Central Machine-To-Machine

1o: Trabalho: 5W2H

• Nome do Projeto:
  • Central Machine-To-Machine
  • Arquivo:CentralM2M.odg

Machines

• M1 - Iluminação
• M2 - Ar-condicionado
• M3 - Irrigaçao
• M4 - Alarmes
• M5 - Consumo
• M6 - Câmeras
• M7 - Satélite
• M8 - Veículo
• M9 - Alimentador automatico

What

• 1. Qual o objetivo deste projeto?
  • Construir uma central de operações que permita controlar vários equipamentos. As ações poderão ser executadas num painel convencional como um desktop ou ainda pela interface de um dispositivo móvel.
  • As interações com os equipamentos se darão por um protocolo padrão como Arduino, Raspberry ou PIC.
  • É baseado no M2M (Machine to Machine), termo amplo que pode ser usado para descrever qualquer tecnologia que permita a comunicação automatizada entre dispositivos mecânicos ou eletrônicos, cabeados (wired) ou sem fio (wireless). M2M permite que máquinas em rede troquem informações e executem ações sem a assistência manual de humanos.

• 2 Quais os maiores desafios, na sua opinião, para se realizar este trabalho?
  • Criar um protocolo padrão para comunicação com cada dispositivo
  • Atender ao maior número póssível de machines
  • Conseguir integrar todas as soluções num único painel
  • Implementar para um número muito diversificado de equipamentos
  • Garantir a sincronização entre os sinais enviados pelos diversos sensores
  • Armazenar os dados em tempo real

• 3. Quais os conhecimentos básicos que devemos ter para se implementar este projeto?
  • Programação em PIC, Raspberry, PLC ou Arduino
  • Desenvolvimento de aplicações para dispositivos móveis. Ex. Android
  • Conhecimentos em Banco de Dados
  • Computação em nuvem
  • Interface com sensores dos mais variados
  • Modelagem de Dados
  • Protocolos de comunicação como Bluetooth, ZigBee, WiFi, 3G ou RFId

• 4. Quais soluções similares existem no mercado? Julia Siqueira Costa (03/12)
  • [Pesquisar sobre soluções do mundo que sejam próximas da proposta deste projeto. Apontar nome da solução, fornecedor e características]
  • Scada - Supervisory Control and Data Acquisition

• SoFT4U Informática e Publicidade LTDA.

Uma empresa paulista chamada Soft4u já colocou no mercado um software que proporciona aos seus clientes a comodidade de controlar todos os aparelhos que têm em casa. O portal Soft4u está oferecendo para os internautas a casa do futuro, projeto que surgiu do desenvolvimento de softwares que permitem que a pessoa controle alguns eletrodomésticos, a iluminação dos cômodos e equipamentos de segurança de uma casa via computador, a partir de qualquer base.O portal (www.soft4u.com.br) está oferecendo, via Internet, as ferramentas para que o usuário tenha total controle sobre uma casa ou empresa.O kit de aplicativos da casa do futuro, que serão instalados nas tomadas em que se liga televisor, vídeo, aparelho de som, abajures, luminárias, liquidificador e outros são de simples instalação, no sistema plug e use. No pacote vêm, ainda, um chaveiro, que é alarme, e um controle remoto universal. O kit custa R$ 1.685,00, com pagamento para 30 dias. Para manter a conexão via portal e garantir suporte, o usuário da casa do futuro paga uma taxa mensal de R$ 26,50. Os softwares são desenvolvidos pela empresa e vêm em língua portuguesa e a instalação dos módulos não exige qualquer tipo de fiação ou extensão. Características: o usuário deve entrar no portal, criar um site e um login para poder baixar o programa, comprar o kit de aplicativos, todos do tipo plug e use, e pagar uma taxa mensal para manter a casa sob controle diuturnamente, via rede. Instalados o programa e os aplicativos, basta o usuário colocar sua senha na tela para poder controlar a casa a partir de qualquer computador, até de um notebook. Por enquanto estão oferecendo ao mercado apenas os kits, mas brevemente estará disponibilizando os módulos liga/desliga e os de controle de luz em unidades, para que o usuário possa dispor de aplicativos para todos eletrodomésticos, eletroeletrônicos e interruptores da casa. A Soft4U também desenvolveu o programa WebCam4U 1.0, que, segundo Teixeira, é um software com o qual o usuário faz pessoalmente a vigilância de uma casa ou empresa pela Internet. Este software tem um kit que traz sensores e câmeras digitais, podendo tudo ser controlado por meio da web, também a partir de qualquer equipamento, em qualquer lugar.Todos os softwares desenvolvidos pela empresa, segundo seu diretor, são desenvolvidos no Brasil,em português e têm versões em inglês.

