SISTEMAS
Lucas Andrade Pontes
MOBILENHA - APLICATIVO PARA CÁLCULO ESTIMATIVO DE CONSUMO DE LENHA E DA PRODUÇÃO NA INDÚSTRIA DA CERÂMICA VERMELHA
Macaíba 2019
Lucas Andrade Pontes
MOBILENHA - APLICATIVO PARA CÁLCULO ESTIMATIVO DE CONSUMO DE LENHA E DA PRODUÇÃO NA INDÚSTRIA DA CERÂMICA VERMELHA
Trabalho de conclusão de curso de graduação apresentado à Unidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito parcial para a obtenção do título de Tecnólogo em Análise e Desenvolvimento de Sistemas.
Orientador: Prof. Dr. Ivan Max Freire Lacerda
Coorientadora: Profa. Dr.a Rosimeire Cavalcante dos Santos
Macaíba 2019
Pontes, Lucas Andrade.
Mobilenha - Aplicativo para cálculo estimativo de consumo de lenha e da produção na indústria de cerâmica vermelha / Lucas Andrade Pontes. - 2019.
42 f.: il.
Monografia (tecnólogo) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Unidade Acadêmica Especializada em
Ciências Agrárias, Curso Superior de Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas. Macaíba, RN, 2019.
Orientador: Prof. Dr. Ivan Max Freire Lacerda. Coorientadora: Profa. Dra. Rosimeire Cavalcante dos Santos.
1. Android - Monografia. 2. Mobile - Monografia. 3. Energia - Monografia. I. Lacerda, Ivan Max Freire. II. Santos, Rosimeire Cavalcante dos. III. Título.
RN/UF/BSPRH CDU
004.451
Lucas Andrade Pontes
MOBILENHA - APLICATIVO PARA CÁLCULO ESTIMATIVO DE CONSUMO DE LENHA E DA PRODUÇÃO NA INDÚSTRIA DA CERÂMICA VERMELHA
Trabalho de conclusão de curso de graduação apresentado à Unidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito parcial para a obtenção do título de Tecnólogo em Análise e Desenvolvimento de Sistemas.
Aprovado em: ____ de _______ de _____.
BANCA EXAMINADORA
__________________________________________ Prof. Dr. Ivan Max Freire Lacerda - EAJ/UFRN (Orientador)
__________________________________________
Profa. Dr.a Rosimeire Cavalcante dos Santos - EAJ/UFRN (Coorientadora)
__________________________________________ Eng. Ma. Cynthia Patrícia de Sousa Santos - EAJ/UFRN
Dedico este trabalho à Deus, meus pais, meus irmãos, amigos e professores que me apoiaram nesta incrível jornada.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus por ter me ajudado e dado forças durante esta jornada.
Quero agradecer também aos meus pais Carlos Antônio Ramos de Pontes e Suely Andrade de Lima Pontes por toda educação e apoio dados a mim. Agradeço aos meus amados irmãos Halyne, Sarah e Davi por todo o carinho e momentos juntos de alegria. Sem dúvida vocês me completam.
Não posso deixar de mencionar aqueles que também fizeram parte desta incrível jornada. Minha prima Kaliane Santos e meus amigos Hudson, João Gabriel, Tuany, Pedro PP, Assis Lucas, Fábio Henrique, Adryel, Ayrton, Adriano Gnomo, André, Larysse, e tantos outros, sem vocês esta fase que passei não teria sido tão especial como foi. Apesar de inúmeras discussões políticas, e nervos a flor da pele, nossos laços saem mais fortalecidos.
Agradeço a incríveis professores que conheci no TADS, em especial Laura Emmanuella, Taniro Chacon, Leonardo Rodrigues, Josenalde Oliveira e Ivan Max. Vocês me mostraram a verdadeira importância da docência na vida dos alunos. Faço mencão a Laura novamente por ter acreditado em mim logo no início do curso e ter fornecido todo o apoio necessário.
Agradeço a família ESIG, em especial a Adriana Alves, Raphaela Galhardo, Geyson Karlos, Tyago Tayrony, Adriano Gnomo e a Diego Peruca por todo suporte e apoio, vocês são incríveis! Sem dúvida eu sou um programador melhor hoje graças as contribuições de vocês.
Agradeço ao meu orientador Ivan Max pela paciência e apoio, sei que não é fácil conciliar a orientação com a direção da EAJ. A minha coorientadora Rosimeire Cavalcante pelas inúmeras explicações e fornecimento de material necessário para a realização deste trabalho. A Cynthia Patrícia por ter sido muito gentil e tirar minhas dúvidas até no final de semana pelo WhatsApp e explicar várias vezes diversos assuntos sem sequer me conhecer pessoalmente.
A Universidade Federal do Rio Grande do Norte e a Escola Agrícola de Jundiaí pela infraestrutura e suporte financeiro.
sobre a lenha utilizada como fonte de energia no processo de produção de materiais. Tendo em vista esta problemática, este trabalho busca, a partir de informações disponíveis na literatura, estimar de forma mais realista a quantidade de madeira disponível após considerar os espaços vazios naturalmente existentes na forma como as toras de madeira são armazenadas, assim como estimar o seu custo financeiro no aplicativo Mobilenha ao inserir informações sobre a madeira analisada e o preço praticado na região. O Mobilenha foi desenvolvido para o sistema operacional Android utilizando o Flutter e teve sua avaliação com base em termos de usabilidade, atratividade e eficiência realizada através de entrevistas e do questionário AttrakDiff. Os resultados da avaliação mostram que o Mobilenha atingiu os objetivos esperados.
