Tecnologias de Informação e Comunicação para Logística

(1)

Abr 2009 © Alberto R. Cunha 1

Tecnologias de Informação e Comunicação

para Logística

Alberto Ramos da Cunha

Tecnologias de Informação e Comunicação para Logística

Tecnologias de Informação e Comunicação

para Logística

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)

(2)

01 Tendências 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

(3)

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.).

(4)

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)

4.000.000

150.000.000 µ

P vendidos / ano

(em 2000)

0,20 – 200

200 – 2.000

100 – 1.000

Preço do

processador [US$]

10 – 100.000

10.000 –

10.000.000 1000 - 10.000

Preço [US$]

Embarcados

Servidores

Postos 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

(5)

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

• Redes

O progressos têm-se concentrado mais na largura de banda do que na

latência.

– Em redes Ethernet

10 Mbps

→

100 Mbps, em 10 anos

100 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

(6)

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

(7)

Referências

• John Henessy e David Patterson, Computer

Architecture – A Quantitative Approach,3ª edição,

Morgan Kaufmann Pub., 2003. Capítulo 1

02

Organização, Processos e Tecnologia

(8)

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.)

(9)

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

(10)

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”?

(11)

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

(12)

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.

A escolha da tecnologia não tem só razões

tecnológicas (2)

• 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.

(13)

A escolha da tecnologia não tem só razões

tecnológicas (3)

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 custo quer o benefício são 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

(14)

03 Automatic Identification

• A logística e a gestão de operações

• Funções elementares de identificação

(15)

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

(16)

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 identificação

Na 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.

(17)

A história recente da identificação

RF/ID

• 1930s / 2ª Guerra Mundial – Utilização de radar para detectar objectos.

• 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 electronic

identification using modulated backscatter.

–

Schlage/Honeywell produce the firtst RF identification card 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 an

automated store management system based on

punched cards which supports

–

Sales records

–

Inventary control

–

Costumer profiling

(18)

References

• RFID – Radio Frequency Identification. Steven

Shepard. McGraw-Hill, 2005.

04

(19)

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

(20)

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 barras

Exemplos 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,

(21)

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 formato

SLLLLLLMRRRRRRE

Bits de guarda

S (start), E (End) – 101 M (Middle) – 01010

Dígitos

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

L – Prefixo

R – Código corrector de erros

Total: 95 bits (7,9 bits / digit)

3 + 6

×

7 + 5 + 6

×

7 + 3 = 95 bits for 12 digits

(22)

UPC Coding (2)

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 em

sentido contrário

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

contíguos)

(23)

Codificação UPC (4)

Codificação dos dígitos

• A imagem deve poder

ser varrida da

esquerda para a direita

ou em sentido

contrário (Codificação

em complemento para

1).

1110100

0001011

9 1001000

0110111

8 1000100

0111011

7 1010000

0101111

6 1001110

0110001

5 1011100

0100011

4 1000010

0111101

3 1101100

0010011

2 1100110

0011001

1 1110010

0001101

0 Código R

Código L

Dígito

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 ímpar

na 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)

(24)

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 produtos

vendidos 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 10

10 _{diferent codes.}

(25)

Exercise (2)

• What is the overhead of digit coding in UPC?

Overhead =

(Number of bits representing a digit

−

Minimal number

of 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

,

(26)

05 Radio-Frequency Identification

Technologies

Plano

• Requisitos de uma tecnologia de identificação

• Tecnologia e funcionalidade

(27)

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

transponders

stickers

transacção

≈≈≈≈

mseg.

(28)

Reset

Interface de

comunicações

ROM

Sistema operativo

Segurança

EEPROM

Aplicação

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 ms

e que o equipamento é detectável a 20 m de

distância calcule a velocidade máxima a que o

vagão pode passar junto ao detector.

(29)

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

(30)

Aplicações

Identificação de objectos, bens, produtos ou mercadorias

• Tags EPC (electronic

product code)

• Exemplos: Distribuição

(Wal Mart), comércio,

lavandarias.

Aplicações

Identificação de pessoas

• Identificadores pessoais

• Controlo de acessos,

bilhética

• Exemplos: Identificação de

clientes, Transportes

(Lisboa Viva, Andante).

(31)

Applications

Vehicle 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.

(32)

06

Radio-Frequency Identification

Electronic Product Code (EPC)

Plan

• EPC

(33)

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) 96

GRAI-170

• GS1 Global Individual Asset Identifier (GIAI) GIAI-96 GIAI-202

• DoD (Departamento de Defesa) Construct DoD-96

(34)

A Rede EPC

The EPC Network

1. Adding identity to products

2. Adding identity to cases

3. Reading tags

4. Track & Trace (TT) System at work

5. Object Name Service (ONS) at work

6. Physical Markup Language (PML) at work

7. Efficiency in Distribution

8. Efficiency in Inventory

9. Overstocking eliminated

10. 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.

(35)

07 Location 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

(36)

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

(37)

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 infraestruturas

existentes para pagamento de

serviços

(38)

Sistemas globais – Redes Celulares (1)

• Directiva “all automatic location

identification” 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 m

300 m

95%

50 m

100 m

67%

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

(39)

Sistema GPS

No 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 GPS

No terminal terrestre

• A partir dos sinais de quatro satélites o receptor determina

as 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 cada

(40)

Sistema GPS

No 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

(41)

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)

(42)

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 every

minute. The figure depicts the traject on a trip from A to B. (Each square

has a resolution of 100 metres.

(43)

Sistemas Inteligentes de Transportes

• Exemplos portugueses

GPS Satellites Inmarsat C Satellites TCP/IP LES Patrol airplane Patrol vessel Fishing vessel MONICAP Blue Box Control Centre X.25 PPP X.25 Internet

(44)

• 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)

(45)

Exemplos práticos

• Serviços off-the-shelf (em modelo ASP)

(InoSat, iZiTran)

08

(46)

Plan

• Applications

• Requirements

• Types of devices

– PDAs, mobile phones

– Smart cards and tags

Aplicações

• Manter a comunicação com

– locais remotos ou onde não existam infraestruturas com

cabos

– colaboradores com grande mobilidade

• Identificação de colaboradores

(47)

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

(48)

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))

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)

(49)

Main blocks of a chip card

Security

Memory

Functionality

Interface

Card-based systems

Implementation steps

Architecture

and

Functional

Requirements

Security

Model

Standards,

Technologies

and

Market

Terminal

Equipment

and

Network

Information

System

and

System

Integration

Operation

Architecture

Technology & Standards

Implementation

(50)

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.

09

(51)

Plan

Ambient Intelligence, Responsive Environments

• Sensor networks

• Smart materials

(52)

 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

(53)

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

(54)

Industrial control and monitoring (1)

• State and condition of valves and equipments

• Monitoring of stored materials (temperature,

humidity, pressure); prediction of component

failure

• 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

(55)

Smart Materials

• Materials that have one or more properties that can

be significantly altered

• Piezoelectric materials, magneto-rheostatic

materials, electro-rheostatic materials, and shape

memory alloys.

• Applications from

flexible materials to sensors

A smart fluid with variable viscosity developed in labs at the

Michigan 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.

(56)

Tecnologias de Informação e Comunicação

para Logística