Dados Internacionais de Catalogação na Publicação...

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação - CIPBiblioteca Nilo Peçanha - IFPB

Revistaprincipia:divulgaçãocientíficaetecnológicadoIFPB.Ano17,nº24(jun.2014)-JoãoPessoa:IFPB,2014.

120p.:il.210x290cm

Quadrimestral

ISSN1517-0306

1.Educaçãotecnológica-Paraíba.I.DivulgaçãocientíficaetecnológicadoIFPB

CDU378.6(05)(813.3)

Os trabalhos publicados nesta revista são de inteira responsabilidade de seus autores. As opiniões neles emitidas não representam,necessariamente, o ponoto de vista do Conselho Editorial e/ou daInstituição.

É permitida a reprodução parcial dos artigos desta revista, desde quecitadaafonte.

REITOR

PRÓ-REITORA DE PEsquIsA, INOVAÇÃO

E PÓs-gRADuAÇÃO

JoãoBatistadeOliveriraSilva

NelmaMirianChagasdeAraújoMeira

PREsIDENTE

MEMBROs

REVIsOREs REfEREE

NORMAlIzAÇÃO E REVIsÃO

PROJETO gRÁfICO E

DIAgRAMAÇÃO

JORNAlIsTA REsPONsÁVEl

NelmaMirianChagasdeAraújo

AleksandroGuedesdeLima

Arilde Franco Alves

KennedyFlávioMeiradeLucena

Ridelson Farias de Sousa

SeverinoCesarinodaNóbregaNeto

AleksandroGuedesdeLima

AlfrêdoGomesNeto

AntônioSoaresdeOliveiraJúnior

Arilde Franco Alves

Carlos Alberto Fernandes de Oliveira

CarlosDaniloMirandaRégis

CíceroMarcianodaSilvaSantos

DamiresYluskadeSouzaFernandes

ElaineCristinaJuvinodeAraújo

EvaldoRobertodeSouza

Francisco Fechine Borges

GesivaldoJesusAlvesdeFigueiredo

IltonLuizBarbacena

JoséArthurAlvesDias

MárciaMariaCostaGomes

MariaArideniseMacenaFontenelle

NelmaMirianChagasdeAraújo

SabinianoAraújoRodrigues

SeverinoCesarinodaNóbregaNeto

Valnyr Vasconcelos Lira

Luciana Cabral Farias

TamiresRamalhodeSousa

Adino Bandeira

FilipeFrancelinodeSouza(DRT-PB1051)

CONsElHO EDITORIAl pro tempore

DOCuMENTAÇÃO

CONTATO

BeatrizAlvesdeSousa

InstitutoFederaldeEducação,CiênciaeTecnológicadaParaíba

ConselhoEditorial-Pró-ReitoriadePesquisa,InovaçãoePós-Graduação

AvenidaDr.JoãodaMata,256-Jaguaribe-58.015-020-JoãoPessoa-PB

Fone:(83)9184-4721-E-mail:[email protected]

Homepage:www.ifpb.edu.br/revistaprincipia

a viabilidade econômica dos sistemas deaquecimento solar residenciais, envolvendo oselementosrelacionadosaperdasenergéticaseàmanutençãodessesequipamentos.

Os dois artigos seguintes voltam aquestõessociaiseabordam,respectivamente,avulnerabilidade socioeconômica e a integraçãovoltada às oportunidades da sociedade. Dessemodo, o sétimo artigo traz um levantamentosocioeconômico de alguns bairros de JoãoPessoa, externando as fragilidades familiaresante ao ainda modesto avanço das políticaspúblicas; e o oitavo trata sobre a importânciada integração de determinadas ferramentasda informação, no sentido de potencializar asoportunidadesdenegócioseserviçosprestadosemparceriassociais.

Fechando o conjunto de artigos, os dois últimos são voltados ao segmento dainfraestrutura. O nono artigo, da área daconstruçãocivil,preocupa-secomoplanejamentoe controle dos custos em diferentes obrasestruturais, utilizando dados dos últimos noveanos,coletadosnascapitaisnordestinas,queseencontramnumpujantecrescimentoimobiliário;o décimo e último artigo deste número, porsuavez, trazumapertinentediscussãosobreocontroledoníveldelíquidosemtanquesutilizadosnos mais diferentes segmentos dos processosindustriais.

Em síntese, este número da RevistaPrincipia destaca os inúmeros resultadosde pesquisas aplicadas e de iniciaçãocientífica, desenvolvidas conjuntamente entrepesquisadoresediscentesdosdiferentescampidoIFPB,ratificandoaimportânciadavalorizaçãodas iniciativas “dacasa”,masquemuito têmacontribuircomamelhoriadaciênciavoltadaaobem-estardetodaasociedade.

Agradecemosacolaboraçãodetodososautoresquecontribuíramparaoengrandecimentode nosso veículo de divulgação científica. Boaleituraatodos.

Seguindo a dinâmica apresentada nasúltimas edições da Revista Principia, periódicoinstitucional do IFPB, os dez artigos contidosneste número, fruto das recentes pesquisasdesenvolvidas no âmbito da Instituição,apresentam, igualmente, um apanhado dediferentes áreas do conhecimento, como adas ciências humanas, tanto relacionadas àeducação quanto aplicadas ao segmento denegócioseserviços,eadasengenharias,ligadas,principalmente, aos processos de controle eautomação,comunicaçõeseinfraestrutura.

Assim, os dois primeiros artigos,mesmo em diferentes situações e relacionadosa diferentes temas sociais, têm questões queconvergem, ou seja, levantam preocupaçõesreferentes aos serviços públicos prestados àsociedade.Noprimeiro,destaca-seacrescentedemanda pela assistência estudantil, embutidano processo de ampliação e, sobretudo, deinteriorização da Rede Tecnológica para osrecantosmaiscarentesdointerior.Jáosegundoevidenciaapreocupaçãocomaboainformaçãoeademocratizaçãodosmeiosdecomunicaçãonoâmbitodasinstituiçõespúblicasdeensino.

Os dois artigos seguintes, já na área das engenharias, têm semelhantes objetivos: o usodas ferramentas da automação na facilitação esegurançadetarefascotidianasdainformatizadasociedade moderna. Enquanto o terceiro tratasobre a ferramenta da automação no sistemadesegurançadigital,utilizandoalinguagemJavae a plataforma de desenvolvimento Arduino,o quarto aborda a facilitação de tarefas aosusuáriosdeveículosautomotores,comoserviçosde garagem (troca de óleo, lavagem etc.), pormeiodosoftwarePROTEUS.

Ainda no âmbito das engenharias, osdois artigos posteriores têm, respectivamente,preocupações com as assimetrias de antenasreceptoras e com os custos operacionais e demanutençãoemsistemasdeaquecimentosolar.Assim, o quinto artigo discute a problemáticada alimentação de antenas planares dos tiposretangular, circular e triangular; e o sexto,

Editorial

Conselho Editorial

suMÁRIO

Condição de estudos de estudantes do IfPB Campus Patos que residem na zona ruralAdrianaMariadosSantos,NellyAlexandreMarçal,DeyseMorganadasNevesCorreia.........................................................

Desafios da Comunicação Pública em uma instituição federal de ensinoAnaCarolinadeAraújoAbiahy................................................................

sistemas automáticos de impressões digitais integrando Java e ArduinoEsequiasAquinoDuarteNeto,RicardodeSousaJob,AmandaDriellyPiresVenceslau,SamuelAlvesdaSilva,ValnyrVasconcelosLira..........

Automatização de um sistema de garagem com o PIC16f877AFláviadeSousaAbreu,SamuelAlvesdaSilva,ValnyrVasconcelosLira............................................................................

Análise experimental do efeito de diversas configurações de “inset feed” na alimentação de antenas planares dos tipos retangular, circular e triangularJeffersonCostaeSilva..............................................................................

Avaliação técnica e viabilidade econômica de um sistema de aquecimento solar em um edifício residencialJesusMarlinaldodeMedeiros,WeslleyMacedoFélix,MárcioGomesdaSilva,MarinaldoJosédeMedeiros,AndreiHudsonGuedesBraga..................................................................

Vulnerabilidade socioeconômica: um estudo transversal para o município de João Pessoa - PBMônicaMariaSoutoMaior,GesinaldoAtaídeCândido............................

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Ecossistema corporativo: uma rede social apoiando a integração entre empresas e serviçosNadjadaNóbregaRodrigues,NayllaVieiradeAlmeidaEstrela.............

Custos da construção civil no nordeste brasileiro: um diagnóstico analítico do período de jan/2004 a dez/2013 NelmaMirianChagasdeAraújo,IgordeAraújoMeira...........................

simTank – um simulador de nível de líquido em tanquesTancredoCacianoTrigueiro,ValnyrVasconcelosLira.............................. 112

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D I V U L G A Ç Ã O C I E N T Í F I C A E T E C N O L Ó G I C A D O I F P B | N º 2 4

Condição de estudos de estudantes do IFPB Campus Patos que residem na zona rural

Adriana Maria dos Santos[1], Nelly Alexandre Marçal[2], Deyse Morgana das Neves Correia[3]

[1] [email protected]; [2] [email protected]; [3] [email protected]. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba – IFPB Campus Patos.

ReSuMo

O presente texto apresenta reflexões resultantes de pesquisa realizada no IFPB Campus Patos sobre os desafios e perspectivas do alunado residente na zona rural. O objetivo da pesquisa concentra-se em analisar a vivência acadêmica desses estudantes, especialmente no que tange a deslocamento, alimentação, participação em atividades de pesquisa e/ou extensão e acesso a novas tecnologias e recursos midiáticos. Para tanto, um levantamento foi realizado junto a todos os estudantes do campus, buscando informações sobre seu perfil residencial (rural e urbano), faixa etária, curso, modalidade de ensino e turno. Essa etapa subsidiou a seleção da amostra, à qual foram aplicados questionários para contemplar o objetivo do estudo. O campus apresenta 8% de estudantes moradores de localidades rurais; analisando as realidades desse público na sua rotina de estudos, evidenciamos que 58% realizam o transporte escolar em ônibus e 44% percorrem um trajeto de mais de 2 horas para se deslocar de suas comunidades até o Campus Patos do IFPB; 50% nem sempre se alimentam antes de ir para o Instituto e 39% nem sempre se alimentam no período em que estão no campus; 30% participam de cursos de extensão oferecidos no horário oposto às aulas; 54% possuem computador em casa, mas apenas 31% com acesso à internet. Os resultados evidenciam a necessidade de planejamento estratégico da assistência estudantil, visando ao atendimento cada vez mais amplo para melhorar as condições de estudo dos estudantes.

Palavras-chave: Meio rural. IFPB Campus Patos. Educação profissional. Condição de estudos. Política de interiorização.

ABStRACt

The present text is a result of a research accomplished in IFPB Campus Patos about the challenges and perspectives of the rural area students. The objective of the research concentrates on analyzing those students’ academic experiences, especially related to transport, feeding, participation in research and/or extension activities and access to new media technologies and resources. For that, a survey was conducted with all Campus’ students on seeking information of your accommodation profile (rural and urban), age, course, study mode and shift. This step has endowed the selection of the sample, with whom questionnaires were applied to contemplate the purpose of the study.8% of Campus’ population is resident of rural places and, analyzing this public’s routine to study, we evidenced that 58% use the bus as transport to the institution and 44% travel an itinerary of more than 2 hours from their communities to the Campus; 50% do not always feed before going to the Institute and 39% do not always eat in the period while on Campus; 30% participate in extension courses offered in the opposite schedule of the classes; 54% have computer at home, but only 31% with access to the internet. The results evidence the need of strategic planning for student assistance, seeking a broader service in order to improve the conditions of the students’ study.

Keywords: Rural area. IFPB Campus Patos. Professional education. Study condition. Interiorization policy.

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1 Introdução

O presente texto apresenta reflexões resultantes de pesquisa realizada no Instituto Federal de Educa-ção, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB) – Campus Patos sobre os desafios e perspectivas do alunado residente na zona rural, entendida como o espaço que abrange toda a área situada fora dos limites que correspondem às cidades (sedes municipais), às vilas (sedes distritais) ou às áreas urbanas isoladas (BRASIL, 2014). O fomento da pesquisa decorreu do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científi-ca e Tecnológica (PIBICT).

O objetivo da pesquisa concentra-se em analisar a vivência acadêmica dos estudantes que moram no campo, especialmente no que tange a deslocamento, alimentação, participação em atividades de pesquisa e/ou extensão e acesso a novas tecnologias e recur-sos midiáticos.

Ao fazer uma breve análise sobre a situação da educação no país, constata-se uma histórica ausên-cia do Estado na oferta desse direito no meio rural. Na história brasileira registra-se que a implantação da escola no território rural deu-se tardiamente e não contou, no seu processo de consolidação, com o suporte necessário do poder público, fator que até a atualidade em muito contribui para a manutenção das fragilidades educacionais que permanecem no campo.

As desigualdades educacionais, principalmente no que tange ao acesso e à qualidade, se instauraram nos diversos níveis de escolarização. Apenas 18% das crianças de 0 a 3 anos têm acesso à creche. Ainda há 27,2% das crianças de 4 a 5 anos sem acesso à pré--escola pública. O ensino fundamental (6 a 14 anos) se desenvolve em níveis insuficientes e desiguais de desempenho e conclusão, com acesso limitado para alunos com deficiência. Já o ensino médio (15 a 17 anos) apresenta níveis insuficientes de acesso, per-manência, desempenho e conclusão (MOLINA et al, 2009).

Os números que revelam as desigualdades no ensino profissional são mais desafiadores, visuali-zados em seus três níveis: formação inicial e conti-nuada ou qualificação profissional (80% do alunado profissional); técnico de nível médio nas modalidades integrado e subsequente (17,6% dos estudantes); e graduação tecnológica (apenas 1,5% dos que fre-quentam educação profissional) (MOLINA et al, 2009; CALDART et al, 2012). Esse afunilamento ocorre

historicamente, uma vez que a instituição profissio-nalizante propedêutica e tecnológica, desde suas origens, tem um caráter seletivo.

Problemáticas existentes na educação de mora-dores de áreas rurais sugerem uma gama de cami-nhos de investigação e acompanhamento da vivência discente, que vinculam o olhar sobre as políticas de interiorização dos Institutos Federais às políticas de assistência estudantil.

Em associação ao modelo de educação profis-sional em vigor no país, as políticas de assistência estudantil vêm apoiar as condições de acesso e permanência dos estudantes nos cursos da rede de educação profissional e tecnológica. Esse apoio social tem um fundamento pedagógico voltado para o en-frentamento da evasão escolar, do baixo rendimento e do desinteresse ou dificuldades no aprendizado. Segundo Melo (2009), as problemáticas educacionais não estão ligadas exclusivamente à qualidade da instituição escolar e/ou ao nível de ensino ofertado, e sim a fatores que estão aliados a outras formas de ex-pressão dos problemas de cunho social vivenciados pelo educando e sua família.

A análise desta pesquisa, apresentada nos itens que seguem, evidencia a necessidade de planeja-mento estratégico da assistência estudantil, visando ao atendimento cada vez mais amplo para melhorar as condições de estudo dos estudantes.

2 Fundamentação teórica

O processo de escolarização de estudantes do meio rural foi marcado por um padrão de baixo aten-dimento educacional que se manteve por décadas e décadas, produzindo uma desigualdade entre as situações educacionais do campo e da cidade.

A implantação dos programas educacionais para o meio rural no Brasil remonta ao século XX e foi fortemente marcada pelo modelo excludente de desenvolvimento do campo brasileiro, caracterizado por uma estrutura agrária fundada no latifúndio e na monocultura, na produção para exportação e em relações de dominação e exploração do trabalhador. Desse processo, como explica Fernandes (1999), re-sulta uma concepção hegemônica que pensa o espaço rural da pequena propriedade, da agricultura familiar camponesa, como algo à parte, atrasado, fora dos avanços do desenvolvimento, fora da realidade defi-nida pela representação do latifúndio agroexportador e da visão urbana, tida como moderna e avançada.

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A política de interiorização da educação profis-sional e superior intercruza-se, nesse sentido, com o movimento de sua própria consolidação e legitimação perante a sociedade, implicando na implantação de políticas governamentais e institucionais voltadas para o atendimento de necessidades básicas das comunidades nas quais as instituições encontram--se inseridas e na ampliação da oferta de vagas nas regiões anteriormente não beneficiadas.

A interiorização como estratégia governamen-tal aponta repercussões positivas na ampliação do âmbito da educação profissional e tecnológica, a partir do objetivo de inclusão de setores da sociedade historicamente excluídos. Essa inclusão dá-se tanto pela lógica da interiorização, aproximando a oferta de cursos das diversas regiões, quanto pela criação de oportunidades para a continuidade dos estudos em outros níveis e modalidades de ensino.

3 Metodologia

A proposta metodológica desta pesquisa abrange estratégias qualitativas e quantitativas. A aproxima-ção quantitativa se detém na coleta de informações básicas sobre os estudantes regularmente matricula-dos no IFPB Campus Patos no ano de 2013 que mo-ram no campo. Para tal procedimento, realizamos, com a colaboração do setor de controle acadêmico do Instituto, um mapeamento e levantamento de dados, especialmente sobre o curso e as regiões de moradia.

Para dar corpo à abordagem qualitativa, foi privilegiada a aplicação de questionários junto aos estudantes do Instituto que residem no campo, observando-se as seguintes dimensões: transporte escolar e condições de deslocamento; alimentação; desenvolvimento das atividades acadêmicas de pes-quisa e/ou extensão; e acesso aos recursos midiáticos e às novas tecnologias.

Durante todo o percurso, foi realizada a pesquisa bibliográfica com o intuito de fundamentar os estudos, a partir de um levantamento em livros e periódicos especializados, sítios eletrônicos, relatórios, teses e dissertações. Isso proporcionou um acúmulo teórico para as discussões, contribuindo para um melhor de-lineamento do estudo, discutindo e dialogando com diversos autores as questões relativas aos conceitos--chave da pesquisa.

A pesquisa, portanto, foi desenvolvida por meio de procedimentos teórico-metodológicos distintos,

Tal constatação evidencia que o campo da pro-dução camponesa não se constituía em um espaço prioritário reconhecido pelo Estado por meio de políticas públicas e sociais. Nesse sentido, Calazans (1993, p.16) afirma que “é essencial destacar que as classes dominantes brasileiras, especialmente as que vivem do campo, sempre demonstraram desconhe-cer o papel fundamental da educação para a classe trabalhadora”. Como evidenciado na fala da autora, os homens e mulheres que moravam e trabalhavam no campo eram privados de vários direitos, entre eles o da educação, pois, para o modelo de sociedade da classe hegemônica e para o governo, a educação não era vista como prioridade.

Em decorrência das transformações ocorridas no Brasil a partir da década de 1930, contexto em que se verificaram os avanços da industrialização e do processo de urbanização da sociedade brasileira, cresceu a demanda pelo acesso à educação. Nesse contexto, a escolarização passou a representar um ponto crucial para solucionar os conflitos produzidos pelas transformações na base econômica do país. Também a partir dessa conjuntura histórica, o país passou a viver vários momentos de luta política e mobilização social em favor do reconhecimento, da garantia e da efetividade do direito da população brasileira à educação pública, gratuita e de qualidade (COSTA, 2010).

Imbuída nesse processo de contradições, de luta de classes e de negação histórica, pelo Estado, dos direitos essenciais aos camponeses, nasce a Edu-cação do Campo como uma concepção que visa à ampliação da denominação educação rural, visto que incorpora outros espaços como a floresta, a pesca, o extrativismo, entre outros. Vinculada originariamen-te aos movimentos sociais, a Educação do Campo foi incorporada pelo Ministério da Educação (MEC) ao marco regulatório que orienta a formulação e a implantação de ações voltadas para a educação no contexto da diversidade.

Diante do quadro de indicadores de acesso da população do meio rural à educação, que revela impossibilidades de continuidade dos estudos e elevadas taxas de distorção idade-série afetando a trajetória escolar, a atenção das políticas públicas tem-se voltado para a oferta da educação no campo brasileiro, com o intuito de produzir ações capazes de desencadear mudanças na realidade educacional desse território.



não há garantia de frequência diária do transporte, seja por condições financeiras das prefeituras, por necessidade de manutenção dos veículos ou ainda por acontecimentos no trajeto que, porventura, inter-rompem as estradas, que são, muitas vezes, de terra batida.

Figura 2 – Tipo de transporte escolar utilizado no trajeto para o Campus Patos do IFPB

Outro aspecto que também pode interferir nas condições de estudo dos discentes é o fato de os estudantes não poderem se alimentar a contento ou nos horários adequados, visto que o campus ainda não dispõe de refeitório e o único meio de acesso à alimentação é no horário dos intervalos, por meio da compra de lanches industrializados, como refrigeran-tes, sucos e salgados.

Esse fator contribui para a possibilidade de aumento da desatenção, da fadiga e de problemas gástricos, tendo em vista o longo tempo que os estu-dantes passam sem se alimentar. O elemento nutri-cional, portanto, se traduz como um dos mais fortes potencializadores de dificuldades no desempenho acadêmico.

Quando perguntados sobre a alimentação, 50% responderam que nem sempre se alimentam antes de ir para o Instituto e 26% disseram que não se ali-mentam antes do deslocamento e estudos (Figura 3).

Quando se observam os percentuais dos que nem sempre e nunca se alimentam, percebe-se que o número é alto, mostrando a importância da implan-tação de um refeitório no campus para que a política de alimentação ou merenda escolar possa garantir o acesso irrestrito à alimentação daqueles que moram no campo.

porém complementares, que foram, em alguns mo-mentos, utilizados concomitantemente.

4 Resultados e discussão

O IFPB Campus Patos recebe estudantes de 35 municípios dos estados da Paraíba, Pernambuco e Rio Grande do Norte, em cursos nas modalidades superior e técnico subsequente e integrado.

O campus possui 8% de estudantes residentes em áreas rurais e/ou em municípios categorizados, segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísti-ca (IBGE), como essencialmente rurais.

Esses estudantes precisam obrigatoriamente se deslocar do campo para a cidade a fim de continua-rem os estudos, visto que não existe atendimento de educação profissional técnica e/ou superior no campo (AZEVEDO, 2006).

De acordo com as respostas obtidas nos ques-tionários aplicados junto aos estudantes que moram no campo, 44% percorrem um trajeto de mais de 2 horas para se deslocar de suas comunidades até o Instituto. Outros 53% responderam que o trajeto leva entre 1 e 2 horas para ser percorrido. Segundo estu-dos de Azevedo (2006) relativos ao deslocamento de estudantes do campo para a cidade, essa necessida-de muitas vezes impõe aos estudantes uma jornada de longos trajetos em vias de acesso com condições precárias, desmotivação, cansaço, entre outros fatores que interferem no desempenho acadêmico durante as aulas, além da dificuldade de interação com os colegas na instituição educacional. A Figura 1 ilustra a situação dos estudantes quanto ao tempo de deslocamento para as aulas.

Figura 1 – Tempo de deslocamento no trajeto para o Campus Patos do IFPB

Embora 58% tenham respondido que o trans-porte escolar é feito em ônibus apropriado (Figura 2),



Figura 5 – Participação dos estudantes em atividades integradas ao ensino

Ao analisar as condições de acesso às tecno-logias e aos recursos midiáticos, a Figura 6 mostra que 54% dos estudantes possuem computador, mas apenas 31% têm acesso à internet em casa. Além disso, apenas 5% possuem impressora, de modo que configura-se uma situação em que os estudantes que não dispõem desses recursos (computador, internet e impressora) ficam dependentes dos serviços de lanhouses, responsabilizando-se pelos custos sempre que necessário, ou restringindo-se à utilização no espaço do Instituto.

Figura 6 – Acesso dos estudantes a tecnologias e recursos midiáticos

Tão importante quanto o acesso ao ambiente educacional e às orientações pedagógicas, o acesso às tecnologias possibilita rapidez na interação com o mundo contemporâneo e é essencial para o desen-volvimento das atividades acadêmicas requisitadas aos estudantes do IFPB. As dificuldades de acesso a essas tecnologias no campo tornam muitos estu-dantes residentes na zona rural dependentes dos serviços prestados na área urbana, devido a terem contato com essas tecnologias apenas no ambiente do campus, principalmente no quesito internet e uso

Figura 3 – Dados de alimentação antes de ir para o Instituto

Quando perguntado se os estudantes se alimen-tam durante o período em que estão no Instituto, 39% afirmaram que nem sempre se alimentam e 36% responderam que compram alimentos no campus. O número alarmante de 17% dos estudantes não faz nenhum tipo de alimentação durante o período de estudos (Figura 4).

Figura 4 – Dados de alimentação durante o período de estudos no Instituto

Em relação à participação dos estudantes resi-dentes no campo em atividades de pesquisa e/ou ex-tensão, a pesquisa identificou que ela é relativamente baixa (Figura 5). Muitos apontaram dificuldades em participar dessas atividades devido a elas aconte-cerem, em geral, no horário oposto às aulas. Sendo assim, as condições de locomoção e de alimentação se colocam, portanto, como obstáculos para que esses estudantes possam participar ativamente das atividades acadêmicas extraclasse promovidas na instituição e que representam grande importância para a formação profissional.



f. Dissertação (Mestrado em Educação) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2006.

BRASIL. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Conceitos e definições da PNAD. Disponível em: <http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/mapa_mercado_trabalho/notastecnicas.shtm> Acesso em: 06 abr. 2014.

CALAZANS, Maria Julieta Costa. Para compreender a educação do Estado no meio rural: traços de uma trajetória. In: THERRIEN, Jacques; DAMASCENO, Maria Nobre (Org.). Educação e Escola no Campo. Campinas: Papirus, 1993.

CALDART, Roseli Salete; PEREIRA, Isabel Brasil; ALENTEJANO, Paulo; FRIGOTTO, Gaudêncio (Org.). Dicionário da Educação do Campo. Rio de Janeiro: Escola Politécnica de Saúde Joaquim Venâncio; São Paulo: Expressão Popular, 2012.

COSTA, Luciélio Marinho da. A Construção do Projeto Político-Pedagógico da Escola Municipal Tiradentes/Mari-PB: desafios e possibilidades para a educação do campo. 2010. 104 f. Dissertação (Mestrado em Educação) – Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2010.

FERNANDES, Bernardo Mançano. Por Uma Educação Básica do Campo. In: ARROYO, Miguel; FERNANDES, Bernardo Mançano. A Educação Básica e o Movimento Social no Campo. Brasília: Articulação Nacional Por uma Educação do Campo, 1999 (Coleção Por uma Educação do Campo, caderno n. 2).

MELO, Ferdinando Santos de. Serviço Social, Educação e Produção do Conhecimento. In: CONGRESSO DE PESQUISA E INOVAÇÃO DA REDE NORTE E NORDESTE DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA, 6., 2009, Belém. Anais... Belém: IFPA, 2009.

MOLINA, Mônica Castagna; MONTENEGRO, João Lopes de Albuquerque; OLIVEIRA, Liliane Lúcia Nunes de Aranha. Das Desigualdades aos Direitos: a exigência de políticas afirmativas para a promoção da equidade educacional no campo. Brasília: Secretaria de Relações Institucionais. Conselho de Desenvolvimento Econômico e Social, 2009.

de impressora, o que impossibilita grandes avanços no seu aprendizado e o acesso às benesses que esses avanços poderiam proporcionar.

Apesar dos avanços, inclusive nos campos cien-tífico e tecnológico, a educação para a maioria da população brasileira que vive no campo ainda carece de serviços básicos que garantam sua qualidade.

5 Considerações finais

Esta pesquisa vem contribuir para o reconhe-cimento e mapeamento dos estudantes oriundos de áreas rurais, bem como traçar um panorama da realidade das condições de estudo desses estudantes no tocante a transporte, alimentação, envolvimento em atividades acadêmicas de pesquisa e/ou extensão e acesso e interação com tecnologias e recursos mi-diáticos.

Os resultados obtidos indicam a necessidade de aprimorar e integrar as políticas de assistência estudantil e de estrutura do campus, no sentido de garantir que os discentes possam desenvolver to-das as suas atividades satisfatoriamente. Para isso, é mister observar a localidade de moradia como requisito para aquisição de bolsas institucionais com valores diferenciados; e priorizar a implantação de um refeitório, que garanta alimentação em horários que atendam aqueles que chegam ao Instituto sem se alimentar e aqueles que permanecem na instituição no horário oposto às aulas, participando de atividades de pesquisa e/ou extensão, realizando trabalhos re-quisitados pelos professores, ou usufruindo dos equi-pamentos tecnológicos, da internet e dos laboratórios do campus.

De uma maneira mais ampla, salienta-se que a política de expansão e interiorização dos Institutos Federais, representada pela implantação do Campus Patos do IFPB, precisa vir associada a uma política de assistência estudantil. Assim, poderá contribuir para consolidar mudanças no cenário educacional e tecnológico do sertão paraibano por meio da oferta educacional pública, gratuita e com qualidade social, em particular para os sujeitos que estavam à margem dessas oportunidades.

ReFeRêNCIAS

AZEVEDO, Márcio Adriano de. Descompassos na Política Educacional: a reorganização da educação rural em Jardim de Piranhas/RN (1999-2006). 2006. 154



Desafios da Comunicação Pública em uma instituição federal de ensino

Ana Carolina de Araújo Abiahy

[email protected]. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba – IFPB. Av. João da Mata, 256, Jaguaribe. João Pessoa-PB.

Resumo

O artigo analisa os desafios da Comunicação Pública em uma instituição da Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tecnológica através de resultados alcançados em pesquisas realizadas nos últimos cinco anos. Foram realizadas entrevistas com gestores, análise sobre as ferramentas mais utilizadas pelos canais oficiais de comunicação, com enfoque mais específico no uso das mídias digitais. Os conceitos de Comunicação Pública, em sua intersecção com a Comunicação Estratégica e Organizacional, balizam teoricamente esse estudo. Reflexões sobre novas práticas de comunicação com vistas ao alcance das políticas públicas e à democratização dos serviços são desenvolvidas nesse texto. Autores como Sodré, Primo, Recuero, Duarte e Brandão são suportes teóricos utilizados.

Palavras-chave: Comunicação Pública. Gestão. Instituição de ensino. Mídias digitais. Organização federal.

AbstRACt

The article examines the challenges of public communication in an institution of the Federal Network for Scientific Technological and Professional Education through achievements in research conducted in the last five years. Interviews with managers, analysis of the tools most frequently used by official channels of communication with more specific focus on the use of digital media were performed. The concepts of Public Communication at its intersection with the Strategic Communication and Organizational theoretically served as basis of this study. Reflections on new communication practices with a view to the achievement of public policy and the democratization of the services are developed in this text. Authors like Sodré, Primo, Recuero, Duarte and Brandão are used as theoretical supports.

Keywords: Public Communication, management, educational institution, digital media, federal organization.



1 Introdução

Este artigo é uma reflexão sobre os resultados de pesquisas desenvolvidas em uma instituição da Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tecnológica (EPCT) acerca de processos comu-nicativos, destacando, primordialmente, o aspecto da Comunicação Pública (CP). Primeiramente, uma conceituação e breve discussão sobre a CP serão realizadas; em seguida, serão analisados aspectos da comunicação envolvendo gestores, comparação com grupo de estudantes, análise de ferramentas desenvolvidas oficialmente pela instituição para se comunicar com os seus públicos, com um foco maior nas mídias sociais utilizadas pela Rede de EPCT.

2 Comunicação Pública

Ao escutarmos falar em Comunicação Pública (CP), a primeira ideia é a da comunicação efetuada por órgãos públicos, mas essa associação, que não está equivocada, não esgota a especificidade do ter-mo. Poderíamos resumi-la como a comunicação que se faz em confluência entre o setor público e o cida-dão, com mais atenção a esse percurso entre os dois agentes, do que tradicionalmente na visão do órgão público que emana seu discurso para a população.

No Brasil, sabemos que travamos uma demora-da luta rumo a um novo panorama no que diz respeito à relação entre o cidadão e os poderes públicos. A primeira iniciativa de se construir profissionalmente um discurso do setor público para a população veio a partir da Era Vargas, com a instituição do famigera-do Departamento de Imprensa e Propaganda (DIP). Sabemos que o órgão era propagandista e contro-lador, o que também ditaria as características que o Governo assumiria durante a longa ditadura militar instaurada a partir de 1964. A construção do Estado democrático, na década de 80, revelava outras vozes além da oficial, em que as organizações da sociedade civil procuravam se inserir no novo contexto. Parale-lamente, a iniciativa privada ocupava espaços que a sociedade cobrava do poder público, com a “respon-sabilidade social”.

Em busca de uma conceituação, Elizabeth Brandão (2009) aponta áreas de interconexão para a CP que coincidem com essa trajetória: partindo da comunicação governamental, com a interferência da sociedade civil organizada e identificada com a comunicação organizacional. Aspecto esse que mais chama atenção:

Em muitos países, o entendimento de CP está

claramente identificado com a comunicação or-

ganizacional, isto é, a área que trata de analisar

a comunicação no interior das organizações e

entre ela e seus públicos, buscando estraté-

gias e soluções. Sua característica é tratar a

comunicação de forma estratégica e planejada,

visando criar relacionamentos com os diversos

públicos e construir uma identidade e uma ima-

gem dessas instituições, sejam elas públicas ou

privadas. (BRANDÃO, 2009, p. 1).

A autora destaca que a comunicação pública é

aquela que se instaura entre o Estado, o governo e a sociedade com o objetivo de informar para a construção da cidadania (Cf. Brandão, 2009, p. 9). A separação Governo-Estado chama atenção porque sabe-se, infelizmente, que personalizar a figura do gestor (muitas vezes, um político profissional) é algo arraigado no cotidiano brasileiro. Mas, aos poucos, vê-se que as instituições e programas começam a se desvincular desse estigma.

Ao invés de algo meramente emissivo, há, ou deve haver, espaço para ouvir as demandas e ex-pectativas, estimulando o debate e o sentimento de pertença. Porém, Elizabeth Brandão aponta que o caráter institucional, muitas vezes, prevalece sobre o caráter público, sendo voltado para uma instituição e não para a sociedade, como deveria ser. A expe-riência acumulada, na maior parte das organizações públicas, é de uma comunicação direcionada para a divulgação e a publicidade, e menos para a constru-ção de relações e a compreensão das diversidades dos públicos atendidos.

É comum ainda a demanda, por parte dos princi-pais gestores das instituições, pela divulgação das no-tícias que imaginam ser de interesse da comunidade. Noticiar, divulgar, tornar visível ainda é a orientação que desejam ver nas áreas de Comunicação. No en-tanto, a emissão das informações descontextualizada de um canal de contato que seja permanente com os públicos pode não ter toda a eficácia que se imagina para a construção de uma imagem institucional e a conquista das metas de uma organização no tocante à disseminação de suas práticas, e, principalmente, na facilitação do atendimento às políticas públicas.

Ainda não é usual a compreensão de que a co-municação é feita no cotidiano, em pequenas ações que são tomadas dia a dia por todos os gestores. Conforme Brandão: “(...) é preciso deslocar a visão de comunicação pública como modalidade, instrumento



dades). A própria estrutura da Secom da Presidência conta com uma Diretoria de Comunicação Pública.

A maioria das orientações de/sobre a Comu-nicação Pública é direcionada aos profissionais da comunicação, mas percebemos que os gestores das instituições têm grande parcela de responsabilidade por esse contato com a sociedade. Essa é uma das preocupações da Comunicação Pública – que o dis-curso das organizações não fique retido apenas nos setores profissionalmente responsáveis ou nos princi-pais gestores, mas perpasse por todos os servidores da organização.

Jorge Duarte (2009) reitera que a CP atinge o papel desempenhado por todos os gestores em uma organização e a sua relação com os diversos atores sociais externos. Ao analisar o uso da informação na CP, o autor esclarece que esta funciona em diversas categorias: institucionais, de gestão, de utilidade pú-blica, de prestação de contas, de dados públicos e até de interesse privado e mercadológico:

Gerar comunicação de qualidade é mais do que

aumentar a quantidade e potência das mensa-

gens. Implica criar uma cultura de comunicação

que perpasse todos os setores envolvidos com

o interesse público, o compromisso do diálogo

em suas diferentes formas e de considerar a

perspectiva do outro na busca de consensos

possíveis e de avançar na consolidação da

democracia. (...) Para garantir o sucesso do

empreendimento, a comunicação deve, neces-

sariamente, ser assumida com visão global, pa-

pel estratégico, planejamento, ação integrada,

e visão de longo prazo. (DUARTE, 2009, p. 5).

Este artigo irá se deter nos principais aspectos envolvendo a Comunicação Pública: o discurso dos gestores, para entendermos que não só o setor pro-fissional é o responsável pelas ações comunicativas; as diversas ferramentas utilizadas e sua adequação ao perfil dos públicos atendidos; e, por último, o que parece ser o ambiente em que os públicos aparecem e interferem de modo mais intenso na relação com as organizações, que são as mídias digitais.

3 os gestores e a comunicação

Para observar o discurso dos gestores na organi-zação pública, tomamos por base o Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB). A instituição centenária hoje atende mais de 20.000

ou qualquer outro termo que a designe apenas como parte da área de comunicação social” (2009, p. 30). A autora prossegue:

O papel da comunicação mudou e é cada vez

menos profissão. É quase missão: é fazer circu-

lar a informação e suas respostas, muito mais

do que produzir. É muito mais visão de futuro,

do que objetivo institucional. (BRANDÃO, 2009,

p. 30).

É aqui que se vê a articulação desse pensa-mento sobre Comunicação Pública com os estudos realizados na área de Comunicação Organizacional, preocupados com a mudança de cultura dentro das organizações. E adotar uma postura mais voltada às premissas e interesses da CP implicaria em instituir uma nova cultura organizacional nas instituições. Como foi indicado anteriormente, é comum, dentro das organizações, a percepção da comunicação ape-nas do ponto de vista da divulgação, porém Cleusa Scroferneker (2006, p. 47-53) destaca, com base em teóricos da área, que há ainda três dimensões da comunicação organizacional: como informação, do ponto de vista do sistema normativo (missão, valores, princípios, políticas); como gerador de relações, de socialização, em atividades recreativas, rituais e ce-lebrações; e como participação, que são os trabalhos em equipe, os programas de sugestões, estabelecen-do vínculos de compromisso com a organização.

No panorama atual do Brasil, quem atua com comunicação em órgãos públicos também vem se sentindo estimulado a reformular práticas que en-tram em consonância com o estado democrático de direito consolidado nos últimos anos. Principalmente na esfera federal, a preocupação em diversificar os canais de atendimento à população e investir em transparência tem dominado o pensamento. Há di-ficuldade em expandir essa orientação para todo o país, já que tanto na administração direta quanto na indireta, há uma infinidade de profissionais envolvi-dos. Um dos responsáveis por disseminar os estudos de Comunicação Pública no país é Jorge Duarte, que teve atuação efetiva na Secretaria de Comunicação Social da Presidência da República. Além do trabalho acadêmico, ele articulou uma rede de comunicadores através do Sicom – o Sistema de Comunicação do Executivo Federal –, que pretende congregar mais de 260 órgãos e entidades do Poder Executivo Federal (ministérios, autarquias, estatais, fundações, universi-



de cada servidor o cumprimento dos preceitos da Comunicação Pública, que exigem participação e identificação dos diversos públicos relacionados à ins-tituição. A compreensão de comunicação como sendo apenas a Comunicação Social, profissionalmente dita, tem origem na própria história das instituições públi-cas, mais voltadas para a promoção do que para a construção de relações. Porém, os tempos atuais, em que a tecnologia permite a cada sujeito ser também a sua própria mídia, vêm alterando profundamente esse quadro. A crescente e fácil interatividade com as novas práticas trazidas com o advento da internet mostra que todos os profissionais precisam investir no melhor diálogo e contato com os diversos públicos com os quais se relacionam.

Quando a pergunta é mais direcionada – se os gestores se veem como formadores de opinião –, a pesquisa aponta que a maioria (índice de 60%) não se enxerga assim. É como se atribuíssem um poder maior a esse papel, ao qual não se sentem relacio-nados, não se percebendo como multiplicadores de opinião acerca da instituição. Podemos inferir que a herança muito personalista do poder no Brasil leva ainda a uma característica de forte hierarquização no serviço público. Desse modo, é como se apenas o dirigente máximo fosse visto como sendo o formador de opinião. Por outro lado, poucos (20%) declararam acreditar que todo servidor, mesmo que não esteja em nenhum cargo de chefia, deve agir com consciên-cia de que é um multiplicador das informações sobre a instituição em que trabalha, sabendo, assim, que a qualidade do atendimento influencia, diretamente, na construção da imagem institucional perante a socie-dade.