ABSTRACT
The red ceramic industry often works with inaccurate information about firewood used as a source of energy in the material production process. Given this issue, this paper seeks, from information available in the literature, to more realistically estimate the amount of wood available after considering the empty spaces between the stored logs, as well as to estimate their financial cost in the Mobilenha application, including information on analyzed wood and the price practiced in the region. . Mobilenha was developed for the Android operating system that uses Flutter and was evaluated based on terms of use, attractiveness and efficiency performed through AttrakDiff interviews and questionnaires. The results of the evaluation show that Mobilenha reached the expected objectives.
Figura 2 - Visão geral dos Widgets... 15
Figura 3 - Visão geral da arquitetura do Flutter... 16
Figura 4 - Visão geral do React Native... 16
Figura 5 - Visão geral do Flutter...17
Figura 6 - Coleções no Cloud Firestore...19
Figura 7 - Tela inicial do Mobilenha... 23
Figura 8 - Tela de medidas do Mobilenha...25
Figura 9 - Tela de resultados iniciais do Mobilenha...26
Figura 10 - Tela de queima do Mobilenha...27
Figura 11 - Tela de resultados finais do Mobilenha... 28
Figura 12 - Banco de dados NoSQL utilizado pelo Mobilenha...29
Figura 13 - Menu lateral do Mobilenha...30
Figura 14 - Tela de histórico do Mobilenha... 31
Figura 15 - Exemplo de conjunto do AttrakDiff... 33
Figura 16 - Portfólio de resultados... 34
Figura 17 - Valores médios...35
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO... 9 1.1 objetivos...9 1.1.1 Objetivo geral... 10 1.1.2 Objetivos específicos...10 1.2 justificativa...10 2 REFERENCIAL TEÓRICO...12 2.1 CERÂMICA VERMELHA...12 2.2 PODER CALORÍFICO...12 2.3 TEOR DE UMIDADE...13 2.4 DENSIDADE BÁSICA... 13 2.5 DENSIDADE ENERGÉTICA...13 2.6 FATOR DE EMPILHAMENTO... 14 2.7 VOLUME DA MADEIRA...14
2.8 DESENVOLVIMENTO De APLICATIVOS COM FLUTTER... 14
2.9 FIREBASE...18
2.10 EXPERIÊNCIA DO USUÁRIO...19
3 MATERIAIS E MÉTODOS... 20
3.1 DEFINIÇÃO DOS PARÂMETROS...20
3.2 LEVANTAMENTO DE REQUISITOS... 21
3.3 CRIAÇÃO DO APLICATIVO... 22
3.4 COLETA DE AVALIAÇÕES DOS USUÁRIOS... 31
3.5 FINALIZAÇÃO DO APLICATIVO... 32
3.6 PUBLICAÇÃO NA LOJA DE APLICATIVOS... 32
4 RESULTADOS...33
5 CONCLUSÃO... 38
5.1 TRABALHOS FUTUROS...38
1 INTRODUÇÃO
A indústria da cerâmica vermelha no Brasil é de grande importância econômica para o país por responder por um faturamento de R$ 18 bilhões/ano segundo a Associação Nacional da Indústria Cerâmica (Anicer) e empregar cerca de 293 mil pessoas de forma direta e outros 1,25 milhões de empregados de forma indireta (RODRIGUES et al., 2017). Dentro desse contexto o Rio Grande do Norte (RN) é um dos estados com maior produção de cerâmica vermelha no Nordeste, sendo o maior produtor de telhas e com o consumo total de combustíveis em cerca de 103.000 m³/mês, (RODRIGUES et al., 2017).
O RN demanda grandes quantidades de madeira como principal fonte de combustível para o processo de queima da argila pois é a principal fonte de calor/energia utilizada no processo, por ser disponível com facilidade e ter seu custo inferior comparado a outros combustíveis. Atualmente a indústria da cerâmica vermelha trabalha com informações pouco precisas sobre a quantificação da madeira, dificultando o controle da compra do combustível e aumentando significativamente os custos de produção devido a imprecisão da quantidade comprada.
De forma geral os produtores de cerâmica vermelha utilizam os métodos de cubagem mais usuais, sendo eles SMALIAN e HUBBER (NICOLETTI, 2011), porém essas metodologias tendem a superestimar o volume na base da árvore (YOUNG et al., 1967; PATTERSON et al., 1993; WIANTJUNIOR et al., 1992) implicando em pouca precisão.
Dessa forma, a obtenção de um valor mais aproximado do volume real de madeira utilizada na queima da argila é de extrema importância para auxiliar no processo de tomada de decisão e garantir o manejo florestal sustentável (BINOTI et al., 2014). A partir disso o objetivo deste trabalho é, com base em dados disponíveis na literatura referente a espécies florestais da caatinga, o desenvolvimento de uma aplicação para dispositivos móveis que estime um valor mais aproximado da quantidade da lenha que será produzida e o valor em R$ aproximado do volume de madeira, disponibilizando para a indústria da cerâmica vermelha no RN acesso a estimativas mais reais do volume de lenha a ser utilizado como matéria-prima, disponibilizando um recurso para, por exemplo, o gerente operacional realizar os cálculos rapidamente.
1.1 OBJETIVOS
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1.1.1 Objetivo geral
A partir de informações disponíveis na literatura, desenvolver uma aplicação para dispositivos móveis com uma boa experiência do usuário que permita fazer o cálculo estimativo da lenha que será consumida e o cálculo do valor aproximado do volume de madeira.
1.1.2 Objetivos específicos
Como objetivos específicos espera-se:
Entregar um sistema que permita ao profissional da indústria da cerâmica vermelha se planejar melhor quanto aos seus recursos.
Diminuir custos relativos a indústria da cerâmica vermelha.