• Panasonic

A Panasonic desenvolveu um novo aplicativo para Android chamado “Panasonic Smart App”. O programa utilizou a tecnologia NFC e irá interagir com os aparelhos especialmente desenvolvidos pela empresa. Graças a este aplicativo inteligente e a tecnologia NFC, as pessoas podem enviar a configuração do tempo para a panela de arroz, forno de microondas 3 Star da linha Bistro ou usar o Cloud Computing para pesquisar receitas, e informações úteis sobre o smartphone. O aplicativo estará disponível gratuitamente no site da Panasonic para aparelhos com sistema Android. A empresa explica em seu comunicado que o Panasonic Smart App é um serviço na nuvem, onde os usuários podem baixar atualizações e informações - como receitas ou configurações do dispositivo - a partir do servidor a qualquer momento.

• TR Soluções

O Oráculuz, desenvolvido pela TR Soluções, empresa que faz parte do Programa de Incubação da INCIT (Incubadora de Empresas de Base Tecnológica de Itajubá), é um aplicativo que ajuda a entender a conta de energia elétrica e, se for o caso, a adotar medidas para reduzir o seu consumo mensal. O Oráculuz explica o consumo de energia de uma casa a partir das características dos eletrodomésticos disponíveis no local. Para utilizar o aplicativo, o usuário tem a opção de marcar todos os equipamentos que possui, como geladeira, aparelho de TV, computador, entre outros. Com as informações fornecidas o programa gera gráficos dos gastos, definindo quanto cada aparelho está usando e como é possível diminuir esse consumo. Para calcular o tempo que cada eletrodoméstico fica ligado na casa dos usuários o aplicativo utiliza dados de uma pesquisa realizada em 2007 pelo PROCEL (Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica). Ele também faz simulações em relação à compra ou troca de algum eletrodoméstico, prevendo qual será o impacto no valor da conta energia.

Why

• 1. Porque é interessante desenvolver este projeto?
  • Porque M2M é uma das tendëncias futuras e uma das maiores aplicações é a telemetria, que tem sido usada desde o século passado para transmitir dados operacionais
  • Entre outras aplicações, podemos citar:
    • Entretenimento
    • Segurança e Vigilância
    • Gerenciamento de Frota
    • Comando de máquinas
    • Vendas e Pagamento
    • Área de Saúde
    • Automação residencial - Domótica
    • Chão de fábrica - Indústria

