Dentre os resultados ambientais obtidos, vale ressaltar o principal: a consciˆencia do descarte correto de bateria, que foi de suma importˆancia para a equipe visando gerar o m´ınimo de impacto ambiental com o trabalho.
O consumo energ´etico do dispositivo tamb´em gera um gasto relativamente pequeno de bateria, e as mesmas s˜ao recarreg´aveis, resultando em um menor descarte de produtos ao meio ambiente.
5.4 RESULTADOS SOCIAIS
O objetivo principal do dispositivo ´e o de assegurar aos clientes que seus pertences e bens pessoais sejam devidamente monitorados. Este objetivo foi atingido com sucesso e a equipe se sente feliz de realizar o seu primeiro estudo de um poss´ıvel produto que poder´a facilitar a localiza¸c˜ao e recupera¸c˜ao de tudo aquilo que for importante para seus clientes.
5.5 TESTES FINAIS
Ap´os a realiza¸c˜ao do desenvolvimento do design das placas, passamos por um processo de escolha do fornecedor que atendesse as demandas do projeto e cumprisse as datas requeridas. Na sess˜ao de custos, discutiremos com mais profundidade como esse processo ocorreu. Ap´os muita pesquisa, definimos a PCBway como a empresa respons´avel por fabricar as placas dos nossos m´odulos. O resultado pode ser observado na Figura 68 e na Figura 69.
Figura 68 – Placa GPS - Prot´otipo Final
Figura 69 – Placa GPRS - Prot´otipo Final
Fonte: Autoria pr´opria
Primeiramente, objetivou-se test´a-las separadamente utilizando-se vers˜oes preliminares de software que n˜ao levavam em conta todas as entradas e sa´ıdas do projeto. A placa de GPS foi testada sem problemas, mostrando boa performance mesmo levando em considera¸c˜ao a instabilidade do tempo em Curitiba. Percebeu-se uma melhora significativa na obten¸c˜ao de sinal comparado com o kit GPS utilizado na primeira etapa do projeto.
Na realiza¸c˜ao dos testes para a placa de GPRS, algumas falhas de projeto foram detectadas, necessitando altera¸c˜oes em circuitos pontuais. Ap´os a analise e corre¸c˜ao dos problemas el´etricos, as mensagens puderam ser enviadas para o servidor.
Dando continuidade aos testes, pode-se verificar que as strings recebidas no servidor n˜ao continham todas as informa¸c˜oes. Durante a an´alise do que poderia estar errado, detectou-se que a arquitetura de hardware implementada no prot´otipo final n˜ao aceitava a inser¸c˜ao de espa¸cos entre os caracteres, logo, tanto o firmware quanto o software do servidor tiveram que ser modificados para corrigir estas mudan¸cas. Ap´os todas as a¸c˜oes tomadas, a solu¸c˜ao final foi testada e concluiu-se que o projeto desenvolvido funcionou como o esperado.
para as placas. Como j´a descrito anteriormente, a placa foi constru´ıda por uma impressora 3D e pode-se observar o resultado na Figura 70 e na Figura 71.
Figura 70 – Embalagem com a tampa - Prot´otipo Final
Figura 71 – Embalagem sem a tampa - Prot´otipo Final
Fonte: Autoria pr´opria
Como etapa final, realizou-se a montagem das placas na embalagem e realizaram-se novamente os testes para ver se n˜ao havia nenhum problema de sinal ou conex˜ao. J´a nos testes finais, obtivemos todos os resultados planejados durante o desenvolvimento, pois desde o hardware das placas at´e o aplicativo funcionaram como o esperado. O resultado final pode ser visto com mais detalhes na Figura 72.
Figura 72 – Prot´otipo Final
Fonte: Autoria pr´opria
Por fim, realizou-se alguns testes de exaust˜ao para verificar a durabilidade da bateria. Ao longo destes teste, constatou-se que a sua durabilidade m´edia ´e de aproximadamente 40 horas, o que ´e um resultado bem aceit´avel diante do que foi proposto.