Permitir estimar a lenha e o custo financeiro através de um smartphone com ou sem internet disponível.
1.2 JUSTIFICATIVA
A indústria, de modo geral, atualmente trabalha com estimativas imprecisas do volume de lenha, apesar de existirem estudos do volume de lenha para quanto vai ser produzido (BINOTI et al., 2014). No mercado existem soluções tecnológicas que facilitam a quantificação da madeira, como o software NeuroDic que utiliza técnicas de classificação de imagem por meio de Redes Neurais Artificiais (RNA) e o Digitora que usa a metodologia de redes de pontos para a determinar o percentual de espaços vazios na pilha de madeira, de maneira digital (BARROS; 2017), porém ambos são softwares proprietários e caros, de difícil acesso por grande parte dos médios e pequenos produtores da indústria de cerâmica vermelha no RN. Sendo assim esse trabalho se propõe a entregar um software aberto e gratuito que estime de forma mais realista o custo e a quantidade da madeira, principal matéria-prima utilizada como fonte de energia no processo de queima da argila na indústria da cerâmica vermelha no RN, com uma interface de usuário (UI) simples e fácil de ser utilizada, afim de entregar uma agradável experiência ao usuário final (UX). O Mobilenha se propõe a possuir
um baixo custo computacional e financeiro, mas entregando um alto valor agregado ao usuário.
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2 REFERENCIAL TEÓRICO
Neste capítulo serão abordados os principais conceitos e tecnologias utilizados na realização deste trabalho, assim como os conhecimentos necessários. O capítulo 2 está organizado da seguinte forma: a Seção 2.1 que apresenta a indústria da cerâmica vermelha; a Seção 2.2 que aborda o Poder Calorífico e suas sub-divisões; a Seção 2.3 que aborda o Teor de Umidade relativo a madeira; a Seção 2.4 que apresenta a Densidade Básica e sua
importância; a Seção 2.5 que aborda a Densidade energética; a Seção 2.6 que aborda o Fator de Empilhamento; a Seção 2.7 que trata do Volume da Madeira; a Seção 2.8 que descreve o desenvolvimento de aplicativos com Flutter; a Seção 2.9 que descreve o funcionamento do Firebase com o Firebase Auth e o Cloud Firestore; e, por fim, a Seção 2.10 que apresenta os conceitos de Experiência do Usuário utilizados.
2.1 CERÂMICA VERMELHA
A cerâmica vermelha é o termo destinado a todos os produtos com origem a partir de argilas que quando submetidos a altas temperaturas contraem rigidez e resistência, que por sua vez possuem coloração avermelhada e são utilizados no setor de construção civil, acompanhando a economia nacional, sendo muitas vezes impulsionado pela alta do setor de construção. A denominada indústria da cerâmica vermelha envolve a produção de elementos estruturais como telhas, blocos, lajotas e pisos. Segundo a Anicer, no Brasil existem aproximadamente 7.000 empresas, empregando diretamente cerca de 293 mil pessoas (RODRIGUES et al., 2017).
2.2 PODER CALORÍFICO
O poder calorífico superior é definido como a quantidade de energia liberada na queima do combustível, sendo um parâmetro termoquímico para se avaliar o potencial do fornecimento de energia de combustíveis de biomassa (BRAND, 2010; FRIED et al., 2005; PARIKH et al., 2005).
O poder calorífico divide-se em superior e inferior, onde o inferior é definido como o quanto efetivamente há de energia, sendo apenas a energia liberada na forma de calor após a subtração das perdas da evaporação da água. (JARA, 1989) .
Já o poder calorífico útil se deriva do poder calorífico inferior, porém desconsiderando o teor de umidade (VALE et al., 2000), sendo inversamente proporcional à umidade da madeira. Desta forma, quanto maior a umidade da madeira, menor a energia aproveitada durante a queima (LIMA; ABDALA; WENNZEL, 2008).
2.3 TEOR DE UMIDADE
O conhecimento do teor de umidade torna-se importante por impactar significativamente a quantidade de energia liberada durante a queima. Essa variável representa é a quantidade de água presente na madeira, que quando utilizada para fins energéticos influencia drasticamente de forma negativa a energia útil, de forma que, quando superior a 60% impede a combustão da madeira devido a grande quantidade de água (LIMA; ABDALA; WENNZEL, 2008).
2.4 DENSIDADE BÁSICA
Como um dos índices mais importantes para avaliar a qualidade da madeira e por ser simples e usual (SHIIMOYAMA; BARRICHELO, 1989) a densidade básica se apresenta como uma propriedade da madeira importante para se aferir antes de qualquer tomada de decisão para compra de uma determinada espécie, através da indicação da quantidade de massa no volume de madeira, a qualificando ou não para a finalidade energética para a qual se deseja (SHIMOYAMA, 1990).
2.5 DENSIDADE ENERGÉTICA
Com a grande demanda de madeira para fins energéticos no Nordeste devido a sua abundância e seu preço inferior na região quando comparado a outras alternativas (Galdino et al., 2014), diversas espécies surgem como opção de fonte de energia para a queima, porém é necessário o conhecimento de suas propriedades específicas que impactam diretamente na quantidade de energia fornecida e no seu desempenho durante o processo de queima. Segundo Brand (2017) o potencial de produção de energia das espécies varia conforme a diferença da qualidade da madeira.
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A densidade energética é a quantidade de energia por unidade de volume de um combustível, se relacionando diretamente com a densidade básica e o poder calorífico superior. Desta forma, quanto maior a densidade energética, maior a quantidade de energia disponível para ser utilizada. Entretanto, existem outras propriedades igualmente importantes, que podem influenciar na quantidade de energia e que também devem ser analisadas (ALMEIDA, 2015).