Apesar da elevada responsabilidade que trans-ferem apenas para a Comunicação Social, como mencionado anteriormente, vemos que os gestores também conseguem ter uma postura crítica quanto à comunicação interna e ao próprio papel que desen-volvem nesse sentido. É muito comum apontarem a dificuldade de se comunicarem com outros setores, reconhecendo que nem sempre repassam as informa-ções necessárias. As mudanças organizacionais, com a transformação de Centro em Instituto, implicaram em acúmulo de demandas diversificadas e na neces-sidade de divisão de setores, o que parece prejudicar um pouco o andamento dos trabalhos. Além disso, especulamos, também, que a herança de controle da informação pode ainda perpassar o imaginário dos gestores e influenciar suas atitudes. Oliveira & Paula,

estudantes em 10 campi, além de polos de educação a distância, com cursos técnicos de nível médio e superiores, pós-graduação e qualificação profissional. Essa parte da pesquisa foi desenvolvida através do Projeto de Bolsa de Iniciação Científica e Tecnológica (Pibict) com estudantes do Bacharelado em Adminis-tração do próprio IFPB, em João Pessoa.

Utilizamos recursos metodológicos da pesquisa em comunicação traçados por Jorge Duarte (2006). Ele explicita os diversos tipos de entrevista que po-dem ser empregados, orientando para o máximo aproveitamento dos sujeitos da pesquisa. Foi utili-zada a entrevista em profundidade, com questioná-rios semiestruturados. A entrevista leva em conta a formulação de um perfil biográfico do gestor em análise, com coleta de dados sobre sua formação e experiência. Afinal, a construção de uma relação hu-manizada entre o pesquisador e o sujeito da pesquisa é fundamental nessa metodologia adotada.

A partir de um questionário-base, a ser aplicado para todos os setores, partiu-se para a entrevista com os gestores. A ideia era construir diálogo, permitindo que o entrevistado se expressasse. Foram escolhidas pró-reitorias e departamentos sistêmicos. Ao invés de se adotar um questionário impresso, a ser respondido até na ausência do pesquisador, foi dada preferência à interação, com um roteiro através do qual o diálogo foi conduzido. As entrevistas foram gravadas para permitir um maior aproveitamento da análise, já que foram cerca de 20 perguntas, o que, dependendo do entrevistado, durou mais de 30 minutos.

A indagação inicial foi sobre a importância que a comunicação pode ter em uma instituição pública, especialmente da área educacional. Percebeu-se que a maioria dos gestores (80%) identifica comuni-cação exclusivamente com Comunicação Social, de responsabilidade principalmente do setor profissional envolvido com a área, se atendo à necessidade de divulgação e promoção da instituição pela Assesso-ria. A comunicação entre setores só é alvo de aná-lises e reflexões dos gestores a partir das perguntas específicas sobre as formas de comunicação que os respectivos setores desenvolvem com os demais e a partir dos questionamentos sobre a diferença entre a comunicação interna e externa e o que é utilizado para cada situação.

Dessa constatação, percebeu-se que a maioria dos gestores (novamente, 80%) não se enxergava como um comunicador também. Tal situação é preo-cupante, já que vemos que depende do envolvimento



implicou na ampliação de alguns papéis que desem-penha, e em uma maior abrangência do quadro de atuação. Para servidores que atravessaram três grandes mudanças dentro da instituição em um curto espaço de tempo – de Escola Técnica para Centro e agora para Instituto –, a necessidade de dinamizar as funções é um desafio nada fácil, pois trata-se de cultura organizacional. O estímulo ao diálogo dentro da organização é um importante passo a ser dado, como lembra Marchiori:

Para haver uma comunicação real e não alie-

nadora nas organizações, é necessário que os

gestores estabeleçam, de comum acordo, os

conteúdos a serem trabalhados, e esse proces-

so investigativo implica uma metodologia que

não pode contradizer a dialogicidade. (MAR-

CHIORI et al, 2010, p. 124).

Muitas vezes, vemos que essa deficiência em harmonizar o discurso interno traz consequências para a ampliação do diálogo com o público. É comum ouvir, durante as en trevistas, a preocupação de que se deva organizar internamente, primeiro, antes de partir para a divulgação externa mais incisiva e a ampliação de parcerias. A questão é que a sociedade não espera, muito menos em um contexto em que as novas tecnologias são estimuladoras da interatividade em tempo real, formando um banco de dados sobre a instituição sem qualquer controle. Afinal, mesmo que uma instituição não tenha a sua página oficial em comunidades virtuais de relacionamento ou no microblog mundial, por exemplo, muitas versões não oficiais estarão sendo abastecidas de informações, comentários e opiniões, alguns até desfavoráveis.

Na instituição em análise, por parte dos gestores, predominava, no ano de 2009, quando as entrevistas foram aplicadas, um desconhecimento sobre o que ocorria em comunidades sociais da internet, como Facebook ou Orkut, mais utilizado na época. Era comum não levarem a sério o tipo de contato que se realizava ali. Algo preocupante, tendo em vista que o principal público atendido – os estudantes – é usuário frequente dessas comunidades. Apesar de não re-presentar, para a maioria dos gestores, um material significativo, listamos, na época, somente no Orkut, 109 comunidades relacionadas ao termo IFPB. Um imenso arsenal de dados sobre a instituição que não devia ser menosprezado pelos gestores.

Mesmo como uma voz dissonante (somente 20%) entre o corpo de gestores, foi encontrada a opi-

com base em Shaffer (2000), lembram que “anterior-mente as chefias tinham uma função de ‘guardiãs’ da informação, estando seu poder atrelado ao controle dessa informação, a qual disponibilizavam somente quando julgavam necessário” (2008, p. 54).

Interessante notar que quando se parte da ques-tão abrangente, sobre a importância da comunicação para a instituição pública, todas as respostas (100%) refletem uma preocupação intrínseca de que prestam um serviço à sociedade. Mas apenas uma minoria (40%) destaca o fator específico de ser uma instituição educacional, principalmente naquelas áreas em que o contato é maior com o corpo de servidores e quase inexistente com os alunos. Vê-se que é preocupante, do ponto de vista da cultura organizacional, que nem todos os servidores estejam imbuídos da missão ins-titucional.

Uma das perguntas iniciais do questionário da pesquisa é sobre a comunicação dentro do ambiente de trabalho, do próprio setor do entrevistado. Em uma questão assim específica, vemos que os gesto-res não conseguem elaborar, em seu cotidiano, uma ponte entre o que realizam, do ponto de vista de con-tato com colaboradores, parceiros, público atendido, vivência do fluxo de informações, com aquilo que ex-pressaram anteriormente, acerca da consciência que têm da importância ampla da comunicação para a instituição. É como se os atos do dia a dia em seu tra-balho não colaborassem para o cenário total. Assim, podemos apontar, inclusive, um fator positivo dessa pesquisa, como uma forma de refletirem sobre esse papel. A partir do momento em que expressam as dificuldades de cumprir, no seu ambiente de trabalho, o que apregoam para a organização como um todo, vemos os gestores fazerem uma espécie de autocríti-ca, o que é sempre produtivo.

Um dos principais motivos para essa deficiência na comunicação entre os setores é a falta de conhe-cimento de um setor sobre o outro. Essa foi a causa apontada pela totalidade (100%) dos entrevistados. “Falta a gente se conhecer”, é uma falha identificada pelos próprios gestores, até entre setores afins. Uma das possíveis alternativas levantadas para rever-ter, ou minimizar, esse problema é a realização de reuniões periódicas, para que os setores cheguem a um consenso quanto às normas e procedimentos adotados. Esse dado de tentar unificar práticas, tentar chegar a um discurso mais homogêneo, reflete a fase que a instituição atravessa, de mudança da cultura organizacional, pois a transformação em Instituto



localizados no interior do estado, em cidades com infraestrutura mais precária.

Quando se iniciam as perguntas específicas sobre que ferramentas são utilizadas, o e-mail é apontado como o meio mais fácil para o contato com os diver-sos setores da instituição, seguido do telefone (opinião de 100%). A necessidade de reuniões presenciais é novamente apontada pelos gestores para fazer essa integração (também 100%). Mais do que apontar a necessidade de maior interlocução entre os próprios gestores, o que se destaca é que o imaginário sobre a instituição ainda é muito centrado na Capital, onde está a maioria dos cursos, mas o volume de estudan-tes hoje está dividido entre as cidades. Esse problema de autoimagem é um indicador de possíveis prejuízos para o diálogo com os diversos segmentos que se relacionam com o Instituto.

Em se tratando de atendimento pessoal, perce-be-se, da parte dos gestores, que há uma valorização da comunicação interpessoal. Apesar da posição que ocupam e da demanda crescente de atividades que devem empreender em uma instituição em expan-são, eles demonstraram a disposição de recorrer aos interlocutores dentro da organização de modo direto, seja face a face, por telefone ou em conversas por e-mail de modo imediato, evitando, assim, a propa-lada burocracia de correspondência oficial, que, se é obrigatória, em muitos casos, hoje é precedida por contatos mais informais. Isso revela uma tendência mais humanizada nas práticas cotidianas, o que não se pode deixar de elogiar, já que, com o crescimento das organizações, o distanciamento é um dos primei-ros problemas que ocorrem.

Porém, esse contato próximo não deixa de apon-tar que prevalece uma visão doméstica da instituição, o que pode causar problemas quando for necessário lidar com gestores de setores que se encontram distantes em outros campi e até com colaboradores externos. É limitada a percepção de que há muitos segmentos que desejam se informar e dialogar com a instituição, mas se encontram fora do foco imediato dos setores com os quais os gestores lidam cotidia-namente. O que a pesquisa aponta é que não há, ainda, a compreensão de que a instituição interessa a públicos diferenciados, cada qual demandando um tipo de comunicação específica. O passo a ser dado na identificação precisa do público-alvo é mais do que necessário, como lembra a estudiosa Ana Romero Novelli, quando fala sobre o papel institucional da Comunicação Pública:

nião de que servidores deveriam cumprir esse papel de manter contato com os públicos através das redes sociais, o que não seria feito por falta de pessoal, tempo e infraestrutura. Na opinião desse gestor, cuja pasta é uma das mais demandadas para contato com todos os segmentos da instituição, seria necessário dispor de funcionários especificamente para cumprir esse papel de interlocução com os públicos através dos diversos canais disponibilizados pelas redes so-ciais na internet.

Dentro da instituição, o acesso a comunidade virtual de relacionamento era negado, não sendo possível ingressar nos sites porque os endereços eram barrados pelo servidor de internet. A insegu-rança na transmissão de links com possíveis vírus e até o temor de que a velocidade de tráfego da rede fosse comprometida com o acesso liberado estavam entre as razões alegadas para o filtro. Novamente, recorre-se a Oliveira & Paula para reiterar a impor-tância do ingresso das instituições no universo virtual, para promover uma aproximação com os diversos públicos:

O acesso a informações independe da distância

e da hierarquia, e a organização deixa de ser o

único pólo de emissão, convivendo com outras

fontes de informação. Além disso, a internet

ajuda a desmistificar o oculto e o sigilo que ain-

da permeiam o interior da organização, assim

como facilita ao trabalhador receber informa-

ções sobre processos internos. De outro lado,

ele troca suas impressões e experiências com

colegas interna e externamente e amplia sua

visão sobre o mundo do trabalho. (OLIVEIRA &

PAULA, 2008, p. 59).

O que apreendemos dessas dificuldades da orga-nização analisada é que há um desconhecimento do volume de informações em circulação a respeito dela mesma e, por consequência, dos públicos com quem dialoga. A questão de ter ampliado a abrangência de sua atuação em pouco tempo, chegando a dez campi atendidos, também leva a uma mudança de paradigma sobre o perfil da instituição, antes muito concentrado na capital do estado. Os gestores ana-lisados na entrevista atuam em setores sistêmicos e precisam estar em contato com os campi, porém, através das ferramentas comunicativas à disposição atualmente na instituição, isso é difícil. Muitos campi ainda não estavam em sua estrutura definitiva e nem contavam com todo o quadro efetivo, além de serem



A segunda questão indagada aos entrevistados refletiu a participação em comunidades referentes aos seus cursos ou, ainda, à instituição. Em conso-nância com a pesquisa direta realizada, observou-se que a maior parte dos entrevistados (74%) participa desse tipo de comunidade.

Ainda foi pertinente perceber, em virtude dos entrevistados, o acesso semanal. Foi verificado que o acesso dos sujeitos é significativo, visto que a maior parte (77%) acessa suas mídias em um número supe-rior a quatro vezes por semana. Os demais sujeitos se dividem em uma a duas vezes (9%) e três vezes (5%) por semana.

A inovação digital tem mudado os paradig-

mas comunicacionais quando segmenta,

“desintermedia” ou corta transversalmente as

tradicionais relações da sociedade em diversas

dimensões e facetas. A comunicação nesta

nova configuração permite que todos os atores

sejam emissores e receptores, num elevado

nível de interatividade entre as partes e, em

tese, com os mesmos graus de visibilidade

e de oportunidade. A Internet, em especial,

provocou expansão na forma pela qual as

pessoas e organizações se relacionam dada a

sua rapidez, acessibilidade, transculturalidade e

transnacionalidade. (BRITO, 2006, p. 113).

Uma das perguntas era sobre o uso do e-mail para manter contato com docentes ou técnicos da instituição. A maioria dos sujeitos (70%) afirmou que faz uso desta ferramenta comunicacional apenas às vezes, seguidos de sempre (17%) e nunca (13%).

A busca por informações sobre o Instituto e seus cursos nas redes digitais também foi uma preocupa-ção da pesquisa realizada.

Na instituição, a tentativa de utilizar novas tec-nologias para o cotidiano em sala de aula já existe há tempos, a exemplo do uso do Q-Acadêmico, mas sempre há resistência de grande parte dos docentes em utilizar essa ferramenta que agilizaria o contato. Hoje, as plataformas de ensino a distância como o Moodle já facilitam a elaboração das aulas de muitos professores e estimulam o debate entre os alunos, experiência que pode enriquecer as aulas presenciais também.

Outra questão relevante suscitada pela pesqui-sa aqui relatada propiciou o conhecimento sobre o modo de obtenção de informações sobre o IFPB e seus cursos. Levando-se em consideração os per-

Essas definições são importantes para identifi-

car quais as melhores ferramentas de comuni-

cação a serem adotadas para a obtenção dos

objetivos traçados, considerando que, na maior

parte dos casos, será necessária a utilização de

um mix de instrumentos, pois as abordagens

isoladas tendem a ser menos eficientes do que

as estratégias de abordagens múltiplas. (NO-

VELLI, 2006, p. 89).

4 os estudantes

Em um outro recorte da pesquisa, foram inves-tigados discentes do IFPB. O objetivo geral era ob-servar a dinâmica da relação com as ferramentas de comunicação. Entre os objetivos específicos, buscou--se destacar as principais ferramentas utilizadas e identificar a veiculação de informações não oficiais nos canais de comunicação. Os procedimentos metodológicos indicaram uma pesquisa descritivo--exploratória, de caráter qualiquantitativo, utilizando entrevistas com questionários semiestruturados e estruturados, que determinou a pesquisa de campo aplicada aleatoriamente por acessibilidade.

A pesquisa foi realizada em 2010, também com estudantes do Bacharelado em Administração, do Campus João Pessoa do IFPB, através de bolsa Pi-bict. Os dois estudantes pesquisadores aplicaram os questionários no campus citado, no ensino superior, no microcosmo do seu curso.

Em relação às mídias digitais, de acordo com as respostas concedidas pelos entrevistados, a maior parte do alunado participava do MSN (35%), seguido de Orkut (31%), Twitter (16%), Facebook (9%), Outros (6%) e Nenhum (3%).

O próprio manual recém-lançado pela Secretaria de Comunicação Social da Presidência da República, direcionado a orientar as organizações públicas fede-rais nesse ambiente virtual, define as mídias sociais como “sistemas online projetados para permitir a interação social a partir do compartilhamento e da criação colaborativa de informação nos mais diversos formatos” (BRASIL, 2012, p. 6). Entre os exemplos estão os blogs, os grupos do Google, Facebook, Twitter, Youtube, Flickr, que “abrangem diversas atividades que integram tecnologia, interação social e a construção de palavras, fotos, vídeos e áudios” (BRASIL, 2012, p. 6). Assim, vê-se que, na esfera macro, as políticas de comunicação levam a sério as mídias sociais, algo que muitas organizações ainda não conseguem fazer.



uma pequena triagem daqueles que precisam de informações ou serviços da instituição. No prédio do IFPB na capital paraibana, que na época ainda tinha o espaço dividido entre setores da Reitoria e do Campus João Pessoa, atendentes contaram com computador e acesso à internet para mostrar como fazer inscrições em concursos e processos seletivos, procedimento que se mostrou eficaz, inclusive quan-do se tratava de informações acerca de eventos ocor-rendo nos ambientes da instituição, mesmo quando o espaço era cedido para terceiros.

A preocupação com esses multiplicadores de in-formação e intermediários do contato com o público, que estão na ponta do serviço, é de fundamental im-portância para a efetivação da Comunicação Pública:

Cartazes, uniformes, sites, prédios, crachás

transmitem alguma informação. Atendentes,

motoristas, recepcionistas, dirigentes, tele-

fonistas, técnicos, terceirizados representam

uma instituição aos olhos do público externo.

Tudo e todos comunicam. (DUARTE, 2009, p.

68).

O portfólio da instituição – um material mais permanente que caracteriza a instituição como um todo, abarcando os diversos serviços realizados e mostrando a atual dimensão de sua atuação – foi ela-borado recentemente. Tal ação pode ser considerada um avanço, pois uma das dificuldades era ultrapassar o hábito dos gestores de solicitar os produtos comu-nicacionais de divulgação apenas como estratégia imediatista. Atividades como essa se tornaram mais frequentes nos últimos anos devido à chegada de servidores das áreas de Comunicação Social.

Antes, os materiais impressos vinham sendo feitos tendo em vista a necessidade das últimas cam-panhas de inscrições em processos seletivos. Com a entrada de servidores concursados especificamente para a área de programação visual, o material passou a ser desenvolvido na própria instituição, ganhando muito em qualidade e em percepção do que a men-sagem deve ter, o que seria atingido de modo mais difícil com a contratação de agências publicitárias externas.

A maior presença de profissionais específicos de Comunicação Social possibilita mais visibilidade das instituições nas mídias tradicionais, já que tendo jor-nalistas para atender às demandas da imprensa, mais contatos são realizados, possibilitando que muitas pautas sejam desenvolvidas e a sociedade, por con-

centuais estabelecidos com os sujeitos, verificou-se que a pluralidade dos entrevistados busca, nas redes sociais, informações sobre o Instituto e sobre seus cursos, enquanto um pequeno percentual (22%) não faz esse tipo de busca.

Os resultados apontados pela aplicação do instrumento de coleta de dados podem favorecer a observância de que esta variável é a mais equilibrada entre os sujeitos da pesquisa. Isso porque a maior parte, que busca os ambientes virtuais, corresponde a apenas 34%, enquanto o segundo menor percen-tual, que busca os colegas, corresponde a 28%. Os demais se dividem entre os que buscam professores ou servidores (27%) e murais (11%), o que demonstra haver uma distribuição balanceada entre os meios escolhidos.

5 Ferramentas oficiais de comunicação

Este artigo reflete também acerca de outra pesquisa desenvolvida na instituição, através do pro-grama Bolsa Pesquisador. Durante o ano de 2010, as diversas ferramentas utilizadas pelo IFPB para a co-municação foram analisadas no que tange ao alcance ou não dos preceitos da CP.

Verificou-se que o site institucional é o meio mais oficial de comunicação no momento. Os documentos, editais, inscrições e demais formas de acesso ao IFPB são realizados por meio da sua página na internet. O atual layout tentou potencializar a identificação dos responsáveis e das formas de contato com a institui-ção. Com a programação, é possível a cada campus inserir dados, assim como a setores sistêmicos da Reitoria e às coordenações de cursos. A descen-tralização da postagem de dados para os setores competentes revela a dificuldade de fazer os ges-tores se tornarem os executores das ações com as ferramentas de comunicação. O acúmulo de serviço leva a uma lenta atualização de dados por parte dos responsáveis. Sistemas de buscas e a possibilidade de navegar conforme o interesse do usuário mostram uma disposição de facilitar o contato com o público.

O atendimento via PABX, na época em que a pesquisa foi realizada, funcionava adequadamente, mas o serviço telefônico é um pouco prejudicado porque o site, que costuma ser a principal porta de entrada e fonte de informações sobre a instituição, não possui a lista de telefones atualizada.

Quanto ao atendimento pessoal, nos últimos anos, há uma preocupação maior com a equipe nas entradas e o treinamento de atendentes para fazer



6 As mídias sociais da Rede de ePCt

A revolução tecnológica comunicacional, nas últi-mas décadas, impactou, sobremaneira, nossa forma de viver e de nos relacionarmos uns com os outros. A relação que travamos com as organizações também mudou, através do novo paradigma de compartilha-mento de informações que quebra antigas hierarquias de controle da informação, para citar apenas um dos impactos da aceleração na transmissão de dados. Massimo Di Felice resume esse quadro atual:

As empresas, as instituições, os governos, as

universidades, os atores políticos estão sendo

profundamente alterados pela rede. Nas orga-

nizações, na cultura e nos processos inovado-

res as tradicionais hierarquias politicamente e

socialmente consolidadas estão sendo progres-

sivamente substituídas por formas colaborati-

vas de experiências de trabalho em rede. Para

todos os tipos de instituição e organizações, a

mutação identitária e a heterogênese tornam-

-se as práticas fundamentais e constantes no

interior de um contínuo processo de adaptação

aos novos territórios interativos, dinâmicos e

instáveis das redes digitais. (FELICE, 2010, p.

318).

A maioria das organizações ainda tem dificul-dades de adaptação aos novos tempos, o que é compreensível tendo em vista que elas precisam ser instituições sólidas, cujas alterações passam por vá-rios níveis de discussão antes de serem implantadas. Com organizações da área pública, essa dificuldade de se adaptar a novas situações trazidas pela revolu-ção informacional parece ser ainda maior. Instituições que, tradicionalmente, foram construídas à base de controle, e até burocracia, no trato com a transmis-são de informações e no atendimento ao cidadão se veem forçadas a rapidamente mudar as suas formas de lidar com os públicos aos quais atendem.

Não seria diferente com as instituições da Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tec-nológica (EPCT), que fazem parte de uma estrutura complexa e dependem de rumos traçados na primeira esfera do governo brasileiro. Porém, se uma das ca-racterísticas da Rede de EPCT é promover um ensino mais conectado com a realidade atual do mundo do trabalho, essa característica de adaptação às mudan-

seguinte, seja esclarecida sobre o funcionamento da instituição. A organização de um mailing apropriado e de um atendimento mais profissional, sem dúvida, abre as portas para a organização pública dentro da programação de jornais, tevês, rádios, portais, enfim, de todos os meios de comunicação.

O desafio para os profissionais da área de jorna-lismo nas assessorias de comunicação é perceber, também, além desse painel de mídia tradicional, outros interlocutores que cumprem o papel de ser disseminadores de informações sobre a instituição. O estabelecimento de uma rede de contatos com outras organizações das esferas públicas, do terceiro setor, com entidades civis organizadas e com as empresas que atuam com mais proximidade em áreas corre-latas às de atuação da organização, por exemplo, precisa ser considerado dentro das estratégias. Para isso, esses profissionais da comunicação necessitam da compreensão dos gestores dos diversos setores da instituição, já que são eles que estabelecem conta-to frequente com esses interlocutores diferenciados, para que considerem as relações como uma oportu-nidade de ampliar o diálogo com a sociedade.

Essa abordagem, ampla, multifacetada, é uma das formas de alcançar o sentido da Comunicação Pública, que é estar presente nos diversos segmentos sociais. É o que Duarte (2009, p. 64-66) aborda ao destacar que os instrumentos de comunicação de-vem atuar sob três modelos: massivo, segmentado e direto, considerando os aspectos da informação e do diálogo. Para que tudo isso se efetive, é preciso que as instituições mudem o foco para o atendimento ao cidadão. A imagem institucional seria resultado da interação alcançada, e não só da divulgação e da promoção, como é a impressão mais ingênua daqueles que estão afastados das preocupações da Comunicação Pública. Essa orientação também pode ser percebida nas palavras de Novelli:

Como o foco do processo de comunicação

é a promoção do relacionamento, os instru-

mentos a serem adotados devem seguir essa

perspectiva inclusiva, englobando tanto suas

potencialidades de divulgação e disseminação

das informações, que garantem transparência

às ações públicas, como suas potencialidades

de participação efetiva por meio de reuniões e

encontros, presenciais ou virtuais, que viabili-

zem a troca de informações e a expressão das

opiniões. (NOVELLI, 2006, p. 89).



revolução que interessa diretamente a esta pesquisa. Muniz Sodré nos fala desse novo modo de vida que é trazido pelo ambiente virtual:

É que a tecnocultura – essa constituída por

mercado e meios de comunicação, a do quarto

bios – implica uma transformação das formas

tradicionais de socialização, além de uma nova

tecnologia perceptiva e mental. (SODRÉ, 2010,

p. 27).

Tais reflexões acerca de um diferente ambiente de convívio dos sujeitos – o “bios virtual” de que nos fala Sodré – nortearam a pesquisa. O autor aborda muito bem a faceta performática de se estar na rede virtual, os conflitos envolvendo o espaço público com os novos valores trazidos pelo ambiente na internet, questões fundamentais para quem pretende se de-bruçar sobre o desempenho e as possibilidades que as organizações públicas têm nesse contexto atual.

Tais preocupações a respeito das Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs), que modificam o estado mental, psíquico e os laços sociais, já cons-tituem um caminho consistente na pesquisa acadê-mica que se volta para a área de intersecção entre a nova tecnologia e os estudos sociológicos, filosóficos e da comunicação. Na realidade, os primeiros mode-los do processo comunicativo uniam o conhecimento humanístico da linguística com a matemática da informação, para citar apenas os primeiros passos. Hoje, muitos estudiosos se voltam para essa vereda de analisar a repercussão que as tecnologias e o seu uso trazem para uma nova configuração dos modos de agir e de pensar. Entre esses estudiosos, pode-se apontar Pierre Lévy e Manuel Castells como os mais emblemáticos pesquisadores da nova ambiência social-virtual.

As mídias sociais são instâncias em que a plu-ralidade dos pontos de vista e a transparência, tão caras aos estudiosos da Comunicação Pública, se constituem em experiências reais através do con-vívio com os usuários virtuais. Esse convívio gera desafios fascinantes para ampliar o debate na área. A pesquisa observou o desempenho das instituições de EPCT na rede virtual sob o ponto de vista de como essas ações nas mídias sociais podem se constituir em pontes, espaços em construção, para o exercício da CP. Já está se popularizando, inclusive, a noção de Governo Eletrônico, conforme ressalta José Augusto Pereira Brito:

ças deve permear toda a sua atuação, especialmente as políticas de comunicação institucional.

Essas observações mais do que justificam uma faceta da pesquisa desenvolvida sobre a análise da atuação da Rede de EPCT na rede mundial de com-putadores, especificamente nas mídias sociais. Tal pesquisa foi desenvolvida ao longo de 2013, também com auxílio da Bolsa Pesquisador do IFPB.

Podemos apontar as mídias sociais como uma espécie de “ágora virtual”, um novo espaço público onde os cidadãos discutem assuntos, dos mais am-plos da sociedade até os mais íntimos, através da formação de uma comunidade de interesses e afe-tividades.

A pesquisa se detém na presença das institui-ções da Rede de EPCT nas mídias sociais, de modo a quantificar, identificar e analisar como está se dando essa relação com os diversos públicos.

Há outro aspecto a ser considerado: a integração da própria Rede de EPCT, já que a presença na rede virtual pode ser vista como uma maneira rápida e econômica de compartilhar dados e conhecer o tra-balho desenvolvido nas diversas instituições do país. A presença nas mídias sociais revela-se ainda como uma forma de vivenciar o princípio de publicidade dos atos oficiais. Mais uma questão relevante se levanta: a possibilidade de experimentar uma espécie de an-tídoto contra o veneno da burocracia, pois as ações nas mídias sociais devem ser pensadas sob o ponto de vista da agilidade.

Esse é um aspecto polêmico e inquietante que se pode depreender a partir da pesquisa, juntamente com a experimentação de uma linguagem que precisa ser oficial, adequada à comunicação que é desenvolvida pela instituição, mas em um ambiente informal, como o virtual. O impasse entre a impessoalidade exigida na comunicação oficial e a aproximação exigida nas mídias sociais também é outro problema estimulante.

É inegável a necessidade de refletir e agir acerca das mudanças em voga com a constituição de uma nova organização das relações humanas, trazida pelas redes de tecnologia comunicacional que relativizaram as noções de espaço e tempo. Com a possibilidade de acessar informações de comunidades muito distantes geograficamente e de interagir com outros sujeitos de igual modo, sem depender das rígidas noções de padronização dos meios de comunicação em massa, o ambiente virtual, que a internet propicia, modifica as relações de expectativas dos indivíduos com as organizações, para citar apenas um dos pontos dessa



evolução dos quadros, com a modificação na atua-ção dos perfis, é algo fácil de ser registrado. Como se trata de relações sociais, o grau de participação e interatividade também é algo passível de modifica-ções. Autores como Recuero e Primo alertam para essa característica das pesquisas que lidam com a sociabilidade na rede.

Metodologicamente, o trabalho focou-se na coleta de dados quanto ao número de seguidores, à quantidade de postagens por dia e por semana, à utilização de imagens e recursos audiovisuais, além dos textos compartilhados por esses perfis e páginas. Verificaram-se os perfis e páginas que as instituições “seguem” e “curtem” (seguir e curtir é como assinar para manter-se em contato com o perfil) para traçar um panorama das articulações e parcerias que são vislumbradas a partir desse convívio na rede. A aná-lise do grau de liberdade dos usuários, ou seja, como eles podem interagir com esses perfis, qual o tipo de recurso utilizado, mensagem, postagem pública para outros usuários, entre outros, foram recursos obser-vados.

Uma atenção quanto à linguagem que é utilizada, se é mais oficial, se é mais pessoal, se há uma fami-liaridade sendo construída, foram pontos de análise. Toda essa observação foi analítica e com base nas leituras bibliográficas.

Se a constatação de Felice que citamos ante-riormente não deixa outra chance às instituições a não ser estarem nas mídias sociais, nós indagamos como está sendo essa presença que traz influências profundas para transformar as práticas cotidianas, como aponta Primo:

A Web 2.0 tem repercussões sociais importan-

tes, que potencializam processos de trabalho

coletivo, de troca afetiva, de produção e cir-

culação de informações, de construção social

de conhecimento, apoiada pela informática.

(PRIMO, 2006, p. 2).

Como podemos refletir através da afirmação aci-ma, a vivência na internet simboliza um outro tempo bem distante da prática de controle da informação, que é usual na instituição pública, principalmente em um país de tradição democrática tão recente como o Brasil. Hoje, quando vivenciamos a mobilidade da informação e mídias sociais, percebemos que é um outro momento da internet, em que se sai das páginas oficiais, estáticas, para um novo espaço de interação, com comentários e funcionalidades agregadas.

A presença e importância das TICs nos órgãos

governamentais contribuem para mudanças

que propiciam o surgimento de um conceito

funcional de sistema misto de “governo tradi-

cional e governo eletrônico”, com influências

internas e externas na forma de ser do governo

e na comunicação e interação com seus públi-

cos. É este mix de ações de governo tradicional

e eletrônico que propicia as bases e condições

adequadas para o desenvolvimento da cidada-

nia, da política e da democracia virtuais, com a

presença das TICs em todos os processos do

governo, quer sejam eles internos – dentro da

própria máquina – ou externos, na interação

com seus públicos. (BRITO, 2006, p. 113-114).

Raquel Recuero dá uma definição valiosa de rede que demonstra o quanto esse estudo pode contribuir para a melhoria institucional no que tange ao melhor engajamento com os públicos atendidos:

Uma rede, assim, é uma metáfora para ob-

servar os padrões de conexão de um grupo

social, a partir das conexões estabelecidas

entre os diversos atores. A abordagem de rede

tem, assim, seu foco na estrutura social, onde

não é possível isolar os atores sociais e nem

suas conexões. O estudo das redes sociais

na Internet, assim, foca o problema de como

as estruturas sociais surgem, de que tipo são,

como são compostas através da comunicação

mediada pelo computador e como essas inte-

rações mediadas são capazes de gerar fluxos

de informações e trocas sociais que impactam

essas estruturas. Para estudar essas redes,

no entanto, é preciso também estudar seus

elementos e seus processos dinâmicos. (RE-

CUERO, 2009, p. 22).

A pesquisa se centra na análise dos perfis e páginas que as organizações da Rede de EPCT têm nas mídias sociais de maior alcance no país: Twitter e Facebook, respectivamente. A pesquisa detém-se no discurso que as instituições revelam através dos seus perfis virtuais, em como é o diálogo com os seus públicos, que parcerias são traçadas.

Um dos desafios do objeto de pesquisa foi o seu dinamismo, afinal, a criação dos perfis virtuais de or-ganizações, sua multiplicação e até sua extinção são atividades vistas com bastante frequência. Sabe-se que a pesquisa é a fotografia de um momento, e a



a essa dialogicidade. Há situações como perfis que declaram não responder a replies (que seriam como perguntas ou comentários) e outros com conta pro-tegida (em que é preciso o responsável pelo perfil da organização aceitar o usuário – transpondo para o mundo físico, seria como um servidor escolher a quem vai atender), em uma total falta de interação. Essas situações vão totalmente contra a preocupação em diversificar os canais de atendimento à população e investir em transparência. A imagem institucional hoje deve ser o resultado da interação alcançada, e não só da divulgação e da promoção.

Quanto ao alcance, vemos que os perfis pode-riam atingir um público bem maior, tendo em vista que as instituições têm milhares de estudantes, por exemplo. A média é ter centenas de seguidores (mais de 55 perfis estão nesse patamar); somente cerca de 35 perfis têm média de 1.000 seguidores. Há 10 perfis com mais de 6.000 seguidores e só um ultrapassa 20.000, possivelmente devido a uma atuação bem abrangente dessa instituição na Educação a Distância.

Em se tratando do Facebook, a pesquisa se cen-trou nas páginas oficiais e não nos perfis, por serem mais utilizadas pelas organizações. Há três estados onde não há páginas oficiais. Muitas não são indi-cadas nos sites dos IFs. Assim como no Twitter, há muitas páginas descentralizadas, dos campi, algumas inclusive oficiais, embora a orientação mais usual das organizações seja tentar centralizar através de uma única página sistêmica. Contabilizamos cerca de 90 páginas relacionadas com as entidades da Rede de EPCT no Facebook.

Vemos que essa ferramenta parece estar tendo uma maior chance de entendimento com a linguagem do alunado, que é a grande maioria dos usuários des-sas redes sociais. O alcance numérico dos curtidores é bem maior. A média é de 6.000 a 7.000 curtidores por página. Há algumas páginas com 11.000, 16.000 e até 19.000 pessoas curtindo.

Mesmo sem utilizar plenamente todos os re-cursos, as páginas parecem colocar os usuários em posição mais equilibrada diante das organizações. Os murais são abertos em praticamente todas as páginas, o que significa que o discurso dos usuários vai ter visibilidade imediata na comunidade virtual. A linguagem visual das páginas, a utilização de álbuns e a possibilidade de convocar para campanhas são recursos que passam a ser utilizados pelas páginas, de modo positivo.

É o rompimento com a lógica anterior da infor-mação, calcada em concentração e padronização. Ao invés de um centro propagador, há interconexões en-tre subsistemas. Primo destaca que a internet é uma tecnologia pull, na qual o conteúdo é puxado pelos usuários, e não push como anteriormente, em que a informação era empurrada de cima para baixo. A cre-dibilidade e a relevância dos conteúdos são atestadas pela intervenção dos usuários.

Essas considerações do autor são fundamentais para pensar nos conflitos que envolvem a chegada das instituições públicas ao ambiente virtual das mídias sociais, em que o confronto das ideias, a expo-sição é algo constante. Preocupações com possíveis crises de imagem sempre rondam as organizações do setor público nessa era de compartilhamento dos dados.

O que podemos depreender é que a vivência na rede exige das entidades públicas a agilidade e o con-tato direto, sem intermediação, algo bem diferente do que ocorre no atendimento presencial em um prédio público, por exemplo, em que a informação está localizada em determinado setor, com profissionais específicos, sujeitos a limitações de horário. Ou seja, é como se a instituição que ora está na rede passasse a viver em dois ritmos diferentes. Castells ilustra bem isso ao falar que a sociedade em rede nos lança em dois espaços diferentes:

O espaço de fluxos organiza a simultaneidade

das práticas sociais a distância, por meio dos

sistemas de informação e telecomunicações. O

espaço de lugares privilegia a interação social

e a organização institucional tendo por base a

contigüidade física. (CASTELLS, 2010, p. 156).

Direcionando agora para a pesquisa propriamen-te dita, verificou-se que, nos 26 estados e no Distrito Federal, as instituições da Rede de EPCT mantêm perfis no Twitter. A pesquisa se concentrou nos perfis dos Institutos Federais de Educação, Ciência e Tec-nologia, Cefets e Universidade Tecnológica Federal. São 126 perfis no Twitter. Vemos que muitos foram criados sem planejamento. As descrições nos perfis carecem de melhor organização. Há 35 perfis desatu-alizados e em muitos o último tweet direcionava para a página do Facebook.

Em confronto com as orientações da Comuni-cação Pública, segundo as quais se espera das ins-tituições um foco no atendimento ao cidadão, alguns perfis chegam a ter uma postura totalmente contrária



zes da gestão. A resposta ao usuário e a participação mais efetiva dele não parecem mover ou direcionar as atitudes na Rede.

Não se pode negar que há espaço para que o usuário expresse o seu discurso nesses canais das or-ganizações, inclusive de modo contraditório. Porém, essa participação não é tão bem aproveitada quanto deveria; o diálogo e a comunicação com outros canais que são utilizados pelos usuários poderiam ser um ca-minho mais frequente. É o que se verifica através da pouca utilização de páginas de outras organizações, do não aproveitamento de dicas de eventos e de outros links citados por usuários. O discurso poderia ser mais polifônico, plural, mas não é isso que ocorre.

Primo (2006) alerta que a interação não deve ser estudada apenas pelas mensagens trocadas, pela participação existente na rede, mas por todo um re-lacionamento entre os usuários. O relacionamento no mundo físico seria, então, determinante para a rede? Tal indagação leva, de novo, à consideração anterior de Castells (2010) sobre os espaços de fluxos e de lugares, ou seja, sobre duas formas distintas de rela-cionamentos, que podem coexistir simultaneamente.

Parece que se assiste a isso nas práticas das organizações na contemporaneidade. Se a vivência tradicional implica a divisão de tarefas por setores especializados, subordinados a trâmites de horários, hierarquias e processos pré-determinados para tro-cas de informações, por exemplo, na rede virtual o que se espera do atendimento é que ele seja feito sem barreiras, no “tempo-real” da internet, sem feriados, portas fechadas ou crachás.

O cidadão que solicita informações na rede, na página de uma organização em uma mídia social, pouco se preocupa em saber que determinado se-tor seria o responsável pela demanda ou quem é o funcionário que está por trás das respostas. O que interessa é se a demanda será atendida, se a dúvida será esclarecida, o mais breve possível. Conforme lembra Primo (2006), pouco importa a quem está interagindo saber quem são os autores; importa, sim, ter acesso a dados que interessam e que a produção continue disponível. Algo bem diferente da lógica de organogramas e fluxos hierarquizados de informação e poder que persiste nas organizações. É a nova lógi-ca do ciberespaço esclarecida por Lévy:

No ciberespaço, em troca, cada um é potencial-

mente emissor e receptor num espaço qualita-

tivamente diferenciado, não fixo, disposto pelos

Porém, em sua grande maioria, as páginas são usadas de modo limitado. Muitas só reproduzem links dos sites e curtem poucas páginas, o que po-deria ser um atrativo para o público. Afinal, segundo orientações dos especialistas em mídias digitais, uma das vantagens do Facebook é não deixar o discurso centrado apenas na própria página, e sim repercutir outras de interesse para os usuários, tornando aquele um espaço de valores agregados. Nessa pesquisa, verificou-se que alguns IFs chegam até a não curtir outras páginas. A possibilidade de criar eventos e enviar convites, criando uma agenda do que ocorre na instituição, é outro recurso pouco utilizado.

