, reconhecimento de imagens)



Pórticos / Portagens

• Reutilização de infraestruturasexistentes para pagamento de serviços

© Lawrence Klein – Sensor Technologies and Data Requirements for ITS. Artech House.

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Sistemas globais – Redes Celulares (1)

• Directiva “all automatic locationidentification” para chamadas de emergência da FCC (Enhanced 911 –E911)

• A rede obtém a localização do terminal pela triangulação a partir das localizações (bem conhecidas) das estações de base– A resolução é dependente da malha da

rede celular– Não tem ainda resolução comparável à

dos outros sensores– Permite calcular fluxos de tráfego e

obter informação para previsão

150 m300 m95%

50 m100 m67%

Localização pelo terminal

Localização pela rede

Percentagem de chamadas

United States Patent 6973319, Inventors: Richard Ormson(Berkshire, GB), Assignee: NEC Corporation (Tokyo)



Sistemas globais – Redes Celulares (2)

• Mais fiável em trajectos longos• Distinção entre os terminais em

veículos automóveis e os terminais em bicicletas e peões

• Algumas localizações exigem inferência a partir do trajecto

• Georreferenciação dependente da malha do operador de telecomunicações

• É possível inferir a ocorrência de congestões e incidentes a partir dos padrões de tráfego na rede celular

Zhijun Qiu, Peng Cheng. 2006.

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Sistema GPSNo satélite

• 24 satélites em 6 planos orbitais a 20.000 km de altitude• Cada satélite circunda a Terra duas vezes por dia

(velocidade orbital de 14.000 km/h)• Em cada ponto da Terra são visíveis pelo menos 4 satélites• Cada satélite

– Possui um relógio atómico (resolução de 1 ns)– Difunde o tempo e elementos da sua posição



Sistema GPSNo terminal terrestre

• A partir dos sinais de quatro satélites o receptor determinaas suas próprias coordenadas e o tempo– Sabendo a velocidade de propagação do sinal, a distância a cada

satélite é calculada pelo intervalo de tempo entre o instante local e o instante em que o sinal foi enviado

– A posição de cada satélite é calculada por descodificação da informação emitida e por consulta numa base de dados interna

– O receptor calcula a intersecção de quatro esferas, uma para cadasatélite

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Sistema GPSNo terminal terrestre

• Velocidade– Medidas duas posições em dois instantes de tempo aproximados

calcula-se a distância linear entre elas – d

v ≈ d / ∆t• Direcção do movimento

– Obtém-se pelo cálculo das diferenças em latitude, longitude e altitude das duas posições

• Distância percorrida– Somatório de distâncias lineares entre vários pontos de um trajecto



Sistemas de satélites para navegação

• GPS (USA, operacional desde 1993)• GLONASS (Rússia, operacional desde 1995)• Bei-Dou (China)

• 3 sistemas militares• Orientados para aplicação civil

• Na Europa– GNSS-1 / EGNOS (operacional desde 2003)– GNSS-2 / GALILEO (pensava-se que estaria operacionala partir

de 2008)

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Serviços que usam o serviço básico de localização

• Track & Trace de veículos e mercadorias• Balizas virtuais e áreas de exclusão• Padrões de condução e de prestação do serviço

• Cargas e descargas• Abastecimento de combustível• Cumprimento de trajectos

• Encaminhamento e definição de rotas• Factores de custo – Distância, tempo, custo (combustível +

portagens)



GNSS − Global Navigation Satellite System

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Serviços Galileo

• Open Service (OS)– Mercado de massa, serviço gratuito.

• Safety of Life Service (SoL)– Aplicações nos transportes onde existam vidas em risco

• Commercial Service (CS)– Acesso limitado com criptografia e autenticação

• Public Regulated Service (PRS)– Acesso restrito para segurança, como polícias, robusto a “jamming”,

aplicação em situações de crise• Search and Rescue Service (SAR)

– Alertas de emergência (precisão de metros) de acordo com IMO(International Maritime Organisation), ICAO(International Civil Aviation Organisation).



Tracking accuracy

Consider a vehicle equipped with a GPS terminal and GSM communications to a control centre. The vehicle sends its position to the control centre everyminute. The figure depicts the traject on a trip from A to B. (Each squarehas a resolution of 100 metres.

• What is the real distance between A and B?• What is the distance from A to B evaluated in the control center assuming

the vehicle speed is 60 Km/h?

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Sistemas Inteligentes de Transportes

• Exemplos portugueses



GPS Satellites

Inmarsat C Satellites

TCP/IP

External Entitieseg.: NEAFC, NAFO, CC origin

Centro de Controlo

LES

Patrol airplane

Patrol vesselFishing vessel

MONICAP BlueBox

Internet

Control Centre

X.25PPP

X.25Internet

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• 97 carreiras de autocarros e 5 de eléctricos. Aprox. 1000 veículos

• Pioneiro na Europa na utilização de rádio digital.

• Todos os veículos comunicam a sua posição cada 30 seg.