2.6 FATOR DE EMPILHAMENTO
O fator de empilhamento é um fator para conversão do volume estéreo em sólido considerando a tortuosidade das toras na pilha, pois quando as toras de madeira são adquiridas, de forma geral, apenas o volume estéreo é considerado. Portanto, afim de se conhecer o volume sólido, o fator de empilhamento se torna um parâmetro indispensável no cálculo realizado.
2.7 VOLUME DA MADEIRA
De forma geral, as toras de madeiras compradas pelos produtores da indústria da cerâmica vermelha são agrupadas em forma de pilha com espaçamentos entre elas. Ao se obter o volume da pilha, sem considerar os espaços vazios o mesmo é considerado como estéreo (st). A partir da obtenção do volume (st) sem considerar os espaços vazios da pilha juntamente com o fator de empilhamento (fe) para a sua respectiva espécie, é possível calcular o quanto há efetivamente de madeira, considerando os espaços vazios naturalmente existentes pela maneira como as toras são armazenadas.
2.8 DESENVOLVIMENTO DE APLICATIVOS COM FLUTTER
Diante da dificuldade das empresas em manter duas equipes distintas para o desenvolvimento de aplicações para dispositivos móveis, cada uma usando tecnologias diferentes, diversas empresas tem adotado tecnologias de desenvolvimento multiplataforma, como o Kit de Desenvolvimento de Software (SDK) Flutter e o framework Flutter, disponibilizado pelo Google na sua versão estável 1.0 em 4 de dezembro de 2018, onde o Flutter framework utiliza a linguagem de programação orientada a objetos Dart, junto com
um conjunto de ferramentas utilitárias, afim de permitir adicionar elementos na interface do usuário por meio do Flutter SDK, que permite criar e personalizar aplicativos em Flutter. De forma geral se utiliza o termo “Flutter” para se referir ao conjunto de tecnologias do Flutter SDK e do Flutter framework.
As principais vantagens do Flutter são a alta produtividade, por permitir que apenas um código base seja compilado para Android e iOS; fácil e rápida prototipagem com uma abordagem declarativa e um rico conjunto de componentes do Material Design (Android) e Cupertino (iOS).
Figura 1 - Exemplo de um Widget
FONTE: Próprio autor
No Flutter tudo é considerado um Widget, como animações, campos de texto, botões, etc. para permitir o uso da composição ao invés da herança, facilitando a criação de Widgets customizados. Na Figura 1 é exibido um um Widget com outros Widgets como filhos.
Figura 2 - Visão geral dos Widgets
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Os Widgets são divididos em dois tipos, como mostra a Figura 2, podendo ser com ou sem estado (statefull ou stateless) sendo o sem estado considerado estático, utilizado em composições mais simples que não necessitam de um estado mutável, já os Widgets com estado permitem guardar o estado da view, fazendo com que o Flutter envie eventos aos seus filhos sempre que o estado é alterado, se utilizando assim da reatividade para evitar renderizar a tela completamente sempre que apenas uma parte dela for alterada.
Figura 3 - Visão geral da arquitetura do Flutter
FONTE: Flutter (2019)
O Flutter é dividido em três camadas em sua engine, como pode ser visualizado na Figura 3. Na primeira parte se encontra o framework escrito em Dart com os Widgets do Material e Cupertino escritos sobre os Widgets básicos, onde a própria camada é criada orquestrando objetos de nível inferior da camada de renderização. Na segunda camada está o cérebro do Flutter com as especificidades de cada sistema e a biblioteca Skia, que possui um mecanismo de renderização em 2D que desenha na tela cada pixel a uma taxa de atualização de 60 frames por segundo (FPS) nativamente, e que quando suportado pelo aparelho, a 120 FPS. Já a terceira camada é responsável por incorporar o Flutter em diversas plataformas, permitindo por exemplo, a chamada a uma view em cada sistema específico.
FONTE: Próprio autor
Diferentemente de outros frameworks utilizados para desenvolver aplicativos de forma nativa para Android e iOS, como o React Native (RN) da empresa Facebook, que utiliza a biblioteca React e realiza a comunicação com a plataforma através de uma ponte (Bridge) para especificar quais e como os Widgets serão chamados, o Flutter por sua vez elimina o conceito de Bridge utilizando o Dart - linguagem de programação compilada. A Figura 4 mostra uma visão geral de como o React Native utiliza o JavaScript para se comunicar com a plataforma.
Figura 5 - Visão geral do Flutter
FONTE: Próprio autor
A Figura 5 mostra uma visão geral do Flutter e como ele utiliza o Dart e os Widgets para se comunicar com a plataforma.
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O Dart suporta compilação AOT (Antecipada), onde os programas compilados são convertidos para código de máquina antes da execução, utilizado para compilações de produção, entretanto o Dart também suporta compilação JIT (Just in Time) para ajudar no desenvolvimento rápido com Hot Reload, recurso responsável por atualizar o aplicativo em execução no modo debug com as alterações do código fonte em milésimos de segundos.
Sendo assim, a adoção de tecnologias para desenvolvimento multi-plataforma, como o Flutter, se apresenta como sendo de grande importância para o rápido desenvolvimento de aplicações com times com poucos membros.