A análise parece corroborar o que Castells aponta sobre possibilidades da internet e o seu real uso: “Governos em todos os níveis usam a Internet, sobretudo como um quadro de avisos eletrônico para divulgar sua informação sem se empenhar muito em interação real” (2003, p. 128). Ao mesmo tempo, as expectativas eram outras e bem mais audaciosas:

Esperava-se que a Internet fosse um instru-

mento ideal para promover a democracia – e

ainda se espera. Como dá fácil acesso a infor-

mação política, permite aos cidadãos ser quase

tão bem-informados quanto seus líderes. Com

boa vontade do governo, todos os registros

públicos, bem como um amplo espectro de

informação não sigilosa, poderia ser disponi-

bilizado on-line. A interatividade torna possível

aos cidadãos solicitar informação, expressar

opiniões e pedir respostas pessoais a seus

representantes. Em vez de o governo vigiar as

pessoas, as pessoas poderiam estar vigiando o

seu governo – o que é de fato um direito de-

las, já que teoricamente o povo é o soberano.

Entretanto, a maioria dos estudos e relatórios

descreve um quadro melancólico – com a pos-

sível exceção das democracias escandinavas.

(CASTELLS, 2003, p. 128).

Alex Primo (2006, p. 5) pensa na rede como fe-nômeno sistêmico, em que não há partes polarizadas. Mas será que as instituições não carregariam para a rede virtual a autoridade que possuem? O peso do discurso delas não poderia se sobrepor ao de um usu-ário? Essas inquietações surgem ao se acompanhar o comportamento virtual das organizações da Rede de EPCT. Afinal, o mais usual é a ação emissiva, em que as instituições postam os seus discursos através de links das matérias do site oficial, reverberando as vo-



mais dinâmico do que a prática existente nas organi-zações fora da rede é um ponto salutar e que enche de esperança para o estabelecimento de uma relação mais equilibrada entre essas organizações da rede pública e os cidadãos.

7 Conclusões

Essas últimas considerações não são específicas sobre as mídias sociais e reúnem outras preocupa-ções discutidas anteriormente, como o distanciamen-to entre as organizações e aqueles a quem prestam serviço. Tal situação se deve aos fatores analisados ao longo do artigo: a necessidade de compreender as especificidades de cada ferramenta de comunica-ção, a preocupação em atingir a linguagem de cada público com o qual lidam e o investimento em instru-mentos eficazes e em profissionais capacitados para construir espaços efetivos de diálogo. A boa notícia é que tentativas estão sendo empreendidas e já vemos bons frutos em andamento.

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DUARTE, Jorge. Entrevista em profundidade. In: DUARTE, Jorge Antônio Menna; BARROS, Antonio

participantes, explorável. Aqui, não é principal-

mente por seu nome, sua posição geográfica

ou social que as pessoas se encontram, mas

segundo centros de interesses, numa paisagem

comum do sentido ou do saber. (LÉVY, 1996,

p. 113).

Outro aspecto interessante do qual Primo (2006) trata é o distanciamento e a roteirização nas intera-ções, algo que pode ser válido, principalmente, para discutir situações encontradas em alguns perfis e páginas das instituições públicas. A utilização de fer-ramentas como mensagens automáticas de resposta foi algo adotado por algumas (poucas) organizações na rede virtual. À primeira vista, esse é um proce-dimento que não se mostra eficaz, tendo em vista a multiplicidade de assuntos e temas com os quais essas organizações lidam. Com um público mais jovem, muitos adolescentes, o anseio sempre é por uma comunicação mais próxima e direcionada.

Em suas considerações sobre o aspecto rela-cional na rede, Primo fala que a distância entre os usuários é algo que muda mediante a recorrência das interações, causando maior familiaridade. Com a presença diária e frequente das organizações na rede e compreendendo quais são as práticas mais bem sucedidas, percebe-se que, aos poucos, práticas que apontam para maior rigidez, lentidão e burocracia no fluxo das informações tendem a ser abolidas.

Ainda com base em Primo (2006), vemos que os autores falam em “laços randômicos”, e não em laços fortes ou fracos, na interação de colaboração para produção em rede. Isso significa que a interação na rede parte muito do interesse momentâneo, que pode ou não resultar em um relacionamento a longo prazo, que constitua um vínculo entre o usuário de uma página virtual, em uma mídia social, por exem-plo, e uma determinada organização.

Sem dúvida, é para isso que os envolvidos com a organização dessa rede virtual deveriam se orientar, para não desperdiçar a chance de construir laços duradouros com seus públicos-alvo, atendendo, in-clusive, ao que preconiza a prática da Comunicação Pública, por uma forma de atuação que esteja em proximidade com o cidadão e a sua linguagem. Po-rém, as próprias organizações ainda agem na rede virtual atendendo às ações mais imediatistas, como vemos no fluxo de informações que dominam as pá-ginas e perfis, com caráter mais informativo e menos dialógico. Mesmo assim, não se pode negar que a agilidade em preencher esse espaço e fazer dele algo



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Sistemas automáticos de impressões digitais integrando Java e Arduino

Esequias Aquino Duarte Neto[1], Ricardo de Sousa Job[2], Amanda Drielly Pires Venceslau[3], Samuel Alves da Silva[4], Valnyr Vasconcelos Lira[5]

[1] [email protected]; [2] [email protected]; [3] [email protected]; [4] [email protected]; [5] [email protected]. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba – IFPB. Rua José Antônio da Silva, 300 – Jardim Oásis – Cajazeiras (PB) – (83) 3532-4100

RESumo

A biometria digital é a característica biométrica mais difundida e utilizada dentre as demais. Ela utiliza-se das variações das linhas existentes nas pontas dos dedos para determinar a identidade de um indivíduo. Aparentemente trata-se de uma tecnologia futurista, mas a biometria digital foi uma prática adotada pelas civilizações passadas, que as utilizavam para realizar transações comerciais e enviar documentos confidenciais. Com o grande volume de dados, novos métodos que visavam aprimorar o trabalho com impressões digitais foram propostos, mesmo assim todos possuíam dificuldades para armazenar e realizar buscas. Para resolver o problema foram criados os Sistemas Automáticos de Impressões Digitais, que por envolver múltiplas áreas de conhecimento, torna difícil a implementação para os desenvolvedores. Este trabalho apresenta as etapas necessárias que envolvem a implementação dessa tecnologia, afim de tornar o leitor capaz de compreender e desenvolver os processos e o funcionamento de um Sistema Automático de Identificação de Impressões Digitais utilizando a linguagem de programação Java e a plataforma de desenvolvimento Arduino.

Palavras-chave: Biometria. Impressões digitais. Sistema de identificação.

AbStRAct

The digital biometric is the most wide spread biometrics characteristics and used among others. It utilizes the variations of existing lines on the fingertips to determine the identity of an individual. Apparently this is a futuristic technology, but digital biometrics was a practice adopted by past civilizations that used to conduct business transactions and send confidential documents. With the large volume of data, new methods aimed at enhancing the work with fingerprints have been proposed, yet all of them had difficulties to store and conduct searches. To solve the problem were created the Automated Fingerprint Systems, which involve multiple areas of knowledge, it becomes difficult to implement by developers. This work presents the necessary steps involved in this technology in order to make the reader able to understand and develop the processes and operation of an Automatic Identification System Fingerprint using the Java programming language and the Arduino development platform.

Keywords: Biometrics. Fingerprint. Identification systems.

mailto:[email protected]







1 Introdução

A biometria digital é a característica biométrica mais difundida e utilizada dentre as demais (PINHEI-RO, 2008), sendo uma prática adotada desde as civilizações antigas para realizar transações comer-ciais e enviar documentos confidenciais. A biometria digital utiliza as variações de linhas existentes nas pontas dos dedos para identificar um indivíduo. Com o tempo, surgiram métodos que visavam aprimorar o trabalho com impressões digitais. No entanto, esses métodos ainda possuem dificuldades, como arma-zenamento e busca dos dados. Para resolver esse tipo de problema, foram criados os AFIS (Automatic Fingerprint Identification System), que, aliados com o atual poder computacional, possibilitam agilidade de processamento e larga escala de armazenamento (PINHEIRO, 2008). Outro problema é a interdisciplina-ridade no desenvolvimento dos AFIS, pois envolvem múltiplas áreas de conhecimento, desde a parte de hadware – leitores biométricos e comunicação com o dispositivo – à de software – extração e análise das características da impressão digitalizada.

Diante do exposto, esta pesquisa discute os con-ceitos técnicos necessários sobre essa tecnologia, além de apresentar um estudo de caso com duas operações, cadastro e identificação, através das impressões digitais, utilizando a linguagem de pro-gramação Java e a plataforma de desenvolvimento Arduino.

2 metodologia

O trabalho foi desenvolvido basicamente em duas etapas. Na primeira, foi realizado um levantamento bibliográfico para compreensão do tema abordado. Já na segunda etapa, foi desenvolvido um estudo de caso para consolidar a teoria apresentada. Para execução do estudo de caso, foram utilizados alguns componentes eletrônicos, dentre eles: um leitor de impressão digital e um Arduino Ethernet, com um kit de desenvolvimento que inclui um LCD, um conver-sor serial para USB, cabos, LEDs e um protoboard. Além disso, foi implementado um programa em Java que tem como objetivo controlar a execução das ta-refas programadas no Arduino, que por sua vez se comunica com o leitor de impressão digital, emitindo

avisos para o LCD acoplado e à aplicação Java via porta serial.

3 Sistemas de identificação biométrica

O termo “biometria” tem sua origem no latim e significa “medida da vida”. Segundo Sucupira Junior (2004), biometria é a ciência que estuda a mensura-ção dos seres vivos, ou seja, refere-se às medições de características únicas e intransferíveis de um indi-víduo, sejam elas comportamentais ou físicas. Essas características únicas são divididas em dois grupos. O primeiro, está relacionado a características compor-tamentais: voz, escrita e assinatura; e o segundo, está relacionado a características físicas: face, íris, odor, dedo, mão, retina, orelha.

No mundo computacional, biometria pode ser definida como um conjunto de métodos automatiza-dos capazes de identificar, autenticar e/ou verificar a identidade de um indivíduo por meio de uma de suas características físicas (PINHEIRO, 2008).

3. 1 Impressões digitais

As impressões digitais são encontradas na derme1 e se formam na epiderme2. É na derme que encontra-se as papilas, dispostas em uma série de linhas (cristas papilares) separadas por sulcos. As im-pressões digitais são formadas próximo do sexto mês de gestação humana e durante o envelhecimento, apesar de ocorrer mudança de tamanho, o formato original permanece inalterado durante toda a vida de um indivíduo (ABE, 2005; SILVA, 2006). As pesquisas de Galton (1895) comprovaram cientificamente a unicidade e estabilidade das impressões digitais, tor-nando essa característica um excelente identificador biométrico. O estudo biométrico, utilizando os dedos como forma de medição, é chamado de datiloscopia ou dactiloscopia. Segundo Costa S. (2001), esse ter-mo é de origem grega – daktylos = dedo e skopein = examinar –, significando a análise dos dedos (mãos ou pés).

Uma impressão digital é basicamente composta por três elementos: núcleo, deltas e linhas. As linhas são os elementos-chave na formação de uma digital; através delas são formados todos os outros elemen-tos. Deltas são figuras formadas pela junção de linhas de vários sentidos, fazendo parecer um triângulo.

1 Derme: tecido conjuntivo sobre o qual se apoia a epiderme.

2 Epiderme: porção superficial da pele



3. 2 Sistemas biométricos

Os sistemas biométricos surgiram na década de 70 e devido à necessidade de agilizar o processa-mento de reconhecimento de um indivíduo, a partir dos dados biométricos armazenados, iniciou-se uma grande corrente de pesquisa nesse ramo. Em 1902, a Comissão de Serviço Civil de Nova York começou a utilizar AFIS, sendo logo adotada por todo país. Orga-nizações, como FBI (2013), começaram a implantar sistemas biométricos para controlar o acesso a locais restritos, escolas passaram a usá-los em cantinas, baseados na geometria da mão, como forma de identificação. Houve também grande interesse do Governo pela tecnologia de reconhecimento e prin-cipalmente pelos AFIS, por seu baixo custo (SINFIC, 2013; FORUMBIOMETRIA, 2013; ARAUJO, 2000).

Segundo Pinheiro (2008), sistemas biométricos podem ser definidos como um conjunto de hadware e software para reconhecimento de padrões de propó-sito específico, que operam através da aquisição au-tomática de uma das características de um indivíduo, extração de um modelo ou exemplar a partir dessa característica e comparação desse modelo com uma coleção de outros modelos, previamente armazena-dos em uma base de dados.

Um sistema biométrico deve seguir um modelo conceitual simples, apresentado na Figura 4, que leva em consideração os dados e processos básicos comuns a qualquer outro sistema biométrico.

Figura 4 – Modelo Conceitual Simples (PINHEIRO,2008).

Os deltas possibilitam a divisão das impressões em diversas classes e regiões (marginal, nuclear, basilar). Já os núcleos são formados pelas linhas encontradas no centro de uma impressão digital. O desenho encontra-se nas curvas mais internas com angulação maior ou igual a 180º e é denominado de loops. Esses três elementos são ilustrados na Figura 1.

Figura 1 – Elementos Básicos das Impressões Digitais (PINHEIRO,2008).

A identificação de uma impressão digital é pos-sível através de características nelas encontradas, denominadas de minúcias ou aspectos de Galton, antropólogo britânico que provou cientificamente que as impressões digitais não mudam no decorrer do tempo e nenhuma é exatamente igual a outra. As minúcias ou pontos característicos são resultados de acidentes apresentados pelas linhas (ou cristas) papilares e representam a garantia de unicidade em impressões digitais (MARANHÃO, 1989).

As minúcias são divididas em duas categorias: elementos básicos e compostos. Os elementos bá-sicos são formadas por apenas uma linha, enquanto os elementos compostos são formados por duas ou mais linhas, conforme visto nas Figuras 2 e 3, respec-tivamente.

Figura 2 – Elementos Básicos (Costa, 2001)

Figura 3 – Elementos Compostos (Costa, 2001).



template, que será armazenado em uma base de dados para posteriores comparações. Segundo Costa L. (2006), neste processo devem ser realizadas três operações: refinamento da imagem otimizada, detec-ção do núcleo e mapeamento e armazenamento das minúcias.

A esqueletização da imagem ou refinamento é utilizada para extrair características de um objeto em uma imagem. Esse processo retira todos os dados redundantes e forma uma representação do objeto, preservando todas as informações originais, com um menor número de pixel, formando assim um esque-leto (skeleton). Dentre vários métodos, um que está sendo adotado é o algoritmo de Zhang e Suen (1984), pois é de fácil entendimento e simples implementa-ção.

Para encontrar o núcleo, localiza-se o primeiro loop da impressão digital para que as coordenadas de todas as minúcias encontradas sejam fornecidas levando-o em consideração. Para realizar essa loca-lização do núcleo é utilizado o cálculo do índice de Poincaré.

Através do esqueleto obtido pelo algoritmo de refinamento, varre-se a imagem a fim de encontrar as minúcias. A localização é feita buscando apenas os elementos básicos (bifurcações e finais de linhas) atra-vés de uma janela 3x3, averiguando a conectividade do pixel. As bifurcações têm a conectividade igual a 3 e os finais de linhas têm conectividade igual a 1. Após a descoberta da localização das minúcias, marca-se a posição (x, y), tendo como referência o núcleo encon-trado e a orientação. O conjunto dessas informações é chamado de template, o qual será armazenado na base de dados para posteriores comparações.

3. 3. 4 comparação

Neste processo é realizado o confronto entre dois templates, tomando como base o grau de similarida-de, a partir do limiar configurado no sistema. Apesar de não ser regra, a taxa de limiar com um percentual de 80% é o aceitável para uso nos AFIS. O processo de comparação inicia-se com o alinhamento pelo núcleo das impressões a serem comparadas. Logo após, as minúcias são confrontadas, levando em consideração uma margem de erro na localização (x, y) das minúcias, causadas pela elasticidade da pele.

O funcionamento ocorre da seguinte maneira: um usuário é previamente registrado e seu perfil bio-métrico fica armazenado; posteriormente, ao utilizar o sistema, o processo de aquisição coleta os dados biométricos através do leitor; características particu-lares dos dados são extraídas para comparação com o perfil armazenado; o processo de comparação decide a partir do limiar de comparação, que é um número que representa o grau de aceitação pré-estabelecido, se os dados apresentados são suficientemente simi-lares ao perfil armazenado (PINHEIRO, 2008; COSTA, 2006).

3. 3 AFIS - Sistema Automático de Identificação de Impressões Digitais

Os AFIS são sistemas baseados na detecção dos diferentes tipos de minúcias encontrados na im-pressão digital e que, segundo Pinheiro (2008), visam garantir a unicidade de identificação de um indivíduo e agilizar esse processo de identificação. Para isso, os AFIS seguem o modelo conceitual simples, de um sistema biométrico.

3. 3. 1 Aquisição da imagem

Neste processo, um leitor de impressão digital (fingerprintreader) é utilizado para adquirir uma imagem da impressão digital, chamada de exemplar. É possível encontrar vários modelos desses dispo-sitivos no mercado, que geralmente utilizam uma comunicação via serial ou USB.

3. 3. 2 Pré-processamento da imagem

Para que seja possível extrair as minúcias, são aplicados filtros, a fim de obter uma imagem mais nítida, reduzindo a quantidade de ruídos e riscos. O algoritmo abordado foi proposto por Hong, Wan e Jain (1998), por ser um dos mais referenciados e con-ceituados na literatura. A fim de obter uma imagem binária otimizada, o algoritmo adotado propõe que a imagem passe pelos processos de normalização de cores, estimativa de orientação, estimativa de frequ-ência, geração de máscara de filtragem e aplicação do filtro, de forma sequencial.

3. 3. 3 Extração de minúcias

Este processo identifica os vários tipos de minú-cias. A partir dessa identificação, são extraídas todas as características necessárias para formação de um



indicando que o acesso foi negado. Deixar de utilizar a fechadura eletrônica não interfere nos resultados da pesquisa. O estudo de caso aborda uma parte de ha-dware, vista na seção 4.1, e outra de software, vista na seção 4.2.

4. 1 Hardware

Nesta seção serão descritos os componentes eletrônicos utilizados no estudo de caso. Inicialmente, temos a placa do microcontrolador, escolhida para o estudo de caso por suportar a comunicação serial, além de sua plataforma permitir um desenvolvimento ágil, portabilidade, e por ser pequena e de baixo con-sumo de energia, podendo ser alimentada pela porta USB. Em especial foi escolhida uma placa Arduino Ethernet (ARDUINO, 2013), a qual possibilita a troca da comunicação serial por uma comunicação em rede, abrindo muitas possibilidades de desenvolvi-mento, inclusive aplicações comerciais.

O sensor de impressão digital utilizado foi escolhi-do por realizar a parte pesada do processamento da imagem digital, disponibilizar o protocolo e uma API de comunicação via serial, simplificando o processo, e ter um baixo nível de falsa aceitação e rejeição. Em razão do processamento ser feito no próprio disposi-tivo e possuir uma memória interna capaz de arma-zenar 162 templates, suficiente para nossa pesquisa, o leitor tem grande poder de processamento, para realizar as tarefas de processamento da imagem, armazenamento e buscas, tornando-se superior se comparado aos sensores que não realizam esses processos internamente.

4. 1. 1 Arduino

O projeto Arduino foi criado na Itália, em 2005, com o objetivo de oferecer uma plataforma de proto-tipagem eletrônica de baixo custo e de fácil utilização para criação de projetos com objetos e ambientes interativos (ARDUINO, 2013). Possui código fonte aberto, possibilitando aos utilizadores adequá-lo às suas necessidades reais. Segundo Mellis (2009), um dos fundadores do Arduino, isso contribuiu com a popularização do hardware que vem sendo utilizado desde a construção de projetos de luminárias inteli-gentes até aviões que se auto pilotam.

A placa eletrônica do Arduino consiste em um microcontrolador Atmel3 da família AVR que permite


O principal resultado deste trabalho é aplicar a teoria e a prática em um estudo de caso, não tendo o objetivo de comparar as possíveis soluções para cada etapa de construção dos AFIS. Sabendo das dificul-dades encontradas – que envolvem múltiplas áreas de conhecimento, desde a parte de hadware (leitores biométricos e comunicação com o dispositivo) à de software (extração e análise das características da impressão digitalizada) – foi realizado um estudo de caso em que foi aplicado AFIS em uma fechadura eletrônica.

No estudo de caso foram efetuadas duas ope-rações básicas: cadastro e identificação através das impressões digitais. Para execução do estudo de caso foram utilizados alguns componentes eletrôni-cos, dentre eles: um leitor de impressão digital, que realiza a análise, comparação e armazenamento da impressão digital e um Arduino Ethernet, que mani-pula os processos do leitor, juntamente com um kit de desenvolvimento que inclui um LCD, um conversor serial para USB, cabos, LEDs e uma protoboard. Além disso, foi implementado um programa em Java que tem como objetivo controlar a execução das ta-refas programadas no Arduino, que por sua vez se comunica com o leitor de impressão digital, emitindo avisos para o LCD acoplado e à aplicação Java via porta serial.

O estudo de caso é capaz de cadastrar e identi-ficar um indivíduo através de sua impressão digital, liberando ou negando acesso a um ambiente restrito com uma fechadura eletrônica. Será exposto um sis-tema na plataforma Arduino, responsável por mani-pular as etapas do modelo conceitual implementadas pelo leitor de impressão digital, e um outro na plata-forma Java, que irão se comunicar via porta serial. O sistema da plataforma Arduino possui um sensor biométrico, um display, dois LEDs e um conversor serial/USB. Já na plataforma Java, foi desenvolvido um sistema desktop que possui uma base de dados Postgre SQL para armazenar as informações pes-soais dos indivíduos (exceto a impressão digital) e que utiliza os frameworks EclipseLink para parte de persistência de dados e Java Swing para parte visual.

Por motivos financeiros, a fechadura eletrônica é simulada por dois LEDs, sendo o primeiro verde, indi-cando que o acesso foi liberado, e o outro vermelho,

3 Atmel Corporation é uma manufaturadora de semicondutores, fundada em 1984. http://www.atmel.com/.



em forma de imagem através de um diodo emissor de luz em sua lente. Há um chip DSP (Digital Signal Processor) de alta potência que faz a renderização e o processamento da imagem com cálculos de hash. Por essa razão, além do leitor de impressão digital deixar transparente para o desenvolvedor toda parte burocrática e cansativa do processamento de ima-gem digital, seguindo o modelo conceitual de um sis-tema biométrico, ele também é capaz de processar em menos de 1 segundo as imagens, trabalhando em uma janela de 14 mm x 18 mm.

O leitor trabalha com um limiar variável de 1 a 5, configurável, possui uma taxa de falsa aceitação de menos de 0,001% e uma taxa de falsa rejeição de menos de 1% quando o limiar está configurado em nível de segurança 3. Ao processar a imagem, o leitor gera um template de 512 bytes que pode ser arma-zenado em sua própria memória ou em qualquer outro dispositivo que tenha uma interface TTL serial para comunicação, como por exemplo um cartão de memória do Arduino.

4. 1. 3 conversor uSb/serial Ft232RL e LcD 16x2

O conversor tem uma função importante no es-tudo de caso, pois converte a comunicação USB para serial, além de suprir energia para o Arduino Ether-net, porque no lugar do chip controlador USB-serial, possui uma interface Ethernet.

O LCD possui 16 colunas e 2 linhas, uma luz de fundo ou backligth na cor verde e escrita na cor preta. Esse LCD foi utilizado no estudo de caso para emitir avisos aos usuários.

4. 2 Software

O estudo de caso foi desenvolvido utilizando um leitor biométrico, a plataforma Arduino e uma aplica-ção Java. Seguindo o modelo conceitual, sua execu-ção inicia quando a aplicação Java, através da porta serial utilizando a API RXTX, envia ao Arduino um dos dois modos de operação. O primeiro é o modo cadastro, que realiza um pré-cadastro na aplicação Java com os dados do indivíduo. Nesse pré-cadastro, é gerado um identificador único, pelo framework JPA (Java Persistence API), que serve para ligar os dados do indivíduo cadastrado na aplicação Java à impres-são digital que será armazenada no leitor biométrico. Em seguida, o identificador é transmitido ao Arduino, que realiza a captura da impressão digital através

milhares de gravações e regravações em sua me-mória de programa. Um aspecto importante é como a placa do Arduino permite conexões de módulos expansíveis, conhecidos como shields. Os shields são placas eletrônicas que têm por objetivo expandir as funcionalidades da placa Arduino. Geralmente elas são fixadas no topo do Arduino através de conexões alimentadas por pinos-conectores, agregando fun-ções que variam desde controle sobre motores até sistema de rede wireless.

Alguns modelos baseados no Arduino e shields têm surgido ultimamente graças à função da plata-forma open source do projeto, os quais são deno-minados modelos não oficiais. Eles são produzidos/desenvolvidos por empresas e até mesmo pela pró-pria comunidade Arduino em toda parte do mundo. Esses modelos estão listados no site oficial do projeto (ARDUINO, 2013).

O modelo escolhido para o estudo de caso foi o Arduino Ethernet, que é uma placa microcontrola-dora baseada no Atmega328. Seus principais com-ponentes são 14 entradas/saídas digitais, 6 entradas analógicas, uma conexão RJ45 e uma entrada para alimentação de 12V. O Arduino Ethernet difere-se das outras placas por possuir no lugar de um chip controlador USB-serial, uma interface Ethernet, que é a mesma interface encontrada no shield Ethernet. Por essa razão, os pinos de 10 a 13 são reservados para interface do módulo de Ethernet e só devem ser usados caso não se tenha a intenção de utilizar esse módulo. Outra peculiaridade é o fato de possuir um leitor de cartão microSD, que pode ser usado para armazenar dados para disponibilizar/servir em rede. O pino 4 é reservado para comunicação com o cartão SD (ARDUINO, 2013).

4. 1. 2 Sensor de impressão digital Adafruit

Adafruit é uma indústria fundada em 2005 que além de produzir uma grande diversidade de ferra-mentas, equipamentos e componentes eletrônicos projetados para utilizadores de qualquer idade, tem o objetivo de ser o melhor site de aprendizagem em eletrônica. Todos os seus produtos são selecionados e testados pessoalmente pela engenheira Limor, a qual foi a primeira engenheira mulher a aparecer na capa da revista Wired e escolhida como empreendedora do ano 2012 pela revista Entrepreneur (ADAFRUIT, 2013).

O sensor foi produzido com alta tecnologia e uti-liza um leitor óptico para capturar a impressão digital



base de dados Postgre SQL, juntamente com o nome preenchido e um campo booleano com o valor falso, indicando que o indivíduo ainda não possui digital cadastrada.

Passo 3: Logo após selecionado o modo cadas-tro, o usuário é direcionado para uma tela de busca em que o indivíduo anteriormente cadastrado na base de dados será listado. Todos os indivíduos que não possuem uma digital cadastrada são apresentados.

Passo 4: Após esses passos, selecionado o in-divíduo, a aplicação Java envia dois comandos para o Arduino. O primeiro ativa o modo de cadastro e o segundo é o identificador, anteriormente gerado, do indivíduo selecionado. A captura é realizada compa-rando as mesmas impressões do indivíduo apresen-tadas duas vezes ao leitor.

Figura 5 – Etapas do funcionamento do estudo de caso no modo cadastro.

do leitor com a apresentação da mesma impressão digital por duas vezes. Então, o leitor analisa a quali-dade da imagem. Se ela estiver dentro da qualidade aceitável, é realizado o pré-processamento da ima-gem, extração das minúcias e formado o template da impressão digital. Com o template, o Arduino solicita ao leitor o armazenamento, finalizando esse modo de operação. O segundo modo é a identificação, em que o Arduino aguarda a leitura da impressão digital no leitor, para posterior comparação com as digitais armazenadas. Em ambos os modos, há notificações no LCD ligado ao Arduino e na aplicação Java com mensagem na tela.

O programa implementado em Java tem como objetivo controlar a execução das tarefas programa-das no Arduino, que por sua vez se comunica com o leitor de impressão digital, emitindo avisos para o LCD acoplado e à aplicação Java, via porta serial. Com essa integração entre Java e Arduino algumas das limitações de ambas as linguagens são supera-das. O Arduino controla a parte de hadware, tarefa difícil de ser realizada utilizando a linguagem Java. Por outro lado, com uma plataforma baseada em componentes, a linguagem Java possibilita o controle do Arduino por outras interfaces como web e dispo-sitivos móveis.

4. 2. 1 modo cadastro

No modo de operação cadastro, a aplicação Java realiza um pré-cadastro com as informações do indi-víduo, que, gerando um identificador único, o envia para o Arduino antes da ativação do leitor biomé-trico. Posteriormente, o Arduino fica no aguardo do indivíduo para que esse apresente por duas vezes a mesma impressão digital ao leitor. Caso a impressão seja capturada corretamente, o Arduino armazenará na base de dados do leitor a impressão digital do indivíduo, juntamente com o identificador fornecido, desativando o modo cadastro e notificando à aplica-ção Java que a impressão digital foi cadastrada com sucesso.

Para exemplificar o passo a passo da execução do modo de cadastro, será adicionado um novo usuário. Nas Figuras 5 e 6 são descritos os passos necessários para o cadastro:

Passo 1: Primeiramente, o usuário clica no ícone de adição; outra tela será aberta para inserção do nome do usuário.

Passo 2: Ao clicar em salvar, o sistema gera um identificador único o qual será persistido em uma



tema Arduino além de emitir mensagem de acesso liberado no LCD, notifica a aplicação Java com o iden-tificador recuperado indicando permissão concedida de acesso ao ambiente restrito requisitado.

Em seguida, a aplicação Java pesquisa o iden-tificador recebido na base de dados Postgre SQL, recupera as informações e exibe o nome do indivíduo identificado que teve acesso liberado. Em ambos os casos, os LEDs informam se o indivíduo teve ou não acesso, sendo o verde representando acesso libera-do e o vermelho acesso negado.

Para exemplificar o passo a passo da execução do modo de identificação, será feita a identificação do usuário anteriormente cadastrado. Na Figura 7 são descritos os passos necessários para a identificação.

Figura 7 – Funcionamento do estudo de caso no modo identificação.

Passo 5: Caso sejam idênticas, é emitido o aviso no LCD e a digital é armazenada na memória do leitor na posição do identificador único, anteriormente ge-rado, pela aplicação Java que logo é notificada que a impressão foi capturada com sucesso.

Passo 6: Posteriormente, a aplicação Java recu-pera os dados a partir do identificador, altera o atri-buto booleano isdigital para true, e finaliza o cadastro emitindo um aviso indicando que o processo foi bem sucedido.

Figura 6 – Funcionamento do estudo de caso no modo cadastro.

4. 2. 2 modo Identificação

No modo de operação identificação, a aplicação Java envia ao Arduino um comando de ativação. A aplicação do Arduino, por sua vez, ativa o leitor biométrico e fica aguardando até que um indivíduo apresente sua impressão digital ao leitor biométrico. Se o indivíduo não for identificado, o Arduino emite um aviso no LCD com mensagem de acesso negado. Caso contrário, se o indivíduo for reconhecido, o sis-



Java pode ser alterada e utilizada a comunicação via rede.

REFERêNcIAS

ABE, R. C. Dispositivos Biométricos com Comunicação USB. São Paulo: Faculdade de Engenharia de Sorocaba, 2005.

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SUCUPIRA JUNIOR, L. H. R. Uma Metodologia para Avaliação de Pacotes de Software Biométricos. 2004. Dissertação de Mestrado – UNICAMP, São Paulo, 2004.

MARANHÃO, O. R. Curso Básico de Medicina Legal. 4. ed. São Paulo: Editora Revista dos Tribunais,1989.

MELLIS, D. O Hardware em ‘código aberto’. Revista Info Exame, março, 2009. Disponível em: <http://info.abril.com.br/professional/tendencias/hadware-livre-leve-e-solto.shtml>. Acesso em: 14 nov. 2013.

PINHEIRO, J. M. Biometria nos Sistemas Computacionais - Você é a Senha. Rio de Janeiro: Editora Ciência Moderna LTDA., 2008.

Passo 1: Ao selecionar o modo Identificação, a aplicação Java cadastra um listener para ser notifi-cada quando um indivíduo for reconhecido pelo leitor biométrico e envia um comando para ativar o modo no Arduino.

Passo 2: Por sua vez, o Arduino emite um aviso no LCD que ativa o leitor biométrico e entra em loop. No sensor, é essa operação que o mantém ligado, e quando uma impressão digital é apresentada ele retorna seu status. Já o Arduino, fica lendo o status do leitor e verificando se foi dado o comando para encerrar o modo identificação. Quando o Arduino verifica o comando de parar, ele encerra o modo, mas quando verifica que o status do leitor foi alterado, solicita que realize o processo de comparação entre a digital apresentada e as armazenadas.

Passo 3: Caso o processo de comparação iden-tifique o indivíduo, o Arduino envia uma mensagem para o LCD, requisita o identificador da impressão digital ao leitor e envia para a aplicação Java. Por fim, a aplicação Java emite um aviso com o nome do indivíduo e o modo de identificação recomeça o processo, até a aplicação Java enviar um comando para encerrar esse modo.

5 conclusões

O estudo apresentou as etapas necessárias para compreensão dos Sistemas Automáticos de Impres-sões Digitais. Para isso, expôs inicialmente uma bre-ve introdução à biometria e seus tipos e, em seguida, abordou os sistemas biométricos, apresentando um modelo conceitual simples envolvendo as etapas necessárias para a implementação de um AFIS. As principais contribuições da pesquisa foram o levanta-mento das informações da parte teórica, que aborda todo conteúdo pertinente, bem como a implementa-ção de um estudo de caso prático que proporciona flexibilidade para criação de sistemas portáveis, que podem ser adaptados facilmente em ambientes que oferecem baixa alimentação de energia, como fecha-duras ou urnas eletrônicas, a exemplo do que acon-tece nas eleições do Brasil, modelo para os países de primeiro mundo. Finalmente, os resultados práticos obtidos foram analisados através de um estudo de caso capaz de cadastrar e reconhecer um indivíduo utilizando um leitor de impressão digital, ligado a uma placa microcontroladora Arduino, que por sua vez é controlada por uma aplicação desenvolvida na lingua-gem de programação Java. Como trabalho futuro, a forma de comunicação entre o Arduino e aplicação



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AgRADEcImENtoS

Ao IFPB – Campus Cajazeiras pelo financiamento via Edital Bolsa PIBICT, e ao Grupo de Pesquisa em Automação pelo apoio na pesquisa.



Automatização de um sistema de garagem com o PIC16F877A

Flávia de Sousa Abreu[1], Samuel Alves da Silva[2], Valnyr Vasconcelos Lira[3]

[1] [email protected]; [2] [email protected]; [3] [email protected]. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba – IFPB. Rua José Antônio da Silva, 300 – Jardim Oásis – Cajazeiras (PB) – (83) 3532-4100.

ReSumo

Com o grande progresso da economia mundial e a facilidade de compra de veículos pela maior parte da população, as cidades começaram a apresentar grande acúmulo de veículos em suas ruas e avenidas, causando diversos congestionamentos, sem contar com o aumento no número de assaltos, principalmente nas grandes cidades. Diante disso, este estudo objetiva controlar um protótipo para simular um sistema de garagens. O projeto consiste na automação de um sistema de garagens com serviços diferenciados (lavagem e troca de óleo) que busca facilitar a vida dos usuários. É um empreendimento que visa garantir o resguardo dos veículos e a segurança pessoal de seus usuários. O desenvolvimento desse sistema foi realizado com o Microcontrolador PIC16F877A, através da linguagem de programação C, com o auxílio do software de simulação PROTEUS.

Palavras-chave: Garagens. Automação. Microcontroladores.

AbStRACt

With the great progress of the world economy, and ease of purchasing vehicles for most of the population, cities began to show great accumulation of vehicles on its streets and avenues, causing many traffic jams, not to mention the increase in the number of robberies, especially in large cities. Thus, this study aims to control a prototype to simulate a system of garages. The project consists of an automation of a system of garages with differentiated services (washing and oil changes) that seeks to make life easier for users. It is a project that aims to ensure the safeguarding of vehicles and personal safety of its users. The development of this system has been carried out with the Microcontroller PIC16F877A through the C programming language, with the help of simulation software PROTEUS.

Keywords: Garages. Automation. Microcontrollers.



1 Introdução

Diante do grande avanço tecnológico, observa--se que a Automação Industrial está cada vez mais presente em diversas áreas e aplicações. O uso de microcontroladores e controladores lógicos pro-gramáveis (CLP) permite automatizar, controlar, supervisionar, gerenciar determinados sistemas, disponibilizando uma variedade de alternativas para a implementação de formas mais eficientes na re-solução de problemas. A área industrial apresenta um exemplo fiel disso: empresas que fazem uso de sensores, robôs, máquinas, bancadas, esteiras, que, além de produzirem em ritmo acelerado, garantem segurança, qualidade, confiabilidade e agilidade em seus serviços e produtos. Já no setor comercial, a au-tomação é largamente aplicada em lojas, elevadores, sistemas de segurança, cancelas, etc.

Assim, em um sistema de automação, é fun-damental medir, comparar e controlar, levando em consideração múltiplos elementos que fazem parte da constituição do processo ou equipamento em des-taque. Dessa forma, o sistema de automação poderá realizar a execução e autorregulação da tarefa ou trabalho, posto que, caso ocorra algum erro ou situa-ção crítica, o controlador tenha capacidade de tomar medidas de correção. Outras vantagens dos sistemas de automação são a elevação da produtividade, da segurança, a melhoria da qualidade do produto, a confiabilidade, a melhoria da interface tarifa-benefício de investimento, a substituição do ser humano em trabalhos de risco (LOPES, 2007).

A busca por vaga em estacionamentos e gara-gens automatizadas aumenta a cada dia, principal-mente nos grandes centros urbanos, onde, na maioria das vezes, usuários de veículos costumam estacioná--los em locais inapropriados. Segundo a Associação Brasileira de Estacionamentos – Abrapark, conseguir uma vaga para estacionar é um problema constante nas cidades de todo o país; além disso, a cada ano, o número de veículos aumenta em consequência do crescimento econômico da população. Mendes, Silva e Faria (2010) relatam que o estacionamento é um importante elemento no planejamento de transportes nas cidades, pois a sua localização interfere no trânsi-to e na mobilidade de pessoas. Outro fato importante é que, ao ser deixado estacionado em via pública, o automóvel corre o risco de assaltos, de depredação, além de danificação da pintura por ficar muito tempo exposto ao sol.

Portanto, os gastos com estacionamento ou ga-ragens têm se tornado uma necessidade para aque-les que precisam se locomover com veículo próprio e mantê-lo em segurança, fato este que tem resultado no investimento na construção de garagens coletivas, principalmente nos grandes centros urbanos. Nesse caso, muitos empreendedores optam pela compra de equipamentos e sistemas inteiramente automati-zados que, na maioria das vezes, são adquiridos no exterior. No entanto, as desvantagens são grandes, por se tratar de equipamentos sofisticados e muitas vezes com alta complexidade de manuseio e eleva-dos preços de manutenção, não favorecendo a rela-ção custo-benefício.

Sendo assim, neste artigo é proposto o desenvol-vimento de um sistema de automação de garagem. O cerne ou cérebro do sistema consiste num micro-controlador PIC16F877A, que é responsável pelo processamento dos dados enviados pelos diversos sensores, assim como pelo envio de sinais de con-trole para os atuadores do sistema. A interface com o usuário é implementada por meio de displays e de um PC rodando um programa desenvolvido no MATLAB, no qual é catalogado um resumo dos serviços realiza-dos, bem como o custo final para o usuário.

2 metodologia

No protótipo desenvolvido, foi simulada a auto-mação de um sistema de garagem, na qual, através de um display de LCD, é possível saber se existem ou não vagas disponíveis. Dessa forma, evita-se con-gestionamento nos corredores, não sendo mais ne-cessário procurar vagas, pois é possível o cliente ver para qual setor deverá se dirigir devido à informação no display. O sistema também conta com um teclado matricial para a escolha dos serviços (“LAVAGEM”, “ÓLEO” ou as duas opções) e com LEDs posicionados em cada garagem indicando os serviços que deverão ser realizados.

A funcionalidade desse projeto baseia-se no se-guinte escopo:

Controle do RTC DS1307: utilizado para fazer a contagem do tempo em que o veículo ficará estacio-nado;

Controle de entrada e saída de veículos: baseado em uma cancela acoplada a um motor DC que fará o movimento de abrir e fechar ao receber um sinal do microcontrolador;



Figura 1 – Esquema do circuito de controle do DS1307.

2. 2 Circuito de controle da entrada

Para que o usuário tenha acesso à garagem, há, na rampa de entrada, um display informando os serviços oferecidos. Ao se aproximar, há um teclado com 04 opções:

Opção 01: Estacionamento; Opção 02: Lavagem; Opção 03: Óleo; Opção 04: Lavagem+Óleo.