5.6 CONSIDERA¸C ˜OES
Ap´os o desenvolvimento do projeto, recebimento das pe¸cas e seus respectivos testes, conclui-se que as requisi¸c˜oes t´ecnicas foram atendidas. Por´em, existiram diversas dificuldades durante o processo de desenvolvimento, como:
• Vale ressaltar a limita¸c˜ao financeira do projeto, todas as etapas de or¸camento e execu¸c˜ao foram demasiadamente custosas, tanto em tempo como em dinheiro. No pr´oximo cap´ıtulo iremos descrever quais foram os custos e proje¸c˜oes do projeto.
• O trabalho de pesquisa bibliogr´afica e estudo das especifica¸c˜oes t´ecnicas de cada compo- nente foram um ponto de dificuldade, muitos componentes tinham documenta¸c˜ao com poucos detalhes e de dif´ıcil acesso. Todavia, o trabalho minucioso da equipe mostrou frutos, j´a que todas as espeficica¸c˜oes funcionaram no primeiro prot´otipo desenvolvido e mostraram desempenho superior ao utilizado na etapa de valida¸c˜ao de conceito.
• A sensibilidade na aquisi¸c˜ao de dados do m´odulo de GPS e na transmiss˜ao de dados do m´odulo de GPRS tiveram impacto negativo no desenvolvimento, pois o clima na cidade
6 CUSTOS
Ao longo do projeto, definiu-se quais seriam as diretivas para a parte or¸cament´aria. Na primeira etapa do projeto, com o objetivo de provar o conceito, foram gastos 74 d´olares na compra dos m´odulos citados anteriormente. Para o desenvolvimento do prot´otipo final, objetivou-se por produtos de qualidade e que pudessem entregar o melhor para o cliente final. Em rela¸c˜ao aos custos, o principal problema encontrado foi na parte de fabrica¸c˜ao das placas dos m´odulos, principalmente por exigir m˜ao de obra profissional para atender todas as espeficica¸c˜oes descritas no cap´ıtulo de desenvolvimento. Entretanto, outros problemas foram encontrados na parte log´ıstica e prazos de entrega, j´a que foram poucas as empresas que conseguiram disponibilizar um or¸camento adequado. Apenas para realizar os or¸camentos em empresas nacionais, o tempo proposto para desenvolvimento do projeto por inteiro expirou e o agravante foi o valor, cerca de 1000 d´olares sem frete e apenas uma placa de cada tipo.
A partir de uma nova dire¸c˜ao de desenvolvimento, optou-se realizar toda a fabrica¸c˜ao em alguma empresa estrangeira. Dentre todas as op¸c˜oes, a empresa chinesa PCBway foi escolhida por atender todas as especifica¸c˜oes, ter os melhores prazos e oferecer o melhor pre¸co (cerca de 800 d´olares a menos do que era ofertado pelas empresas nacionais). Dessa forma, foi poss´ıvel tornar o projeto vi´avel dentro da realidade financeira da equipe. A ´unica limita¸c˜ao da empresa chinesa foi a indisponibilidade de fabricar apenas uma amostra de cada prot´otipo, exigindo que a equipe comprasse 5 placas de cada m´odulo.
Pode-se observar na Tabela 11 e na Tabela 12, os valores gastos no projeto para trazer 5 unidades de cada pe¸ca para o Brasil e tamb´em os valores se as placas fossem escaladas.
Tabela 11 – Tabela dos custos da placa GPS.
Placa GPS (Por unidade) 5 un 500 un 1000 un 5000 un 8000 un Custo de confec¸c˜ao $ 1,00 $ 0,68 $ 0,41 $ 0,30 $ 0,29 Custo montagem e componentes $ 29,60 $ 8,88 $ 8,74 $ 7,59 $ 7,59 Custo envio $ 0,60 $ 0,02 $ 0,01 $ 0,01 $ 0,01 Porcentagem impostos 30% 30% 30% 30% 30% TOTAL $ 40,56 $ 12,45 $ 11,91 $ 10,27 $ 10,26
Fonte: Autoria pr´opria
Na Tabela 13 e no gr´afico mostrado na Figura 73, observa-se quais seriam os valores e proje¸c˜oes para o produto como um todo, levando em considera¸c˜ao todos os gastos para confec¸c˜ao e montagem das placas.