2.9 FIREBASE
Com o nascimento e popularização de serviços de computação em nuvem (Cloud Computing) a necessidade de implementar um backend completo para uma aplicação se torna cada vez mais específica devido a facilidade de utilização, baixo custo e quantidade de serviços oferecidos por empresas que ofertam produtos na nuvem. Como um backend as a service (Baas), o Firebase surge em 2004 lançado pelo Google como uma plataforma que permite a utilização de serviços de armazenamento de arquivos, banco de dados, autenticação, monitoramento de performance, etc. a um baixo custo e com ferramentas que permitem agilidade e uma rápida integração com a aplicação em desenvolvimento, sem a necessidade de se preocupar em manter uma infraestrutura disponível.
O Firebase Auth, recurso de autenticação disponível, oferece diversos métodos de autenticação, como e-mail e senha, Google, Facebook, Twitter, etc. que podem ser utilizados com o acréscimo de poucas linhas de código no projeto, tornando o gerenciamento de usuários simples e seguro. O Firebase Auth disponibiliza para o desenvolvedor o token de autenticação utilizado para a identidade dos usuários, além de informações básicas do usuário autenticado, como seu nome, e-mail e foto do perfil.
O Cloud Firestore é o serviço de banco de dados não relacional (NoSQL) do Firebase com a sintaxe JSON (JavaScript Object Notation) que disponibiliza o armazenamento e sincronização de dados na nuvem independente do dispositivo a ser utilizado, que pode ser acessado e estruturado da forma que mais se adequa a necessidade do desenvolvedor através de consultas e filtros, além de oferecer suporte off-line para dispositivos móveis e integração com outros serviços do Firebase. O armazenamento dos dados no Cloud Firestore são divididos em coleções e documentos.
Figura 6 - Coleções no Cloud Firestore
FONTE: Próprio autor
As coleções são responsáveis por agrupar um conjunto de documentos com regras definidas. Uma coleção não pode conter outras coleções, apenas documentos. Os documentos apenas podem conter dados do tipo boolean, byte, int, float, String, etc. e/ou sub coleções. A Figura 6 mostra um exemplo de coleções no Cloud Firestore.
2.10 EXPERIÊNCIA DO USUÁRIO
A partir do ano de 2007 com o lançamento do primeiro iPhone pela Apple, que se destacou no mercado de smartphones por possuir um aproveitamento de tela nunca antes visto, as fabricantes de smartphones buscam a todo o momento realizar inovações em seus aparelhos afim de atrair novos consumidores e se destacar como uma empresa inovadora, buscando se consolidar em um mercado cada vez mais concorrido. Desde então as proporções de tela em comparação ao corpo do aparelho vem aumentando consideravelmente, como pode ser visto no aparelho Galaxy S8 lançado em 2017 pela Samsung, que representou um momento importante na indústria por ser uma das primeiras grandes fabricantes a adotar grandes proporções de tela, as chamadas “telas infinitas”. Como consequência do aumento do corpo dos aparelhos e das proporções de tela, o uso com apenas uma das mãos se tornou cada vez mais difícil, tendo aumentado significativamente a dificuldade de interação de tocar, digitar e navegar entre as telas, devido a incapacidade de se alcançar todos os cantos da tela com o polegar sem realizar grandes esforços. Afim de minimizar os esforços de interação realizados pelos usuários ao interagirem com grandes telas, é cada vez mais importante pensar e adotar medidas que favoreçam a experiência do usuário (UX) nas interfaces (UI).
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3 MATERIAIS E MÉTODOS
Este capítulo descreve a fase do desenvolvimento do sistema proposto e como as informações necessárias para seu funcionamento são obtidos.
Como parte fundamental do processo de desenvolvimento de um software, o desenvolvimento do aplicativo Mobilenha foi dividido em seis fases, a saber: Levantamento de requisitos, definição dos parâmetros, criação do aplicativo, coleta de avaliações dos usuários, finalização do aplicativo e a publicação da loja de aplicativos Google Play para download dos usuários.
3.1 DEFINIÇÃO DOS PARÂMETROS
A seguir são apresentados os parâmetros necessários para o funcionamento do Mobilenha e como eles são obtidos.
3.1.2 VOLUME DA MADEIRA
O volume estéreo é a medida de volume empilhado. Para obtenção do volume estéreo contido na pilha de madeira é realizado um cálculo a parir da equação:
V(st) = (L ∗ A ∗ C) L = Largura; A = Altura; C = Comprimento.
onde o volume estéreo (st) é o resultado da multiplicação da largura, altura e comprimento da pilha.
Para se obter o volume em m3de madeira contida em uma determinada pilha obtém-se
a razão entre o volume empilhado (st) e o fator de empilhamento: V(m3) = Volume empilhado (st)
Fe FE = Fator de Empilhamento.
Para este trabalho se adotou o fator de empilhamento de 3,48 st m-3para a Anacardium
occidentale (cajueiro) e de 3,69 st m-3para a Mimosa tenuiflora (jurema preta) (SANTOS,
2019).
As espécies adotadas na realização deste trabalho (cajueiro e jurema preta) se destacam por possuírem uma alta densidade básica e um poder calorífico superior elevado quando comparado as outras espécies florestais da caatinga. A jurema preta em especial apresenta características favoráveis para a finalidade energética segundo alguns estudos, como o de Santos, (2013), que verificou que para a jurema preta a densidade básica é de 0,90 g.cm-3
e, para o poder calorífico superior, 4.150 kcal/kg (LIMA, 1996; OLIVEIRA et al.,1999; OLIVEIRA, 2003). Para o cajueiro, segundo Santos (2019), o poder calorífico superior é de 4.671 kcal/kg e a densidade básica é de 0,43 g.cm-3..
O poder calorífico inferior é calculado a partir da equação: PCI = PCS − 600 ∗ (9 ∗ h100 ) PCI = poder calorífico inferior; PCS = poder calorífico superior; h = teor de hidrogênio.