Se o usuário deseja apenas estacionar, deve escolher a Opção 01. Caso ele deseje algum outro serviço, deve pressionar a tecla da opção desejada, sendo que, na escolha de outro serviço, não há ne-cessidade de escolher também a opção estacionar, pois já subentende-se que o usuário deseja este serviço. Através do display é possível ver para qual garagem ele deve se dirigir. Após a escolha da opção, a cancela se abre, permitindo que o veículo passe. Em seguida existe um sensor (Sensor Cancela), que identifica que o veículo entrou e envia um sinal para o microcontrontrolador, para que a cancela seja fecha-da. No instante em que o veículo entra na garagem, é armazenada a hora de entrada em uma variável. O circuito de controle da entrada pode ser observado na Figura 2.

2. 3 Circuito de controle das garagens

O circuito das garagens é constituído de duas etapas. A primeira consiste na verificação da ocu-

Controle das garagens: baseado em LEDs que indicam se o espaço da garagem está disponível ou não.

Desenvolvimento da IHM: tem como função fa-zer a comunicação entre a garagem e a central, para o cálculo do custo dos serviços ofertados.

2. 1 Circuito de Controle do RtC

O RTC (Real Time Clock – Relógio de Tempo Real) é um circuito eletrônico integrado capaz de contar o tempo (anos, meses, dias, horas, minutos e segundos). Como é necessário, neste projeto, o cálculo do intervalo de tempo em que o veículo ficou estacionado, essa função é implementada pelo RTC DS1307 (Dallas Semiconductor). O DS1307 é ligado na entrada de I2C do PIC16F877A (pinos C3 e C4). Para PICs que não têm essa funcionalidade (I2C), a linguagem Mikroc possibilita a emulação do protocolo I2C via software, sendo necessário apenas conectar o DS1307 em uma das portas digitais do PIC. Os resistores pull-ups de 10K Ohms dos pinos 6 e 5 do DS1307 são essenciais para viabilizar a comunicação no barramento, não devendo ser modificados.

No pino 3 do DS1307 liga-se uma bateria de lítio de 3 volts, visando manter as informações de data e hora definidas, evitando perdê-las quando o sistema for desligado.

Para o controle do RTC, foi elaborado um progra-ma no qual é possível alterar a data – hora, minutos, segundos, dia, mês e ano. Caso se deseje alterar esses parâmetros – por alguma falha no sistema, ou mesmo por mudança para o horário de verão –, com esse controle do relógio acessível, o projeto torna-se mais viável.

Para a montagem do circuito de controle, foram utilizados quatro botões:

Ajuste (Hora e Data); Cursor; Decremento; Incremento.

A tecla AJUSTE é utilizada para escolher o parâ-metro que se deseja alterar: Data (nesse parâmetro estão inclusos dia, mês e ano) e Hora (nesse parâ-metro estão inclusos hora, minutos e segundos). Para alterar, basta pressionar o botão e fazer a escolha de-sejada. Na Figura 1 pode ser observado o esquema do circuito de controle do RTC.



bém acenderá. Caso não sejam solicitados serviços extras, os LEDs permanecem apagados.

Figura 4 – Esquema do circuito de controle das garagens.

2. 4 Desenvolvimento da IHm

A Interação Humano-Máquina possibilita que as pessoas se relacionem com computadores, por meio do desenvolvimento de métodos e ferramentas para criação, implementação e manutenção de sistemas computacionais adequados ao uso humano. A IHM busca minimizar os obstáculos entre o humano e o sistema computacional, de modo que este possa ser utilizado com o menor esforço e com a maior capaci-dade possível; ou seja, a IHM viabiliza sistemas que respondam às necessidades das pessoas.

Para o desenvolvimento da interface, foi utilizado o MATLAB (MATHWORKS, 2007). O MATLAB (abre-viatura de MATrix LABoratory – Laboratório de Ma-trizes) é um programa de computador interativo que tem como objetivo realizar cálculos numéricos e grá-ficos científicos capazes de resolver essencialmente problemas técnicos. Seu ponto forte está na criação e manipulação de gráficos científicos e cálculos matrici-ais, e na possibilidade de extensões.

De acordo com Chapman (2003), o MATLAB oferece uma vasta biblioteca de funções, que conta com mais de 1.000 funções predefinidas que tornam as tarefas de programação mais fáceis e eficientes. No MATLAB, os programas podem ser facilmente escritos e modificados no ambiente integrado de de-senvolvimento e depois depurados por meio do depu-rador. O MATLAB tem ferramentas que permitem ao usuário desenvolver interativamente uma interface gráfica de usuário (GUI – Graphical User Interface) para seus programas. Através desse recurso, pode-se projetar programas sofisticados de controle, aqui-

pação ou não da garagem, que é realizada por meio de um par infravermelho (LED + fototransistor). Na Figura 3 pode ser verificado o posicionamento dos sensores na garagem.

Figura 2 – Esquema do circuito de controle da entrada.

Figura 3 – Sensor infravermelho (LED + fototransistor).

Quando o veículo entra no espaço da garagem a que foi destinado, o feixe de luz é interrompido e o sensor é levado ao estado de corte, comportando--se como uma chave aberta, tendo a tensão VCC praticamente toda sob seus terminais. Essa tensão é usada como sinal para acionar uma entrada do PIC, indicando que a vaga foi ocupada. Na Figura 4, é apresentado o esquema do circuito de controle das garagens.

Os interruptores representam os sensores fo-totransistores posicionados nas garagens 01 e 02, respectivamente. Um conjunto de LEDs indica os serviços escolhidos pelo usuário. Quando o cliente solicitar o serviço de lavagem, o LED de cor verde posicionado na garagem a que ele foi destinado ficará aceso; se o cliente optar pelo serviço de troca de óleo, o LED vermelho referente a esse serviço tam-



seja, ao buscar seu veículo, o usuário passa por uma central na qual informa de qual garagem saiu; através da interface, o gerente seleciona a opção referente à garagem, que informa a hora de entrada e de saída e calcula o tempo durante o qual o veículo permaneceu estacionado. Em seguida tem-se a informação do custo do estacionamento em função do tempo, dos serviços de lavagem e de troca de óleo e, conse-quentemente, o custo total que deverá ser pago pelo usuário.

2. 5 Rede de comunicação

Para o interfaceamento dos sinais da rede de comunicação, foi utilizado o circuito integrado MAX-232CPE (TEXAS INSTRUMENTS, 2004), que tem a função de converter os sinais na comunicação entre ambos os dispositivos, uma vez que o microcon-trolador e o PC trabalham com níveis de tensões diferentes. O PC usa, para nível lógico 1, -10V e para 0, +10V, enquanto o microcontrolador utiliza 5V para nível 1 e 0V para nível 0.

2. 6 Construção do protótipo

Devido à dificuldade de resolver a maioria dos problemas de forma analítica, é comum recorrer-se a um protótipo, que é um modelo do sistema em estudo, construído especialmente para ser submetido a testes de laboratório. Esse modelo geralmente é construído em escala menor do que o sistema real. Após toda a parte elétrica estar testada e montada na matriz de contatos, para realizar os testes na prática foi construído um protótipo de madeira, apresentado na Figura 6a, que simula o sistema de garagens, con-tendo quatro baias, sendo duas de estacionamento e duas de serviços (uma para simular a troca de óleo e outra, a lavagem). Na Figura 6b é possível verificar os detalhes da cancela de entrada e dos LEDs indicado-res de serviços escolhidos (verde = óleo, vermelho = lavagem).

sição de dados e simulações de experimentos, com a vantagem de poderem ser operados por usuários relativamente inexperientes.

Na Figura 5 é apresentada a interface gráfica desenvolvida no MATLAB, utilizando os recursos da ferramenta guide, e na Tabela 1 é apresentada a descrição de cada item que compõe o funcionamento dessa interface.

Figura 5 – Interface de comunicação.

Tabela 1 – Itens que compõem a interface.

Componentes da GUI Descrição

Garagem 01 Valores garagem 01

Garagem 02 Valores garagem 02

Hora Entrada Armazena a hora de entrada

Hora Saída Armazena a hora de saída

Duração Tempo de estacionamento

Est./min Custo

Lavagem Valor do serviço

Óleo Valor do serviço

Total Custo total em R$

Iniciar Inicialização do sistema

A interface desenvolvida tem a função de fazer a interação entre garagem e central de controle. Ou



MATLAB para receber os dados enviados pelo mi-crocontrolador e fazer o cálculo dos valores de es-tacionamento em função do tempo e dos valores de serviços (fixos). Nessa simulação, o microcontrolador envia os dados através da ferramenta COMPIM para a interface via MATLAB, que colhe as informações e apresenta na interface os dados recebidos.

Na janela da GUI, apresenta-se inicialmente apenas o botão Iniciar, enquanto os botões Encerrar Conta e Fechar Programa estão no modo off. Ao pressionar o botão Iniciar, ele ficará off e os outros dois, on.

O botão Iniciar permite que se inicie a comunica-ção, o botão Encerrar Conta tem a função de receber os dados vindos do microcontrolador e apresentar o valor final dos serviços, enquanto o botão Fechar Programa fecha a janela da GUI, encerrando a comu-nicação de dados entre os dispositivos.

Figura 8 – Simulação Proteus e MATLAB.

Quando recebe as informações para mostrar na janela da interface, o MATLAB transforma para horas todas as informações recebidas do microcontrolador no formato de segundos.

A saída da garagem só é possível quando o usuário quita sua dívida e o operador do sistema faz a liberação para a abertura da cancela.

O DS1307 demandou um certo tempo para que se conseguisse controlá-lo de forma eficiente. Para um bom desempenho do sistema, foi necessário uti-lizar a interrupção de dois timers a cada um segundo para as chamadas da função que atualiza a hora no LCD.

O Proteus foi essencial para o desenvolvimento deste trabalho, sendo possível, através dele, fazer todos os testes necessários, antes da implementação real, para a conclusão deste projeto.

Figura 6 – Protótipo do sistema de garagens.

a) Protótipo com quatro baias.

b) Detalhes da cancela e dos LEDs de serviço.


Ao ligar o sistema em uma fonte de energia, apa-recem no display LCD as informações apresentadas na Figura 7.

Figura 7 – Resultados de simulação e prática.

Na Figura 8 é apresentada uma versão do siste-ma, utilizando o Proteus juntamente com o MATLAB para a simulação da interface, com a GUI feita no



DALLAS SEMICONDUCTOR. DS1307 64x8 Serial Real Time Clock.

LOPES, K. L. G. V. Introdução à Automação Industrial. Disponível em: <http://www.eletrodomesticosforum.com/cursos/eletricidade_eletronica/automacao/cursoIntroducaoAutomacaoIndustrial.pdf>. Acesso em: 09 abr. 2012.

MATHWORKS. Getting Started With Matlab. MathWorks, 2007.

MENDES, F. B.; SILVA,T.; FARIA, C. A. Localização estratégica de estacionamentos para minimizar o congestionamento na Área Central. XVI PANAM, Lisboa, Portugal, jul. 2010.

TEXAS INSTRUMENTS MAX232, MAX232I DUAL EIA-232 Drivers/Receivers, 2004.

AgRADeCImentoS

Ao IFPB – Campus Cajazeiras, pelo financiamen-to via Edital Bolsa PIBICT, e ao Grupo de Pesquisa em Automação, pelo apoio na pesquisa.

4 Conclusão

Com os enormes avanços na área tecnológica, a automação passou a proporcionar maior eficiência, maiores velocidades em seus processos, mais fun-cionalidades, maior confiabilidade e diminuição dos espaços físicos necessários à instalação de sistemas, impulsionando o crescimento e a produtividade e, de um modo geral, reduzindo as possibilidades de falhas durante os diversos processos.

Um grande avanço também pode ser observado com a interface gráfica, a união entre os computado-res e a instrumentação, permitindo medidas diversas e manipulações complexas, monitorização inteli-gente, apresentação gráfica de fácil compreensão e controle de processos.

O projeto foi desenvolvido com o propósito de melhorar a qualidade de vida dos usuários de veícu-los. Para isso, foi construído um modelo em escala piloto de uma garagem automatizada utilizando o microcontrolador PIC16F877A, para assim poder apresentar os resultados práticos. Esse modelo de garagem informa ao usuário para qual vaga deve se dirigir, reduzindo o tempo de procura por uma vaga, bem como oferece serviços diferenciais que são es-senciais para qualquer veículo. Possui uma IHM de fácil utilização, em que um computador gerencia o controle da entrada e saída de veículos, através de uma rede de comunicação implementada entre o computador e o microcontrolador. Dessa forma, a garagem apresenta uma grande facilidade de acesso e uma forma eficiente de visualização da vaga dis-ponível logo na rampa de entrada, podendo ser vista como um bom negócio, que proporciona mais segu-rança e comodidade aos usuários.

Com os testes realizados com o protótipo mon-tado, foi observado que ele funciona adequadamente. Conclui-se então que o projeto desenvolvido oferece possibilidade de funcionar em termos reais, visto que o controle de vagas em um sistema de garagens trará maior agilidade para quem deseja estacionar, além das vantagens dos serviços oferecidos.

ReFeRênCIAS

ABRAPARK (Associação de Brasileira de Estacionamentos). Disponível em: <http://www.abrapark.com.br>. Acesso em: 17 abr. 2012.

CHAPMAN, C. S. J. Programação em MATLAB para engenheiros. São Paulo: [s.n.], 2003.



Análise experimental do efeito de diversas configurações de “inset feed” na alimentação de antenas planares dos tipos retangular, circular e triangular

Jefferson Costa e Silva

[email protected]. Instituto Federal da Paraíba – IFPB Campus João Pessoa. Av. 1º de Maio, 720, Jaguaribe. João Pessoa-PB.

ReSumo

Este artigo trata da análise experimental de antenas planares, com geometria do pacth dos tipos retangular, circular e triangular, com alimentação por linha de microfita e técnica de casamento de impedância através de reentrâncias (inset feed) assimétricas no patch radiante, de modo a se verificar a resposta em frequência dessas antenas para diversas configurações de assimetria. A partir desse objetivo, foram realizadas diversas medições para a verificação do efeito desse tipo de alimentação no casamento de impedância das antenas simuladas.

Palavras-chave: Antena de microfita. Alimentação de antenas. Inset feed. Medições. Casamento de impe-dância.

AbStRACt

This article deals with the experimental analysis of planar antennas with rectangular, circular and triangular geometry pacth types, fed by microstrip line and impedance matching technique through asymmetric inset feed in order to verify its effects, in the antena frequency response to various configurations of asymmetry. With this aim, several measurements were performed in order to verify the effect of this type of feeding in impedance matching of the simulated antennas.

Keywords: Microstrip antennas. Feed antennas. Inset feed. Measurements. Impedance matching.



1 Introdução

Devido ao avanço das tecnologias na área de telecomunicações, aliado à construção cada vez mais sofisticada de circuitos integrados de micro-ondas, observa-se um aumento no número de estudos en-volvendo antenas planares de microfita. As primeiras publicações a respeito desse tipo de antenas ocor-reram na década de 50 com Deschamps (1953) nos Estados Unidos. No entanto, pesquisas envolvendo antenas impressas ganharam força a partir da déca-da de 70, com o trabalho de Byron (OLIVEIRA, 2008).

As antenas de microfita são constituídas basica-mente por duas placas condutoras paralelas separa-das por uma camada dielétrica, conforme pode ser visto na Figura 1. O condutor superior é denominado elemento irradiante (ou patch) e o inferior é o plano de terra (OLIVEIRA, 2008).

O elemento irradiante, a priori, pode assumir qualquer forma geométrica. Contudo, em termos de análise e previsão do desempenho, normalmente são utilizadas as formas geométricas convencionais, tais como: as retangulares, circulares, triangulares e, mais recentemente, as formas fractais (NEVES, 2002).

Figura 1 – Antena planar retangular alimentada por uma linha de microfita.

As antenas de microfita apresentam particula-ridades geométricas e propriedades elétricas que podem ser interpretadas como vantagens ou des-vantagens, dependendo das aplicações a que se des-tinam. O modelamento da antena de microfita está relacionado às características da estrutura, tais como o tipo de substrato, dimensões e geometria do patch (VASCONCELOS, 2006).

Os mecanismos de alimentação desempenham um importante papel no projeto de antenas de mi-crofita. Estas podem ser alimentadas, dentre outras, tanto por cabo coaxial quanto por linha de microfita. A alimentação por cabo coaxial tem como principal

vantagem a possibilidade de controle do casamento de impedância, enquanto que a da alimentação por linha de microfita é a facilidade de fabricação. Em am-bos os casos, a posição do cabo ou do comprimento da fenda de inserção da linha de alimentação (inset feed, mostrado na Figura 1) determina a impedância de entrada (RAMESH, 2003).

O desempenho de uma antena pode ser verifi-cado a partir de alguns parâmetros, como diagrama de radiação, diretividade e perda de retorno. O ca-samento de impedância com a linha de alimentação influencia diretamente nesses parâmetros. Embora vários métodos já tenham sido propostos, esse é um campo de pesquisa amplo e não concluído, pois o processo de construção de antenas envolve uma etapa experimental.

Este trabalho trata da análise experimental de antenas planares, com geometria do pacth dos tipos retangular, circular e triangular, com alimentação por linha de microfita e técnica de casamento de impedância através de reentrâncias (inset feed) assi-métricas no patch radiante, de modo a se verificar a resposta em frequência dessas antenas para diversas configurações de assimetria.

Ramesh (2003) propõe um modelo matemático para a técnica de alimentação por linha de microfita com a utilização de reentrâncias ou “inset feed”. O modelo apresentado, para uma antena de microfita com geometria retangular, considera a largura da linha de alimentação da antena igual a largura das reentrâncias, e apresenta uma equação matemática utilizada para o cálculo do comprimento das mesmas.

Asrokin et al (2006) utiliza as equações sugeridas por Ramesh (2003) e faz aproximações para constru-ção de uma antena de microfita com geometria do patch triangular. Nesse caso, o modelo utilizado por Asrokin et al altera, de forma experimental, a largura das reentrâncias e apresenta os resultados obtidos.

A partir de observações presentes na literatura, como as anteriormente citadas, pretende-se verificar, através de medições, o que ocorre com as antenas de microfita com as geometrias de patch mais utilizadas e com alimentação através de linha de microfita ao se alterar o comprimento e a largura das reentrâncias utilizadas por esse método de alimentação. Busca-se fazer uma variação da largura e da profundidade das mesmas, bem como uma observação do casamento de impedância das antenas quando essas reentrân-cias não forem simétricas.



Figura 2 – Formas típicas de elementos de plaquetas de microfita.

Os patches quadrados, retangulares, dipolos e circulares são os mais comuns, devido à facilidade de análise e fabricação, assim como às suas caracterís-ticas de radiação mais atraentes, especialmente com baixa polarização cruzada. Os tipos de polarizações linear e circular podem ser obtidos com um único elemento ou com um conjunto de antenas de micro-fita, formando um arranjo. Esses, com alimentação simples ou múltipla, podem também ser usados para alcançar diretividade mais elevada (BALANIS, 2009).

3 métodos de alimentação

Diversas configurações podem ser usadas para alimentar antenas de microfita. As quatro mais po-pulares são linha de microfita, sonda coaxial, acopla-mento por abertura e acoplamento por proximidade. Neste trabalho, o objetivo é a análise da alimentação por linha de microfita com utilização de fendas. Por este motivo, essa configuração será detalhada.

3. 1 Alimentação por linha de microfita

O método mais simples para alimentar uma antena planar é conectar uma linha de microfita à extremidade do elemento irradiador, com ambos os elementos localizados no mesmo substrato, conforme mostrado na Figura 3 (RAMESH, 2003). Essa linha de alimentação é de fácil fabricação e de modelagem bastante simples (BALANIS, 2009).

Frente à necessidade de antenas com dimensões reduzidas, a utilização dessa técnica de alimentação pode ser prejudicada, pois a superfície da antena au-menta devido às dimensões da linha de alimentação. Devido à alta impedância na extremidade do elemen-to irradiador, alcançar o casamento de impedância não é trivial. Para tentar reduzir o custo dessa tarefa, variações desse método são utilizadas, tais como a implementação de um circuito casador externo com

2 Antenas de microfita

As antenas de microfita receberam considerável atenção a partir da década de 1970, embora a ideia de uma estrutura desse tipo possua registros desde 1953, incluindo uma patente de 1955. Essas antenas consistem em um patch metálico de pequena espes-sura t << λ0 (onde λ0 é o comprimento de onda no espaço livre), posicionado a uma pequena distância h (onde h << λ0, usualmente 0,003 λ0 ≤ h ≤ 0,05 λ0), acima de um plano de terra, conforme pode ser visto na Figura 1. O patch irradiante é geralmente projetado de modo que sua irradiação máxima seja normal a ela (broadside). Ists é alcançado com uma escolha adequada do tipo de excitação. A irradiação end-fire também pode ser obtida através de uma escolha criteriosa do modo ressonante. Em geral, no caso de um patch retangular, seu comprimento L é tal que λ0/3 < L < λ0/2. O elemento irradiante e o plano de terra são separados por uma camada dielétrica (BALANIS, 2009).

Diferentes materiais podem ser usados como substrato no projeto de antenas de microfita. Em geral, a constante dielétrica desses materiais tem va-lores de 2,2 ≤ εr ≤ 12. Os substratos mais adequados para antenas de bom desempenho são espessos e têm constante dielétrica de valor baixo, pois per-mitem maior eficiência, maior largura de banda e campos mais desprendidos, facilitando a radiação no espaço. Mas essas propriedades têm a desvantagem de produzirem elementos de maiores dimensões. Substratos mais finos, com altos valores de constante dielétrica, são desejáveis para circuitos de micro-on-das, que exigem campos mais confinados, de modo a minimizar a radiação e acoplamentos indesejáveis, além de reduzir as dimensões das estruturas; entre-tanto, devido às maiores perdas, esses substratos são menos eficientes e resultam em larguras de banda re-lativamente menores. Como as antenas de microfita são geralmente integradas com outros circuitos de micro-ondas, um equilíbrio deve ser encontrado entre um bom desempenho da antena e um bom projeto do circuito (BALANIS, 2009).

Os elementos irradiantes e as linhas de alimen-tação são, em geral, fotogravados na placa metálica, sobre o substrato dielétrico. O formato do patch irradiante pode ser quadrado, retangular, fita estrei-ta, circular, elíptica, triangular ou de qualquer outra forma, como mostrado na Figura 2 (BALANIS, 2009).



de amostras a serem analisadas. Para isso, foram utilizados laminados com substrato em Fibra de Vidro (FR4), com constante dielétrica e

r = 4,4 e es-

pessura h = 1,5 mm. A caracterização experimental das antenas foi realizada no Laboratório do Grupo de Telecomunicações e Eletromagnetismo Aplicado, GTEMA, IFPB, tendo sido utilizado um analisador de redes vetorial Agilent, N5230A

5 Resultados

Os resultados do projeto serão apresentados divididos em três grupos de antenas: i) antenas tipo patch retangular, ii) antenas tipo patch circular e iii) antenas tipo patch triangular.

5. 1 Antena tipo patch retangular

Esta é a antena mais simples, das três simula-das. Para o projeto da antena tipo patch retangular (Figura 4.a), foram especificados os valores de ε

r, f

r

e h para, em seguida, determinar os valores das di-mensões W e L. Dessa forma, foram estabelecidos os valores de e

r = 4,4, f

r = 2,45 GHz e h =1,5 mm. Essa

frequência foi escolhida por ser muito utilizada pelas redes de comunicações de dados sem fio WLANs.

Os cálculos das dimensões da antena, bem como das reentrâncias de alimentação, foram realizados com o objetivo de se obter o melhor casamento de impedância possível. Dessa forma, a antena foi ini-cialmente simulada no software Ansoft Designer 3.5 e depois construída e medida, conforme mostrado na Figura 4.b. Os resultados simulado e medido são mostrados na Figura 5. A frequência de resso-nância simulada foi de 2,45 GHz e a medida foi de 2,5388 GHz, apresentando um erro de 3,62%.

A partir dos resultados obtidos, pode-se verificar uma boa concordância entre os valores simulados e medidos.

5. 2 Antena tipo patch circular

A geometria utilizada para a antena de microfita com patch circular é mostrada na Figura 6. Para a obtenção do resultado numericamente esperado, fo-ram simuladas diversas antenas através do software comercial Ansoft Designer 3.5 (Figuras 7 – 10), sendo analisado o comportamento da variação dos insets com simetria e também sem simetria. Com isso, foram levantados os melhores resultados, de acordo com o tamanho do inset e o modo pelo qual ocorreu a reentrância, e foram confeccionadas duas antenas

transformador de λ/4 ou o método com a utilização de “inset feed”. Neste último caso, a linha de microfita penetra no elemento irradiador, como mostrado na Figura 3, em busca de um ponto de melhor casamen-to de impedância entre a linha e o elemento irradiador (BARRA, 2007).

A Figura 3 mostra a utilização do método “inset feed” numa antena de microfita. Considera-se a constante dielétrica do substrato, sua espessura, o comprimento e largura do patch, a largura da linha de alimentação e o comprimento da reentrância, deno-tados por e

r, h, L, W, w

f e y

0, respectivamente.

A impedância de entrada da alimentação da antena depende principalmente do comprimento da reentrância y

0 em relação ao comprimento do

elemento irradiador. Variações no comprimento da linha não produzem qualquer mudança na frequência de ressonância, mas as variações no comprimento e na largura da reentrância produzem alterações neste parâmetro.

Figura 3 – Configuração de alimentação por linha de microfita via método “inset feed”.

O comprimento da reentrância é obtido através da Equação 1.

(1)

4 materiais e métodos

Neste trabalho foi construído um conjunto de antenas de microfita, com diferentes configurações de fendas de inserções, de modo a gerar um universo



Figura 5 – Antena tipo patch retangular: (a) resultado simulado, (b) resultado experimental.

Figura 6 – Geometria da antena de microfita com patch circular, incluindo os insets de ajuste para casamento de impedância.

Figura 7 – Resultados simulados para antena de microfita com patch circular e

alimentação com insets simétricos.

de microfita com patch tipo circular (Figura 11): uma com os insets simétricos e outra com os insets as-simétricos. Em ambas foram utilizados laminados

com substrato de fibra de vidro, FR-4 (εr = 4,4), de espessura h = 1,5 mm, a = 18 mm (raio do patch), W

0= 2 mm, y

01 = y

02 = 12 mm (antena simétrica) e

y01

=14 mm, y02

= 10 mm (antena assimétrica).

Figura 4 – Antena tipo patch retangular: (a) antena simulada, (b) antena confeccionada.



Os resultados experimentais a partir das antenas confeccionadas são mostrados nas Figuras 12 e 13. Estes resultados foram comparados com resultados simulados, obtidos através do Método dos Momen-tos, usando o programa comercial Ansoft Designer 3.5. Nas Figuras 14 e 15 são apresentados os resul-tados obtidos numericamente e experimentalmente.

Figura 12 – Resultado medido para a Antena 01, insets simétricos, |S11| (dB) x frequência (GHz).

Figura 13 – Resultado medido para a Antena 02, insets assimétricos, |S11|(dB) x frequência (GHz).

Figura 8 – Resultados simulados para antena de microfita com patch circular e alimentação com insets assimétricos e com y01 = 10 mm.

Figura 9 – Antena de microfita com patch circular e alimentação com insets

assimétricos e com y01 = 12 mm.

Figura 10 – Antena de microfita com patch circular e alimentação com insets

assimétricos e com y01 = 14 mm.

Figura 11 – Antenas de microfita com patch circular confeccionadas.



5. 3 Antena tipo patch triangular

O patch triangular usado neste trabalho também foi projetado para a frequência de 2,45 GHz e possui as seguintes dimensões, L

0 = 16 mm, L = 35 mm,

w0 = 2 mm, W = 28 mm, y

0 = 6 mm e x

0 = 3 mm,

estando descritas na Figura 16. Para se chegar nesses resultados foi utilizado o

método empírico de fabricação, já que não se teve acesso às fórmulas de projeto para este tipo de ante-na. Dessa forma, a antena foi projetada inicialmente sem as reentrâncias de casamento de impedância, para a frequência de 2,45GHz, apenas alterando a largura W e o comprimento L. Em seguida, foram introduzidos os insets e, a partir daí, foram variados seus valores de profundidade (y

0) e largura (x

0) até

que se atingisse a melhor situação de casamento de impedância possível. Com isso, foram realizadas diversas simulações diferentes de largura e compri-mento dessas reentrâncias.

Figura 16 – Dimensões da antena de microfita com patch triangular simulada e medida.

A Figura 17 mostra a melhor antena projetada e medida, tendo sido utilizado o mesmo tipo de lami-nado (FR4) das antenas anteriores. As Figuras 18 e 19 mostram os resultados simulados e medidos para esta antena. A frequência de ressonância simulada foi de 2,45 GHz e a medida foi de 2,45856 GHz, apresen-tando um erro de 0,35%, podendo-se observar uma boa concordância entre eles.

Figura 14 – Antena 01 – insets simétricos y01 = y02 = 12 mm, |S11| (dB) x frequência (GHz).

Figura 15 – Antena 02 - insets assimétricos y01 = 14 mm e y02 = 10 mm, |S11| (dB) x frequência (GHz).

A Tabela 1 mostra uma comparação entre os valores simulados e medidos da frequência de res-sonância para as antenas 01 e 02, bem como o erro percentual. Pode-se observar uma boa concordância dos dados quando comparados os resultados experi-mentais e numéricos.

Tabela 1 – Frequência de ressonância das antenas tipo pacth circular em microfita.

Freq.(GHz) (MoM)

Freq.(GHz) (Med)

Dif.Máx. (%)

ANT01 2,45 2,395 2,2

ANT02 2,45 2,395 2,2

Com a variação dos insets de forma assimétrica foi possível melhorar ainda mais o casamento de impedância e também a perda de retorno da antena. A variação dos insets foi feita pela análise da distribui-ção dos campos na antena e como essa distribuição está associada aos modos de ressonância.



6 Conclusões

Neste trabalho foram avaliados diversos com-portamentos na resposta em frequência das antenas com alteração do local de inserção do “inset feed”. Com a análise dos resultados obtidos é possível ad-mitir que as antenas de microfita que possuem “inset feed” assimétricos apresentam melhores respostas em frequência (para o parâmetro analisado S11). Assim, existe a confirmação de que o processo de projeto de antenas, apesar de toda literatura auxiliar que já existe, é bastante experimental. Como propos-ta de continuidade, pode-se avaliar se a situação de melhor casamento de impedância pode ser expressa por expressão matemática.

RefeRênCIAS

ASROKIN, A.; RAHIM, M. K. A.; JAMALUDDIN, M. H.; AHMAD, M. R. Triangular and Circular Dual Band Microstrip Antenna for WLAN Application. In: International RF and Microwave Conference Proccedings, 2006, Putra Jaya. Anais… Malásia: IEEE, 2006. p. 53-57.

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Figura 17 – Antena de microfita com patch triangular confeccionada.

Figura 18 – Resultado simulado para a antena de microfita com patch triangular.

Figura 19 – Resultado medido para a antena de microfita com patch triangular.



Avaliação técnica e viabilidade econômica de um sistema de aquecimento solar em um edifício residencial

Jesus Marlinaldo de Medeiros[1], Weslley Macedo Félix[2], Márcio Gomes da Silva[3], Marinaldo José de Medeiros[4], Andrei Hudson Guedes Braga[5]

[1] [email protected]; [2] [email protected]. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba – IFPB Campus Cabedelo; [3] [email protected]. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba – IFPB Campus João Pessoa; [4] [email protected]. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Sergipe – IFS Campus Lagarto; [5] [email protected]. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco – IFPE Campus Ipojuca.

ReSuMo

Um sistema de aquecimento solar de água (SAS) é um dispositivo que disponibiliza a energia térmica da radiação solar incidente para o aquecimento de água. O aproveitamento da energia solar em edificações reduz o consumo elétrico. Nesta pesquisa, uma análise técnica e da viabilidade econômica foi realizada em um sistema usando energia solar e gás como fontes energéticas num edifício residencial. O sistema foi estudado operando com 47 coletores solares planos, 2 reservatórios térmicos de 5.000 litros cada, convecção forçada e um sistema auxiliar com 4 aquecedores de passagem a gás. Uma análise técnica durante 12 meses mostrou que o sistema operou com fração solar entre 48-88% e eficiência térmica entre 47-73%. Na análise econômica foram empregados métodos da matemática financeira, como Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Payback. Os dados coletados demonstraram que o SAS com apoio a gás mostrou-se viável, pois apresentou VPL positivo, TIR superior à taxa de atratividade e recuperação do investimento (Payback) em menos de 8 anos para vida útil de 20 anos. Também foram monitoradas as temperaturas do SAS, mostrando que a falta de manutenção pode gerar grandes perdas de energia e elevado custo com consumo de gás.

Palavras-chave: Energia solar. Aquecimento de água. Gás. Viabilidade econômica. Edifício residencial.

ABStRAct

A solar water heating system (SWHS) is a device that makes available the thermal energy of the incident solar radiation for water heating. The use of solar energy in buildings reduces electrical consumption. In this research, a technical and economic feasibility analysis was performed on a system using solar and gas as energy sources in a residential building. The system was studied operating with 47 flat solar collectors, two thermal reservoirs of 5,000 liters under forced convection and an auxiliary system with 4 passage gas heaters. The technical analysis over 12 months showed that the system has operated with solar fraction between 48-88% and thermal efficiency of 47-73%. Concerning the economic analysis, methods of financial mathematics, such as Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) and Payback were applied. The data collected demonstrated that the SWHS with gas support was feasible, it also showed positive NPV, IRR superior in relation to the rate of attractiveness; and investment recovery (Payback) in less than 8 years considering a 20-year lifetime of the system. The temperatures of SWHS were monitored showing that the lack of maintenance can generate high levels of energy loss and cost because of the gas consumption.

Keywords: Solar energy. Water heating. Gas. Economic feasibility. Residential building.








1 Introdução

O aquecimento solar de água representa uma tecnologia ambiental que utiliza uma energia limpa, abundante e permanente, renovável a cada dia, que não polui nem prejudica o ecossistema e que tem grande potencial de geração de emprego e renda.

Uma alternativa para reduzir o consumo energé-tico no setor residencial é a substituição do chuveiro elétrico por sistemas solares térmicos. Pesquisas re-alizadas em diversos países comprovam a viabilidade técnico-econômica do uso de aquecedores solares de água, comparativamente às opções de aquecimento elétrico e a gás (OLIVEIRA et al., 2008; KALOGIROU, 2009).

Estima-se que o aquecimento de água é respon-sável por 25% do total de energia elétrica consumida nas residências brasileiras, o que representa um con-sumo da ordem de 20 bilhões de kWh. Tal demanda de energia elétrica ocorre principalmente no fim da tarde, ocasionando um pico que poderia ser reduzido em grande parte com a exploração da energia solar, que traria ainda vantagens econômicas e ambientais. O chuveiro elétrico é o equipamento mais emprega-do para o aquecimento de água, apresenta um custo reduzido para instalação (abaixo de US$15) e pode consumir uma potência de até 6 kWh (PEREIRA et al., 2006).

O Brasil exibe um dos maiores potenciais do mundo de utilização de energia solar, principalmente pelo fato de ser um país de dimensões continentais e situar-se quase que inteiramente numa região tropi-cal, em especial a região Nordeste, onde há presença do sol praticamente o ano inteiro.

O uso de energia solar em edifícios também tem sido estimulado no país pelo Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), realizado pelo Procel em parceria com o Inmetro. Atualmente, a certificação de eficiên-cia energética de edificações é voluntária no país e destinada a edifícios residenciais, comerciais, públicos e de serviços, mas a tendência é que em alguns anos torne-se obrigatória (FOSSATI; LAMBERTS, 2010).

A utilização de sistemas de aquecimento solar não significa necessariamente um bom aproveita-mento energético. É preciso que as instalações sejam corretamente dimensionadas, instaladas e mantidas. Caso um destes aspectos não seja devidamente con-siderado, o desempenho do sistema poderá ser muito inferior ao previsto no projeto.

Uma revisão bibliográfica sobre o sistema de aquecimento solar de água é detalhada a seguir:

Siqueira (2003) desenvolveu um programa de simulação computacional do comportamento térmico de sistemas de aquecimento de água com energia solar. Foram analisados os sistemas solares de aque-cimento de água operando por termossifão. Nesse tipo de sistema, o fluido no coletor solar circula por convecção natural devido à diferença de massa es-pecífica da água ao longo do circuito. Esse programa permitiu reproduzir com precisão o comportamento térmico dos coletores solares e do reservatório tér-mico.

Lafay (2005) analisou o comportamento térmico de um sistema de aquecimento de água que combi-na energia solar e gás como fontes energéticas. A partir de várias análises, classificou o sistema como vantajoso, se aplicados alguns ajustes na utilização do gás, comparado ao sistema que utiliza energia elétrica como fonte auxiliar, apesar do custo inicial de instalação do sistema solar.

Baptista (2006) analisou a viabilidade econômica de substituir os sistemas convencionais de aqueci-mento de água por sistemas solares em resorts, que possuem características peculiares de operação e consumo devido à grande diversidade de serviços oferecidos. Apesar de o sistema ter um custo muito alto, esses resorts apresentam um consumo de água quente também muito alto, compensando o custo com os coletores solares e equipamentos. Os lucros realmente apareceriam depois de 20 anos, descon-siderando-se os reajustes nas tarifas de energia elé-trica. Esse sistema deverá ser implantado na região Nordeste, que apresenta altos índices de radiação solar ao longo de todo o ano.

Gunerhan e Hepbasli (2007) estudaram um siste-ma de aquecimento solar de água que possuía coletor solar plano, reservatório térmico e bomba de circula-ção, com o intuito de investigar o efeito da variação da água na entrada e a eficiência do coletor, e apre-sentar melhorias na eficiência térmica da instalação.

Savicki (2007) apresentou uma análise numérica tridimensional dos campos de temperatura e veloci-dade em reservatórios térmicos cilíndricos que atuam por convecção natural. Foram observadas a presença de recirculações na região superior do reservatório e a formação das camadas limites térmica e hidro-dinâmica próximo das paredes. A partir de análises realizadas nos reservatórios, chegou-se à conclusão de que a posição do jato de entrada influencia no me-



bem como elaborar uma proposta de metodologia para certificação desses sistemas.

Basso et al. (2010) construíram um protótipo, com características similares às de um sistema de aquecimento de água utilizado em residências uni-familiares, para funcionar com circulação natural ou termossifão e sistema de aquecimento auxiliar (gás ou eletricidade). O equipamento mostrou-se viável tecnicamente, alcançando a temperatura mínima para banho de 35°C sempre que a radiação solar foi superior a 3.500 W/m², o que aconteceu na maioria dos dias estudados.

Boscoli (2010) investigou os motivos pelos quais os sistemas de aquecimento solar de água não são implantados em larga escala nas habitações brasilei-ras de interesse social. Existe uma tendência mundial de reduzir a dependência dos recursos energéticos fósseis. No entanto, a influência e o poder econômico dos oligopólios que mantêm os custos do uso final das energias tradicionais demonstram a vulnerabilidade das tecnologias que ainda necessitam alcançar um maior poder de mercado. Chegou-se à conclusão de que as pessoas visam apenas ao benefício imediato, sem pensar nos ganhos futuros – em um banho de oito minutos são gastos três centavos a mais usando a energia elétrica. Além disso, o equipamento de aquecimento solar tem um valor inicial muito eleva-do, fazendo com que poucas pessoas o utilizem.

Magagnin (2010) analisou a viabilidade econômi-ca de um projeto de aquecimento de água em uma residência unifamiliar. Através de cálculos de tempo de recuperação de capital, determinou-se que o re-torno do investimento efetuado na implantação do sistema foi de 6 anos e 11 meses. Ou seja, o sistema é lucrativo para o usuário. Concluiu-se que o aprovei-tamento da energia solar é viável e pode representar em alguns anos uma economia extremamente signifi-cativa, reduzindo o consumo de energia elétrica.

Naspolini, Militão e Ruther (2010) estudaram a possibilidade de viabilizar a água aquecida por energia solar para habitações de baixa renda. Foi de-senvolvido um equipamento com um valor comercial mais baixo. Foi analisada uma residência na cidade de Florianópolis - SC, e chegou-se à conclusão de que as pessoas preferem o baixo investimento inicial do chuveiro elétrico e o alto custo das contas de energia, a um gasto inicial relativamente alto com os coletores e à economia posterior.

Coelho (2011) simulou e identificou as variáveis determinantes em um sistema de aquecimento

lhor desempenho da conservação da energia térmica dentro dos reservatórios.

Sales (2008) apresentou uma análise da viabili-dade econômica da substituição do chuveiro elétrico por aquecedores solares numa residência unifamiliar no município de Maceió - AL, que se mostrou viável, gerando economia para os três casos estudados (consumidor de baixa, média e alta renda), reduzindo o consumo da energia elétrica, seja no horário de ponta ou fora dele.