Por fim, realizando uma an´alise dos valores expostos, concluiu-se que realizando a escala do produto teria-se uma economia de cerca de 160 % comparando os lotes de 5 e 500 unidades. Outro ponto importante de ser ressaltado ´e que o prot´otipo final, se fabricado em
Tabela 12 – Tabela dos custos da placa GPRS.
Placa GPRS (Por unidade) 5 un 500 un 1000 un 5000 un 8000 un Custo confec¸c˜ao $ 1,00 $ 0,68 $ 0,41 $ 0,30 $ 0,29 Custo montagem $ 51,60 $ 15,67 $ 15,10 $ 14,87 $ 14,87 Custo bateria $ 4,00 $ 2,50 $ 2,00 $ 1,00 $ 1,00 Custo envio $ 1,00 $ 0,02 $ 0,01 $ 0,01 $ 0,01 Porcentagem impostos 30% 30% 30% 30% 30% TOTAL $ 74,88 $ 24,53 $ 22,78 $ 21,03 $ 21,02
Fonte: Autoria pr´opria
Tabela 13 – Tabela dos custos totais.
Custo do produto (Por unidade) 5 un 500 un 1000 un 5000 un 8000 un
Placa GPRS $ 74,88 $ 24,53 $ 22,78 $ 21,03 $ 21,02
Placa GPS $ 40,56 $ 12,45 $ 11,91 $ 10,27 $ 10,26
Kit de desenvolvimento $ 37,50 $ 8,00 $ 5,00 $ 3,00 $ 3,00
Custo embalagens $ 43,75 $ 10,00 $ 7,00 $ 3,00 $ 3,00
TOTAL DO PRODUTO $ 196,69 $ 54,99 $ 46,68 $ 37,30 $ 37,28 Fonte: Autoria pr´opria
um lote de 8000 pe¸cas, seria cerca de 35 d´olares mais barato em compara¸c˜ao com os m´odulos comprados na prova de conceito. Em compara¸c˜ao com as op¸c˜oes citadas na revis˜ao de mercado, nota-se que o prot´otipo se torna economicamente vi´avel mesmo se comparado com as op¸c˜oes mais baratas, principalmente por n˜ao ser oferecido em regime de empr´estimo como os servi¸cos ofertados pelas empresas Nipposat e Alisystens.
Se fosse optado por partir para a pr´oxima etapa de desenvolvimento e resolvesse utilizar esse projeto como a base para um produto destinado ao mercado, seria necess´ario ter gastos adicionais para receber uma maior aceita¸c˜ao, como no custo de desenvolvimento em engenharia para miniaturizar a solu¸c˜ao apresentada e para prover energia com mais eficiˆencia, utilizando baterias menores. Outros gastos que teriam um impacto negativo seriam na manuten¸c˜ao dos dispositivos, pois como a escala seria enorme, teria que ser desenvolvida uma solu¸c˜ao de back-end muito mais robusta, al´em de uma solu¸c˜ao na manuten¸c˜ao do acesso `a internet de cada dispositivo. Em contrapartida, poderia-se baratear o produto mudando a supply chain, realizando a confec¸c˜ao das placas em uma empresa como a PCBway e a montagem em um parceiro nacional, ou no investimento em equipamentos e know-how para realizar todos os procedimentos na sede da empresa.