Conforme observado por Santos, (2019), não há efeito da espécie para variação significativa do teor de hidrogênio, tendendo a ficar próximo de 8.
Para obter o poder calorífico útil é necessário o conhecimento do teor de umidade e do poder calorífico útil. Quando informado na aplicação o teor de umidade, o cálculo do PCU é realizado a partir da equação:
PCU = PCI ∗ ((100 − U) / 100) − (9 ∗ U)) PCU = poder calorífico útil; PCI = poder calorífico inferior; U = umidade.
Para cálculo da densidade energética, a seguinte equação foi utilizada no aplicativo Mobilenha:
DE = PCS ∗ DB
DE = densidade energética; PCS = poder calorífico superior; DB = densidade básica.
3.2 LEVANTAMENTO DE REQUISITOS
Na fase de levantamento de requisitos foram realizadas reuniões com empresários do setor da indústria da cerâmica vermelha e especialistas da área de engenharia florestal. Após a obtenção das informações necessárias, os requisitos funcionais e não funcionais foram definidos.
Os requisitos funcionais são definidos como as funcionalidades que um sistema deve possuir. Os principais requisitos funcionais estão apresentados na Tabela 1.
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Tabela 1. Requisitos funcionais.
Código Descrição
RF01 Fazer login.
RF02 Calcular e visualizar volume da pilha de madeira em M³.
RF03 Calcular e visualizar poder calorífico útil.
RF04 Calcular e visualizar densidade energética da madeira.
RF05 Calcular custo de queimas realizadas.
RF06 Exibir fator de empilhamento da madeira.
RF07 Exibir poder calorífico superior da madeira.
RF08 Exibir densidade básica da madeira.
RF09 Salvar a queima em um histórico na nuvem.
Os requisitos não funcionais não estão diretamente relacionados a funcionalidades do sistema, podendo ser descritos como os atributos de qualidade do sistema, segurança, etc. aplicando restrições a como ele deve funcionar. Os principais requisitos não funcionais estão apresentados na Tabela 2.
Tabela 2. Requisitos não funcionais.
Código Descrição
RNF01 Realizar cálculos sem a necessidade de conexão a internet.
RNF02 O sistema pode ser usado sem a necessidade de realizar o login.
RNF03 O sistema deve possuir uma interface do usuário amigável e fácil de ser usada.
RNF04 O sistema deve ser compatível com a maioria dos smartphones disponíveis.
Logo após o levantamento dos requisitos, os mesmos foram validados com um especialista em Engenharia Florestal para confirmar se estava de acordo com o esperado. 3.3 CRIAÇÃO DO APLICATIVO
Visando o rápido desenvolvimento e a aplicação de uma nova tecnologia para o desenvolvimento de aplicativos para dispositivos móveis, se adotou o conjunto de tecnologias disponibilizado pelo Flutter, o Flutter SDK e o Flutter Framework.
Com o objetivo do Mobilenha de possuir uma boa experiência do usuário, uma das medidas que podem ser utilizadas é a divisão efetivamente na tela ao meio, com a parte superior destinada prioritariamente a visualização e a parte inferior focada na interação do usuário com a aplicação, permitindo que os toques fiquem mais próximos tornando a utilização mais confortável.
Na tela inicial da aplicação desenvolvida (Figura 7), pode-se observar duas áreas principais de localização dos elementos na tela, a saber: Área de instrução/visualização e área de ação. Na parte superior se encontra a área de instrução, que está presente em todas as telas da aplicação, ocupando cerca de do total de espaço disponível, com o objetivo de deixar explícito ao usuário o que cada tela se propõe a fazer com suas respectivas ações e os resultados esperados após a realização de cada passo. Já na parte inferior, ocupando o restante do espaço disponível, se encontram as ações possíveis de serem realizadas pelo usuário, como seleção, cálculo, etc. destinando-se a ser uma área de interação.
Como pode ser visto, por exemplo na Figura 8, a coesão entre todas as telas foi mantida a partir do design inicial definido, afim de servir como guia para a interface de usuário proposta para o Mobilenha.
Com base nos requisitos funcionais e não funcionais levantados, o Mobilenha foi dividido nas seguintes telas: Medidas, Resultados Iniciais, Queima e Resultados Finais, onde permite ao usuário salvar as informações.
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FONTE: Próprio autor
A tela inicial do Mobilenha, como pode ser vista na Figura 7, exibe na parte superior instruções a serem realizadas nesta tela (processo que se repete para todas as outras telas) e na parte inferior uma lista com os tipos de madeira inicialmente disponíveis para seleção (cajueiro e jurema preta) que ao ser selecionada direciona o usuário para a tela de medidas.
Figura 8 - Tela de medidas do Mobilenha
Fonte: Próprio autor
Na tela de medidas, cabe ao usuário informar os dados da pilha de madeira para a qual se deseja analisar. Os campos disponíveis são: Altura da pilha, comprimento da pilha, comprimento médio das toras e a umidade, quando conhecida. Quando não conhecida a umidade o sistema adota o valor de 30% como base, valor este que após conversas com um especialista de Engenharia Florestal recomendou adotar. Logo abaixo o botão de calcular permite ao usuário conhecer os resultados iniciais dos cálculos realizados, como mostra a Figura 8.
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Figura 9 - Tela de resultados iniciais do Mobilenha
Fonte: Próprio autor
Como pode ser visto na Figura 9, a tela de resultados iniciais tem como objetivo disponibilizar ao usuário várias informações sobre a pilha de madeira que teve seus dados informados na tela anterior. Além das informações anteriormente preenchidas, o Mobilenha lista os metros cúbicos de madeira, sem considerar os espaços vazios; o fator de empilhamento utilizado para o tipo de madeira selecionada; os metros cúbicos de madeira considerando os espaços vazios aplicando o fator de empilhamento; o poder calorífico superior; poder calorífico inferior; poder calorífico útil; densidade básica e a densidade energética. Logo abaixo um botão para realizar uma queima é exibido.