Souza (2009) desenvolveu um software para projetos otimizados de sistemas de aquecimento de água mediante a utilização de energia solar. Essa ferramenta computacional é destinada a auxiliar as empresas de engenharia em projetos de sistemas de aquecimento solar. O software disponibiliza aos projetistas a possibilidade de simular instalações com até quatro coletores em série, buscando um melhor balanço hidráulico e, consequentemente, um melhor desempenho da instalação.

Pozzebon (2009) desenvolveu um programa computacional para simulação do sistema de aqueci-mento solar com termossifão e com convecção força-da, totalizando seis configurações diferentes. Foram realizadas análises energéticas e econômicas para determinar a configuração mais eficiente, de acordo com o perfil de consumo de água aquecida.

Mendonça (2009) fez um estudo a respeito da problemática da utilização dos sistemas de aqueci-mento solar térmico para aquecimento de água com coletores planos. Apesar do potencial solar do país e do padrão construtivo dos condomínios horizontais fechados da região metropolitana de São Paulo, ain-da não há regulamentação do uso do aquecimento solar térmico em alguns de seus municípios. Em pesquisas de campo, foi detectada a baixa utilização dos recursos solares, influenciada pelo fato de os próprios profissionais não possuírem o conhecimento necessário sobre o equipamento, e também pelo fato de os consumidores não terem informações sobre a eficiência do produto.

Andrade (2009) fez um estudo da necessidade da valorização da qualidade e do bom funcionamento dos equipamentos de aquecimento solar, por meio de dados relativos à validação de qualidade das instalações de grande porte em edifícios residenciais na cidade de Belo Horizonte. Através de ensaios la-boratoriais e simulações computacionais, foi possível estabelecer uma relação de indicadores de qualidade para sistemas de aquecimento solar de grande porte,



quente sanitária em edifícios de habitação multifami-liar. Analisando o sistema de acumulação individual e o de acumulação coletiva, concluiu que o sistema com acumulação coletiva possuía custos anuais menores.

Russi (2012) desenvolveu uma simulação com-putacional de um sistema que utiliza energia solar para calefação e aquecimento de água integrados. Demonstrou que é possível utilizar sistemas alter-nativos para condicionar termicamente ambientes e obter água aquecida nas regiões mais frias, como na região Sul do Brasil, visando proporcionar conforto nas edificações sem agredir o meio ambiente e criar edificações mais sustentáveis. Esse equipamento atua com a capacidade de elevação de 7°C.

Ayompe e Duffy (2013) estudaram um sistema de aquecimento solar de água com coletores planos em um clima temperado. A configuração padrão do sistema era composta por coletores planos com circulação forçada e sistema auxiliar. O sistema apre-sentou a temperatura máxima de 70,4°C na saída do coletor, e de 59,9°C no interior do reservatório. A energia média diária coletada foi de 19,6 MJ/d, e a energia que foi passada para os reservatórios foi de 16,2 MJ/d, ocorrendo a perda de 3,2 MJ/d nos tubos de alimentação.

No presente trabalho, os objetivos foram deter-minar e avaliar a fração solar, a eficiência térmica e a viabilidade econômica de um sistema de aquecimen-to solar com sistema auxiliar a gás em um edifício residencial em João Pessoa - PB, durante o ano de 2013.

2 Materiais e métodos

O sistema de aquecimento solar utilizado para análise está localizado em um edifício residencial de 27 andares com 52 apartamentos, sendo 2 por andar, na cidade de João Pessoa - PB, e foi projetado, cons-truído e entregue em funcionamento em dezembro de 2010. No ano de 2011, o SAS passou por diversos ajustes para o seu funcionamento regular e crescente consumo de água quente, até sua ocupação quase to-tal. Os dados utilizados para análise foram coletados de janeiro a dezembro de 2013.

Os equipamentos utilizados no sistema foram: coletores Porto Seguro da TRANSSEN v2.0, área 1,87 m2, espessura 80 mm, tubulação material absor-vedor polipropileno com diâmetro entrada/saída de 32 mm; reservatórios térmicos horizontais de 5.000 litros da TRANSSEN em aço inoxidável, proteção do aço inox em PU elastomérico, isolamento térmico em

solar em um prédio residencial. Também estudou a viabilidade da substituição do sistema convencional de aquecimento a gás existente por um sistema de aquecimento solar. Concluiu que a substituição é vi-ável e a melhor configuração é a que atende parcial-mente a demanda de água aquecida, pois, com uma fração solar de 100%, estaria superdimensionado nos meses de maior radiação solar.

Naspolini e Ruther (2011) observaram os impac-tos causados pelos coletores de baixo custo em habi-tações de baixa renda. Foi analisada uma residência na cidade de Florianópolis - SC, e constatou-se que, mesmo com a implantação de coletores de menor custo, a aceitação ainda é muito baixa em relação ao método convencional de aquecimento de água, que é o chuveiro elétrico.

Michaelides e Eleftheriou (2011) estudaram as características e o desempenho de um sistema de aquecimento solar residencial, com coletores totali-zando uma área de 3 m2 e um reservatório térmico de 68 litros, por um período de 2 anos, sob condições reais. Verificaram que o sistema não apresentou va-riação significativa de temperatura e energia coletada no reservatório térmico com a variação de radiação solar incidente nos coletores, variando entre 800 e 1100 W/m2. Serviu de importante ferramenta para detectar possíveis falhas do sistema em operação e ajustes para melhorar o desempenho do sistema.

Oliveira (2011) simulou a análise de viabilidade econômica de um sistema de aquecimento solar de água de um hotel fictício na região Nordeste do Brasil, empregando técnicas de dimensionamento de coletores solares e métodos da matemática financei-ra, como Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Payback, resultando num projeto economicamente viável.

Altoé, Filho e Carlo (2012) analisaram, através de programas computacionais, a eficiência energética de um sistema de aquecimento solar de água com apoio elétrico, destinado a atender diferentes demandas de água quente em uma residência unifamiliar, compa-rativamente ao uso de chuveiro elétrico. A substitui-ção do chuveiro elétrico pelo sistema solar com apoio elétrico provocou uma redução de 70% no consumo de energia elétrica destinada a aquecimento de água doméstica e de 36% no consumo de energia elétrica total da residência.

Santos (2012) elaborou um estudo com análises técnico-econômicas e comparativas das principais soluções solares térmicas para produção de água



Figura 1 – Diagrama esquemático do sistema de aquecimento solar.

A Figura 2 mostra a disposição dos coletores so-lares no edifício, com orientação norte, e a inclinação dos coletores, composta pela latitude local (7,1°) mais 10°, usando critério para favorecimento de inverno. Também são mostrados os dois reservatórios térmi-cos horizontais em série e o local onde estão instala-dos as bombas de circulação de água nos coletores, as bombas de circulação de água nos aquecedores de passagem a gás, os quatro aquecedores a gás, o controlador diferencial de temperatura e o quadro de comando elétrico dos equipamentos, as tubulações hidráulicas, elétricas e de gás, e acessórios.

A Figura 3 representa a montagem e disposição dos componentes do sistema de aquecimento solar na cobertura do edifício residencial em estudo, de-talhando a quantidade de coletores e o arranjo série paralelo (misto) em dois circuitos. O circuito solar 1 apresenta 26 coletores sem sombreamento, en-quanto o circuito solar 2 apresenta 21 coletores com sobreamento parcial (8 coletores) em determinados horários e dias do ano. A figura também representa a montagem do sistema auxilar a gás, que utiliza qua-tro queimadores e duas bombas, sua interligação ao reservatório térmico 2, o medidor de consumo de gás e o controlador diferencial de temperatura.

poliuretano expandido e revestimento externo em alumínio; aquecedores de água a gás REU-157 BRS GLP da RINNAI, cada equipamento com potência nominal de 25,8 kW; Controladores Diferenciais de Temperatura para Aquecimento com dois estágios de apoio MICROSOL II PLUS da FULL GAUGE CON-TROLS; sistema de aquisição de dados com sensores de temperatura e software da Full Gauge Controls para gerenciamento do aquecimento solar SITRAD; bombas centrífugas SCHNEIDER com rotor de bron-ze e selo mecânico viton, hidrômetro tipo volumétrico de pistão rotativo Aquadis ITRÓN e medidor de gás Gallus da ITRÓN.

A Figura 1 apresenta a representação esque-mática da instalação, compreendendo a captação da radiação solar incidente nos coletores solares, o armazenamento da energia térmica em dois reser-vatórios térmicos horizontais em série, a distribuição da água aquecida para consumo, o sistema auxiliar, para complementar o aquecimento solar em períodos de baixa insolação solar ou em instantes de grande consumo, e o sistema de recirculação de água, para garantir um fornecimento de água aquecida confortá-vel em todos os andares. Tal sistema caracteriza-se por uma configuração de sistema direto ativo, pois a circulação de água é realizada através de bombas e a água é aquecida diretamente pelos coletores solares. O controlador diferencial de temperatura I tem como função comandar a bomba B1, permitindo seu acionamento quando a diferença de temperatura registrada entre o sensor 1 (localizado em um dos coletores, próximo à saída do segundo reservató-rio térmico) e o sensor 2 (localizado na entrada do primeiro reservatório térmico) é superior a 4°C, e o seu desligamento, quando essa diferença é de 2°C. O sensor 3 controla a temperatura na saída do reser-vatório térmico. Caso a temperatura seja menor que 45°C, o sistema auxiliar (aquecedor de passagem a gás) entrará em funcionamento, com o acionamento da bomba B2 e o seu desligamento apenas quando a temperatura atingir 50°C. O controlador diferencial de temperatura II acionará a bomba de recirculação B3 instalada no subsolo do edifício, quando a temperatu-ra atingir 35°C, e a desligará quando a temperatura atingir 38°C.



Figura 3 – Arranjo do sistema de aquecimento solar na cobertura do edifício.

Na Figura 4 são mostradas partes do projeto hi-dráulico do sistema de aquecimento no edifício, deta-lhando as tubulações e ramificações entre andares, a localização da bomba de recirculação da água quente no subsolo e o retorno até o reservatório térmico. A prumada central alimenta 5 ramais. O 1º ramal alimenta apenas as coberturas, localizadas no 27º e 26º andares; o 2º ramal alimenta os andares de 25º a 20º, sendo interligado pela 1ª válvula redutora de pressão para ligação com o 3º ramal, que alimenta os andares de 19º a 13º. O 3º ramal, por sua vez, é interligado pela 2ª válvula redutora de pressão para ligação com o 4º ramal, que alimenta os andares de 12º a 6º e é interligado pela 3ª válvula redutora de pressão para ligação com o 5º ramal, que alimenta os andares de 5º a 1º até chegar ao subsolo, na entrada da bomba de recirculação.

Figura 2 – Sistema de aquecimento solar real (coletores, reservatórios, bombas, aquecedores,

controlador de temperatura automático).




3. 1 Análises técnica e econômica

Na Tabela 1, a segunda e a terceira colunas apre-sentam, respectivamente, a radiação global incidente em uma superfície horizontal e a radiação global na superfície inclinada, permitindo determinar quanto de energia está chegando aos coletores. As duas colunas seguintes apresentam as temperaturas da água fria e da água quente, na entrada e na saída do reservatório térmico, respectivamente. Para água fria foi conside-rada a temperatura média mensal da água medida em um coletor, no horário de 6h, no ano de 2013. Já para água quente, foi considerada a temperatura média mensal no reservatório térmico para consumo, a partir de dados disponíveis no sistema de aquisição de dados do controlador diferencial de temperatura instalado via Sitrad (software da Full Gauge Controls) para gerenciamento do aquecimento solar do edifício. A medição foi realizada a cada minuto e armazenada. A coluna seguinte apresenta o consumo total de água quente mensal no edifício, registrado pelo somatório das leituras dos hidrômetros individuais por aparta-mento, sendo colhidas mensalmente. A penúltima coluna representa o consumo diário total estimado a partir da divisão da leitura mensal pelo número de dias do mês. A última coluna representa o volume de gás GLP consumido mensalmente. Pode-se observar a partir dos dados da tabela que a radiação global na superfície inclinada, entre os meses de março e setembro, é maior que na superfície horizontal justa-mente porque foi adotado o critério de favorecimento de inverno para inclinação dos coletores. Além disso, percebe-se que o consumo diário de água quente va-riou entre 6.324,87 e 11.262,80 litros no ano de 2013 e que o sistema foi projetado para acumular 10.000 litros por dia, portanto, atenderá em determinados dias com o sistema auxiliar a gás. Observa-se que os meses mais chuvosos e frios de junho, julho, agosto e setembro apresentaram um consumo elevado de água quente e gás. No mês de novembro, foi verifica-da uma falha no sensor de temperatura de saída do reservatório térmico, provocando aumento do consu-mo de gás. Foi detectada a queda do sensor, que foi recolocado na posição correta; assim, o sistema de aquecimento voltou à normalidade.

Na Tabela 2, a segunda e a terceira colunas repre-sentam a energia térmica solar chegando ao coletor e a energia transferida para a água, respectivamente.

Figura 4 – Parte do projeto hidráulico do sistema de aquecimento solar do edifício.



computa a demanda de água quente mensal utilizada, a partir do volume mensal consumido e do gradiente entre a temperatura de entrada da água fria e a tem-peratura de saída de água aquecida. A antepenúltima coluna representa a energia não utilizada. A penúlti-ma coluna representa a fração solar do sistema, que determina a percentagem de contribuição da energia solar sobre a energia total para aquecimento da água. A última coluna representa a eficiência térmica do sistema.

Para tanto, foi considerada a eficiência informada pelo fabricante do coletor e atestada pelo INMETRO (2011) com classificação tipo “A” do PROCEL (h=0,56). A coluna seguinte apresenta a energia térmica gera-da pelos aquecedores de passagem a gás. Tal cálculo foi realizado a partir do poder calorífico inferior do gás (PCI=11.000 Kcal/kg), da massa específica do gás (2,34 kg/m3) e da eficiência térmica do aquecedor a gás (h=0,837) informada pelo fabricante. A coluna se-guinte computa a energia total, que é o somatório da energia solar e da energia do gás. A próxima coluna

Tabela 1 – Dados fornecidos para análise do sistema de aquecimento solar.

2013Radiação

Global* (kWh/m2/dia)

Radiação Inclinada*

(kWh/m2/dia)

Temp. água fria

(°C)

Temp. água quente (°C)

Consumo água (litros/

mês)

Consumo água

(litros/dia)

Consumo gás

(m3/mês)

Jan 5,91 5,37 24 51 197.953 6.385,58 93,23Fev 5,82 5,5 24,7 52 197.909 7.068,18 42,12Mar 5,5 5,53 27 52,2 196.071 6.324,87 92,48Abr 5 5,29 26,5 52,4 218.910 7.297,00 126,77Mai 4,63 5,16 25,2 50 228.558 7.372,84 167,63Jun 4,17 4,75 23,5 47,2 234.099 7.803,30 262,37Jul 4,32 4,87 22,3 46,2 287.148 9.262,84 328,69

Ago 5,05 5,47 23,1 46,2 306.812 9.897,16 259,31Set 5,64 5,78 24,6 45,2 337.884 11.262,80 202,61Out 5,75 5,51 26 49,2 245.461 7.918,10 172,15Nov 6,09 5,47 25 47,1 270.200 9.006,67 254,87Dez 6,06 5,28 24,3 50 245.305 7.913,06 180,69

Média 5,33 5,33 24,7 49,1 247.192,5 8.126,03 181,91Fonte: *dados obtidos através do software Radiasol 2.

Tabela 2 – Cálculo da energia no sistema de aquecimento solar.

2013E. Solar global

(kWh/mês)

E. Solar coletor

(kWh/mês)

Energia Gás GLP

(kWh/mês)

Energia total (kWh/mês)

Demanda (kWh/mês)

Energia não usada (kWh/mês)

Fração Solar (%)

h(%)

Jan 14.631,05 8.193,39 2.335,98 10.529,37 6.205,83 4.323,54 77,81 58,94

Fev 13.535,06 7.579,63 1.055,36 8.635,00 6.273,39 2.361,61 87,78 72,65

Mar 15.066,98 8.437,51 2.317,19 10.754,70 5.737,04 5.017,66 78,45 53,34

Abr 13.948,14 7.810,96 3.176,36 10.987,32 6.583,23 4.404,09 71,09 59,92

Mai 14.058,88 7.872,98 4.200,16 12.073,13 6.581,45 5.491,68 65,21 54,51

Jun 12.524,33 7.013,62 6.573,97 13.587,59 6.442,01 7.145,58 51,62 47,41

Jul 13.268,75 7.430,50 8.235,69 15.666,20 7.968,52 7.697,68 47,43 50,86

Ago 14.903,51 8.345,96 6.497,30 14.843,26 8.229,21 6.614,06 56,23 55,44

Set 15.240,13 8.534,47 5.076,62 13.611,09 8.081,81 5.529,28 62,70 59,38

Out 15.012,49 8.406,99 4.313,41 12.720,40 6.612,17 6.108,23 66,09 51,98

Nov 14.422,75 8.076,74 6.386,05 14.462,79 6.933,48 7.529,31 55,84 47,94

Dez 14.385,84 8.056,07 4.527,39 12.583,46 7.320,04 5.263,42 64,02 58,17

Média 14.249,83 7.979,90 4.557,96 12.537,86 6.914,01 5.623,84 65,36 55,88



do edifício e que o sistema de controle diferencial de temperatura automático e os equipamentos estavam funcionando perfeitamente. Já em junho, julho e no-vembro, a eficiência foi baixa, comprovando que foi gerada energia térmica do sistema solar e do auxiliar, mas sem aproveitamento direto para aquecer a água no reservatório térmico, houve grande perda de en-ergia pelo seu não aproveitamento.

Na Tabela 3, a segunda coluna representa o custo associado à energia (demanda) para aquecimento da água consumida mensalmente pelos apartamentos. O sistema convencional não utiliza fonte solar. As duas colunas seguintes representam o custo do apoio a gás teórico e medido – o cálculo para o custo do gás teórico foi realizado a partir da fração solar, enquanto para o gás medido foi realizado por medidor volumé-trico da quantidade de gás utilizada mensalmente. Observa-se que o custo real de gás consumido foi maior que o custo teórico, devido às perdas no próprio sistema de aquecimento solar. Finalmente, as duas últimas colunas representam a economia gerada pelo sistema de aquecimento solar com apoio a gás. Observa-se que, no ano, se economiza cer-ca de 55% em relação a um sistema convencional. Para os cálculos, foram utilizados os valores de R$ 0,46466 por kWh de energia elétrica e R$ 3,40 por kg de gás GLP para consumidores residenciais na cidade de João Pessoa, no período dessa análise. Ao longo de um ano é gerada uma economia de R$ 21.184,68 com a energia solar.

Observa-se, a partir dos dados da Tabela 2, que a demanda de energia para aquecimento da água em qualquer mês é sempre inferior à energia total para aquecimento, portanto, o sistema funcionará bem se o consumo for uniforme ao longo do dia. No entanto, pelo monitoramento da temperatura no reservatório térmico e funcionamento do sistema auxiliar, verifica-se que há um consumo não uniforme – no caso, maior consumo no horário das 6h às 8h, sem comprometer a análise diária. A fração solar calculada na maioria dos meses foi superior a 65%; apenas nos meses de junho, julho, agosto e novembro foi inferior a 60%, o que evidencia que o sistema está funcionando bem ao longo do ano, com média de 65,36%. No mês de novembro, a fração solar de 55,84% deveu-se a problema exclusivamente no sensor de temperatura do reservatório térmico, com elevado consumo de gás e sem manutenção adequada para restabelecer a normalidade do funcionamento, gerando um custo adicional. A radiação solar incidente nos coletores no mês de novembro foi satisfatória para suprir a demanda sem consumo do gás. Portanto, houve geração de calor nos coletores, mas o problema no sistema de controle elétrico fez acionar a bomba de aquecimento auxiliar para aquecer ainda mais a água. A eficiência térmica média foi de 55,88%, variando bastante ao longo do ano de 2013, obtendo melhores resultados em fevereiro e abril, caracterizando que a relação entre o consumo de água quente e o consumo de gás estava bem ajustada para suprir a demanda

Tabela 3 – Cálculo do custo do sistema de aquecimento solar.

2013Sistema

convencional(R$/mês)

Sist. auxiliarApoio gás teórico

(R$/mês)

Sist. auxiliar Apoio gás medido

(R$/mês)

Economiasolar gás teórico

(R$/mês)

Economia solar gás medido (R$/mês)

Jan 2.883,60 639,74 741,74 2.243,86 2.141,86

Fev 2.914,99 356,27 335,11 2.558,72 2.579,88

Mar 2.665,77 574,36 735,77 2.091,41 1.930,00

Abr 3.058,96 884,33 1.008,58 2.174,64 2.050,38

Mai 3.058,14 1.063,90 1.333,66 1.994,23 1.724,47

Jun 2.993,35 1.448,25 2.087,42 1.545,10 905,93

Jul 3.702,65 1.946,48 2.615,06 1.756,17 1.087,59

Ago 3.823,78 1.673,77 2.063,07 2.150,01 1.760,71

Set 3.755,29 1.400,64 1.611,97 2.354,66 2.143,33

Out 3.072,41 1.041,84 1.369,63 2.030,58 1.702,79

Nov 3.221,71 1.422,55 2.027,75 1.799,16 1.193,97

Dez 3.401,33 1.223,76 1.437,57 2.177,57 1.963,76

Ano 38.551,99 13.675,88 17.367,31 24.876,10 21.184,68



A Figura 5 representa o monitoramento das tem-peraturas no reservatório térmico através de termo-pares instalados dentro de um dos coletores (sensor azul), na entrada (sensor vermelho) e na saída (sen-sor verde) do reservatório térmico e na tubulação de recirculação de água quente da bomba instalada no subsolo do edifício (sensor amarelo). Observa-se que a temperatura no coletor variou ao longo do dia, atin-gindo a temperatura mínima à noite e a temperatura máxima em torno das 12h, e que a temperatura na entrada do reservatório recebeu a mesma influência do meio exterior. Já o reservatório térmico perdeu calor à noite, diminuindo a temperatura de saída do reservatório, e quando houve consumo de água quente nos apartamentos, ligou o sistema auxiliar a gás e aumentou a temperatura novamente. Após o nascer do sol, a radiação solar também ajudou a aumentar a temperatura do reservatório até as 18h, retornando ao ciclo de resfriamento e perda de calor. Também se observa o ligamento e desligamento da bomba que levou a água aquecida dos coletores para o reservatório térmico, e que foi acionada a bomba no período de tempo indicado em azul, enquanto o sistema auxiliar a gás funcionou no período indicado em verde. Verifica-se que, devido à falha (queda do sensor), a temperatura diminuiu instantaneamente de 48,5°C para menos de 32°C, ligando o sistema a gás e fazendo recircular a água pelos aquecedores de pas-sagem indefinidamente até a manutenção adequada, que restabeleu a normalidade. A temperatura de re-circulação da água (amarelo) funciona ligando a bom-ba quando a temperatura da água na parte inferior da prumada principal baixa para 35°C, levando água diretamente para dentro do reservatório térmico na parte superior do edifício, percorrendo em torno de 90 metros até onde está o reservatório térmico. Com isso, a parte inferior, através da convecção forçada, aumenta a temperatura no subsolo ao atingir 38°C e a bomba será desligada automaticamente. Essa operação mantém a temperatura na prumada prin-cipal mais uniforme. Verificou-se que, com a falha no sensor verde, o reservatório ficou mais aquecido e a temperatura na prumada principal também aumen-tou.

Na Tabela 4 são apresentados os dados finan-ceiros referentes ao sistema de aquecimento solar, mostrando os custos ao longo do projeto solar com vida útil de 20 anos, com uma taxa de juros corres-pondente a inflação de 5,9% ao ano, que serviu para corrigir a tarifa de energia elétrica aplicada e como taxa de atratividade para o fluxo de caixa de forma geral. Desse modo, foram calculados os custos men-sais nos 20 anos, com o auxílio do software Microsoft Excel. Para análise, o valor presente líquido (VPL) é realizado com base nos dispêndios e receitas ao longo da vida do projeto, levando-se em consideração uma determinada taxa de juros. A taxa de retorno (TIR) é a taxa de juros com que o investimento foi remunerado ao longo do projeto. O Payback representa o tempo no qual o investimento será recuperado, sem levar em consideração os juros. Para que um projeto seja considerado economicamente viável, é necessário que o VPL seja maior que zero e que a TIR seja supe-rior à taxa mínima de atratividade. Os dados da tabe-la mostram que o sistema de aquecimento solar com apoio a gás é viável, gerando uma economia durante os vinte anos (VPL) de R$ 174.175,87, recuperando o investimento realizado (PAYBACK) em 7 anos e 8 me-ses, e que a taxa interna de retorno (TIR) de 18,93% é bem superior à taxa mínima de atratividade utilizada (5,9%), o que demonstra a grande viabilidade do projeto. O investimento, que compreendeu projeto, equipamentos, instalação, montagem e operação do sistema de aquecimento do edifício residencial, foi em torno de R$ 100.000,00. Também foi considerada a manutenção do sistema, incluindo um contrato de manutenção preventiva com firma especializada e peças de reposição, totalizando um custo anual de R$ 10.000,00.

3. 2 Análise técnica no mês de novembro de 2013

A partir do monitoramento das temperaturas no sistema de aquecimento solar de água, foi possível mostrar que o aumento de consumo de gás (254,87 m3/mês) foi provocado pela queda do sensor de temperatura da saída do reservatório térmico (parte lateral superior), que fornece água quente para o consumo dos apartamentos. Nesse caso, o sistema de controle automático não funcionou corretamente, pois a temperatura foi medida num outro ponto. No dia 15 ocorreu essa falha, com detecção e reparo apenas no dia 19 e normalização no dia 20, como mostram as Figuras de 5 a 10.



Tabela 4 – Análise de viabilidade econômica do sistema de aquecimento solar.

Ano

Taxa 5,90% Receitasolar gás medido

(R$/ano)

DespesaManutenção

Sistema

Receita – despesa(R$/ano)

Caixa(R$/ano)Investimento

(R$/ano)

1 100.000,00 21.184,68 10.000,00 11.184,68 -88.815,32

2 22.434,58 10.000,00 12.434,58 -76.380,74

3 23.758,22 10.000,00 13.758,22 -62.622,52

4 25.159,95 10.000,00 15.159,95 -47.462,57

5 26.644,39 10.000,00 16.644,39 -30.818,17

6 28.216,41 10.000,00 18.216,41 -12.601,76

7 29.881,18 10.000,00 19.881,18 7.279,41

8 31.644,17 10.000,00 21.644,17 28.923,58

9 33.511,17 10.000,00 23.511,17 52.434,76

10 35.488,33 10.000,00 25.488,33 77.923,09

11 37.582,14 10.000,00 27.582,14 105.505,23

12 39.799,49 10.000,00 29.799,49 135.304,73

13 42.147,66 10.000,00 32.147,66 167.452,39

14 44.634,37 10.000,00 34.634,37 202.086,76

15 47.267,80 10.000,00 37.267,80 239.354,56

16 50.056,60 10.000,00 40.056,60 279.411,16

17 53.009,94 10.000,00 43.009,94 322.421,11

18 56.137,53 10.000,00 46.137,53 368.558,63

19 59.449,64 10.000,00 49.449,64 418.008,28

20 62.957,17 10.000,00 52.957,17 470.965,45

Valor presente líquido (VPL) 174.175,87

Taxa interna de retorno (TIR) 18,93%

Tempo que o investimento será recuperado (PAYBACK) 7 anos e 8 meses



Figura 6 – Monitoramento das temperaturas no sistema de aquecimento solar: 16/11/2013.



Nas Figuras 6, 7 e 8, que correspondem aos dias 16, 17 e 18 de novembro, observa-se comportamen-to semelhante ao descrito na Figura 5. No entanto, verifica-se que o sistema auxiliar ficou funcionando 24 horas, pois o sensor verde estava com uma fal-sa leitura e os moradores estavam recebendo água aquecida. Na portaria do edifício, há um monitora-mento na tela do computador mostrando os valores instantâneos dos 4 sensores, mas os porteiros foram treinados para acionar a equipe de manutenção ape-nas em caso de reclamação dos moradores, quando a água não aquece bem. Como isso não aconteceu, o problema só foi percebido no momento da coleta de dados pelo pesquisador, após 4 dias.

Na Figura 9, visualiza-se o momento em que o sensor verde foi recolocado no local correto, tendo sido realizada essa operação às 10h30. Na verdade, o sensor tinha caído com a ação do vento e estava no piso, em contato direto com ar externo, marcando menos de 35°C; quando recolocado, passou instan-taneamente para a temperatura na superfície do reservatório, superior a 57,4°C, desligando o sistema auxiliar a gás. Devido à inércia térmica, o sensor ain-da alcançou 60°C – um mostrador vermelho indica que o sistema está acima do limite de operação.



Um dia após a intervenção no sensor vermelho, conforme mostra a Figura 10, a temperatura do re-servatório ainda continuava alta, mas já tinha baixado do limite de 60°C, até que, no horário de grande uti-lização – entre 6h e 8h –, a temperatura diminuiu, o sistema a gás foi acionado e a energia solar passou a atuar normalmente, restabelecendo o funcionamento periodicamente intermitente de cada dia, variando de acordo com as variáveis do processo (radiação, água quente, gás) e falhas dos equipamentos, dos contro-ladores ou dos sensores.


4 conclusões

A utilização da energia solar para aquecimento de água em substituição à energia convencional (chu-veiros elétricos) mostra-se como uma opção viável economicamente, implicando no aproveitamento da energia solar – que é uma fonte de energia gratuita, abundante e não poluente –, na redução do consumo elétrico, na diminuição da demanda por energia elé-trica no horário de ponta, na redução da necessidade de construção de obras de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, que causam impactos ambientais, na diversificação da matriz energética





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O comportamento do sistema de aquecimento solar em um edifício residencial foi investigado, estu-dado e monitorado, mostrando fração solar e eficiên-cia energética dentro da faixa recomendada para sua utilização e implantação em edifícios residenciais na região Nordeste do Brasil, garantindo água aquecida ao longo de todo o ano.

O sistema de aquecimento solar real estudado mostrou-se como uma opção viável porque apre-sentou um valor presente líquido (VPL) positivo de R$ 174.175,87, com taxa interna de retorno (TIR) de 18,9%, superior à taxa de atratividade (5,9%), e Payback de 7 anos e 8 meses – ou seja, o tempo para se ter o retorno sobre o investimento foi inferior à duração do sistema, considerada de 20 anos, usando os dados obtidos em 2013.

O monitoramento das temperaturas do sistema de aquecimento solar e a medição da quantidade de água quente e de gás GLP utilizados permitiram verificar que o sistema de controle automático é ine-ficiente e precisa ser melhorado para aperfeiçoar a operação com o mínimo de perdas.

A falta de mão de obra treinada e especial-izada para operação e manutenção dos sistemas de aquecimento solar pode comprometer o uso dessa tecnologia.

De modo geral, o projeto de edificações no Bra-sil recebe pouca atenção quanto ao uso racional de energia; deveria haver incentivos para implantação de sistemas sustentáveis e legislação adequada para impor limites de consumo.

O sistema de aquecimento solar, em relação ao chuveiro elétrico, tem a vantagem de não ter o risco de choque elétrico durante o banho. Consequente-mente, os projetos elétricos dos apartamentos teriam dimensionamentos e custos menores. Além disso, a falta momentânea de fornecimento de energia elétri-ca pela concessionária local não inviabiliza a utilização da água aquecida armazenada.

Os consumidores precisam tomar conhecimen-to da tecnologia de aquecimento solar e saber que podem obter grandes benefícios com o uso de equi-pamentos que promovem a conservação de energia.



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Vulnerabilidade socioeconômica: um estudo transversal para o município de João Pessoa - PB

Mônica Maria Souto Maior[1], Gesinaldo Ataíde Cândido[2]

[1] [email protected]. Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia da Paraíba; [2] [email protected]. Universidade Federal de Campina Grande – PB.

ReSuMo

O objetivo deste artigo é avaliar o nível de vulnerabilidade socioeconômica do município de João Pessoa, através de um conjunto de 21 indicadores específicos, dispostos em 07 temas, os quais estabelecem uma relação de positividade ou negatividade com a vulnerabilidade à medida que buscam a melhoria do sistema, que, neste caso, é a sua diminuição. Tais indicadores foram obtidos a partir de revisão bibliográfica de estudos sobre o tema aplicados em situações de vulnerabilidade no Brasil. Os resultados apontaram 7 bairros com índices altos na vulnerabilidade socioeconômica: Barra de Gramame, Distrito Industrial, Grotão, Ilha do Bispo, Muçumago, Padre Zé e São José. Assim, neste procedimento, pôde ser indicado onde, especificamente, cada um deles apresentavam fragilidades, chegando à conclusão de que a situação de vulnerabilidade é um processo instável e mutável exposto a fatores externos, demarcando, sempre, um estado de fragilidades que ameaça a estruturação das famílias excluídas, as quais necessitam de medidas urgentes para minimizar o seu estado de vulnerabilidade de forma eficaz e definitiva, através das politicas públicas. Reconhece que se torna imprescindível, para a resolução deste problema, a participação dos movimentos sociais e da sociedade junto aos gestores municipais, exigindo ações mais profícuas.

Palavras-chave: Vulnerabilidades. Indicadores. Desenvolvimento urbano sustentável.

ABStRACt

The aim of the paper is to assess the level of socioeconomic vulnerability of the city of João Pessoa, through a set of 21 specific indicators, arranged in 07 themes which establish a relationship of positivity or negativity with vulnerability as they seek to improve the system, which in this case, its decrease. These indicators were obtained from literature review of studies on the subject in applications in situations of vulnerability in Brazil. The results showed 7 in neighborhoods with high socioeconomic vulnerability: Barra Gramame, Distrito Industrial, Grotão, Ilha do Bispo, Muçumago, Padre Zé and São José. Thus, this procedure might be indicated where each of them had specific weaknesses, concluding that the situation of vulnerability is exposed to external factors unstable and changeable marking process, where a state of weakness that threatens the structure of families excluded, which require urgent action to minimize their vulnerability status effectively and permanently, through public policies. Recognizes that it is essential to solve this problem, the participation of social movements and society with municipal managers, requiring more fruitful actions.

Keywords: Vulnerabilities. Indicators. Sustainable urban development.





1 Introdução

O desenvolvimento urbano sustentável envolve uma série de fatores, cujo funcionamento sistêmico esteja em harmonia com as necessidades humanas de bem-estar, tanto individual como coletivas. Dessa maneira, as vulnerabilidades entram como empeci-lho, devido ao não cumprimento dessas necessida-des que ameaçam e põem a sociedade em estado de risco constante frente aos aspectos políticos, socioe-conômicos e ambientais desfavoráveis.

Segundo Master e Garmezy (1985), a vulnerabili-dade refere-se a uma predisposição a apresentar um resultado negativo diante da ocorrência de um risco, ou seja, a população fica sem poder de resiliência ou mitigação diante de um risco.

No entanto, a vulnerabilidade é uma questão político-democrática gerada pela negação dos direi-tos básicos à população de pobres e miseráveis, tais como: renda, educação, saúde, alimentação, água e moradia (KOWARICK, 2003).

Ela estabelece uma relação de causa e efeito, porque aumenta a fragilidade e dificulta a percepção dos caminhos a serem trilhados em busca de possí-veis soluções para os riscos socioambientais. Diante dessa assertiva, não se pode ter um desenvolvimento urbano sustentável sem ter uma gestão voltada para as políticas públicas, que busque minimizar as segre-gações sociais e estabeleça os caminhos necessários para uma qualidade de vida com dignidade e uma atuação cidadã.

No campo urbanístico, a segregação socioterrito-rial gerada pelo fenômeno da expansão urbana nega ao cidadão pobre e miserável o direito de uso da cida-de. É como se existisse uma cidade fracionada, mas não dividida, com direitos diferenciados entre pobres e ricos, como se a cidade não fosse um todo. Esse fato foi gerado devido ao modelo de urbanização ado-tado no Brasil pelos colonizadores, o qual começou de forma desordenada e sem planejamento, trazendo limitações para a geração de melhores índices de sustentabilidade urbana.

No século XXI a população urbana brasileira passou para 84,4% e com uma grande variância de adensamento urbano, por exemplo: apenas 4,0 hab./km² na Região Norte e 87,4 hab./km² na Região Sudeste (IBGE, 2010). Essa desigualdade de adensa-mento está associada às melhores condições de vida, como emprego, oportunidades de acesso à educação e saúde, melhores condições de infraestrutura urba-

na, dentre outros, geradas na Região Sudeste pelas políticas públicas e pelos incentivos privados.

Apesar da transição de um Brasil rural para o ur-bano, as cidades brasileiras ainda enfrentam desafios sociais, econômicos e ambientais pesados. Essa tran-sição não se processou de forma harmoniosa, tendo sido particularmente difícil para os contingentes mais pobres que, apesar de representar a parcela majo-ritária do crescimento urbano e um motor essencial do desenvolvimento nacional, raramente tiveram seu lugar contemplado na expansão urbana.

Em termos urbanos, apesar de a densidade ser um demarcador de necessidade de infraestrutura – porque hipoteticamente, quanto maior a população, maior a necessidade de equipamentos para suprir as demandas de saúde, lazer, educação, segurança e mobilidade –, os aspectos de estrutura de serviços urbanos não seguem a ordem da quantidade e ne-cessidade populacional, mostrando claramente que as áreas que abrigam a população em melhores con-dições socioeconômicas são aquelas que, na maioria das vezes, possuem uma melhor qualidade na sua infraestrutura, o que qual impulsiona a valorização imobiliária e o preço urbano do metro quadrado dos imóveis, acarretando o desinteresse dos moradores dessas áreas pela proximidade da população pobre, que, em contrapartida, desvaloriza a área e afugenta compradores, caracterizando as injustiças ambientais de segregação socioeconômicas e territoriais.

Dessa forma, a expansão urbana através do adensamento ocasionado pela expulsão da popula-ção socialmente em risco, fragiliza o desenvolvimento sustentável das cidades e metrópoles, aumentando o argumento para que se considere urgente o apro-fundamento do conhecimento científico sobre suas causas e efeitos.

Assim, os estudos sobre a vulnerabilidade de-vem considerar a existência de uma dialética entre progresso e risco na sociedade moderna – apontada por Beck (1997) –, sabendo que ela está estritamente vinculada às condições de incerteza, insegurança e falta de proteção manifestada nas esferas econômica, ambiental, social e cultural.

No quadro teórico da vulnerabilidade socioam-biental, os espaços de riscos urbanos são vinculados aos processos de segregação ambiental e social, apresentando uma distribuição desigual dos danos aos desastres ambientais na população fragilizada socialmente e economicamente.



incluindo a passagem da zona litorânea de veraneio para residencial permanente, expandindo a cidade no sentido praia. Permitiu, além disso, que outros bairros, já consolidados como residenciais, pudessem ter infraestrutura para sua expansão, incluindo nesse contexto a construção de diversos conjuntos habita-cionais e a expansão da cidade rumo às periferias.

Diante do quadro apresentado, este estudo procura identificar os fatores que mais influenciam a vulnerabilidade populacional em nível urbano, buscando conhecer os riscos socioeconômicos que mais vulnerabilizam a população da cidade de João Pessoa, apresentando os aspectos que mais fragili-zam a população, mostrando em quais fatores urge intervenções e políticas públicas para diminuição dessas vulnerabilidades e, consequentemente, para melhoria da qualidade de vida da população.

Para seu desenvolvimento, foi escolhido um conjunto de vinte e nove indicadores dos principais modelos de estudo da vulnerabilidade socioambiental desenvolvidos no Brasil, os quais estavam presentes na base de dados do censo demográfico do IBGE 2010, com dados especificados por bairro. Esses vin-te e nove indicadores foram condensados em grupos, e estes, em temas, de acordo com as suas especifi-cidades, e quantificados através de sua relação com a vulnerabilidade, se positiva ou negativa, baseado na perspectiva de melhoria do sistema, que visa à diminuição dessa vulnerabilidade.

Além deste conteúdo introdutório, o artigo apre-senta nos seus demais itens uma fundamentação teórica sobre vulnerabilidade populacional e suas dimensões, processos de expansão urbana na cidade de João Pessoa, procedimentos metodológicos, os resultados, considerando os aspectos relacionados à dimensão socioeconômica da vulnerabilidade e as conclusões geradas por este estudo.

2 Referencial teórico

2. 1 Vulnerabilidade populacional e suas dimensões

O conceito de vulnerabilidade envolve um caráter multidisciplinar e indica a suscetibilidade das pessoas a problemas e danos, que estão principalmente rela-cionadas ao conjunto das profundas transformações sociais, econômicas e ambientais que afetam, pelo mundo inteiro, as pessoas ou grupos de pessoas. O conceito pode ser aplicado a uma pessoa ou a um

Estudos sobre a vulnerabilidade desenvolvidos no Brasil mostram um processo semelhante em qua-se todas as cidades estudadas, em que devido às os-cilações político-econômicas do país, a população de pobres e miseráveis é segregada a espaços urbanos inadequados a uma vivência em segurança ou fora de risco ambiental.

