segunda-feira, 27 de setembro de 2010

Projeto de Iniciação Cientifica Bolsa da FAPESB

Titulo: Sistema de Navegação em Ambientes Internos Baseado em Acelerômetros para Manutenção de Plantas Industriais

Bolsista: Sérgio Holtz Farias de Sant’ Anna Professor
Orientador: Doutor Jorge Alberto Prado de Campos
Co-Orientador: Professor Euclério B. Ornellas Filho
 
Áreas de Conhecimento
1.00.00.00-3   Ciências Exatas e da Terra
1.03.04.00-2   Sistemas de Computação
3.00.00.00-9 Engenharias
3.04.02.05-0   Sistemas Eletrônicos de Medida e de Controle

Resumo do trabalho:
Este trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de navegação e posicionamento para dispositivos móveis em ambientes fechados. No contexto deste trabalho, consideramos dispositivos móveis Smartphones ou Personal Digital Assistant (PDAs) dotados de câmera digital, acelerômetros e acesso a redes sem fio.
A localização inicial do dispositivo será obtida a partir de marcos de referência, posicionados em pontos estratégicos dentro do ambiente. Os marcos de referência serão capturados pela câmera do dispositivo e, através do processamento digital da imagem, será identificada a posição e orientação inicial do equipamento. Uma vez posicionado o dispositivo, o sistema será capaz de capturar qualquer movimentação do usuário através do processamento das informações obtidas dos acelerômetros.
Com as informações da posição e orientação do dispositivo, será possível desenvolver um sistema de navegação que mostre em tempo real a localização do usuário no ambiente e informações do objeto que ele estiver apontando com o dispositivo. As informações do objeto serão obtidas através da consulta em um banco de dados acessados remotamente via rede sem fio.
O sistema a ser desenvolvido neste projeto pode ser utilizado para as mais diversas aplicações em ambientes fechados e em que a localização do usuário é indispensável. Neste trabalho, pretendemos utilizar a tecnologia supra mencionada no desenvolvimento de uma aplicação para manutenção de equipamentos industriais no chão de fábrica. A aplicação irá identificar o equipamento apontado pelo técnico e apresentar informações sobre as atividades de manutenção e especificações do equipamento.   

 Introdução:
A evolução da computação móvel e dos mecanismos de localização têm tornado os chamados Serviços Baseados na Localização (SBL) um segmento bastante atrativo na área de desenvolvimento de sistemas computacionais. SBL é qualquer tipo de aplicação rodando em um dispositivo móvel, preferencialmente conectado em rede e que utilize a localização do usuário como informação determinante no processamento e nas funcionalidades ofertadas. 
Na esteira da evolução dos equipamentos para a computação móvel vieram aplicações computacionais com complexidade cada vez mais elevada. Os dispositivos móveis atualmente possuem poder de processamento equivalente aos computadores de mesa de alguns anos atrás. Além do razoável pode de processamento, os dispositivos móveis possuem periféricos que possibilitam a comunicação em redes, a captura de imagens, o posicionamento através de satélites e telas sensíveis ao toque.
Com relação posicionamento dos dispositivos para os SBLs, as aplicações móveis têm se valido quase que exclusivamente de sistemas de localização baseados na triangulação de sinais de rádio. Dentre estes sistemas destacam-se os sistemas de localização por satélites (GPS) e os sistemas de localização por triangulação dos sinais das antenas das operadoras de telefonia celular. O sistema GPS possui como vantagem uma boa precisão (de 5 a 10 metros) e não possui do de utilização. Como principal desvantagem tem-se a incapacidade de utilização do GPS em ambientes fechados. Já o mecanismo de localização por triangulação de rádio-base pode ser utilizado em ambientes fechados, mas possuem pouca precisão na localização do dispositivo, podendo chegar a alguns quilômetros em regiões com poucas antenas. Além disso, os sistemas de triangulação de rádio-base são serviços ofertados pela operadora e geralmente tem um custo para sua utilização.
No contexto da atividade de manutenção de máquinas e equipamentos em um ambiente industrial, acreditamos que esta atividade apresenta um grande potencial para a computação móvel, em geral, e para os SBLs, em particular. Desta forma, este trabalho propõe o desenvolvimento de uma aplicação móvel baseada na localização para auxiliar o técnico de manutenção na identificação dos diversos equipamentos encontrados no chão de fábrica. Além da identificação do equipamento, a aplicação é capaz de fornecer ao técnico as especificações do equipamento e a atividades de manutenção que precisam ser executadas.
Como se trata de um SBL, a aplicação precisa conhecer a posição e direção do dispositivo móvel. Neste trabalho, iremos explorar as informações obtidas dos acelerômetros para calcular o deslocamento do dispositivo a partir de uma posição conhecida.
O restante deste documento está estruturado da seguinte forma: a próxima seção detalha a aplicação a ser desenvolvida e discute algumas tecnologias necessárias ao desenvolvimento do trabalho. Em seguida são apresentados os objetivos do trabalho, a metodologia a ser utilizada, as atividades a serem desenvolvidas, o cronograma de execução e equipamentos necessários ao desenvolvimento do projeto. Finalmente, apresenta-se os resultados esperados.

 



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