Figura 73 – Gr´afico pre¸co unit´ario x quantidade fabricada
7 CRONOGRAMA
Durante o planejamento, definiu-se quais seriam as diretivas, responsabilidades e estimativas das datas de entrega. As datas combinadas com o orientador podem ser observadas na Figura 74:
Figura 74 – Cronograma Proposto
Fonte: Autoria pr´opria
Entretanto, durante o desenvolvimento das atividades ocorreram diversas altera¸c˜oes no cronograma proposto anteriormente. Isto se deve principalmente aos problemas na ´area comercial, que for¸caram a equipe a deslocar as datas das entregas finais. Como j´a discutido no cap´ıtulo de custos, foi necess´ario ir atr´as de empresas estrangeiras para confeccionar as placas dos m´odulos, o que acabou alterando bastante o calend´ario proposto. O calend´ario real que foi seguido pela equipe pode ser observado com mais detalhes na Figura 75:
Figura 75 – Cronograma Final
Atrav´es da experiˆencia obtida, pode-se concluir que h´a uma enorme dificuldade em realizar o desenvolvimento de hardware no Brasil e que isto deve ser levado em considera¸c˜ao no planejamento de qualquer projeto futuro.
8 CONCLUS ˜AO
Para o desenvolvimento do trabalho de conclus˜ao de curso da gradua¸c˜ao em Engenharia Eletrˆonica na Universidade Tecnol´ogica Federal do Paran´a, aplicaram-se diversos conceitos aprendidos durante o per´ıodo de curso. As mat´erias que abordaram desenvolvimento de hardware, transmiss˜ao e recep¸c˜ao de sinais e todas as disciplinas envolvendo programa¸c˜ao de software `a n´ıvel embarcado foram utilizados com esmero pelos integrantes do grupo.
Todos esses conhecimentos tornaram os alunos aptos `a desenvolver um prot´otipo capaz de realizar a rastreabilidade de um bem material de um cliente, sendo que este poder´a obter a localiza¸c˜ao em tempo real dos seus diversos pertences, como exemplo, autom´oveis, cargas e mochilas. O usu´ario pode verificar o status de seus itens atrav´es do seu smartphone, em um aplicativo com compatibilidade iOS e Android, com uma interface amig´avel ao usu´ario e conectado a dispositivos capazes de enviar as coordenadas com confiabilidade. Portanto, o resultado obtido no prot´otipo final ´e capaz de atender a todos os requerimentos de projeto acordados anteriormente.
No cap´ıtulo de custos, demonstrou-se a viabilidade econˆomica do prot´otipo, que se realizado em grande escala demonstra excelentes resultados. Por´em, para ter uma melhor aceita¸c˜ao no mercado ´e preciso tornar o dispositivo pequeno o suficiente para que este seja acoplado a pertences menores, como por exemplo, coleiras de animais de estima¸c˜ao e pequenos objetos pessoais. Para isso, ´e necess´ario desenvolver os seguintes atributos:
• Realizar a miniaturiza¸c˜ao da fonte de energia do sistema, assim pode-se diminuir o tama- nho e o peso do produto. Contudo, ´e necess´ario o trabalho de uma equipe especializada que possua o know-how e tenha acesso a tecnologia necess´aria para realizar essa tarefa. Portanto, seria necess´ario um bom investimento financeiro para cobrir essa demanda. • Realizar o desenvolvimento de antenas de fita, assim, substituindo as antenas utilizadas
nesse projeto. Para isto, ´e necess´ario a realiza¸c˜ao de um projeto dedicado apenas para o desenvolvimento das antenas, pois ´e necess´ario conhecimento e ferramentas capazes de trabalhar com esse n´ıvel de sensibilidade e precis˜ao.
• Realizar mudan¸cas no layout da placa para que todos os m´odulos sejam embarcados na mesma interface.
• Para maximizar a eficiˆencia de espa¸co no projeto, ´e poss´ıvel realizar o roteamento dos circuitos em multi-layer, possibilitando que os componentes fiquem em ambos os lados da placa. Por´em, para priorizar a diminui¸c˜ao das perdas por interferˆencia e garantir a integridade do sinal, ´e necess´ario realizar um estudo detalhado do posicionamento ideal de todos os componentes para que a performance seja otimizada.
Portanto, todas essas melhorias seriam capazes de tornar o produto em uma ferramenta de pequenas dimens˜oes, mas com um poder enorme de cobertura. Contudo, todas essas modifica¸c˜oes trariam maior valor de desenvolvimento, tornando-se vi´aveis economicamente
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