A cidade de João Pessoa, apesar de ter sido construída de forma planejada, foi sendo expandida de forma espontânea, trazendo inadequações para a cidade. Isso foi permitido pelo poder público, que não teve ações de resgate que evitassem a segregação da população carente em áreas de risco ambiental e social – quando deixou de empregar políticas públicas para solução dos problemas socioeconômicos.

Os estudos que abarcam a vulnerabilidade buscam contribuir para avaliação das diferenças socioeconômicas, porque abrangem todo o sistema em desequilíbrio e desassistido politicamente. Dessa forma, utilizar uma ferramenta de estudo da vulnera-bilidade e seu conjunto de indicadores pode apontar a estreita relação entre a segregação social urbana, o sistema de infraestrutura dos bairros e o processo de adensamento.

Esse conhecimento serve para vislumbrar solu-ções pontuais para cada cidade, as quais apresentam problemas específicos frente ao fenômeno de expan-são urbana. A vulnerabilidade populacional precisa ser estudada, porque aponta os campos em que há desequilíbrios que afetam o sistema urbano e o cres-cimento social equitativo.

A cidade de João Pessoa apresenta um quadro histórico do processo de expansão urbana lento, em que, até meados do século XX, não havia um aumen-to populacional que justificasse o seu crescimento ur-bano. A cidade encontrava-se concentrada no núcleo central, que havia sido construído pelos portugueses. No entanto, a partir da década de 70, com a mudança da política nacional em busca do progresso brasileiro, houve um incentivo e um chamariz para o processo de industrialização e urbanização das cidades, incen-tivando a vinda de população estrangeira e rural para os centros urbanos.

Assim, João Pessoa, não diferentemente das ou-tras cidades, foi contemplada com a implantação de um polo industrial e do Projeto Comunidade Urbana para Recuperação Acelerada (CURA), que ampliou o sistema de saneamento e drenagem pluvial e expan-diu o sistema de infraestrutura e circulação interna, permitindo o crescimento da cidade como um todo,



nas transformações sociais e urbanas das grandes cidades, que tornava certos grupos mais excluídos socialmente que outros.

Segundo Castel (1997), para se chegar numa situação de exclusão social é necessário passar por três estágios distintos, em que a etapa inicial seria de integração social, com uma situação de estabilidade econômica e social; passando por um momento crítico de vulnerabilidade caracterizada pela precarie-dade do trabalho e a fragilidade dos apoios proporcio-nados pelas relações familiares e sociais; e chegando a um estágio final de exclusão social. Nessa visão, a vulnerabilidade identificaria a fragilidade do vínculo social antes de sua ruptura. O autor afirma, ainda, que não somente a falta de recursos materiais define os grupos como vulneráveis, mas a instabilidade das suas relações sociais, que os fragiliza.

Nos países em desenvolvimento, como os países da América Latina, a ideia de estabilidade não é obser-vada, devido a uma estrutura político-econômica em constante crise, que a fragiliza e dificulta a integração social. Sendo assim, o conceito de vulnerabilidade é mais apropriado para descrever os fenômenos de desigualdade, porque estes não podem ser resumi-dos na dicotomia pobres e ricos, incluídos e excluí-dos. Nesses países, a ideia de vulnerabilidade está associada à ideia da falta de oportunidades existente frente ao desemprego, à precariedade do trabalho, à pobreza, à falta de proteção social e a fragilidade das relações sociais, que afeta todos de um modo geral.

Diante dessa visão, Kaztman (1999, 2001) ana-lisa a vulnerabilidade a partir da existência ou não, por parte dos indivíduos ou das famílias, de ativos disponíveis e capazes de enfrentar determinadas situações de risco. Ele trabalha o conceito de capital para os grupos vulneráveis, que pode capacitá-los a aproveitar as oportunidades disponíveis em distintos âmbitos socioeconômicos e que influencia o estado de respostas frente às situações de risco:

• Capital social – é definido como a capacidade de mobilizar a vontade de outras pessoas em benefício próprio, sem recorrer ao uso da força ou à ameaça de força. O capital social se instala nas relações e está ligado a três fatores: 1) na extensão das obrigações e direitos que geram expectativa de receber recursos de outras pessoas; 2) na intensidade dos laços que unem as pessoas nas redes de interação e nas for-ças das normas que regulam essas interações; 3) se refere à significância dos recursos que circulam nas redes, em termos de sua maior ou menor capacidade

grupo social conforme a sua capacidade de prevenir, de resistir e de contornar potenciais impactos (KO-WARICK, 2003).

O conceito de vulnerabilidade está correlaciona-do a uma construção teórica, anterior a ela, definida como exclusão social, que serviu de referência para a caracterização de situações sociais limites, de pobreza ou marginalidade, e para a consequente formulação de políticas públicas voltadas para o enfrentamento dessas questões (DIEESE, 2007).

Dessa forma, é importante ressaltar a seme-lhança espacial, histórica e conceitual que envolve a interligação entre esses dois termos. A exclusão social teve sua origem na França no século XX e se estendeu a outros países europeus para ressaltar si-tuações que iam além do mercado de trabalho e que representavam rupturas de vínculos sociais e perdas da base de sustentação da reprodução da vida: a casa, a vizinhança e a família (CASTEL, 1997).

Diante dessa conjuntura, e como parte de um mesmo campo conceitual, há os que consideram a perda do vínculo social como resultante da perda de solidariedade e aqueles que a vinculam à negação dos direitos sociais estabelecidos.

Segundo Kowarick (2003), o interesse pelo cam-po da exclusão na Europa surge em virtude de uma situação de mudanças tecnológicas, reestruturação econômica e desmantelamento do estado de bem--estar social, em que o estado de exclusão caracte-rizaria um conjunto de situações marcadas pela falta de acesso aos meios de vida e que afetaria a plena integração social, até então existente.

Segundo o autor citado anteriormente, existem duas correntes diferentes no modo de tratamento da vulnerabilidade associada à estrutura político--temporal, nas quais os desajustes do processo social vigente são vistos. A visão francesa, até o início dos anos 90, evocava a necessidade de uma forte inter-venção estatal, que desse ao indivíduo vulnerável condições de reinserção social, através de políticas universais mais amplas. Em contraponto, na visão norte-americana, a vulnerabilidade era tratada como um fenômeno mais específico, localizado e típico de algumas formações sociais, definidas como under-class. No entanto, nos EUA, até meados dos anos 80, encontra-se uma visão mais progressista e mais próxima da corrente francesa; uma posição liberal que considerava as causas dos problemas sociais, os processos estruturais mais amplos ocasionados pelas mudanças socioeconômicas, no preconceito racial,



nerabilidade da população, infraestrutura e produção. Devido a essa enorme variedade entre diferentes espaços e unidades sociais, consequentemente, será diferenciada a capacidade em se recuperar, porque, mesmo dentro de um único nível de unidade espacial ou social, serão encontrados diferentes níveis de da-nos que refletem essa estruturação heterogênea da vulnerabilidade.

Dessa forma, D`Ercole (1994) e Blaikie et al. (1994) estabelecem uma relação de causa e efeito gerada entre a natureza e a sociedade, reconhecendo que os fatores de risco estão associados a certo grau de exposição a uma situação crítica, natural ou social, que gera vulnerabilidade em determinados grupos, e essas contextualizações incorporam ao fenômeno da vulnerabilidade uma perspectiva temporal de futuro, quando estabelecem que os grupos mais vulneráveis são também aqueles que possuem mais dificuldades para reconstruir suas vidas após o desastre, e esses mesmos grupos se tornarão mais vulneráveis aos efeitos dos desastres futuros.

Kaztman (1999) corrobora com esses dois au-tores quando considera que uma má resposta a um evento potencialmente danoso está relacionada ao gradiente de vulnerabilidades sociais e econômicas dos indivíduos ou grupos frente ao evento, e que suas condições precárias de habitação, os inadequados ativos de recursos humanos no seio das famílias, a alimentação insuficiente e de má qualidade, a alta permeabilidade aos serviços sociais, o controle de-ficiente aos cuidados de saúde, a falta de redes de reciprocidades e contatos são alguns dos fatores que determinam o grau dessa vulnerabilidade. Segundo Cardona (1999), no contexto urbano, as zonas de riscos coincidem com áreas que apresentam con-dições de marginalidade ou subnormalidade e seus habitantes têm níveis de renda que impossibilitam seu acesso a instituições de crédito para habitação, quando este existe.

Essas teorias abordadas mantêm uma relação entre o ambiental e o social, as quais exercem, in-trinsecamente, influência no meio urbano sobre uma comunidade, grupo social ou famílias, e assim, rela-cionando-se ao modo de resposta frente a situações que geram vulnerabilidade.

D`Ercole (1994) afirma que a análise da vulnerabi-lidade na cidade não pode deixar de contar com uma abordagem sistêmica que inclua fatores socioeconô-micos (êxodo rural e especulação imobiliária), fatores psicossociológicos (memória de risco, percepção e

de atingir as metas de seus membros. Assim, é visí-vel que o capital social está ligado aos bens sociais da comunidade que podem melhorar a sua qualidade de vida, como vinculações a associações que buscam interesses comuns.

• Capital humano – está relacionado à capa-cidade, competência e atributos de personalidade para realizar trabalhos e o valor a ele agregado pelos investimentos em saúde e educação, os quais implicariam maior ou menor capacidade física para o trabalho, qualificação, dentre outros;

• Capital físico – envolve os meios necessários para a busca de bem-estar e pode ser distinguido em duas modalidades: capital financeiro e físico propria-mente dito. O capital financeiro se refere à poupança, rendas, acesso a credito e seguro, se caracterizando por sua alta liquidez e multifuncionalidade. Já o capital físico propriamente dito se refere aos meios relevan-tes para a reprodução social, como os bens duráveis – moradia, terras, máquinas, dentre outros.

Observa-se, ainda, que os estudos de Kaztman (1999, 2001) não consideram as estruturas de opor-tunidades como um fator constante. Ao contrário, variam de acordo com a área geográfica e com os fatores temporais históricos. Incorporando a ideia de ativo/vulnerabilidade/estrutura de oportunidades, o conceito de mobilidade da estrutura, enquanto fator determinante das dificuldades presentes em determi-nados setores sociais em superar situações de vulne-rabilidade, ainda que disponham de alguns dos ativos acima citados. Segundo o DIEESE (2007), esta noção de vulnerabilidade social, que considera a relação ati-vos/vulnerabilidade/estrutura de oportunidades, tem sido adotada para a construção de indicadores sociais mais amplos, não se restringindo a delimitação de uma determinada linha de pobreza.

Blaikie et al (1994) afirma que a vulnerabilidade está diretamente associada à capacidade de um gru-po ou família para resistir a efeitos nocivos de perigo e de se recuperar facilmente. Assim, a vulnerabilidade envolve uma combinação de fatores que determina o grau em que a vida de alguém ou de um grupo é colocada em risco por um evento discreto e identifi-cável (ou uma série de tais eventos) na natureza e na sociedade.

Segundo Hewitt (1997) e Lavell (2000), as ame-aças naturais, a destruição e a sua distribuição social e territorial podem tornar o evento físico como um ponto de referência, mas no final, a perda é determi-nada pelas diferenças de níveis de exposição e vul-



com a probabilidade de que se manifestem certas consequências, que estão estreitamente ligadas não só com a extensão da vulnerabilidade da exposição dos elementos sujeitos, mas que estes sujeitos têm de ser afetados pelo acontecimento. Nesse contexto, a vulnerabilidade pode ser entendida como a predis-posição intrínseca a um sujeito ou elemento a sofrer danos, devido à possibilidade de ações externas e, portanto, sua avaliação contribui fundamentalmente para o conhecimento do risco por meio de interações do elemento suscetível com o ambiente perigoso (CARDONA, 1999).

Cutter (2003) afirma que está embutido em toda a discussão sobre a ciência da vulnerabilidade o re-quisito de antecipar a surpresa, capturar a incerteza e adaptar-se às mudanças, salientando que se precisa investir ainda muito no conhecimento sobre essa ciência, havendo a necessidade de conectá-la a um campo teórico mais amplo e a uma arena de ação po-lítica comprometida com a justiça social e ambiental. Ela ainda promove a necessidade de uma confluência dos conhecimentos sobre as dinâmicas sociais e naturais, sendo imprescindível para um diagnóstico e um prognóstico. Assim, a ciência da vulnerabilidade evoca para uma visão multidimensional associada aos seus fenômenos geradores dos processos de dis-tribuição, gestão e experiências dos riscos, ameaças e vulnerabilidades.

Segundo Cardona (1999), a caracterização efetiva de um fenômeno que gera uma ameaça é a mesma condição que favorece que, uma vez materializada a ameaça, esta cause efeitos severos sobre o contexto urbano, ambiental e social. Assim ele estabelece que um desastre possa ter uma dimensão variada em termos demográficos, temporal e espacial.

Diante do exposto, das peculiaridades geográfi-cas, temporais, socioeconômicas e dos fenômenos a serem estudados, pesquisadores brasileiros como Deschamps (2004, 2006), Alves et al. (2010a), Almei-da (2010) e Silveira (2010) trabalham com as seguin-tes dimensões em relação à vulnerabilidade, em que as famílias estão expostas aos riscos num contexto de expansão urbana:

Dimensão econômica – abordando as desigual-dades na distribuição de renda, informalidade no trabalho, segregação econômica por raça e gênero, dentre outros;

Dimensão social – abordando os aspectos fami-liares quanto ao chefe de família, número de depen-

cultura de risco), fatores ligados à cultura e à história das sociedades expostas (autoconstrução, lançamen-to de dejetos), fatores técnicos (prevenção), fatores funcionais (gestão de crise) e fatores institucionais (gestão de risco).

Na cidade alguns desses fatores são elementos inerentes ao crescimento urbano e fortemente inte-grados à sua dinâmica, principalmente em países em desenvolvimento, onde há ausência de controle, má qualidade da infraestrutura, falta de planejamento e legislação urbana ineficiente, permitindo a expansão para áreas de preservação e /ou de risco.

Segundo Deschamps (2004), Alves et al. (2010b) e Almeida (2010), o quadro teórico no qual se insere a vulnerabilidade contempla a sobreposição (coexis-tência espacial) dos processos de expansão urbana envolvendo tanto a dispersão espacial de grupos de risco social quanto a degradação ambiental e a falta de serviços de infraestrutura urbana.

Dessa forma, não se pode tratar da vulnerabilida-de da população sem considerar a expansão urbana para áreas periféricas, relacionada à procura por habitação em áreas com baixo valor da terra e sem infraestrutura. Essa dinâmica da expansão urbana, para regiões periféricas e periurbanas, estabelece uma condição de ocupação dos pobres e miseráveis de residir em áreas com más condições urbanísticas e de infraestrutura – sem abastecimento de água tra-tada, sem saneamento, sem coleta de lixo, etc. – tais como: terrenos com alta declividade ou próximos a cursos de água e de lixões, geralmente áreas públicas e ou de preservação. Os índices de pobreza quantifi-cam o grau da exclusão que fatores socioeconômicos impõem em um determinado lugar a alguns grupos.

O nível de vulnerabilidade em que as famílias es-tão expostas aos riscos está vinculado à capacidade de respostas e ajustes frente às condições adversas ao meio, seja pela capacidade de mobilizar ativos para enfrentar as adversidades, por pouco capital humano ou pouco acesso à informação, ou seja, pelas poucas habilidades sociais básicas, com falta de rela-ções pessoais e com pouca capacidade para manejar recursos (DESCHAMPS, 2004).

A vulnerabilidade deve considerar algumas di-mensões que subsidiem as análises dos riscos e ame-aças dentro do seu sistema. Segundo Fournier (1985), a diferença fundamental entre o risco e a ameaça é que a ameaça está relacionada com a probabilidade de que se manifeste um evento natural ou um evento provocado, enquanto que o risco está relacionado



godão passa a ser o produto de exportação mais im-portante, movimentando e incentivando a importação de vários outros produtos, dinamizando o consumo na cidade.

No século XIX, a produção algodoeira trouxe um fortalecimento econômico e político para a cidade, es-treitando os laços com a Europa, e esse fato permitiu um processo de criação de infraestrutura urbana, que na administração de Beaurepaire Rohan, em 1858, possibilitou inúmeras medidas urbanísticas, introdu-zindo a modernização na Paraíba: primeira legislação para ordenamento urbano, abertura de várias ruas, construção de jardins públicos e implantação do bon-dinho puxado a burro (GONÇALVES, 2007).

No entanto, segundo Mello (1987), somente no início do século XX é que houve um impulso de crescimento em direção ao leste e ao sul, com base na “revolução urbanística”, quando ocorreu um inter-vencionismo no ordenamento espacial urbano com aberturas de praças, aumento dos transportes cole-tivos puxados a burro, serviços de água encanada, energia elétrica, saneamento, aberturas de avenidas e boulevares que direcionaram a expansão da cida-de. Após esse período, as benfeitorias se deram de maneira a manter e melhorar a qualidade do que já estava construído.

A cidade de João Pessoa começou a se expandir a partir de dois eixos principais: a Avenida Epitácio Pessoa e a Avenida Cruz das Armas e, em termos urbanísticos, só aconteceram novas intervenções a partir da década de 50, com a implantação de dois conjuntos habitacionais de grande porte nos bairros de Jaguaribe e Expedicionários, e em 1963, com implantação de outros conjuntos habitacionais nos bairros do Centro, Tambiá e Torre (SILVA, 1997).

O eixo da Avenida Cruz das Armas se caracte-rizava por ser estritamente comercial, em função de sua ligação com Recife, e em seu entorno foram sendo gerados núcleos de moradia das classes mais pobres. Em contrapartida, o eixo da Avenida Epitácio Pessoa levou a classe mais privilegiada, inicialmen-te, para veranear e em seguida para fixar moradia (MELLO, 1987).

Na década de 70, segundo Lavieri e Lavieri (1992), a cidade tomou um impulso devido à Implan-tação de Políticas Públicas Federais, através de finan-ciamentos do Sistema Federal de Habitação (SFH), que privilegiou as áreas contíguas à Avenida Epitácio Pessoa, sobretudo o Bairro dos Estados. Esse impul-so, agregado a outros fatores, como o Projeto Comu-

dentes, etnia, nível de escolaridade dos componentes familiares, dentre outros;

Dimensão ambiental – abordando os aspectos ambientais (declividade de encostas, leitos de rios, desmatamento) e de infraestrutura das regiões (sa-neamento, coleta de lixo, abastecimento de água, dentre outros), que tornam as famílias expostas ao perigo eminente.

Os autores citados anteriormente ainda des-crevem características demográficas que devem ser consideradas na unidade doméstica e tendem a acentuar a vulnerabilidade: estrutura familiar, ciclo de vida e aspectos demográficos. Neste contexto social, as indagações partem da necessidade de resposta sobre quais os elementos que mais contribuem para a vulnerabilidade social e se ela afeta, de forma ho-mogênea, os diferentes grupos sociais. Em termos ambientais, os principais aspectos considerados são os relacionados à infraestrutura urbana, consideran-do os danos que sua falta pode fazer em termos de saúde e de qualidade de vida.

2. 2 Processo de expansão urbana da cidade de João Pessoa

A cidade de João Pessoa é a terceira cidade mais antiga do Brasil. Apesar de sua implantação não ter se dado de forma pacífica, pois houve muitas batalhas entre os Tabajaras, Potiguaras e Portugueses, ela foi finalmente planejada e implantada na categoria de cidade no dia 05 de agosto de 1585, graças a uma aliança entre os colonizadores portugueses e os ín-dios Tabajaras.

No século XVII, segundo Gonçalves (2007), a cidade ocupava o terceiro lugar em produção e co-mercialização de açúcar no Brasil, quando muitos se-nhores de engenhos e comerciantes enriqueceram. Dessa forma, a cidade foi se expandindo, aumentando edificações em número e melhorando em qualidade, porém a expansão da cidade tinha um fator limitante que era a presença do rio Sanhauá e os mangues que direcionaram essa expansão nas direções sul e leste.

Do ponto de vista urbanístico, o município vai sendo demarcado em dois zoneamentos espontâne-os: a cidade baixa, chamada dessa forma por estar na planície próxima ao rio Sanhauá – com casas comerciais e prostíbulos, – e a cidade alta, chamada assim por estar no planalto acima desse rio – com residências e centro religioso.

A cidade baixa ganha uma enorme importância com a multiplicação das casas comerciais, pois o al-



de expansão, foi criada a Região Metropolitana de João Pessoa – RMJP –, através da Lei Complementar Estadual 59/2003 (PARAÍBA, 2003).

Atualmente, a cidade de João Pessoa apresenta algumas características típicas das cidades criadas no tempo da colonização, podendo ser citado que nas áreas centrais e litorâneas ainda pode-se observar um grande contingente populacional da classe média alta e média, em contrapartida da classe média baixa e pobreza nas áreas descentralizadas. Esse dado vem mostrar que a cidade de João Pessoa se divide socialmente em dois polos: um considerado dos mais privilegiados – na zona leste – e outro dos menos privilegiados – na zona sudeste.

Deve ser citado que os bairros Castelo Branco e Bancários, apesar de localizarem-se na zona sudeste, conseguem abrigar uma classe média e média alta, por se acharem próximos ao Campus Universitário.

À margem dessa classificação ainda se encontra uma população em comunidades, assentamentos e favelas que estão em estado de extrema pobreza e que não são consideradas como cidadãos, quando suas necessidades estão sendo ignoradas pelo poder público. Segundo Lavieri e Lavieri (1992), foi a partir da década de 70 que as favelas na cidade de João Pessoa começaram a ganhar expressão, havendo um crescimento de 16 na década de 70 para 150 na década de 80. No entanto, segundo estudos da Se-cretaria de Desenvolvimento Social – SEDES –, no ano de 2000, a cidade teve um decréscimo em sua quantidade devido à urbanização de algumas dessas áreas, transformadas em bairros, passando a ter 99 favelas espalhadas em 37 bairros dos 64 existentes na cidade.

Esse processo de assentamento espontâneo na cidade de João Pessoa impulsionou a ocupação da população excludente nas regiões de risco situadas junto a encostas e vales dos rios, em grande escala. Essa população, altamente vulnerável, considerada invisível para as políticas públicas, fica exposta a condições sociais e ambientais desfavoráveis a uma qualidade de vida digna, quando não reconhece sua função política de reivindicação de seus direitos de cidadão.

Quando se busca uma nova integração social, deve-se procurar uma nova integração territorial, através de estudos de informações científicas e tecnológicas, para diminuir as disparidades socioeco-nômicas e especulativas que desregulam o equilíbrio de todo o sistema urbano, principalmente naquelas

nidade Urbana para Recuperação Acelerada (CURA) – que financiou a implantação de infraestrutura nos bairros da orla marítima de João Pessoa –, dinamizou o setor de serviços, aumentando o preço do solo e intensificando o processo de segregação espacial de acordo com as classes sociais. A área da orla com a classe privilegiada e a população pobre nos bairros periféricos, encostas, beiras de rios e vales.

No período de 70 a 80, a população cresceu 62%, enquanto a área urbana ampliou-se 170%, apresen-tando em toda parte espaços vazios. Esse fato se deve a expansão da cidade em direção às zonas sul e sudeste, realizado, em parte, à revelia do planejamen-to e da implantação de infraestrutura básica. Segundo Sposati (2010), nesse mesmo período, a construção de conjuntos habitacionais dobrou, o que reafirmou o crescimento da cidade em direção ao sudeste, com a instalação dos conjuntos Ernani Sátiro, José Américo, Ernesto Geisel e Distrito Industrial, fazendo a popu-lação passar o número de domicílios de 29.000, em 1960, para 64.650, em 1980.

De acordo com essas duas afirmações, pode-se observar que os conjuntos habitacionais construídos nas áreas periféricas impulsionaram alguns grupos sociais carentes a se assentarem próximos a eles, que já tinham infraestrutura básica, mas não garantia a chegada dessa infraestrutura para os assentamen-tos, devido ao barramento dos órgãos públicos.

Lavieri e Lavieri (1992) observaram em suas pes-quisas que a cidade de João Pessoa, entre os anos 80 e 90, também registrou uma rápida expansão da malha urbana, valorização imobiliária de áreas nobres, proliferação de áreas comerciais, de lazer e de serviços e desenvolveu um potencial turístico com a expansão da rede hoteleira na região da orla marítima, ao lado do crescimento de residências de alto padrão.

A partir do fim do século XX, o fenômeno de transbordamento urbano da cidade se intensificou de forma rápida e foi direcionado no sentido sudeste e oeste da cidade, devido à presença do mangue e do rio Paraíba, que limitou essa expansão no sentido Norte. As cidades de Bayeux, Santa Rita e Cabedelo também apresentaram as mesmas limitações de ex-pansão, as quais só podem crescer em direção a João Pessoa, o que ocasionou o processo de conurbação entre João Pessoa – Santa Rita – Bayeux, e entre João Pessoa – Cabedelo. Esse fenômeno acarretou o processo de transbordamento de João Pessoa para as áreas periurbanas do Conde. Dado esse processo



cas ocupacionais, por meio dos quais se delimitou a abrangência efetiva da aglomeração.

Os sessenta e quatro bairros existentes na cidade apresentam uma diversificação socioeconômica da população, concentrando o número de excluídos em determinadas áreas urbanas caracterizando a segre-gação socioterritorial. Essa população está implan-tada em áreas periféricas ao centro urbano ou que, quando implantados nestes centros, se encontram em áreas de risco ambiental, como desmoronamen-tos, escorregamentos e enchentes. Por esse motivo, se justifica que os baixos níveis socioeconômicos e a alta exclusão social presente nestes bairros são os principais sinalizadores do risco socioambiental existente.

Assim, João Pessoa se apresenta como uma área desconhecida frente a estudos desenvolvidos por pesquisadores, por não estar inserida na contextua-lização de metrópole e, também, porque apresenta problemas de caráter socioambientais abrangentes que devem ser conhecidos através de estudos de caráter científico.

3. 2 Levantamento das variáveis e coleta dos dados

A intenção deste artigo é avaliar a dimensão so-cioeconômica da vulnerabilidade na cidade de João Pessoa, indicando para cada tema estudado o seu índice de vulnerabilidade. Dessa forma, partiu-se de dois tipos de variáveis: uma independente e outra dependente. A variável independente (determinante) diz respeito ao fator de transbordamento urbano que vem acontecendo na cidade de João Pessoa desde 1970 e que influencia o processo de vulnerabilidade da população. As variáveis dependentes são aquelas variáveis capazes de serem alteradas, influenciadas ou determinadas pela independente. Dessa forma, os indicadores de vulnerabilidade socioeconômica estão relacionados aos fatores de risco que a população está exposta.

Os dados referentes aos indicadores foram extra-ídos de cinco modelos brasileiros: Deschamps (2004; 2006), Hogan (2007), Alves et al (2010a), Almeida (2010) e Alves et al (2010b); os quais trabalham as famílias expostas aos riscos socioeconômicos e ambientais. Esses cinco modelos brasileiros trazem diferentes ferramentas de abordagem e cada uma delas foi aplicada considerando fatores ambientais específicos para cada espaço geográfico estudado. Os dados foram obtidos através de acesso a fonte

cidades onde os recursos naturais são escassos e não possuem um potencial econômico preponderante, como é o caso de João Pessoa.

3 Procedimentos metodológicos

3. 1 Descrição do objeto de estudo

A área objeto de estudo desta pesquisa é a ci-dade de João Pessoa, capital do Estado da Paraíba, que está localizada na Região Nordeste do Brasil. O município abrange uma área de 210,511 km² e possui 64 bairros. Está localizado na zona costeira, entre 7º00`00” e 7º07`30” de latitude sul e entre 34º52`30” e 34º45`00” de longitude oeste, e altitude variando entre 0 a 74 m. Limita-se ao norte com o município de Cabedelo; ao sul com o município do Conde; a leste com o Oceano Atlântico e a oeste com os municípios de Bayeux e Santa Rita (ver Figura 1).

Figura 1 – Mapa de localização dos bairros da cidade de João Pessoa

Fonte: Elaboração própria

A cidade de João Pessoa, apesar de não ser con-siderada uma metrópole pelos meios científicos, foi classificada com nível alto de integração intra-aglo-merado por cientistas do Observatório das Metrópo-les (RIBEIRO, 2009). Entre as trinta e sete unidades de espaços urbanos consideradas, foram identificadas seis categorias que expressam a hierarquia destes espaços por meio de dois processos classificatórios – a centralidade e o nível de integração dos municípios à dinâmica da aglomeração.

O município de João Pessoa foi hierarquizado na categoria cinco, tomando como referência os indicadores de evoluções demográficas, fluxos de deslocamentos pendulares, densidade e característi-



mobilizar ativos; os fatores relacionados à uniparen-talidade familiar, que dificultam a manutenção de um lar com dependentes; as questões de gênero e faixa etária, que dificultam o manejo de ativos; o tamanho da família, já que as famílias com maior número de membros aumentam a necessidade de ativos para a sua manutenção; e as condições domiciliares e de infraestrutura urbana, que comprometem a saúde da população e/ou a qualidade ambiental.

Nessa perspectiva, foram consideradas as vari-áveis que englobavam mais de um desses critérios citados e descartadas aquelas variáveis que não qualificavam uma situação de vulnerabilidade para a população da cidade de João Pessoa. Sendo assim, dos 61 indicadores iniciais foram feitas justificativas, chegando a uma quantidade de 29 indicadores que puderam ser considerados para este artigo.

3. 4 Análise dos dados e interpolação das variáveis

Como os indicadores propostos apresentam dife-rentes unidades de medida, as mesmas precisam ser transformadas em índices, o que possibilita a agre-gação nas respectivas dimensões para a estimação de um índice de vulnerabilidade socioambiental da população nos bairros da cidade de João Pessoa.

De acordo com essa metodologia, quando os indicadores são escolhidos, deve-se definir o tipo de relação que cada um deles tem com o entorno geral. Existe uma relação positiva se um aumento do valor do indicador resultar em melhoria do sistema, que, nesse caso, é a diminuição da vulnerabilidade. Em contrapartida, a relação é negativa se um aumento do indicador resulta numa regressão do sistema, e assim, no aumento da vulnerabilidade. Nessa pers-pectiva, foram definidos os tipos de relação (positiva ou negativa) que cada indicador pode ser considera-do quanto as suas maiores ou menores contribuições para a vulnerabilidade.

No que concerne à operacionalização dessa rela-ção positiva ou negativa, a mesma foi feita utilizando a interpolação dos dados, da seguinte forma:

Se a relação for positiva usa-se a fórmula a se-guir:

Se for negativa, a fórmula a ser utilizada será:

secundária, precisamente do censo demográfico do IBGE 2010, o qual disponibilizou os dados referentes a cada unidade censitária relativa aos bairros da cidade de João Pessoa.

3. 3 Indicadores selecionados

Os indicadores foram selecionados na dimensão socioeconômica, para se adequarem à realidade dos processos de transbordamento urbano e adensa-mento populacional da cidade estudada.

As características das variáveis escolhidas indi-cam desvantagens tanto socioeconômicas, relativas a grupos de pessoas e unidades domésticas, que podem se referir tanto às famílias, e em alguns casos, a agrupamento de pessoas; quanto às desvantagens urbanísticas relativas à infraestrutura de domicílios e infraestrutura urbana.

Diante desse quadro teórico e metodológico, foi observada a possibilidade de adaptação das variáveis trabalhadas nestes modelos para a realidade dos pro-cessos de transbordamento urbano e adensamento populacional da cidade de João Pessoa, sendo neces-sários alguns ajustes das variáveis explicitadas em alguns dos cinco modelos tomados como referência.

Uma das adaptações propostas neste trabalho, diz respeito ao modelo sugerido por Deschamps (2004), que trabalhou indicadores relativos ao sa-neamento domiciliar como uma variável qualitativa, estabelecendo níveis de vulnerabilidade de acordo com sua incidência e agregando num mesmo indi-cador as variáveis relativas a saneamento, coleta de lixo e abastecimento de água encanada. No entanto, observou-se que em outros modelos a mesma variá-vel foi mensurada partindo de indicadores individuais que se adaptam melhor a realidade da cidade de João Pessoa. Sendo assim, optou-se por mensurá-los indi-vidualmente.

Após este procedimento foi dada preferência por aquelas variáveis que mais se repetiam nos quatro modelos estudados e observou-se que as variáveis apresentam repetições em quatro, três e dois mo-delos concomitantemente, as quais foram imediata-mente incluídas para esse estudo. As variáveis que foram usadas em apenas um dos modelos foram criteriosamente analisadas justificando a sua escolha ou não, de acordo com a realidade e necessidade da cidade de João Pessoa.

Para os indicadores escolhidos foram feitas justificativas baseadas nos seguintes critérios: os fatores culturais e educacionais, que são capazes de



4 Resultados

O resultado desta pesquisa foi apresentado atra-vés de um conjunto de 29 indicadores, transformados em índices, os quais passaram a compor uma lingua-gem cartográfica apresentada através da Mapa 1.

A partir desse resultado, pode ser vista a divisão socioeconômica da cidade de João Pessoa através da sua geografia urbana, com uma delimitação clara, de onde os ricos moram e onde sobrevivem os pobres e miseráveis.

Deve ser salientado que o bairro de Mussuré não foi computado neste estudo por falta de dados do IBGE, por isso se encontra apresentando índice zero nos indicadores – numa situação de vulnerabilidade muito baixa, que não corresponde à realidade.

Com base no mapa de vulnerabilidade das di-mensões socioeconômicas apresentado, é possível visualizar melhor os níveis muito baixos, baixos, mé-dios e altos da vulnerabilidade no município analisado, reforçando os pontos fracos nos quais se encontra a população e alertando para a necessidade de ações que viabilizem um desenvolvimento local integraliza-do com as necessidades da população mais carente.

Observa-se que a área litorânea da cidade abriga uma população socioeconômica em melhores condi-ções, se destacando pelos níveis baixo e muito baixo dos indicadores da vulnerabilidade, diferentemente daqueles das áreas periféricas. Assim, João Pessoa apresenta menos de um quarto de bairros longe da vulnerabilidade socioeconômica, refletindo à segre-gação socioterritorial em sua geografia.

Garimpando os indicadores que se apresenta-ram, especificamente, nesses bairros e que tiveram influência significativa para obtenção deste resulta-do, pôde-se construir um Quadro 2, que resume os indicadores contributivos em cada bairro com seu respectivo número de indicadores, com muito alta e alta vulnerabilidade, e o total de bairros afetados por este indicador.

Onde:I = índice calculado para cada bairro da cidade de

João Pessoa analisado;x = valor para cada variável em cada bairro;m = valor mínimo identificado para todos os bair-

ros;M = valor máximo identificado para todos os

bairros.Como se pode observar, com a fórmula apresen-

tada, se faz necessário dispor dos níveis mínimos e máximos para cada indicador. Portanto, é feita uma comparação dos valores observados em cada um dos bairros analisados sempre com o menor e o maior dentre todos os valores encontrados nos bairros do município.

Por tais indicadores apresentarem-se com di-ferentes unidades de medida, é necessária a trans-formação em índices para permitir a agregação nas respectivas dimensões. O procedimento a ser adota-do ajusta os valores observados dos índices a escalas cujo valor mínimo é zero (0) e o valor máximo é um (1), criando condições para agregação na dimensão socioeconômica da vulnerabilidade, e assim, a poste-rior estimação do Índice de Vulnerabilidade Socioeco-nômica de João Pessoa, através da média aritmética de cada grupo de indicadores que compõem a dimen-são socioeconômica da vulnerabilidade.

O índice de vulnerabilidade socioeconômica final da cidade de João Pessoa será calculado através da média aritmética dos temas. Para a representação dos índices referentes a cada bloco de variável, será utilizado um conjunto de cores que correspondem aos níveis de vulnerabilidade socioeconômica da população explicitados em cada bairro estudado. O Quadro 1 mostra a classificação e representação dos índices com variação de 0-1, conforme uma escala definida para este estudo:

Quadro 1 – Níveis dos índices de vulnerabilidade socioeconômica

ÍNDICE (0-1)NÍVEL DE VULNERABILIDADE

SOCIOECONÔMICACOLORAÇÃO

1,0000-0,8001 Muito alto

0,8000-0,6001 Alto

0,6000-0,4001 Médio

0,4000-0,2001 Baixo

0,2000-0,0000 Muito baixo



Mapa 1 – Nível da vulnerabilidade socioeconômica

Quadro 2 – Resumo dos indicadores contributivos para a vulnerabilidade socioeconômica por bairros

INDICADORES

BA

RR

A D

E G

RA

MA

ME

DIS

TRIT

O IN

DU

STR

IAL

GR

OTÃ

O

ILH

A D

O B

ISP

O

MU

ÇU

MA

GO

PAD

RE

ZÉ

SÃ

O J

OS

É

TOTA

L D

E B

AIR

RO

S

AFE

TAD

OS

V3 - Domicílios cedidos 1.00 0.66 0.60 0.68 0.87 5

V6 - Domicílios com 2 ou mais banheiros (positivo) 0.72 0.90 0.93 0.96 0.65 0.92 1.00 7

V7 - Domicílios sem rede de esgoto 0.99 0.97 0.77 0.98 4

V8 - Domicílios sem abastecimento de água 1.00 1

V9 - Famílias chefiadas por pessoas jovens 0.65 0.77 0.62 0.65 0.96 5

V11 - Chefes de família com 10 anos ou mais analfabetos 0.72 0.66 0.65 0.76 1.00 5

V12 - Responsáveis pelo domicílio sem rendimento mensal 1.00 0.68 2

V13 - Responsáveis pelo domicílio com rendimento mensal de até 2 SM 0.93 0.93 0.89 0.65 0.89 1.00 0.97 7

V14 - Mulheres jovens responsáveis pelo domicílio 0.82 1

V16 - Mulheres chefes de família, analfabetas e com rendimentos baixos 0.73 0.96 0.60 1.00 0.74 5

V17 - Famílias chefiadas por mulheres sem cônjuge 0.60 0.85 0.64 3

V18 - Famílias com alta frequência de componentes 0.68 1.00 0.82 0.86 0.80 0.77 0.61 7

V19 - Pessoas agregadas da família 0.87 0.70 0.70 0.77 0.62 0.71 6

V20 - Pessoas menores de idade 0.85 1.00 0.63 0.80 0.88 0.72 0.90 7

V22 - Jovens adultos analfabetos 0.80 0.68 1.00 3

V23 - Pessoas analfabetas de 5 a 14 anos de idade 0.90 1.00 0.67 0.64 0.71 5

V24 - Pessoas analfabetas com mais de 64 anos 0.72 0.63 1.00 0.67 0.94 0.77 6

V25 - Famílias com rendimento de até 2 SM 0.82 0.82 0.82 0.91 0.82 0.78 1.00 7

V27 - Famílias com rendimento de 5 a 10 SM (positivo) 0.93 0.96 0.93 0.95 0.92 0.93 1.00 7

V28 - Famílias com rendimento de 10 a 20 SM (positivo) 0.93 0.99 0.99 0.99 0.98 0.99 1.00 7

V29 - Pessoas ocupadas em trabalho informal 1.00 0.97 0.86 0.60 0.80 0.81 0.79 7

Número de indicadores com muito alta vulnerabilidade 11 11 9 8 8 8 9

Número de indicadores com alta vulnerabilidade 4 5 5 9 5 7 8



que acomodam uma população com poucos recursos financeiros e precárias condições de infraestrutura urbana, educacional, de saúde e lazer. O Bairro de Gramame foi o único bairro que apresentou muito alta vulnerabilidade no indicador abastecimento de água, o que demonstra a segregação socioterritorial que sua população enfrenta. Ironicamente, o bairro recebeu este nome devido à presença do Rio Gra-mame que abastece a região; no entanto, hoje em dia está muito poluído pelo distrito industrial e seu consumo fica inconcebível.

O Bairro de Gramame apresentou 15 indica-dores, sendo 11 com muito alta vulnerabilidade e 4 com alta vulnerabilidade, e apresentou o maior índice de vulnerabilidade socioeconômica dentre todos os bairros. Os principais aspectos que vulnerabilizam a população referem-se às condições domiciliares – domicílios cedidos, sem rede de esgoto e sem abas-tecimento de água; à situação dos chefes de família – renda, faixa etária e educação, não apresentando a situação de gênero, ou seja, as famílias são chefiadas por homens; à situação de dependentes na família; à situação educacional familiar; aos rendimentos da família; e à situação ocupacional de seus membros.