Benefícios• Aumento da segurança (Integração com PSP)

• Melhoria da regularidade do serviço

• Maior satisfação dos clientes com informação em tempo real aos utentes

• Integração com sistema de manutenção e gestão de ocorrências

Carris



• Instalado em 232 veículos dos CTT, dos quais 200 estão equipados com terminais PEGASUS de leitura de código de barras.

• A solução controla 3000 horários de chegada e partida de viaturas• Diminuiu em 2 semanas a disponibilidade dos dados • Melhor gestão dos contentores de grades (cerca de 8000) utilizados no

transporte dos objectos postais. • Eliminação dos desvios de contentores (250 eur cada contentor)

CTT Correios

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Exemplos práticos

• Serviços off-the-shelf (em modelo ASP) (InoSat, iZiTran)



08Mobile and personal devices

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Plan

• Applications

• Requirements

• Types of devices– PDAs, mobile phones

– Smart cards and tags



Aplicações

• Manter a comunicação com– locais remotos ou onde não existam infraestruturascom

cabos

– colaboradores com grande mobilidade

• Identificação de colaboradores

• Equipas de vendas, manutenção, transporte e distribuição no exterior da empresa, ou nas próprias instalações

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Requisitos

• Robustez

• Autonomia

• Usabilidade / Ergonomia

• Controlo de custos de comunicação

• Captura de dados

• Sincronização com os sistemas de informação da organização

• Integração com sistemas embarcados



Types of devices

• Personal assistants (PDA)

• Mobile phones

• Smart cards and tags

Convergence

mobile phone >< PDA

©S

ymbo

l

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Comunicações móveis

• Sem fios locais ou globais– Locais: WiFi

– Globais: GSM, GPRS, Tetra, CDMA, UMTS, satélite

• Comutação automática entre redes para reduzir os custos de comunicação

• Serviços da rede– Voz

– Dados por modem ou por serviço dedicado (SMS, MMS, “Internet” – WAP, Internet Protocols (IP))

©S

ymbo

l



Types of electronic cards

• Memory cards

• Smart cards– Microprocessor-based

– Application-oriented• Identification / criptography

• Access to services (events, mass transist, etc.)

• Banking (debit and credit cards)

• Telecommunications (SIM cards)

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Main blocks of a chip card

Security

Memory

Functionality

Interface



Card-based systemsImplementation steps

Architectureand

FunctionalRequirements

SecurityModel

Standards,Technologies

andMarket

TerminalEquipment

andNetwork

InformationSystem

andSystem

Integration

Operation

Architecture Technology & Standards Implementation

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References

• Mobile Messaging Technologies and Services –SMS, EMS and MMS. Gwenaël Le Bodic. John Wiley & Sons, 2003.

• Smart Cards. José L. Zoreda, José M. Otón. Artech House, 1994.



09Ambient Intelligence

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Plan

Ambient Intelligence, Responsive Environments

• Sensor networks

• Smart materials



Setting up a Sensor Network

© Gustavo Dias, 2005

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Vittal Rao, ICISIP '04



Characteristics of Sensor Networks

• Network– Low data rate (Low-Rate Wireless Personal Area

Network – LR-WPAN)

– Short range links without a preexisting infrastructure

• Node– Some form of sensing

– Remote location or truly embedded “inteligence”→Invisible computers (Norman 1998)

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Performance Objectives

• Low power consumption

• Low cost

• Worldwide availability

• Security

• Low data throughput

• Relaxed message latency

• Low mobility



Applications of Sensor Networks

• Industrial control and monitoring• Home automation and consumer electronics

• Security and military sensing

• Asset track and supply chain management• Agriculture and environmental sensing

• Health monitoring

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Industrial control and monitoring (1)

• State and condition of valves and equipments• Monitoring of stored materials (temperature,

humidity, pressure); prediction of componentfailure

• Detection of dangerous materials• Monitoring and control of moving machinery

• Relatively low data throughput• Very high reliability



Industrial control and monitoring (2)

• Smart Factory– Smart Connected Control Platform (SCCP) from

Fraunhofer Institute for Intelligent Analysis and Information Systems (IAIS)

– On-demand preventive maintenance

– Self-warning equipments

– More flexible production

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Smart Materials

• Materials that have one or more properties that canbe significantly altered

• Piezoelectric materials, magneto-rheostaticmaterials, electro-rheostatic materials, and shape memory alloys.

• Applications from

flexible materials to sensors

A smart fluid with variable viscosity developed in labs at theMichigan Institute of Technology.



References

• Wireless Sensor Networks. Edgar H. Gallaway Jr. Auerbach Publ., 2004.

• www.sensornetworks.net.au• Design and Implementation of Wireless Sensor Based-

Monitoring System for Smart Factory. Seok Cheol Lee, Tae Gun Jeon, Hyun-Suk Hwang and Chang-Soo Kim. Computational Science and Its Applications –ICCSA 2007.

• eSMART. University of Alberta. http://www.cs.ualberta.ca/~database/MEMS/sma_mems/index2.html

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Alberto Ramos da Cunha

tecnologias de informação e comunicação para logística · – a densidade de transistores...

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