• 2. Porque se deve usar a tecnologia escolhida? Ingrid Brauner (03/12)
  • Ao escolhermos um projeto que utiliza um microcontrolador ao invés de projetos digitais tradicionais, ganhamos na questão funcionalidade, pois ele já possui circuitos eletrônicos internos que facilitam o processo, como memoria de programa, memoria de dados, portas de entrada e saída de sinais, portas lógicas, etc.
  • Além disso, ocorrem reduções em várias áreas, tais como: custos, consumo de energia e tamanho. Em contrapartida temos o aumento da proteção do software, e podemos facilmente implementá-lo através da programação.
  • No projeto M2M que será realizado, temos a opção de utilizar 4 desses microcontroladores. São eles:
    • PIC
    • Arduino
    • Raspberry
    • PLC
  • É importante ter uma base do que é cada um deles, como funcionam, custos e a capacidade de armazenamento que possuem. A primeiro momento, uma introdução será feita sobre o PIC e o Arduino, que são os principais, e mais fáceis, microcontroladores que os alunos da universidade tem acesso hoje.
  • PIC - Apesar de ser visto como um microcontrolador, possui todas as suas características internas de um microprocessador. Possui uma memoria de programação bastante extensa, podendo ser gravada ate 1000 vezes sem precisar ser limpada, possui ainda uma memoria RAM de cerca de 224 bytes para variáveis do programa, e mais 128 bytes para a gravação de dados permanentes. Apesar de possuir todos esses dispositivos, seu espaço é extremamente pequeno, e isso atrai várias pessoas a seu uso. O PIC possui apenas 35 instruções, isso é bom observado do lado de que tem assim fácil aprendizado, mas devido o fato de ter poucas funções, a pessoa que o manuseia deve ter um bom entendimento sobre programação, para que possa desenvolve-lo mais. Preço aproximado - varia de R$5,00 (mais simples) a R$29,00
  • Arduino - É bastante utilizado por pessoas com conhecimento bastante básico em programação, pelo fato de utilizar de um modelo bem simples para programação, além de ter um número grande de pessoas com bom conhecimento de seu funcionamento. Outro fator é o de que caiu no gosto de programadores e, principalmente de estudantes, o que fez com que seu preço baixasse um pouco. Pelo fato de ser um hardware livre, várias "cópias" foram feitas e são hoje vendidas a preços muito mais acessíveis do que o Arduino oficial. Hoje na UFU, os estudantes estudam muita as linguagens C/C++, que é a mesma que o Arduino utiliza, tornando-o assim de ainda mais fácil manuseio. Um fator ruim no Arduino é que perde um mercado mais maduro, devido seu tamanho. Possui uma capacidade de apenas 64k de memoria flash e apenas 4k de memoria RAM. o que faz com que projetos maiores e com programações de mais alto nível optem por opções alternativas de microcontroladores. Preço aproximado - R$55,00

• Ajuda:
  • Smart Grid
  • Banco de Dados
  • SMS e MMS
  • Cloud Computing
  • Android
  • Bluetooth, ZigBee, WiFi e 3G
  • NFC e RFId
  • Reconhecimento de voz
  • Redes Locais

Who

• 1. Quem pode se beneficiar deste projeto? Vitor Becaro (03/12)
  • [Explicar quem (pessoas, empresas, segmentos) será beneficiado pelos resultados deste projeto]
  • Pessoas:
    • Leituristas, apontadores, coletores de dados, vigias, enfermeiros, médicos, policiais, donas-de-casa, engenheiros, técnicos, meteorologistas
  • Empresas:
    • Segurança, Transportadoras, indústrias, escolas, hospitais, lojas, seguro, residências, concessionárias de gás, energia e água, operadoras
  • Segmentos:
    • Pessoal, comercial, industrial, educacional, saúde.

Este projeto está voltado para melhor conforto tanto de iluminação externa como interna. Para tanto, iluminadores inteligentes controlarão a luminosidade do ambiente, de acordo com a variação de lumens do local pré-determinada pelo cliente. O sistema garantirá, através de sensores luminosos, que esses lumens não variem. Assim, acreditamos que esse projeto poderá beneficiar todos aqueles que busquem um sistema de iluminação inteligente, o qual poderia ser aplicado em escolas, hospitais, e uso doméstico, por exemplo.