O bairro de Muçumago apresentou 13 indica-dores, sendo 8 com muito alta vulnerabilidade e 5 com alta vulnerabilidade. Os principais aspectos que vulnerabilizam a população neste bairro referem-se às condições domiciliares – domicílios cedidos e do-micílios sem rede de esgoto; à situação dos chefes de família – renda, faixa etária e educação, não apresen-tando a situação de gênero, ou seja, as famílias são chefiadas por homens; à situação de dependentes na família; à situação educacional familiar; aos rendi-mentos da família; e à situação ocupacional de seus membros.

O bairro do Distrito Industrial se apresenta no contexto urbano como um bairro que deveria abrigar uma área destinada às instalações de indústrias e fábricas, assim como locais de armazenamento e dis-tribuição de João Pessoa. No entanto, a cidade nunca manteve uma característica industrial, tornando logo essa área um local obsoleto, que favoreceu a fixação de uma comunidade e de pessoas que inicialmente se instalaram devido à proximidade dos empregos que foram gerados na implantação deste setor.

Esse bairro apresentou 16 indicadores, sendo 11 de muito alta vulnerabilidade e 5 de alta vulnera-bilidade. Os principais aspectos que vulnerabilizam a população neste bairro referem-se às condições

Dos sete bairros que apresentaram vulnera-bilidade alta, o bairro de São José é o único que se encontra inserido na zona urbana litorânea, porque nasceu como favela e devido à resistência de seus moradores que puderam sobreviver às pressões externas, a comunidade tornou-se bairro com a im-plantação da Legislação das Zonas Especiais de Inte-resse Social. Dessa forma, hoje se encontra em um processo conturbado de revitalização, estando pre-visto a remoção de alguns de seus moradores para outras áreas urbanas, impulsionado pela pressão do comércio imobiliário – devido a sua proximidade com o maior shopping da cidade e de um dos bairros mais valorizados de João Pessoa, que é o bairro de Manaíra –, e fragilizado pela sua situação de risco, por causa da proximidade das moradias de algumas famílias às áreas de rio e encosta.

De acordo com o Quadro 2, o bairro de São José apresentou 17 indicadores com vulnerabilidade, sen-do 9 com muito alta e 8 com alta vulnerabilidade; este conjunto de indicadores reflete em quais aspectos as famílias estão vulnerabilizadas. Sendo assim, pode--se constatar que os principais aspectos referem-se à situação dos chefes de família, à situação de depen-dentes na família, à situação educacional familiar, aos rendimentos da família e à situação ocupacional de seus membros.

O bairro do Grotão também nasceu de uma fa-vela, mas numa região periférica da cidade. Porém, devido a sua proximidade de conjuntos habitacionais em seu entorno, pôde usufruir da infraestrutura de pavimentação, abastecimento de água e esgota-mento sanitário, escolas, posto de saúde, etc. No entanto, apresenta uma população excluída social e economicamente, que necessita de atenção devido a sua condição de origem. Essas características estão refletidas em seus indicadores socioeconômicos, os quais estão representados em 14 indicadores, sendo 9 com muito alta vulnerabilidade e 5 com alta vulne-rabilidade, destacando os principais aspectos que a população se encontra vulnerável.

Assim, nesse bairro puderam ser salientadas as questões domiciliares relativas a domicílios cedi-dos; à situação dos chefes de família relacionados à educação, renda, gênero e faixa etária; à situação de dependência familiar; à questão de analfabetismo dos idosos; à renda familiar; e à situação da informalidade no emprego.

Os bairros Barra de Gramame e Muçumago são bairros que ainda apresentam características rurais

http://pt.wikipedia.org/wiki/Jo%C3%A3o_Pessoa



O bairro apresentou 15 indicadores, sendo 8 com muito alta vulnerabilidade e 7 com alta vulnerabilida-de, refletindo sua vulnerabilidade relativa às questões domiciliares – domicílios cedidos; à situação dos che-fes de família relacionados à educação, renda, gênero e faixa etária; à situação de dependência familiar; à questão de analfabetismo dos idosos e dos jovens adultos; à renda familiar; e à situação da informalida-de no emprego.

A dimensão socioeconômica foi bem abordada, contemplando os principais aspectos que podem aumentar o processo de vulnerabilidade das famílias pessoenses, sendo um caminho de diagnóstico que pode ser usado nas Audiências Públicas Municipais do Orçamento Participativo, na busca de um desen-volvimento urbano mais equânime e eficaz para a erradicação da segregação socioterritorial na cidade de João Pessoa.

5 Conclusões

A realização deste estudo permitiu verificar o nível de vulnerabilidade no município de João Pessoa, especificando em cada bairro o índice da vulnerabilidade de seus moradores. No entanto, pode ser salientado que outros fatores, além dos já citados, podem fazer estes resultados aumentarem para níveis mais altos, como o corte dos programas de erradicação a pobreza, o Programa Bolsa Família e o Programa de Erradicação do Trabalho Infantil, que permitem, paliativamente, certa estabilidade econô-mica de mantenimento familiar.

Dessa forma, a situação de vulnerabilidade é um processo instável e mutável, exposto a fatores exter-nos, demarcando sempre um estado de fragilidades que ameaça a estruturação das famílias excluídas.

Nesse sentido, verifica-se a necessidade de ações mais eficazes e definitivas nas políticas pú-blicas. Reconhecendo que se torna imprescindível, nesse contexto, para a resolução desse problema, a participação dos movimentos sociais frente às exigências junto aos gestores municipais, reduzindo ao máximo a distância entre os cidadãos e os que lidam com a sociedade, ou seja, o Estado e as ins-tituições, no intuito de fortalecer as relações sociais, viabilizando a criação de laços e parcerias em busca do desenvolvimento local sustentável e, consequen-temente, da diminuição dos níveis de vulnerabilidade socioeconômica.

domiciliares – domicílios cedidos e domicílios sem rede de esgoto; à situação dos chefes de família – renda, faixa etária e educação, não apresentando a situação de gênero, ou seja, as famílias são chefiadas por homens; à situação de dependentes na família; à situação educacional familiar; aos rendimentos da família; e à situação ocupacional de seus membros.

O bairro da Ilha do Bispo se encontra no extremo norte da cidade, limitando-se com o município de Bayeux, e sua situação geográfica permite uma con-jugação forte comercial e social com este município. Assim, o bairro da Ilha do Bispo transborda sobre a cidade de Bayeux e permite a mobilidade pendular deste município com a cidade de João Pessoa, atra-vés das vias de acesso que unem essas duas cidades e cortam o bairro.

O processo sistemático de ocupação e urbaniza-ção do bairro aconteceu, principalmente, a partir da segunda metade da década de 1930, com a inaugura-ção e funcionamento da fábrica de cimento e da usina de óleo Matarazzo, caracterizando o bairro como moradia dos operários destas fábricas. No entanto, com o alto índice de desemprego causado pelas crises econômicas, a população perdeu o vínculo com estas empresas, mas continuaram morando nos aglomerados subnormais que implantaram no bairro. Hoje são 5 comunidades que apresentam um elevado adensamento demográfico, justificando seu alto índi-ce de vulnerabilidade socioeconômica.

Os principais aspectos que afetam a população do bairro estão representados por 17 indicadores, sendo 8 com muito alta vulnerabilidade e 9 com alta vulnerabilidade, referentes às condições domiciliares – domicílios sem rede de esgoto; à situação dos che-fes de família relacionados à educação, renda, gênero e faixa etária; à situação de dependência familiar; à questão de analfabetismo dos idosos; à renda fami-liar; e à situação da informalidade no emprego.

O bairro de Padre Zé localiza-se também no extremo Norte, limitando-se com o município de Cabedelo, apresentando uma barreira física, o rio Sanhauá, que o impede de cornubar para esse município e de receber o transbordamento dele. O surgimento do bairro aconteceu devido à fundação do Instituto São José, em 1935, por Padre Zé, para acolher aqueles mais necessitados e os migrantes de outros municípios que não tinham onde ficar na capital, para tratamento de saúde ou para procura de emprego.



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Ecossistema corporativo: uma rede social apoiando a integração entre empresas e serviços

Nadja da Nóbrega Rodrigues[1], Naylla Vieira de Almeida Estrela[2]

[1] [email protected]; [2] [email protected]. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba – IFPB.

REsumo

Visando potencializar o uso das redes sociais pelas empresas, enquanto instrumentos estratégicos na formação de parcerias e difusão de negócios, este trabalho prototipa os principais requisitos do ECOS, uma rede social para empresas. O principal objetivo do ECOS é sugerir e manter parcerias entre as empresas integrantes da rede, e assim potencializar os seus negócios. Tecnicamente, o ECOS se propõe a ser um intermediador de informações sobre empresas e seus serviços, sugerindo parcerias entre empresas e alternativas tecnológicas para integração entre serviços, que podem ser da mesma empresa ou de empresas diferentes. Espera-se que essa rede represente um grande repositório de informações, ajudando cada empresa a visualizar oportunidades de negócios, além de sugerir o seu desenvolvimento e projeção através da troca de serviços, a partir da utilização de uma infraestrutura eficiente e ágil.

Palavras-chave: Negócios. Tecnologia. Redes sociais. Serviços. Integração.

AbstRAct

Aiming to potentiate the use of social networks by enterprises as strategic instruments in the formation of partnerships and dissemination of business, this work prototypes the main requirements of ECOS, a social network to businesses. The main purpose of ECOS is to suggest and maintain partnerships between network member companies, and thus enhance their business. Technically ECOS aims to be an intermediator of information about companies and their services, suggesting partnerships between companies and technological alternatives for integration between services, which may be from the same or different companies. It is expected that this network represents a large repository of information, helping each company to see business opportunities, as well as suggesting its development and projection through the exchange of services, based on the use of an efficient and agile infrastructure.

Keywords: Business. Technology. Social networking. Services. Integration



1 Introdução

As Tecnologias de Informação (TI) transformam, a cada dia, a realidade de pessoas e empresas. Há alguns anos, Rodrigues (2002) já dizia que o mundo estava sendo construído a partir da combinação dos computadores e das telecomunicações, e que essa realidade deveria ser encarada como uma das maio-res revoluções vividas pela humanidade.

Vive-se em uma era de corporações “virtuais”, ciclos de vida rápidos de produtos e alianças entre negócios em constante mudança. Esse cenário de transformação contínua requer que as empresas e instituições como um todo se redefinam, construindo novas formas de relacionamentos e negócios com seus fornecedores, parceiros e clientes. Conforme Puller e Taylor (2006), essas tendências pressionam cada vez mais as organizações a encontrar maneiras flexíveis e inovadoras de se conectar a esses agentes do ambiente. Um requisito imprescindível para o su-cesso, nessa nova realidade, é que todo o processo de mudança transcorra com agilidade.

Agilidade em um nível organizacional está rela-cionada à rapidez com que uma organização pode adaptar-se, em resposta às mudanças ocorridas no ambiente. O contexto organizacional exige que as em-presas sejam não apenas eficientes, com relação aos parâmetros de produtividade, quando comparadas às demais, mas também eficazes, buscando o alcance dos seus objetivos estratégicos e redefinindo-os de forma contínua, para um melhor posicionamento de mercado. Aumentar a agilidade organizacional é algo bastante atraente para as corporações.

Segundo Stair e Reynolds (2008), ser capaz de adaptar-se mais rapidamente a modificações do mer-cado e superar estrategicamente os concorrentes pode ser a marca de diferenciação entre vencedores e perdedores, em um cenário baseado em competiti-vidade. Nesse contexto, as empresas necessitam que as suas infraestruturas de TI estejam preparadas para oferecer os recursos tecnológicos necessários para suportar as características desse ambiente altamente dinâmico. O cenário competitivo obriga as empresas a pensarem em novas maneiras de gerenciamento, diante de um novo mundo, novas políticas, novas formas de relacionamento, novas organizações, nova Economia, globalizada (RODRIGUES, 2002). Para a autora, a TI, os processos digitais e a inteligência em rede são fundamentais para o sucesso nesse novo cenário.

Segundo Oliveira (2010), cada vez mais a Inter-net faz parte do cotidiano das pessoas. A facilidade de acesso à informação é o principal enfoque nesta rede que interliga seres do mundo todo. Essa oportunida-de de interagir com outros interlocutores, em tempo real, tornou a comunicação on-line um dos meios mais eficientes de comunicação. Nesse cenário, a In-ternet pode ser vista como um grande meio de proje-tar empresas e aproximá-las dos demais agentes do ambiente. Há alguns anos, Gates (1995) já dizia que só existiriam dois tipos de empresas: as que estão na Internet e as que não estão em lugar nenhum.

Referente à aproximação entre as empresas e os agentes do ambiente, define-se business-to-business (B2B) como a criação ou integração de processos e operações de negócio entre empresas. O B2B é apoiado por uma plataforma de sistemas que per-mitem que empresas do mesmo setor ou de setores distintos, parceiros ou concorrentes, fornecedores ou clientes, possam comprar, vender, trocar, gerenciar e compartilhar informações e recursos. Seu objetivo é maximizar as transações comerciais e potencializar as oportunidades de negócios. Business-to-consumer (B2C), por sua vez, representa a realização de ope-rações de negócios na forma de comércio eletrônico entre empresas e consumidores (indivíduos).

Uma estratégia para conquistar espaço no mun-do virtual é a utilização das redes sociais. Segundo Boyd e Ellison (2008), redes sociais podem ser defini-das como serviços baseados na Web que permitem aos seus usuários: construir um perfil público ou semipúblico dentro de um sistema limitado; articular uma lista de outros usuários com quem eles com-partilham uma ligação; ver e percorrer a sua lista de ligações e aquelas feitas por outros usuários dentro do sistema. Liccardi et al. (2007) definem rede social como uma estrutura social de nós que representam indivíduos ou organizações e o relacionamento entre eles dentro de um determinado domínio. Uma rede social é formada pelos relacionamentos construídos a partir dela, com base em interesses e objetivos em comum. Segundo estudos realizados pela comScore (2012), as atividades de mídia social representam a atividade on-line mais popular em todo o planeta e constituem um universo que se encontra em signifi-cativa expansão.

Com a popularização da Internet e o crescente número de usuários nas redes sociais, as empresas que operam no mundo todo têm voltado sua atenção a esse fenômeno e buscado maneiras de se integrar



se basear na adoção de uma Arquitetura Orientada a Serviços (Service-Oriented Architecture – SOA). O conceito de SOA abrange uma perspectiva inovadora que permite às corporações construir seus sistemas de modo totalmente desacoplado, no qual cada serviço será realizado de modo independente, po-dendo unir-se tanto a outros serviços como a outros sistemas. Dias (2010) sugere que a adoção de SOA traz benefícios como flexibilidade, manutenabilidade, reusabilidade e integração.

A proposta do presente trabalho foi definir um modelo de negócios e prototipar o Ecossistema Cor-porativo – ECOS, uma rede de relacionamentos vol-tada para empresas, na qual estas possam construir relações empreendedoras e parcerias e prospectar integração de serviços. Através da rede, as empre-sas poderão estabelecer parcerias e acessar infor-mações sobre serviços, para possíveis integrações tecnológicas. A integração através de seus sistemas de informação só será possível, de fato, através da implementação de SOA ou através de sistemas que utilizem serviços web para fins específicos. Essas implementações vão além do escopo deste trabalho.

2 Referencial teórico

2. 1 tecnologias para o novo cenário organizacional

O fato de a empresa possuir infraestrutura de TI não garante o sucesso no novo cenário organiza-cional. Atualmente, muitas organizações possuem um conjunto de diferentes sistemas, aplicações e arquiteturas com diferentes idades, tecnologias e plataformas. Além disso, devido à instabilidade do ambiente empresarial e à necessidade de constante adaptação a este ambiente, os processos de negócio dessas organizações estão sujeitos a mudanças. O fato é que esse cenário organizacional de incessante transformação cobra das organizações – sejam elas pequenas, médias ou grandes – agilidade, eficiência, reengenharia de produtos, serviços e negócios.

Percebe-se que o mundo está respirando o conceito de redes de negócios, de informações. As empresas potencializam os conceitos de cadeia de suprimentos, criando teias de contato, interligando-se com fornecedores, parceiros, clientes, com o objetivo de fidelizar os relacionamentos já estabelecidos e de vislumbrar novas estratégias e oportunidades de negócio.

com ele. Segundo a HSM (2012), pesquisas do Ibra-merc (Instituto Brasileiro de Inteligência de Mercado) com empresas de médio e grande porte sobre a pre-sença e o uso das redes sociais em ambiente corpo-rativo constatam que pelo menos 65% dessas empre-sas já utilizam as redes sociais como ferramentas de comunicação com clientes e prospects (clientes em potencial). Segundo a Câmara Americana de Comér-cio (2012), pesquisas mostram que as empresas re-conhecem as mídias sociais como canal fomentador de negócios e planejam ampliar investimentos nesses recursos. Ainda segundo essas pesquisas, os fatores que levam uma empresa a manter um perfil corpo-rativo nas redes sociais são: relacionamento com o cliente; reforço da marca; promoção e divulgação de produtos ou serviços; monitoramento da marca; e-commerce. Esses dados sugerem a importância das redes sociais para o marketing e o crescimento econômico das empresas.

Embora os recursos oferecidos a partir das tec-nologias se mostrem como fatores propulsores do su-cesso organizacional, eles precisam estar associados a estratégias e inteligência de negócio, de forma que não sejam subutilizados e ainda maximizem o retorno sobre o seu investimento. Em um contexto geral, as organizações apresentam necessidades referentes à administração de recursos e elaboração de estra-tégias. Essas empresas necessitam de eficiência em seus processos, informações valiosas a respeito de cada segmento interno ou área de negócio, conheci-mento sobre o ambiente (cadeia de negócios, desde fornecedores, parceiros, concorrentes, até clientes), recursos, tecnologias, leis, normas e demais conhe-cimentos importantes na sua área de atuação. Suas ações e decisões requerem uma criteriosa infraes-trutura de tecnologia que possa lhes apoiar. Quanto maior a segurança para conduzir um negócio e suas minúcias, problemas e possíveis soluções, maiores são as chances de sucesso.

O fato é que muitas organizações possuem uma infraestrutura de aplicações fragmentadas, sob a administração de diferentes áreas de negócio ou de-partamentos. Percebe-se que a integração de setores e entre empresas se coloca como uma estratégia importante para a compreensão do relacionamento entre as informações geradas nesse novo ambiente organizacional, essencialmente dinâmico.

Nesse contexto, os sistemas dessas organiza-ções precisam se integrar e acompanhar essas mu-danças de cenário. Uma alternativa tecnológica pode



desenvolvimento de sistemas de uma empresa, ele resulta na criação de serviços padronizados, reutilizá-veis e alinhados aos processos de negócio.

Segundo Erl (2008), a diversificação de fornece-dores significa a capacidade que uma organização tem de escolher inovações tecnológicas e produtos do melhor fornecedor da categoria e de utilizá-los. Para ter essa opção, é necessária uma arquitetura de tecnologia que não esteja associada a nenhuma plataforma específica. O autor explica, ainda, que isso representa um estado importante para a empresa, porque concede a esta a liberdade constante de mu-dar e ampliar seu negócio.

SOA fornece as características necessárias para que uma empresa tenha a flexibilidade de diversifica-ção, justamente porque sua arquitetura tecnológica é baseada em serviços interoperáveis. Empresas como a Google têm disponibilizado funcionalidades dos seus sistemas como serviços para que aplicações consumidoras possam utilizá-los. Dessa maneira, essas empresas permitem que seus processos de negócio sejam integrados aos de outras empresas de maneira rápida.

Ainda referente à interação entre as empresas, é importante que exista um ambiente onde sejam disponibilizadas as informações necessárias para que as organizações se conheçam e estabeleçam novas parcerias. As redes sociais possuem características que podem auxiliar na viabilização desse ambiente colaborativo, uma vez que elas se configuram como uma das formas de representação de relacionamen-tos entre entidades que possuem interesses mútuos e compartilham ideias. Segundo Liccardi et al. (2007), o estudo das redes sociais tem recebido uma significa-tiva atenção de pesquisadores em várias áreas. Com a era das mídias sociais e redes sociais, surgiram outros meios interessantes para expandir negócios, como B2B e B2C. As empresas estão percebendo essas oportunidades.

Além do uso individual das tecnologias, faz-se importante analisar formas de combiná-las, agregan-do valor ao negócio e gerando inteligência através de estratégias que integrem recursos de maneira alinhada às expectativas organizacionais.

2. 2 computação orientada a serviços

Geralmente as arquiteturas de TI intraorganiza-cionais são heterogêneas e complexas, afetando as atividades de gestão, uma vez que são compostas por sistemas legados, plataformas de middleware,

No contexto das organizações, a integração de serviços e informações se faz necessária e urgente, como fator de eficiência e eficácia na administração de recursos e elaboração de estratégias. Conforme citado anteriormente, pode-se dizer que essas orga-nizações devem apoiar seus processos, suas ações e decisões em uma infraestrutura de TI que beneficie o seu sucesso. Entretanto, o que se encontra em al-gumas empresas é uma infraestrutura de aplicações fragmentadas, planejadas no escopo de áreas de negócio ou departamentos.

Uma alternativa para esse cenário é buscar a reestruturação dos processos e informações dessas organizações. A ideia é propor uma estratégia de in-tegração das aplicações legadas, prevendo inclusive a expansão dessa integração para as novas aplica-ções, que surgirão ao longo dos anos. Percebe-se uma necessidade maior de colaboração entre várias empresas (ou entre setores). Este fato indica que a atual conjuntura de processos de negócio, produção e consumo de informação, tomada de ações e deci-sões, diante do novo ambiente, clama por integração e busca do sucesso das cadeias ou teias de negócio.

Os sistemas dessas organizações precisam se integrar internamente e além das fronteiras orga-nizacionais, unindo agentes que cooperam ou têm interesses comuns, acompanhando as mudanças de cenário. Reforça-se a possibilidade de uso de SOA como alternativa para implementação desse cenário de integração e seus diversos benefícios. A Orga-nização para o Avanço de Padrões em Informação Estruturada (BROWN; METZ; HAMILTON, 2012) define SOA como um paradigma para organização e utilização de capacidades distribuídas, que podem estar sob o controle de diferentes domínios. Esse conceito traz um paradigma de projeto que promove a abstração em vários níveis. Erl (2008) explica que um dos mais eficazes meios para aplicar a abstração funcional é estabelecer camadas de serviço que en-capsulem e representem precisamente os modelos de negócio. Para o autor, fazendo isso, as represen-tações da lógica do negócio podem existir na forma implementada como serviços físicos. No contexto empresarial, SOA permite que parceiros de negócio com administração de TI própria e infraestruturas de aplicações heterogêneas possam ser integrados no nível de serviço (DIAS et al., 2012).

Boa parte da computação orientada a serviços visa ao estabelecimento da agilidade organizacio-nal. Portanto, quando este paradigma é aplicado ao



FZIG et al., 2004). No ambiente computacional, exis-tem muitas variações de serviços. Um serviço básico, por exemplo, é aquele normalmente encontrado nas organizações. Um exemplo seria o algoritmo para va-lidação do CPF de uma pessoa. Um serviço também pode ser um algoritmo mais abrangente, em termos de funcionalidades, sendo assim denominado serviço centrado em processo (SORDI et al., 2006).

Um serviço possui uma interface pública, com ênfase em interoperabilidade, disponibilidade, pode se ligar dinamicamente com outros serviços e repre-senta uma funcionalidade de negócios bem definida. Os serviços podem ser usados em aplicações de usuário final (por exemplo, páginas web ou aplicações desktop) ou por outros módulos de aplicações, por exemplo, outros serviços (QUEIROZ; BRAGA, 2010). Para Albert et al. (2012), o conceito de serviços é apresentado como um sistema instanciado, configu-rado e executado em uma organização provedora de serviços, que instala, mantém e executa um conjunto de software e hardware. Serviços web codificados em Extensible Markup Language (XML) são um exemplo.

Serviços web são autocontidos. As aplicações que os utilizam dependem apenas do serviço pro-priamente dito, independentemente de como foi implementado. Para um cliente, bastaria utilizar uma linguagem de programação que dê suporte a XML e Hypertext Transfer Protocol (HTTP), por exemplo (ALBERT et al., 2012). Para Albert et al. (2012), os serviços web são descritos em termos de portas, por onde as mensagens chegam ou são enviadas. Quei-roz e Braga (2010) explicam um serviço web como um tipo de serviço independente de plataforma, que está disponível na Web e pode ser utilizado por meio de protocolos baseados em XML, e que representa uma das formas de implementação de uma SOA. Os serviços web podem ser requisitados de forma inde-pendente ou podem ser agrupados em colaborações conhecidas como processos de negócios.

Albert et al. (2012) explicam SOA como o estilo de arquitetura que dá suporte a serviços de baixo aco-plamento para permitir a flexibilidade dos negócios de uma maneira interoperável na tecnologia. Esses autores acreditam que o desenvolvimento orientado a serviços é uma abordagem evoluída da Engenharia de Software. Para eles, SOA é uma caracterização de sistemas distribuídos, em que as funcionalidades do sistema são expostas via descrição de interface, permitindo a publicação, localização e invocação por meio de um formato padronizado. Os autores

linguagens de programação, sistemas operacionais e canais de distribuição diferentes (ALBERT et al., 2012). Sordi et al. (2006) apontam que a arquitetura de software de uma corporação deve ser: simples, para que todos os seus intervenientes possam entendê-la e utilizá-la; flexível, para que possa aco-modar em tempo as dinâmicas alterações requeridas pelo ambiente de negócios; geradora de reutilização, sobretudo dos blocos de softwares; e capaz de des-vincular funcionalidades do negócio das tecnologias utilizadas para sua execução.

Albert et al. (2012) consideram que a flexibilidade é uma característica de sobrevivência, e que o supor-te à arquitetura de TI requer a integração de sistemas legados (internos) e serviços de parceiros através de SOA. Para esses autores, a abordagem de governan-ça SOA visa à homogeneização desse cenário. As organizações estão parando para refletir e questionar o modo como foram construídas as suas aplicações e estão chegando à conclusão de que alterar essa forma é uma opção viável. Mesmo sendo um processo com benefícios em longo prazo, SOA tem vantagens, pois organiza funções discretas, contidas em aplicações empresariais, em serviços interoperáveis, baseada em padrões, que podem ser combinados e reutiliza-dos rapidamente para satisfazer as necessidades de negócio (BEA SYSTEMS, 2005).

O modelo arquitetural na computação orientada a serviços é a SOA. SOA é uma abordagem arqui-tetural corporativa que permite a criação de servi-ços de negócio interoperáveis que podem facilmente ser reutilizados e compartilhados entre aplicações e empresas. O real valor de SOA está no reuso de ser-viços que, combinados, implementam processos de negócio de forma ágil e flexível. Erl (2008) explica que a computação orientada a serviços representa uma nova geração da plataforma da computação distribu-ída. Como tal, ela abrange muitos aspectos, incluindo seu próprio paradigma e princípios de design, catá-logos de modelos de design, linguagens padrão, um modelo arquitetural distinto, conceitos, tecnologias e frameworks relacionados. Queiroz e Braga (2010) consideram que uma SOA é um estilo arquitetural para a construção de aplicações que utilizam serviços disponíveis em uma rede.

SOA é uma arquitetura de software que se ba-seia nos conceitos-chave de uma aplicação front-end, serviços, repositório de serviços e barramento de serviços. Um serviço consiste em um contrato, com uma ou mais interfaces e uma implementação (KRA-



do desenvolvimento do sistema para facilitar o supor-te a novos requisitos, tornando-o flexível); interope-rabilidade (assegura a transferência e utilização de informações de maneira uniforme e eficiente entre organizações).

Dias (2010) indica o potencial que essa platafor-ma arquitetural pode oferecer. Referindo-se à flexibi-lidade, o autor explica que todo sistema empresarial está sujeito a mudanças. Ele precisa continuamente ser adaptado para suportar novos requisitos devi-do às necessidades que envolvem o mercado, a mudanças na lei, ou mesmo a reorganizações de negócio. Portanto, a arquitetura empresarial deve ser configurada de maneira flexível. Segundo Endrei et al. (2004), as características de SOA possibilitam o desenvolvimento de novos serviços de negócio e per-mitem que uma organização reutilize esses serviços a fim de responder a essas mudanças. Quanto aos as-pectos de manutenabilidade, Dias (2010) explica que a comunicação entre o consumidor e o fornecedor é baseada em interfaces bem definidas e padronizadas. Essa característica aumenta o poder de manutenabi-lidade dos sistemas empresariais porque os detalhes de implementação ficam escondidos. Quanto à reu-sabilidade, Elfatatry e Layzell (2004) explicam que ela tem sido um dos maiores objetivos da Engenharia de Software nos últimos anos, com diferentes graus de sucesso. Para Dias (2010), na SOA, a habilidade de compor novos serviços a partir de serviços existen-tes fornece uma maior possibilidade para o reuso e uma vantagem distinta para uma organização, que tem que ser ágil para responder às necessidades de negócio. Dessa maneira, o desenvolvimento das aplicações através do reuso de serviços se torna mais rápido, e ocasiona aumento da qualidade e di-minuição dos custos de desenvolvimento e do tempo de entrega. Tratando da integração, o mesmo autor explica que muitas organizações possuem uma infra-estrutura de aplicações fragmentadas, na qual uma variedade de aplicações clientes têm que ser criadas utilizando múltiplas plataformas de programação e comunicação. Nesse contexto, SOA pode facilitar a integração de sistemas heterogêneos, já que a ideia é disponibilizar a lógica desses sistemas em forma de serviços interoperáveis.

A resistência para implementação de SOA é algo perceptível em diversas empresas, afastando-as de resultados favoráveis e do retorno sobre investimen-to em uma infraestrutura que pode oferecer diversos benefícios. Essa resistência está geralmente associa-

explicam, ainda, que, como uma forma de arquitetura tecnológica, uma implementação SOA pode consistir em uma combinação de tecnologias, produtos e Ap-plication Programming Interfaces (API), que apoiem extensões de infraestrutura e várias outras partes. Para eles, a complexidade de uma SOA implantada é única para cada empresa.

Para Queiroz e Braga (2010), um processo de negócios é um fluxo de atividades progressivas, no qual cada atividade representa o trabalho de uma pessoa, um sistema interno ou o processo de uma empresa parceira, para atingir algum objetivo empresarial. O conceito de serviço tem apoiado a implementação tecnológica dos processos no escopo de uma empresa, ou entre empresas que cooperam. Ainda segundo os autores, serviços web têm recebi-do grande atenção da academia, indústria e órgãos de padronização. Os serviços web oferecem formas para realizar arquiteturas com baixo acoplamento, soluções de interoperabilidade entre sistemas com plataformas heterogêneas, possibilidade de alteração de aplicações em tempo de execução, entre outros benefícios.

Os principais elementos de uma SOA são: forne-cedor do serviço (implementa e tem domínio sobre um serviço); consumidor do serviço (localiza um ser-viço e o executa); contrato de serviço (especificação do serviço que possui as informações necessárias para que o consumidor possa localizá-lo e invocá--lo). SOA é um relacionamento entre três tipos de participantes: o provedor de serviços, o repositório de serviços e o solicitante de serviços (cliente) (QUEI-ROZ; BRAGA, 2010). Serviços devem ser facilmente identificados e registrados em um repositório, a fim de permitir a sua descoberta. Uma vez divulgado, o serviço deve seguir um contrato pré-determinado (ALBERT et al., 2012).

Pesquisas realizadas por Heffner e Leganza (2012) concluem que o mercado de SOA continua aquecido e vem crescendo em importância junto às empresas. Como o uso de web services e SOA conti-nua a crescer, deve-se tirar vantagem dos benefícios alcançados com o uso dessa tecnologia (QUEIROZ; BRAGA, 2010). Dias (2010) sugere que a adoção de SOA traz alguns benefícios: fraco acoplamento (capacidade dos ativos de TI trabalharem integrados embora existam independentemente); composição (vários serviços pequenos criam um serviço grande); reutilização (habilidade de compor novos serviços a partir de serviços existentes); padronização (recurso



zacionais, antes de aderir a qualquer planejamento e execução de melhoria dos negócios.

2. 3 Redes sociais

De acordo com Santaella e Lemos (2010), o termo “redes” era pouco conhecido e utilizado antes de 1980. Sua primeira menção foi registrada através da metáfora ator-rede, na qual uma rede social era compreendida como um conjunto de dois elementos: atores – que podiam ser pessoas, instituições ou gru-pos – e as suas conexões (DEGENNE; FORSÉ, 1999; WASSERMAN; FAUST, 1994). Marteleto (2001) afir-ma que rede social é um conjunto de participantes autônomos, unidos por ideias e recursos em torno do compartilhamento de valores e interesses. Acioli (2007) considera que as redes podem ser entendidas como um conjunto de relações sociais existentes entre grupos de atores e também entre estes atores individualmente. Downes (2005) compreende que uma rede social é um conjunto de indivíduos ligados entre si por um conjunto de relações. Liccardi et al. (2007) definem uma rede social como uma estrutura social de nós que representam indivíduos ou organi-zações e o relacionamento entre eles dentro de um determinado domínio. Para Souza e Quandt (2008), redes sociais são estruturas dinâmicas e complexas formadas por pessoas com valores e/ou objetivos em comum.

Recentemente, o conceito de redes sociais vem ganhando expressividade na sua abordagem on-line. Redes sociais on-line ou sites de rede social são redes que se formam na Internet e que operam em diversos níveis, como redes de relacionamentos, redes corpo-rativas e profissionais, redes para compartilhamento de fotos, textos, trabalhos acadêmicos. Conforme Boyd e Ellison (2008), redes sociais são serviços baseados na Web que permitem aos seus usuários criar perfis, estabelecer relacionamentos com outros usuários, acompanhá-los e interagir com eles, e ainda visualizar relacionamentos estabelecidos por outras pessoas no sistema. Atualmente existem diversas re-des sociais, com diferentes propósitos e domínios. A natureza e a nomenclatura dessas conexões variam de local para local.

Algumas características das redes sociais poten-cializam o seu uso por pessoas e empresas, podendo ser citadas as seguintes: permitem conversação em tempo real, promovem a criação de grupos entre usuários que desejam se relacionar, possibilitam compartilhamento de arquivos, promovem entreteni-

da a aspectos como alto custo de implementação, de-manda de tempo considerável para estar disponível para uso e o fato de ser necessário envolver toda a empresa para sua implantação. Apesar de favorecer a agilidade nos negócios, SOA apresenta alguns de-safios, como a agregação de vários artefatos novos, papéis e responsabilidades nas áreas organizacio-nais, normas e custos do ciclo de vida (ALBERT et al., 2012).

Referindo-se a essa resistência, Erl e Barbosa (2012) dizem que o desafio está nas empresas com-preenderem o que é SOA e como devem adotá-la. Apesar de mais cara e mais demorada no início, SOA trará em médio e longo prazo mais agilidade para a empresa. É quando os desenvolvimentos rotineiros cedem lugar a simples e rápidas composições de serviços já existentes.

Apesar dos benefícios alcançados com SOA, é importante que as empresas reflitam sobre os cená-rios em que seu uso é recomendado e decidam se devem ou não implantá-la. Por exemplo, nos casos em que a empresa não oferece serviços de software para terceiros (parceiros, clientes ou fornecedores) e em sistemas que apresentam requisitos de desem-penho em tempo real, SOA pode não ser a melhor alternativa arquitetural.

Entretanto, a simples utilização de especificações para interoperabilidade não é suficiente para obter os benefícios corporativos desejados ao se implantar uma iniciativa SOA. Atividades para criação, valida-ção, desenvolvimento e gestão de serviços devem ser consideradas. Porém, essas atividades ainda são insuficientes para garantir que a dinâmica da corpora-ção esteja condizente com os princípios de uma abor-dagem SOA (ALBERT et al., 2012). Albert et al. (2012) acreditam que isso se deve à visão estritamente técnica dessas atividades para a iniciativa SOA e, por conseguinte, à falta de maior aderência com questões do negócio. Percebe-se, então, que SOA necessitaria de uma sistemática para que pudesse proporcionar todos os benefícios propostos. Essa sistemática seria produzida através de um conjunto de processos, fer-ramentas e metodologias que promovessem o uso de SOA de forma padronizada, originando o conceito de governança SOA (ALBERT et al., 2012).

A empresa deve buscar entender qual é o seu cenário atual, quais são as características do seu negócio e como a tecnologia e os sistemas em geral podem agregar valor às rotinas e estratégias organi-



colaboração no contexto de empresas e de prestação de serviços comerciais (e negócios, como B2B) e não comerciais; e a área de computação orientada a serviços, como paradigma para propor um ecossis-tema corporativo. A ideia desta etapa foi identificar os requisitos que poderiam orientar a definição do modelo de negócios e a prototipação do ecossistema corporativo.

Quanto aos procedimentos técnicos, a pesquisa é bibliográfica, fazendo um apanhado teórico sobre as principais redes sociais existentes (e as características associadas aos seus modelos de uso), além de con-ceitos e tecnologias da área de computação orientada a serviços (por exemplo, atributos para definição dos serviços e dos seus catálogos na rede). Além disso, a pesquisa contempla aspectos relacionados à obser-vação em redes sociais (como o Facebook, escolhido em virtude do seu alcance em número de usuários no Brasil e no mundo).

Em relação aos objetivos da pesquisa, o foco principal foi a definição e a prototipação do ECOS, uma rede de relacionamentos baseada em concei-tos de SOA e serviços web em geral e voltada para empresas, na qual estas poderão construir relações empreendedoras e parcerias e prospectar integração de serviços. A partir do arcabouço teórico e dos da-dos e informações coletados sobre a prática nessas empresas, definiu-se o ECOS. Explicando mais deta-lhadamente a metodologia: inicialmente foi utilizado o Facebook como fonte para identificar os requisitos do ECOS associados às funcionalidades de redes sociais. A incorporação dos conceitos de SOA foi feita a partir da definição das informações para compor o catálogo dos serviços que serão disponibilizados pelas empre-sas através do ECOS, com base na bibliografia sobre computação orientada a serviços.

O ECOS visa potencializar parcerias e negócios entre as empresas da rede. Sua ideia é promover as organizações que o compõem, no sentido de de-senvolvê-las e projetá-las a partir de sua integração (através dos requisitos de redes sociais) e da suges-tão de troca de serviços entre elas (através da des-crição dos seus serviços disponíveis), possibilitando mais agilidade nos processos de negócio, aumento no retorno sobre investimento e redução de custos em TI. Pode-se dizer ainda que o ECOS vem se mos-trar como uma alternativa tecnológica para apoiar a integração entre empresas, através da especificação de uma rede social que possibilita a cada organização integrante da rede disponibilizar nela informações

mento, apoiam a criação de contatos profissionais e o marketing social, oferecem jogos sociais e o uso de aplicativos para mobilidade.

A concepção de rede extrapola os relacionamen-tos de bate-papo e o compartilhamento de informa-ções pessoais. Dadas sua generalidade e multidis-ciplinaridade, o estudo e a aplicação das redes vêm ganhando proporções cada vez maiores, sendo estas aplicadas a diversos fins. Fernandes (2012) afirma que um usuário atuante na rede compromete-se a realizar conjuntamente ações concretas em deter-minado domínio, ou seja, busca um fim específico ao participar da rede.

Para Aguiar (2006), o ambiente virtual de relacio-namentos interpessoais vem se moldando como um grande negócio corporativo. Os sistemas sociais têm impulsionado a chamada atuação em redes de indiví-duos e sociedades e, neste cenário, as redes sociais têm assumido relevante papel nas relações sociais do mundo moderno.

No cenário empresarial, um conceito que vem sendo implementado é o das redes sociais corpora-tivas. Essas redes são plataformas on-line que agre-gam atores com interesses em determinada empre-sa, marca ou grupo. De modo geral, as redes sociais corporativas que vêm sendo definidas são redes com escopo associado à cadeia de negócio empresarial, buscando a integração entre colaboradores, fornece-dores e clientes em um mesmo ambiente, com o foco de articulação a partir de uma empresa específica. O site iMasters (RAMOS, 2011) fez um levantamento de algumas redes ou plataformas para a construção de redes empresariais. Dentre estas, podem ser cita-das: Ning – plataforma que oferece ferramentas para desenvolver, hospedar e publicar redes sociais de todo o mundo; SuaRede – primeira plataforma bra-sileira para definição e hospedagem de redes sociais corporativas e privadas; Yammer – ambiente para definição de redes sociais privadas para empresas; Lotus Connections – ferramenta da IBM que permite a criação de redes sociais personalizadas em que fun-cionários, parceiros, fornecedores e clientes podem trocar informações e acompanhar o andamento dos trabalhos.

3 metodologia

No desenvolvimento deste trabalho, quanto aos objetivos, foi realizada uma pesquisa exploratória, no que se refere a investigar especialmente dois pontos: as redes sociais, enquanto ferramentas de



com qualquer outra empresa desse ecossistema e podendo montar parcerias de negócio através da rede; permite aliar os benefícios do conceito de rede social com algumas definições de SOA, disponibili-zando informações sobre serviços web, como forma de catalogar e apresentar esses serviços às empre-sas em geral; a essência da rede é unir ideias desses dois cenários (redes sociais e SOA), agregando valor às empresas que fizerem parte do ECOS.