Figura 10 - Tela de queima do Mobilenha
Fonte: Próprio autor.
Na tela de queima, que pode ser visualizada na Figura 10, são solicitadas informações referentes ao custo do metro cúbico de madeira praticado na região onde o usuário se encontra e a quantidade de queimas que o usuário realiza no mês para configurações de pilhas de madeira semelhantes a atual. Em seguida um botão para exibir os resultados finais é disponibilizado.
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Figura 11 - Tela de resultados finais do Mobilenha
Fonte: Próprio autor
Na tela de resultados finais, que pode ser vista na Figura 11, é feita uma estimativa com os dados anteriormente cadastrados afim de se calcular aproximadamente quanto o usuário gasta por mês com lenha, juntamente com a informação de quanto cada queima custa aproximadamente e, para relembrar ao usuário, quanto ele tem efetivamente de madeira após considerar os espaços vazios.
Na parte de baixo da tela de resultados finais um botão que salva os dados é exibido. Ao clicar sob o botão de salvar o Mobilenha verifica se já existe um usuário logado na aplicação através do Firebase Auth, caso não exista, é solicitado o login com uma conta do Google, caso exista, a aplicação se comunica com o Cloud Firestore do Firebase para salvar as informações da queima no banco de dados, relacionando as informações ao e-mail do usuário.
Figura 12 - Banco de dados NoSQL utilizado pelo Mobilenha
Fonte: Próprio autor
O Mobilenha envia para o Cloud Firestore as informações da queima e outros dados para consultas posteriores. Na Figura 12, é possível visualizar como o e-mail do usuário está associado aos seus documentos, que são as queimas realizadas e salvas com a conta do Google.
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Figura 13 - Menu lateral do Mobilenha
Fonte: Próprio autor.
No canto superior esquerdo existe um menu que ao ser clicado se expande e exibe como opções o login com uma conta do Google; histórico com informações em R$ das queimas que foram salvas e a opção de sair da conta. A Figura 13 mostra como o menu lateral se expande com as opções de interação disponíveis.
Figura 14 - Tela de histórico do Mobilenha
Fonte: Próprio autor
Ao clicar sob o histórico um gráfico é exibido com os valores de queima anteriormente salvos para a jurema preta e para o cajueiro após selecionar o ano e mês em que se deseja consultar. Inicialmente o sistema utiliza o ano e mês atual para buscar pelos dados referentes ao usuário logado e, quando alterados, ano e mês selecionados. A Figura 14 mostra um exemplo de histórico com gráfico para queimas realizadas com a jurema no mês em outubro de 2019.
3.4 COLETA DE AVALIAÇÕES DOS USUÁRIOS
Após a fase de levantamento de requisitos e criação do aplicativo, uma versão de testes foi enviada a usuários que são especialistas em Engenharia Florestal afim de se validar as funcionalidades desenvolvidas no aplicativo. Após os testes dos usuários, foram realizadas conversas com os mesmos com o objetivo de se levantar os pontos que necessitavam de
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melhoria para serem corrigidos e entregues na versão final do aplicativo. O processo de coleta de avaliações dos usuários teve como objetivo principal garantir que a versão final do aplicativo atenderia as expectativas que foram criadas no inicio do desenvolvimento.
3.5 FINALIZAÇÃO DO APLICATIVO
Com a conclusão da fase de coleta de avaliações dos usuários, os pontos que necessitavam de melhoria foram corrigidos e integrados a versão final do aplicativo.
3.6 PUBLICAÇÃO NA LOJA DE APLICATIVOS
Após o levantamento de requisitos, criação do aplicativo, coleta de avaliações dos usuários e a integração das correções a versão final do aplicativo, a versão final do Mobilenha foi disponibilizada na loja de aplicativos do sistema operacional Android (Google Play) de forma gratuita.
4 RESULTADOS
Afim de avaliar a experiência do usuário (UX) o questionário AttrakDiff proposto por Marc Hassenzahl, Michael Burmester e Franz Kollere desenvolvido na Alemanha foi utilizado por permitir avaliar a atratividade através de diferentes aspectos com pares de adjetivos opostos.
Figura 15 - Exemplo de conjunto do AttrakDiff
FONTE: AttrakDiff (2019)
O AttrakDiff avalia o impacto emocional na avaliação do produto e mede a atratividade com base em dois conjuntos de escalas, sendo eles a Escala Pragmática para medir a usabilidade e a Escala Hedônica para medir as reações emocionais. No total o questionário possui 28 conjuntos de escalas para avaliação onde cada conjunto é ordenado em uma escala de intensidade. Na Figura 15 é possível visualizar um exemplo de conjunto e sua intensidade com adjetivos opostos. Além dos conjuntos, o AttrakDiff também solicita informações referentes a idade, gênero, nível de formação, profissão e o nível de experiência com o produto a ser avaliado com objetivo de obter dados mais fortes com a pesquisa.
O questionário foi respondido por cinco pessoas, dentre elas haviam pessoas do setor de engenharia florestal, ceramistas, e pessoas com pouco conhecimento sobre a problemática e solução proposta neste trabalho, afim de se avaliar a experiência do usuário a partir da percepção de usuários em diferentes contextos de atuação.