• 2. Quem poderá operar o sistema? Yasmin Carrara (03/12)
  • [Pessoas, equipamentos ou outros sistemas que interagirão com a Central M2M]
  • Leituristas, apontadores, coletores de dados, vigias, enfermeiros, policiais, empregada doméstica,
    • Medidores de ǵas, de água, de energia, painel de comando, sistemas de supervisão, sistema de segurança

• 3. Quem deverá participar do desenvolvimento do sistema? Flaviana Amélia Possancini (03/12)
  • [Especificar todos os profissionais que direta ou indiretamente contribuirão para que o projeto se torne realidade]
  • Especialista em programação para a codificação dos projetos
  • Engenheiro mecânicos
  • Engenheiro eletricista
  • Engenheiro ?
  • Colaboração do professor:
    • Designer do site
    • Administrador de Banco de Dados
    • Advogado
    • Financeiro
    • Administrador
    • ??

• 4. Quais elementos fazem parte do sistema?
  • Os componentes chave para sistemas M2M são:
    • Sensores
    • RFID, redes Wi-Fi ou links de comunicação via tecnologia celular - Sistemas de comunicação
    • Banco de Dados
    • Software de Computação autônoma
    • Equipamentos dos mais diversos

Where

• Onde os dados serão inseridos? Complexas interfaces Letícia Azevedo Pereira (03/12)
  • Interfaces físicas: teclado, mouse, câmeras
  • Ajuda Professor:
  • Sensor de temperatura
  • Sensor de umidade
  • Sensor de luz
  • Sensor de velocidade
  • Tela Touch-Screen
  • Disco rígido
  • Leitor de digital
  • Microfone - Reconhecimento de voz

• Onde os dados serão externalizados, publicados? Nayara Evangelista Da Silva (03/12)
  • Monitores
  • Medidores, Ex:relógios;
  • Impressoras
  • Ajuda Professor:
  • Alarmes
  • Cämeras
  • Disco rígido
  • Pivô de irrigação
  • Lâmpadas
  • Ar-condicionado
  • Roda, Freio, painel do carro, ignição

• Onde esta aplicação poderá ser usada? Alice Golva (03/12)
  • Essa aplicação poderá ser usada em residências. Pela central será possível controlar, por exemplo:
    • a iluminação (acender as luzes do jardim mesmo longe de casa, desligar a lâmpada do quarto quando já estiver deitado, etc);
    • o ar-condicionado (aumentar ou diminuir a temperatura de um cômodo sem estar no mesmo);
    • a irrigação (ligar/desligar à distância um irrigador de jardim, ou ativar o modo automático);
    • alarmes (ativar/desativar os alarmes de segurança de uma casa);
    • câmeras (ligar/desligar/regular o ângulo das câmeras de segurança).

• Onde os dados serão armazenadas? Banco de Dados Camila Beloti (03/12)
  • [Estudar os ambientes ou tecnologias que poderão suportar os dados resultantes deste sistema]
  • Disco Rígido
  • Banco de Dados
  • Big Data
  • Cloud Computing

• Onde o software deverá ser hospedado? Cloud Computing Lara Braz (03/12)
  • [Estudar os ambientes ou tecnologias que poderão suportar o sistema executável e seus arquivos correspondentes]
  • Cloud computing, ou computação em nuvem, se refere, essencialmente, à ideia de utilizarmos, em qualquer lugar e independente de plataforma, as mais variadas aplicações por meio da internet com a mesma facilidade de tê-las instaladas em nossos próprios computadores.
  • Neste projeto Machine to Machine, esta tecnologia será muito útil, pois é interessante para o cliente poder controlar as diversas funcionalidades do sistema de sua casa através de um computador ou smartphone qualquer, sem ser necessário ter um software instalado em seu dispositivo, apenas acessando a rede. Esta tecnologia facilita a manutenção e também o controle do sistema por parte do proprietário da casa ou até mesmo por algum funcionário.
  • Ao fornecedor da aplicação (cloud computing) cabe todas as tarefas de desenvolvimento, armazenamento, manutenção, atualização, backup, etc. O usuário não precisa se preocupar com nenhum destes aspectos, apenas com a conexão à internet e utilizar.
  • É necessário considerar aspectos de segurança, monitoramento, comunicação, treinamento, entre outros. Este planejamento é importante para avaliar inclusive se a solução híbrida vale a pena. Esta solução híbrida permite que determinadas aplicações sejam direcionadas às nuvens públicas, enquanto que outras, normalmente mais críticas, permanecem sob a responsabilidade de sua nuvem privada. Pode haver também recursos que funcionam em sistemas locais, complementando o que está nas nuvens.