As dimensões observadas podem ser descritas como Qualidade Pragmática, descrevendo a qualidade de uma aplicação e a indicação do grau de sucesso que os usuários alcançam utilizando a aplicação; Qualidade Hedônica-Estímulo, indicando até que ponto a aplicação apoia desenvolver e avançar a aplicação em termos de originalidade, estímulo e interesse; Qualidade Hedônica-Identidade, indiciando até que ponto a aplicação permite o
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usuário se identificar com ela; Atratividade, responsável por indicar o valor global da aplicação se baseando na percepção de qualidade.
Após o término do período de resposta por parte dos avaliadores, o AttrakDiff possibilitou a análise sobre os resultados obtidos através de diversos diagramas.
Figura 16 - Portfólio de resultados
FONTE: AttrakDiff (2019)
A Figura 16 mostra como o Mobilenha é avaliado sob os valores da qualidade hedônica (eixo vertical) e pragmática (eixo horizontal), nela percebe-se um retângulo de confiança da cor azul disposto sobre os valores. Quanto maior o retângulo de confiança, mais as opiniões dos usuários se divergem, sendo assim, um retângulo de confiança menor indica que os resultados são mais confiáveis e menos coincidentes. Pode-se observar que a percepção dos usuários em relação ao Mobilenha se encontra associado principalmente a task-oriented e neutral. Percebe-se também que o retângulo de confiança de acordo com o
consenso do usuário, a qualidade pragmática e a qualidade hedônica são avaliadas de forma muito semelhante pelos usuários. Dentro da proposta deste trabalho, os resultados obtidos são satisfatórios pois o Mobilenha se caracteriza como um aplicativo com o intuito de servir como uma ferramenta aos usuários inseridos dentro do contexto de produção da indústria da cerâmica vermelha.
Figura 17 - Valores médios
FONTE: AttrakDiff (2019)
Na Figura 17 é exibido os valores médios das quatro dimensões onde é possível visualizar a qualidade pragmática, a qualidade hedônica, que é subdividida em identidade e estímulo, e a atratividade. Ao analisar o diagrama observa-se que para os usuários a qualidade pragmática está acima da média, ou seja, o Mobilenha permite que os usuários alcancem seus objetivos. Já em para a qualidade hedônica relacionada a identidade do Mobilenha, os usuários se identificam com a aplicação, porém observa-se espaço para melhoria, apesar do resultado estar acima da média. Para a qualidade hedônica-estímulo, os resultados obtidos apontam que o Mobilenha estimula, motiva e cativa os usuários intensamente. O valor médio da atratividade aponta que os usuários consideram o Mobilenha muito atraente.
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FONTE: AttrakDiff (2019)
Também foram calculados os valores médios dos pares de palavras como pode ser visto na Figura 18, que atrai interesse para os valores particularmente extremos, os quais indicam características críticas ou bem resolvidas. Por exemplo, ao utilizarem o Mobilenha os usuários o consideraram simples, barato, bom, atrativo e criativo.
Como processo de avaliação também foram realizadas entrevistas com pessoas especialistas em Engenharia Florestal e com pessoas com atuação em outras áreas afim de analisar sob a perspectiva de usuários em diferentes contextos de atuação. As entrevistas
realizadas constituíam-se de três perguntas, sendo elas: “O Mobilenha é fácil de usar?”, “O Mobilenha é eficiente no processo de estimar a quantidade de madeira e o seu custo?”, “Sabendo que o Mobilenha pode ser utilizado de graça, qual o valor dele para um profissional da indústria da cerâmica vermelha?”. A última pergunta em especial tem como objetivo determinar o valor da aplicação quando relacionado ao seu custo, afim de se analisar se afirmação de que o valor de algo não está necessariamente ligado ao seu custo se aplica a aplicação desenvolvida neste trabalho. A entrevista foi realizada com cinco pessoas. Para a primeira pergunta 100% dos entrevistados responderam que sim. Para a segunda pergunta 100% dos entrevistados também responderam que sim. Entretanto, para a terceira e última pergunta as respostas dos entrevistados se divergem quando uns respondem com a perspectiva financeira e outros sob o olhar do impacto na vida do profissional da cerâmica vermelha. De forma geral as respostas apontam para um alto valor financeiro associado a aplicação e para melhoria no processo produtivo com facilidade e velocidade na obtenção de resultados.
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5 CONCLUSÃO
Nesta monografia foi apresentado o Mobilenha, um aplicativo que auxilia no processo de tomada de decisão e no planejamento do profissional da indústria da cerâmica vermelha. O Mobilenha foi desenvolvido com base em dados e características das espécies florestais da caatinga presentes na literatura.
Conclui-se que o Mobilenha é útil em estimar o consumo de lenha e a produção para a indústria da cerâmica vermelha por permitir o acesso a estimativas mais precisas de forma mais rápida, fácil e eficiente a um custo muito baixo, mas sendo de grande serventia para os profissionais que atuam na área.
Os resultados da avaliação do Mobilenha mostraram que os usuários o consideram atrativo, bom, barato e desejado, além de ser fácil de usar e com uma boa experiência do usuário. O Mobilenha também se destaca pela respostas dos entrevistados, que o consideram de alto valor e capaz de melhorar o processo produtivo com facilidade e rápida obtenção de resultados. Portanto, é possível concluir que o Mobilenha atingiu os objetivos esperados para a realização deste trabalho.
5.1 TRABALHOS FUTUROS
Como trabalhos futuros podem ser realizados: Aumentar a quantidade de espécies disponíveis.
Realizar testes em campo para identificação de erros a serem corrigidos.
Integração com módulo de aprendizado de máquina para visualização de melhores decisões a serem tomadas pelo engenheiro florestal.
Desenvolvimento de módulo de realidade aumentada para calcular as dimensões da pilha de madeira com maior facilidade.
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