When

• 1. Em quanto tempo pretende desenvolver o sistema?
  • Este sistema tem previsão de desenvolvimento para 4 meses a contar de hoje (26/11). Um tempo maior que esse inviabiliza sua implementação porque existem soluções sendo desenvolvidas e espera-se que até no máximo 6 meses se possa colocar este projeto em funcionamento.

• 2. Quais serão as fases e em quanto tempo cada uma? Ciro Junqueira (03/12)
  • [Avaliar as fases de desenvolvimento de um sistema e as etapas específicas para este projeto]
  • (2 semanas) Análise Econômica
  • (2 semanas) Análise de requisitos de software
  • (2 semanas) Especificação
  • (2 semanas) Arquitetura de Software
  • (4 semanas) Implementação (ou codificação)
  • (1 semana ) Teste
  • (1 semana ) Documentação
  • (1 semana ) Suporte e Treinamento de Software
  • (1 semana ) Manutenção

How

• 1. Como será dividido o desenvolvimento do sistema?
  • [Entender como se pode organizar as divisões de trabalho para se implementar o sistema]
  • Levantamento dos requisitos
  • Análise dos requisitos
  • Especificação dos requisitos
  • Validação dos requisitos
  • Especificação dos diagramas
  • Construção do protótipo
  • Avaliação e atualização do protótipo
  • Implementação (ou codificação)
  • Teste
  • Documentação
  • Manutenção

• 2. Como será feita a entrada de dados? Vitor Andrade (03/12)
  • [Imaginar de que maneira as telas poderão ser montadas para se proceder ao solicitado acima]
  • Manual: Por meio de menus construidos para desktops e para dispositivos móveis
  • Automática: Sensores acoplados aos equipamentos

• 4. Descreva a 1a. funcionalidade? Lucas Borges Reis Costa (03/12)
  • 01. Cadastrar usuários

• 5. Descreva a 2a. funcionalidade? Leandro David Andrade (03/12)
  • 02. Logar no sistema

• 6. Descreva a 3a. funcionalidade? Kaike Alves (03/12)
  • 03. Cadastrar dispositivos

• 7. Descreva a 4a. funcionalidade? Pedro Henrique Bernardes (03/12)
  • 04. Cadastrar Perfil dos equipamentos

• 8. Descreva a 5a. funcionalidade? Pedro Paulo Paulino (03/12)
  • 05. Controlar Iluminação
    • 06. Ligar Lâmpada
    • 07. Apagar lâmpada
    • 08. Reduzir iluminação
    • 09. Aumentar iluminação

• 9. Descreva a 6a. funcionalidade? Wanderson Maia (03/12)
  • 10. Controlar Ar-Condicionado
    • 11. Ligar Ar-Condicionado
    • 12. Desligar Ar-Condicionado
    • 13. Desligar com temporizador
    • 14. Ligar com temporizados

• 10. Descreva a 7a. funcionalidade? Fabio Sakamoto Tatsuro (03/12)
  • 15. Monitorar Câmeras
    • 16. Monitorar ambiente
    • 17. Girar câmeras
    • 18. Detectar movimento

• 11. Descreva a 8a. funcionalidade?
  • 19. Ativar alarmes
  • 20. Desativar alarmes

• 12. Descreva a 9a. funcionalidade?
  • 21. Ativar alarmes
  • 22. Desativar alarmes

• 13. Descreva a 10a. funcionalidade?
  • 23. Ativar pivô
  • 24. Desligar pivô
  • 25. Ativar com temporizador

• 14. Descreva a 11a. funcionalidade?
  • 26. Ativar medição de energia
  • 27. Ativar medição de gás
  • 28. Ativar medição de água
  • 29. Desativar medição de energia
  • 30. Desativar medição de gás
  • 31. Desativar medição de água
  • 32. Gerar relatório de consumo de energia
  • 33. Gerar relatório de consumo de gás
  • 34. Gerar relatório de consumo de água

• 15. Descreva a 12a. funcionalidade?
  • 35. Ativar satélites
  • 36. Desativar satélites

• 16. Descreva a 13a. funcionalidade?
  • 37. Gerar relatórios
    • 38. Locais
    • 39. Usuários
    • 40. Perfis
    • 41. Dispositivos

• Resumo das funções:
  • 01. Cadastrar usuários
  • 02. Logar no sistema
  • 03. Cadastrar dispositivos
  • 04. Cadastrar Perfil dos equipamentos
  • 05. Controlar Iluminação
  • 06. Ligar Lâmpada
  • 07. Apagar lâmpada
  • 08. Reduzir iluminação
  • 09. Aumentar iluminação
  • 10. Controlar Ar-Condicionado
  • 11. Ligar Ar-Condicionado
  • 12. Desligar Ar-Condicionado
  • 13. Desligar com temporizador
  • 14. Ligar com temporizados
  • 15. Monitorar Câmeras
  • 16. Monitorar ambiente
  • 17. Girar câmeras
  • 18. Detectar movimento
  • 19. Ativar alarmes
  • 20. Desativar alarmes
  • 21. Ativar alarmes
  • 22. Desativar alarmes
  • 23. Ativar pivô
  • 24. Desligar pivô
  • 25. Ativar com temporizador
  • 26. Ativar medição de energia
  • 27. Ativar medição de gás
  • 28. Ativar medição de água
  • 29. Desativar medição de energia
  • 30. Desativar medição de gás
  • 31. Desativar medição de água
  • 32. Gerar relatório de consumo de energia
  • 33. Gerar relatório de consumo de gás
  • 34. Gerar relatório de consumo de água
  • 35. Ativar satélites
  • 36. Desativar satélites
  • 37. Gerar relatórios
  • 38. Locais
  • 39. Usuários
  • 40. Perfis
  • 41. Dispositivos

How much

• 1. Quanto deverá custar o sistema? Raniel Souto (03/12)
  • O preço do sistema varia de acordo com os módulos habilitados, podendo custar milhares de reais. Vivemos a era dos produtos premium e dos produtos personalizados.
  • Uma estimativa de custo do desenvolvimento será dada. Para o planejamento inicial inicial, temos uma estimativa em horas-homem gastas por cerca de 40 alunos, no período de 4 meses. Precisamos levar em conta também quanto de receita será gasta em Marketing e qual o volume de vendas estimado. Qual será o modelo de venda proposto? Teremos uma licença/assinatura mensal ou anual a ser cobrada? Custos de manutenção, garantia? Existirá subsídios do governo ou busca por capital de terceiros? A partir dessas e de mais algumas informações poderemos ter uma estimativa aproximada do preço final do nosso sistema.

• 1. Quantas pessoas deverão ser usadas? Vinícius Dantas (03/12)
  • [Dimensionar com base no que deve ser feito quais os recursos humanos necessários]

• 1. Qual deverá ser o preço de aquisição do seu software para o usuário final? Marcelo Malagutti Ricci (03/12)
  • [Quanto imagina que um usuário poderá pagar por esse serviço (aquisição e recorrente]

DFD - Diagrama de Fluxo de Dados

• 

DER - Diagrama Entidade-Relacionamento

• DER - Central M2M