Remetendo aos objetivos do trabalho, a pesquisa tem como principal resultado a prototipação do Ecos-sistema Corporativo, ou ECOS (Figura 1), uma rede social voltada para empresas e baseada em concei-tos de SOA e serviços web em geral. O intuito é criar uma espécie de repositório de informações sobre empresas e serviços, e ainda cruzar essas informa-ções, de forma a ajudar cada empresa a visualizar oportunidades de negócios, possibilitando integração com outras empresas, de acordo com seus interes-ses. Nesse contexto, qualquer empresa poderá se cadastrar e atuar na rede, criar parcerias, apresentar serviços, desenvolver atividades de marketing, entre outros.

Figura 1 – Ecossistema Corporativo – ECOS

Os principais Requisitos Funcionais (RF) do ECOS e uma breve explicação sobre cada um deles podem ser vistos na Tabela 1.

sobre os seus catálogos de serviços. A rede permitirá que as empresas criem parcerias de negócio, além de elencar, a partir do grau de correlação entre essas empresas, quais delas são parceiras em potencial, a fim de maximizar as transações comerciais e po-tencializar as oportunidades de negócios, através de uma infraestrutura eficiente e ágil.

Nesse cenário, a ideia deste trabalho foi prototi-par uma rede social que atenda as necessidades de um público específico, as empresas, especialmente com foco na perspectiva de apresentação dos seus serviços, para futuras integrações técnicas e imple-mentação das suas estratégias de negócio.

4 Resultados e discussões

De acordo com os objetivos específicos do tra-balho, que equivalem à revisão das redes sociais e dos conceitos de computação orientada a serviços e à prototipação do ECOS, serão apresentados e anali-sados os seus principais resultados.

Inicialmente foram analisadas algumas redes so-ciais, de forma que pudesse ser entendida a dinâmica dessas redes. A ideia foi colher requisitos essenciais ao ECOS, que ajudassem a defini-lo como uma rede que integrasse empresas e apoiasse o gerenciamen-to dos relacionamentos construídos entre elas. Na investigação das redes foi analisado especialmente o Facebook, conforme explicado na metodologia, em virtude da sua popularidade entre os usuários (pesso-as e empresas).

Após essa etapa, iniciou-se a garimpagem dos pontos de SOA investigados, de forma que estes pu-dessem ser integrados ao ECOS enquanto rede social para empresas que prospectam parcerias nos negó-cios e integração tecnológica. O principal resultado dessa etapa foi o mapeamento das informações que seriam disponibilizadas na rede, referentes aos servi-ços, e da manipulação dessas informações por parte de cada agente que compõe o ECOS (por exemplo, funcionalidades específicas para fornecedores e con-sumidores de serviços).

Baseados nas informações colhidas sobre con-ceitos e tecnologias na área de computação orientada a serviços e redes sociais e sobre as características associadas ao modelo de uso das principais redes existentes, foram elencados os requisitos do ECOS. O ECOS traz alguns diferenciais em relação a outras re-des corporativas: é uma plataforma gratuita, na qual qualquer empresa poderá se cadastrar e fazer parte da rede, sem custos adicionais, estando em contato



Um dos principais requisitos do ECOS diz res-peito à necessidade de serem sugeridas parcerias entre duas empresas da rede, de acordo com alguns critérios, como região ou área de atuação de ambas. Essas parcerias são sugeridas pelo ECOS. O macro-comportamento desse requisito pode ser visto na Figura 2.

Figura 2 – Recomendação de parcerias

Após o levantamento de requisitos, iniciou-se a etapa de prototipação do ECOS. Para explicar o ECOS, serão apresentadas algumas de suas carac-terísticas, através de algumas de suas telas. A tela de abertura (Figura 3) corresponde à página inicial do sistema. Essa tela fornece informações sobre o que é a rede, como esta funciona e qual a sua proposta. Ainda nessa tela, os usuários cadastrados na rede poderão efetuar a operação de login. Usuários que ainda não fazem parte da rede poderão se cadastrar (informando nome, e-mail e senha).

Figura 3 – Página inicial do ECOS

Tabela 1 – Principais Requisitos Funcionais do Ecos

Manter empresa

O ECOS deverá oferecer um espaço para a adesão de entidades de negócio (empresas) à rede. No momento da adesão, a empresa deverá indicar seus dados e informações de negócio, como as áreas de interesse para parceiros na rede.

Consultar empresa

O ECOS deverá formecer uma opção para consultar empresas.

Visualizar empresas

O ECOS deverá fornecer uma opção para visualizar empresas filtradas por área de atuação ou região.

Manter descrição de serviço

Cada empresa participante da rede poderá incluir informações sobre os seus respectivos serviços, inclusive parâmetros para integração tecnológica.

Consultar descrição de serviço

O ECOS deverá fornecer uma opção para consultar serviços de uma empresa.

Visualizar serviços

O ECOS deverá fornecer uma opção para visualizar serviços de uma empresa.

Avaliar serviçoAo consumir determinado serviço, uma empresa poderá avaliar qualidade, confiabilidade e segurança deste serviço.

Solicitar parceria

Cada empresa participante da rede poderá solicitar que uma parceria (relacionamento) seja estabelecida com outra empresa que também faz parte da rede.

Recomendar parceria

O ECOS apresentará um mecanismo de recomendação de empresas, responsável por sugerir potenciais parceiras a uma determinada empresa, baseado no grau de correlação entre as características da empresa, sua área de atuação e região geográfica (ou por interesse da empresa).

Moderar parcerias

Cada entidade de negócio cadastrada na rede terá a possibilidade de confirmar, rejeitar, desfazer e consultar parcerias.

Adicionar postagem

Cada empresa poderá postar mensagens, fotos ou arquivos diversos que estarão disponíveis para visualização pelas demais empresas da rede.

Conversar com parceiros

(bate-papo)

O ECOS disponibilizará um ambiente de interação entre empresas parceiras, através do qual estas empresas poderão trocar mensagens em tempo real.

Manter grupos de discussão

A rede permitirá que as empresas possam criar grupos por áreas de interesses. O grupo funcionará como um espaço reservado para discutir um assunto específico.

Participar de grupos de discussão

As empresas poderão fazer parte de grupos de discussão, recebendo as mensagens postadas no grupo e postando mensagens nele.

Visualizar novidades

O ECOS deverá oferecer uma opção para visualizar as novidades referentes a empresas e serviços, como parcerias realizadas, postagens adicionadas, serviços avaliados, entre outras.



Para manter as suas informações, a empresa deverá utilizar a tela de manutenção de perfil (Figura 6). Além das informações textuais sobre o seu perfil e seus interesses para parcerias, a empresa poderá visualizar outros dados, como sugestões feitas pelo ECOS para novas parcerias. No lado direito da tela estão as sugestões de parcerias fornecidas pela rede a partir do grau de correlação entre as empresas, tan-to por área de atuação quanto por região geográfica.

Figura 6 – Manutenção de perfil

A tela de cadastro de serviços (Figura 7) será responsável por cadastrar e disponibilizar os serviços na rede, ajudando a compor o repositório das infor-mações sobre os serviços da empresa. É importante que cada empresa fornecedora do serviço mantenha esses dados, possibilitando que seus futuros par-ceiros obtenham informações para se integrar de maneira mais fácil. As informações selecionadas para compor os serviços foram: nome; descrição; Web Services Description Language (WSDL)/Application Programming Interface (API) – URL do repositório onde o serviço está ou endereço da API do serviço; versão; compatibilidade (sistema operacional, arqui-tetura, dispositivos); availability (o quanto o serviço está disponível para uso); termos de uso (termo de compromisso que deverá ser aceito por parceiros de negócio que desejarem utilizar o serviço); Service Level Agreement (SLA) ou acordo de nível de ser-viço, que ditará todas as regras para utilização dos serviços prestados pelo fornecedor; marcação (tags de palavras-chave para o serviço); privacidade (diz se aquele serviço será público, sendo visível para qual-quer empresa da rede, ou se apenas os parceiros da empresa poderão visualizar).

Para as demais telas foram usadas imagens e nomes fictícios para representar as empresas na rede. Ao realizar login no ECOS, o usuário será direcionado para a tela que mostrará as últimas no-vidades referentes às empresas da rede (Figura 4). Na parte inferior esquerda, o usuário poderá convidar empresas a fazer parte da rede. A parte superior da página possui um espaço para voltar à página inicial, ir ao seu perfil (opção Meu ECOS), buscar parceiros e sair da página.

Figura 4 – Novidades do ECOS

Se o usuário desejar navegar nas informações de uma empresa específica, ele deverá acessar o perfil dessa empresa. A tela de visualização de perfil apre-sentará informações sobre a empresa e ficará visível para os demais usuários da rede (Figura 5). A partir dessa tela, os usuários poderão solicitar parceria com a empresa e verificar informações sobre os serviços que ela oferece. Outras informações referentes à empresa poderão ser vistas no Menu Rápido, no lado esquerdo da tela.

Figura 5 – Perfil da empresa



permitirá que todo o processo de troca de serviços aconteça nas nuvens, de forma transparente para o usuário, sem necessidade de negociação física. A expectativa deste trabalho vai além das contribuições às empresas que irão participar da rede. Através des-sa rede social, espera-se contribuir, indiretamente, para as oportunidades de crescimento das empresas, o que poderá se refletir no quadro econômico do país.

5 considerações finais

Remetendo aos objetivos do trabalho, serão feitas algumas considerações. Quanto à proposta de investigar SOA como paradigma para propor um ecossistema corporativo, este trabalho sugeriu SOA como estratégia arquitetural corporativa para a criação de serviços de negócio interoperáveis, que podem ser reutilizados e compartilhados entre apli-cações e empresas. Embora se aponte SOA como arquitetura com adoção mais cara e mais demorada, pesquisadores da área acreditam que seus resultados justificam os investimentos, impulsionando aspectos de agilidade empresarial, através da implementação de aplicações a partir da composição de serviços estáveis.

Com base no que foi pesquisado, referente aos aspectos de gestão e sistemas de informação, pode--se ainda dizer que SOA traz agilidade e eficiência para o fluxo de informação nas cadeias de negócio, entre os seus respectivos agentes, através da inte-gração dos seus respectivos serviços.

Em relação às redes sociais como ferramentas de colaboração, este trabalho reforçou a ideia de que essas redes se popularizam na mesma proporção em que unem seus agentes ou participantes em torno do compartilhamento de valores e interesses comuns. Os agentes nas redes estabelecem seus relacionamentos à medida que se motivam a trocar produtos ou serviços, e especialmente informações. Com relação às redes sociais corporativas, seus ele-mentos motivadores consistem na integração entre colaboradores, fornecedores e clientes em um mes-mo ambiente.

Espera-se que esses resultados ajudem a moti-var mais pesquisas e implementações com base em redes sociais e SOA. Sobre SOA, espera-se que essa arquitetura seja vista como estratégia para integração e melhoria de qualidade na construção de aplicações e de eficiência em gestão no prisma intraempresa ou no cenário interempresa.

Figura 7 – Cadastro de serviço

A tela de grupo de discussão (Figura 8) é a tela por meio da qual o usuário vai interagir com empre-sas que fazem parte daquele grupo, sejam ou não suas parceiras.

Figura 8 – Grupo de discussão

A rede social ECOS traz diferenciais em relação às demais redes sociais: é uma plataforma gratuita, permitindo que qualquer empresa possa fazer parte da rede sem custos adicionais; alia aos benefícios que a rede social já possui conceitos de SOA e serviços web em geral, buscando agregar valor às empresas que integram a rede. Esses diferenciais poderão contribuir para maximizar as transações comerciais e potencializar as oportunidades de negócios, através de uma infraestrutura eficiente e ágil.

De forma indireta, o trabalho sugere como alternativa tecnológica para as empresas a imple-mentação de seus sistemas baseando-se em SOA e serviços web em geral. A implementação dessa arquitetura (que vai além do escopo deste trabalho)



empresas, de forma que se possa receber feedback destas e consequentemente realizar o refinamento dos requisitos da rede. Outros trabalhos previstos para o cronograma de evolução do ECOS podem ser citados: implementação da certificação de serviços (suporte à certificação de serviços baseada em XML), na qual cada empresa poderá escolher uma entidade certificadora de sua preferência para “comprovar” a qualidade do serviço que está oferecendo, como forma de tornar as negociações ainda mais seguras e qualificadas; avaliação da implementação do ECOS para plataformas móveis, com o intuito de proporcio-nar maior praticidade aos empreendedores da rede.

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A partir da análise dos cenários isolados de redes sociais e SOA, buscou-se a definição de um contexto de integração entre ambos, de forma a se pensar no ECOS. O ecossistema corporativo ECOS foi especi-ficado com o foco de reforçar as parcerias entre as empresas, além de sugerir a integração de serviços nas empresas, ou entre empresas.

O objetivo da rede é facilitar a integração entre as empresas, a partir do momento em que estas con-seguem visualizar potenciais parcerias, e servir como uma espécie de grande repositório de serviços, que ajudará as empresas a criar oportunidades de negó-cios. A rede deverá ajudar a promover as empresas que a integram, no sentido de sugerir a criação de parcerias e ainda que estas se desenvolvam a partir da troca de serviços, o que irá possibilitar mais agili-dade nos processos de negócio, aumento no retorno sobre investimento e redução de custos de TI. Além dos benefícios da rede a partir das funcionalidades oferecidas, o sistema sugere a implementação de aplicações utilizando SOA. Espera-se que o foco em SOA seja percebido como forma de incentivo para empresas que pretendem melhorar seus modelos de negócio, mesmo que a médio ou longo prazo.

Espera-se ainda que, através da rede, as em-presas parceiras possam aumentar suas transações comerciais e potencializar as oportunidades de negó-cios, apoiadas em uma infraestrutura fundamentada em tecnologias eficientes enquanto recursos para im-plementação de modelos de negócio ágeis, enxutos e adequados aos processos organizacionais.

Em resumo, além de seus objetivos estratégicos relacionados a criar parcerias entre as empresas, fortalecendo suas metas de negócio, o ECOS sugere que as empresas repensem suas arquiteturas tec-nológicas, especialmente em termos de sistemas de informação. O ECOS sugere, ainda, que as empresas avaliem o uso de SOA ou serviços web em geral, como forma de proporcionar reuso e integração de software. A ideia é que as empresas percebam os benefícios do uso dessas tecnologias com vistas a obter flexibilidade, manutenabilidade, reusabilidade e integração em aplicações (internas ou de parceiros), apoiadas em uma infraestrutura eficiente, ágil e que potencialize o retorno sobre investimento, reduzindo gradativamente os custos de TI.

Como trabalho futuro, espera-se ter a primeira versão do ECOS implementada (com todas as fun-cionalidades listadas neste trabalho). Em seguida, espera-se ter o ECOS em teste junto a algumas



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Custos da construção civil no nordeste brasileiro: um diagnóstico analítico do período de jan/2004 a dez/2013

Nelma Mirian Chagas de Araújo[1], Igor de Araújo Meira[2]

[1] [email protected]. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba – IFPB Campus João Pessoa; [2] [email protected]. Universidade Federal de Campina Grande – UFCG Campus I.

ResuMo

O volume de obras de edificações no Brasil tem crescido a passos largos nos últimos anos, impulsionado pelos megaeventos que serão realizados no país neste ano (Copa Mundial de Futebol) e em 2016 (Olimpíadas), bem como por programas patrocinados pelo governo federal, a exemplo do PAC (Programa de Aceleração do Crescimento) e do Programa Minha Casa Minha Vida. Esse cenário tem levado as empresas construtoras a implementarem sistemas de planejamento e controle que auxiliem na tomada de decisões, levando-se em conta o mercado cada vez mais competitivo, no qual os custos de construção têm oscilado de forma diferenciada e assustadora. O presente artigo, oriundo de um acompanhamento sistemático de dados fornecidos pela Editora PINI, mês a mês, apresenta um diagnóstico analítico, sob o ponto de vista econômico, da evolução dos custos de construção praticados nas capitais nordestinas no período de janeiro/2004 a dezembro/2013. Trata-se de uma pesquisa bibliográfica e documental, quanto aos procedimentos técnicos. Como resultados, são apresentadas séries históricas de dados, relativas a uma década e a todas as capitais dos estados nordestinos, e análises específicas da evolução dos custos na cidade de João Pessoa, nas quais também são utilizados dados fornecidos pelo Sinduscon-JP (Sindicato da Indústria da Construção Civil de João Pessoa).

Palavras-chave: Construção civil. Custos. Análise econômica.

AbstRACt

The volume of construction of buildings in Brazil has grown by leaps and bounds in recent years, driven by mega events to be held in the country this year (FIFA World Cup) and in 2016 (Olympics), as well as programs sponsored by the Federal Government, such as the PAC (Growth Acceleration Program) and Minha Casa Minha Vida program. This scenario has led construction companies to implement planning and control systems that assist in making decisions, taking into account the increasingly competitive market, where construction costs have fluctuated differently and scary. This article, originally a systematic monitoring data provided by Publisher PINI, month after month, presents an analytical diagnosis, under the economic point of view, the evolution of the construction costs charged in northeastern capitals in the period January/2004 - December/2013. This is a literature search and documentary, as the technical procedures. As a result, historical series are presented data relating to a decade and all the capitals of northeastern states, and specific analyzes the evolution of costs in the city of João Pessoa, which are also used data provided by Sinduscon-JP (Union of Construction Industry).

Keywords: Construction. Costs. Economic analysis.



1 Introdução

A indústria da construção civil (ICC) brasileira constitui um dos maiores setores da economia na-cional, contribuindo com uma parcela significativa no Produto Interno Bruto (PIB), bem como se caracteriza por gerar inúmeros empregos para a população e garantir diversas oportunidades de negócios.

Nos últimos anos, os investimentos na ICC têm sido intensificados, seja por conta de um conjunto de medidas adotadas pelo governo federal, a exemplo da elevação das operações de crédito direcionadas à habitação e às obras públicas, seja pelo aquecimento do mercado com produtos mais competitivos e com maior qualidade.

Estima-se que os investimentos continuem em um ritmo crescente, impulsionados ainda pela Copa do Mundo de Futebol 2014 (junho a julho/2014) e pelos Jogos Olímpicos, que serão realizados no Rio de Janeiro (2016). Além desses dois megaeventos, existe a previsão de continuidade, por parte do go-verno federal, de incentivos a obras de infraestrutura e habitacionais constantes no Programa de Acele-ração do Crescimento (PAC) e no Programa Minha Casa Minha Vida.

O crescimento generalizado da ICC impõe uma série de desafios às áreas técnicas e gerenciais das empresas construtoras, tais como qualificar mão de obra, lidar com oscilações de preços, contornar gargalos de fornecimento de matérias-primas e de produtos industrializados, reduzir prazos e, ainda, en-xugar custos para poderem se manter competitivas em um mercado cada vez mais exigente (ARAÚJO; SANTOS, 2013).

Segundo os autores, um dos maiores desafios das empresas construtoras tem sido lidar com as variações dos preços dos insumos, principalmente de materiais e mão de obra, e com as diversas solicita-ções de aquisições, muitas vezes de obras diversas e com graus de prioridade distintos, que resultam em oscilações dos custos de construção das edificações.

As variações dos preços dos materiais e da mão de obra, bem como de serviços terceirizados, levam, consequentemente, às variações dos custos dos em-preendimentos, os quais apresentam comportamen-tos distintos nas cinco regiões do país, assim como nos estados que compõem cada região.

Com um mercado cada vez mais globalizado, de-ter capacidade competitiva tornou-se uma das priori-dades para que as empresas construtoras assegurem

uma continuidade economicamente sustentável. Para tanto, as empresas têm sido obrigadas a desenvolver e implantar estratégias eficazes, que consigam agre-gar valor aos clientes e, simultaneamente, remunerar adequadamente os proprietários.

Porter (1989) destaca que o sucesso dos negó-cios passa, também, pela capacidade da empresa de gerir, de forma eficiente e eficaz, as suas atividades internas e de articular-se externamente como um dos agentes que integram um determinado segmento de atividade. Dessa forma surge, na ótica do autor, o entendimento básico da cadeia de valor, seja ela interna ou externa.

A Gestão Estratégica de Custos (GEC) tem sido um dos recursos gerenciais que as empresas têm utilizado para conseguir sucesso no desempenho das suas atividades. Shank e Govindarajan (1997) desen-volveram seus estudos a respeito da GEC a partir de três pilares, a saber: (a) análise da cadeia de valor; (b) análise do posicionamento estratégico; (c) análise dos direcionadores de custos. Os autores destacam que o surgimento da GEC resulta da mistura desses temas, todos eles buscados na literatura relacionada à gestão estratégica.

Estudos pautados na investigação sobre a adoção das práticas relacionadas à GEC têm sido recorren-tes na literatura da área (MORELLI; WIBERG, 2002; SULAIMAN; AHMAD; ALWI, 2004; SULAIMAN; AHMAD; ALWI, 2005; WAWERU; HOQUE; ULIANA, 2005; CINQUINI; TENUCCI, 2006; RATTRAY; LORD; SHANAHAN, 2007; QUESADO; RODRIGUES, 2007). A existência de tais pesquisas reflete o interesse que há em se avançar no conhecimento da realidade sobre a efetiva integração dessas práticas como ins-trumento de gestão das organizações.

Consoante Souza e Mello (2011), uma das ferramentas utilizadas pelas organizações para compreender o seu posicionamento e seus inter--relacionamentos com outros agentes econômicos é a análise da cadeia de valor, envolvendo o exame de quatro áreas fundamentais, a saber: os processos dentro de uma unidade empresarial; as ligações com fornecedores; as ligações com os clientes; as ligações através da cadeia de valor das unidades internas da organização.

Rocha e Borinelli (2007) referendam esse en-tendimento, bem como o ampliam, destacando a necessidade de segregar a cadeia de valor em suas atividades relevantes com o intuito de se obter um



cações mensais Guia da Construção e Construção Mercado, da Editora Pini, relativas ao período de março/2004 a fevereiro/2014, nas quais foram busca-dos os Custos Unitários Pini de Edificações (CUPE) do período compreendido entre janeiro/2004 e dezem-bro/2013.

Além das publicações anteriormente citadas, também buscou-se informações em outras fontes bibliográficas para que fosse efetuada a elaboração deste artigo, como periódicos, anais de eventos, te-ses, dissertações e livros que abordassem o tema em tela.

Por limitação imposta pela formatação do artigo, procedeu-se à análise apenas das capitais nordes-tinas que constam nas publicações anteriormente citadas, quais sejam: São Luís-MA; Teresina-PI; Fortaleza-CE; Natal-RN; João Pessoa-PB; Recife-PE; e Salvador-BA.

A Figura 1 apresenta a localização da região Nordeste e dos estados que a compõem, com a iden-tificação e localização de suas respectivas capitais, no mapa do Brasil.

Figura 1 – Localização da Região Nordeste e seus estados/capitais.

diagnóstico dela, haja vista se fazer necessária uma forte integração entre os agentes da cadeia.

O levantamento das atividades na cadeia de va-lor da organização, como forma de gerar informações gerenciais necessárias à identificação e manutenção de vantagens competitivas em relação aos concorren-tes, tem sido reconhecido como um fator chave para a gestão estratégica de custos (ARAÚJO; SANTOS, 2013). Nesse sentido, Shank e Govindarajan (1997) e Faria e Costa (2005) já destacavam anteriormente que não basta a ação isolada de incrementar a eficiência das atividades internas à organização, sendo também necessário conhecer como as atividades de valor da organização estão sincronizadas e se integram nas cadeias de valor dos fornecedores e dos clientes.

Com o intuito de ofertar esta informação à ICC e setores correlatos, a Editora Pini divulga, mensal-mente, através das publicações Guia da Construção ou Construção Mercado (denominação atual), a depender do ano, os Custos Unitários Pini de Edifica-ções (CUPE) para a maioria das capitais brasileiras.

Partindo-se da premissa de que a compreensão das atividades estratégicas, pelo menos das mais relevantes, dentro da cadeia de valor, leva à com-preensão dos custos e à fonte de diferenciação dos produtos e serviços em relação aos concorrentes, a Editora Pini lançou o Anuário PINI da Construção 2011 (PINI, 2011). O objetivo do referido anuário foi oferecer aos profissionais que atuam na indústria da construção civil um conjunto consistente de refe-rências de materiais, equipamentos e serviços, para auxiliar os profissionais nas ações de planejamento e tomada de decisões. Essa publicação apresenta os preços mensais de alguns materiais durante todo o ano de 2010.

Há anos o Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB) efetua o monitoramento desses custos nas capitais nordestinas que compõem a relação de capitais brasileiras acompanhadas pelo Setor de Engenharia da Editora Pini.

Este artigo, resultado direto do monitoramen-to realizado pelo IFPB com a ajuda de discente da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), apresenta as séries históricas do CUPE nas capitais nordestinas nos últimos dez anos (janeiro/2004 a dezembro/2013).

2 Metodologia

Esta pesquisa pode ser classificada como docu-mental, haja vista ter como base principal as publi-



a mão de obra, de 126,80% em São Paulo-SP e Rio de Janeiro-RJ e de 125,40% nas demais regiões. O período de coleta de preços é a cada 30 dias, com pesquisa na última semana do mês de referência.

A área considerada para apuração do metro qua-drado é a área total construída, que engloba áreas privativas e comuns (garagens, hall, escadas etc.). Não estão incluídos no cálculo a taxa de Benefício e Despesas Indiretas (BDI) e os seguintes itens, que de-vem ser orçados conforme projeto: projetos, cópias, orçamentos, emolumentos, movimentos de terra, fundações, ar-condicionado, aquecedores, paisagis-mo.

4 séries históricas dos últimos dez anos (janeiro/2004 a dezembro/2013), por capital nordestina

4. 1 são Luís-MA

A Figura 2 apresenta o CUPE médio anual en-contrado na cidade de São Luís-MA, no período de janeiro/2004 a dezembro/2013. O valor médio do CUPE em 2004 foi de R$ 683,64, enquanto em 2013 foi de R$ 1.151,78, resultando em um aumento de 68,48% em dez anos.

No cálculo do CUPE anual foram considerados todos os valores do CUPE dos meses de janeiro a de-zembro de cada ano, sendo o seu valor médio anual o resultado da soma de cada CUPE mensal dividido por 12 (CUPE médio anual = ∑CUPE mensal / 12).

3 Custo unitário Pini de edificações (CuPe)

O Custo Unitário Pini de Edificações (CUPE) é calculado desde 1984 para a cidade de São Paulo--SP e desde 1988 para a maioria das capitais dos estados que compõem as cinco regiões do país e do Distrito Federal: Norte – Manaus-AM, Belém-PA; Nordeste – Salvador-BA, Recife-PE, Fortaleza-CE, São Luís-MA, Teresina-PI, Natal-RN e João Pessoa--PB; Centro-Oeste – Brasília-DF, Goiâna-GO, Campo Grande-MS e Cuiabá-MT; Sudeste – São Paulo-SP, Rio de Janeiro-RJ, Vitória-ES e Belo Horizonte-MG; Sul – Curitiba-PR, Florianópolis-SC e Porto Alegre--RS.

O CUPE calcula custos para projetos residenciais, comerciais e industriais. A apuração mensal ocorre através da atualização total do orçamento do projeto padrão para cada tipo de obra. Ou seja, mensalmente são atualizados os preços de todos os insumos que compõem o CUPE. Sobre o custo considera-se Taxa de Leis Sociais e Riscos do Trabalho, incidente sobre

Figura 2 – CUPE médio anual (janeiro a dezembro) de São Luís-MA, em R$.



4. 2 teresina-PI

O CUPE médio anual encontrado na cidade de Teresina-PI, no período de janeiro/2004 a dezem-bro/2013, teve um acréscimo de 61,15% (2004 = R$ 673,80; 2013 = R$ 1.086,52) ao longo dos dez anos

monitorados. A Figura 3 mostra que, entre os anos de 2009 (R$ 998,88) e 2010 (R$ 1.006,40), o CUPE sofreu um acréscimo muito pequeno, quando comparado aos demais anos.

Figura 3 – CUPE médio anual (janeiro a dezembro) de Teresina-PI, em R$.

4. 3 Fortaleza-Ce

Em Fortaleza-CE também se percebe um acrés-cimo muito discreto do CUPE entre os anos de 2009 (R$ 1.010,68) e 2010 (R$ 1.013,36), como mostra a

Figura 4. No período de monitoramento (dez anos), houve um acréscimo do CUPE da ordem de 60,91% (2004 = R$ 675,64 e 2013 = R$ 1.087,17).

Figura 4 – CUPE médio anual (janeiro a dezembro) de Fortaleza-CE, em R$.



4. 5 João Pessoa-Pb

O CUPE médio anual na cidade de João Pessoa--PB apresentou um decréscimo da ordem de 1,37% em 2010 (R$ 1.011,44), em relação ao ano de 2009 (R$ 1.025,52). Nos demais anos, o CUPE se apresen-

4. 4 Natal-RN

A Figura 5 mostra um acréscimo muito discreto (0,59%) do CUPE entre os anos de 2008 (R$ 929,40)

Figura 5 – CUPE médio anual (janeiro a dezembro) de Natal-RN, em R$.

e 2009 (R$ 934,86) e um aumento de 78,59% em dez anos (2004 = R$ 633,46 e 2013 = R$ 1.131,29).

tou crescente em relação ao ano anterior. No período de janeiro/2004 a dezembro/2013 o CUPE apresentou um aumento de 73,51% (2004 = R$ 665,40; 2013 = R$ 1.154,55).

Figura 6 – CUPE médio anual (janeiro a dezembro) de João Pessoa-PB, em R$.



No período de monitoramento (dez anos) houve um acréscimo do CUPE da ordem de 57,94% (2004 = R$ 703,50 e 2013 = R$ 1.111,14).

4. 6 Recife-Pe

Em Recife-PE também se percebe um decrésci-mo discreto do CUPE no ano de 2010 (R$ 992,03) em relação a 2009 (R$ 993,17), como mostra a Figura 7.

Figura 7 – CUPE médio anual (janeiro a dezembro) de Recife-PE, em R$.

4. 7 salvador-bA

A Figura 8 apresenta o CUPE médio anual en-contrado na cidade de Salvador-BA, no período de janeiro/2004 a dezembro/2013. A partir da figura, percebe-se que nessa capital também ocorreu um

discreto aumento (0,35%) do CUPE entre os anos de 2009 e 2010 e que o aumento do CUPE nos dez anos de monitoramento foi de 59,67%.

Figura 8 – CUPE médio anual (janeiro a dezembro) de Salvador-BA, em R$.

1 10 J O Ã O P E S S O A , J u n h o 2 0 1 4


5 Considerações finais

Após análise das séries históricas do CUPE ao longo de dez anos de monitoramento em sete das nove capitais nordestinas, constata-se que:

A maior variação média anual do CUPE (78,59%), ao longo dos dez anos, ocorreu na cidade de Natal--RN, enquanto a menor variação (57,94%) ocorreu na cidade de Recife-PE, o que corrobora a expansão da cidade de Natal-RN nos últimos anos, devido à gran-de procura por imóveis, principalmente por turistas europeus que passam suas férias na capital potiguar.

A segunda maior variação média anual ocorreu na cidade de João Pessoa-PB (73,51%), que começa também a receber uma demanda considerável de tu-ristas europeus e de servidores públicos aposentados de outras regiões do país, devido à sua privilegiada localização entre as cidades de Natal-RN e Recife-PE.

As três cidades que apresentaram as menores variações médias anuais foram Recife-PE (57,94%), Salvador-BA (59,67%) e Fortaleza-CE (60,91%), que também são as maiores capitais da região Nordeste e que, devido a problemas de mobilidade urbana, já não são tão atrativas aos turistas europeus como antes.

A Figura 9 apresenta a evolução do CUPE nas sete capitais nordestinas pesquisadas, durante os dez anos de monitoramento (2004 a 2013).

Figura 9 – Evolução do CUPE no período de 2004 a 2013, em R$.

As evoluções do CUPE possuem praticamente o mesmo comportamento, evidenciando-se apenas uma pequena discrepância da cidade de Natal-RN, no ano de 2009, em relação às demais capitais e à média do CUPE.

A gestão estratégica de custos na cadeia de valor é um instrumento relevante para o estabelecimento e a manutenção de diferenciais competitivos em relação à concorrência, bem como o monitoramento sistemático do CUPE pode ser utilizado como subsí-dio para o planejamento das ações da empresa cons-trutora, principalmente no que se refere à expansão da área de atuação.

Por fim, confirmam-se as similaridades dos cus-tos entre as capitais nordestinas, que se acentuam quando as suas características (número de habitantes, por exemplo) se aproximam, permitindo às empresas construtoras planejarem com maior facilidade a ex-pansão de suas atividades para além de suas sedes.

1 1 1J O Ã O P E S S O A , J u n h o 2 0 1 4


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SimTank – um simulador de nível de líquido em tanques

Tancredo Caciano Trigueiro[1], Valnyr Vasconcelos Lira[2]

[1] [email protected]; [2] [email protected]. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba – IFPB. Rua José Antônio da Silva, 300 – Jardim Oásis – Cajazeiras (PB) – (83) 3532-4100

ReSumo

Sistemas de controle de nível de líquidos em tanques são amplamente utilizados em processos industriais. Diversas configurações podem ser encontradas na prática, por exemplo: sistemas com apenas um tanque (onde um determinado material é acumulado para ser processado) e sistemas com tanques acoplados (em série ou em cascata, onde o material de um tanque é misturado com o material presente em outro tanque). Independentemente do sistema, a dinâmica do nível de líquido nos tanques é obtida através do balanço de massa do sistema, ou seja, o nível de líquido no tanque varia de acordo com a diferença entre a massa que entra e a massa que sai do tanque. Como a construção de um sistema didático de tanques (planta piloto), apesar de ser relativamente simples, pode ser economicamente inviável (já que são necessários vários kits, principalmente se desejarmos que diversos usuários o utilizem ao mesmo tempo), uma opção é utilizar um software simulador. No entanto, para que seja mantido o aspecto visual, que é bastante importante para o aprendiz, o simulador deve apresentar não só a dinâmica do nível de líquido nos tanques, mas também uma animação do sistema, sendo esses os principais objetivos desta pesquisa. Assim, neste artigo é apresentado um simulador, desenvolvido no ambiente MATLAB, cujos resultados de simulação possuem tais características.

Palavras-chave: Tanques acoplados. Modelo. Simulação. Animação. Controle.

AbSTRACT

Systems for level control of liquids in tanks are widely used in industrial processes. Numerous configurations may be encountered in practice, for example, systems with only one tank (where a material is accumulated to be processed) and systems with coupled tanks (in series or in cascade, where the material of a tank is mixed with material present in another tank). Regardless of the system, the dynamic fluid level in the tanks is obtained from the mass balance of the system, ie, the level of liquid in the tank varies according to the difference of mass entering and leaving the tank. As building an educational system of tanks (pilot plant), although relatively simple, can be economically unfeasible (since many kits are needed, especially if we want different users to use it in the same time), one option is to use a software simulator. However, to be maintained the visual aspect, which is very important for the learner, the simulator must not only present the dynamics of the liquid level in tanks, but also present a system animation, which are the main objectives of this research. So, in this article is presented a simulator, developed in MATLAB environment, in which the results of simulation have such characteristics.

Keywords: Coupled tanks. Model. Simulation. Animation. Control.



1 Introdução

Um dos processos de controle mais importantes nas unidades industriais é o de níveis de líquidos em tanques (CAMpoS; TEIXEIRA, 2006). De fato, as primeiras aplicações de controle com retroalimen-tação datam do desenvolvimento, pelos gregos, de mecanismos de controle de nível de líquidos através de boias, por volta de 300 a.C. Atribui-se ao grego Ktesibios, em Alexandria, no Egito, a invenção do relógio de água, apresentado na Figura 1. Nele, uma boia controla o nível de água em um recipiente em cuja base há um orifício. Mantido o nível de água deste recipiente constante, a vazão no orifício também o é. outro reservatório coleta a saída de água do orifício e assim seu nível cresce proporcionalmente ao tempo. Uma boia com um cursor, nesse reservatório, indica o tempo sobre uma escala linear (FACCIN, 2004).

Um lampião de óleo inventado por philon em aproximadamente 250 a.C. usava um regulador de boia para manter constante o nível do óleo combus-tível. Heron de Alexandria, que viveu no primeiro século d.C., publicou um livro intitulado Pneumática, que ressaltava algumas formas de mecanismos de nível de água usando reguladores de boia (DoRF; BISHop, 2001). portanto, sistemas de controle de nível de líquidos são estudados há bastante tempo, e ainda continuam sendo estudados, devido a sua grande aplicação na vida do homem.

Figura 1 – Relógio de água.

Fonte: FACCIN, 2004.

Sistemas de níveis de líquidos são importantes processos com diversas aplicações, principalmente na indústria química, petroquímica, nuclear e de celulose (GoSMANN, 2002). Na literatura técnica, o controle de nível tem sido usado com propósitos educacionais, na forma de kits didáticos, devido à fa-cilidade de construção dos modelos físicos e ao apelo visual para os estudantes (BAUCHSpIESS; GUIMA-RÃES; GoSMANN, 2003).

Apesar das vantagens de ter um modelo físico ou uma planta piloto para apresentar as características de operação de um determinado sistema, tais mode-los podem ter um custo elevado, o que os torna im-praticáveis em determinadas realidades econômicas. Uma forma de contornar esse problema é a utilização de simuladores de modelos matemáticos. Segundo Soderstrom e Stoica (1989), modelos matemáticos de sistemas dinâmicos são utilizados em várias áreas e aplicações como meio de entender e descrever a realidade. No entanto, no mundo real, um modelo é sempre uma simplificação da realidade.

Diversas plataformas de programação, como o MATLAB (MATHWoRKS, 2007), Scilab (BAUDIN, 2010) e Mathematica (MATHCoRE ENGINEERING AB, 2009), podem ser utilizadas para o desenvolvi-mento de modelos matemáticos. No entanto, apesar de possuírem muitos recursos, geralmente essas plataformas são utilizadas apenas para resolver as equações que definem os modelos, apresentando os resultados apenas na forma de gráficos de sinais (en-trada, saída, controle, erro e estados do modelo, por exemplo). o uso dessas plataformas pode ser amplia-do para apresentar, além dos sinais, uma animação gráfica do modelo.

Com o objetivo de auxiliar os alunos do Curso Superior de Tecnologia em Automação Industrial do IFpB – Campus Cajazeiras, foi desenvolvido o simu-lador de um sistema de nível de líquidos em tanques apresentado neste artigo. Tal sistema pode ser con-figurado para simular um, dois ou três tanques aco-plados, podendo operar tanto em malha aberta como em malha fechada (com controle on/off ou pID). Além dos gráficos das alturas de nível nos tanques, uma animação dos tanques também é apresentada na tela do simulador, de forma que ele tenha o mesmo apelo visual que teria um modelo físico real.

2 Descrição do sistema

Diversos tipos de sistemas industriais necessitam de um controle de nível de líquido em suas plantas.



desligadas. As demais válvulas e bombas do sistema são consideradas inativas ou permanentemente des-ligadas. Assim, o líquido armazenado em um reserva-tório é bombeado através de uma bomba submersa (B

1) com vazão (q

i1)para dentro do tanque, e escoa

pela válvula V1

com vazão qo1

para outra etapa do sistema, ou seja, retorna para o reservatório.

Figura 3 – Sistema com um tanque.

A variação do volume de líquido no tanque pode ser obtida por meio do balanço de massa no sistema, isto é, pela diferença entre as vazões de entrada e de saída, respectivamente,

dV1

dt= qi1 qo1

(1)

Se o fluxo na válvula de saída for laminar (núme-ro de Reynolds menor do que 2000), a relação entre a vazão e a altura do nível de líquido será linear e dada por (oGATA, 2003):

qo1 = k1h1 (2)

onde qo1

e h1 são, respectivamente, a vazão e a altu-

ra do nível de líquido em regime permanente, e k1

a constante da válvula.

No caso do fluxo ser turbulento (número de Reynolds entre 3000 e 4000), a relação entre a vazão e a altura do nível de líquido, em regime permanente, será quadrática (oGATA, 2003):

qo1 = k1 h1 (3)

Tais sistemas podem ser constituídos por apenas um tanque ou por diversos tanques acoplados em várias configurações. Uma vez que desejamos simular tanto o caso de um tanque simples como o caso de tan-ques acoplados, a planta que iremos implementar, apresentada na Figura 2, pode ser configurada para ambos os casos através do fechamento ou abertura das válvulas (V

xy) e das bombas (B

i). Nesse caso, é

possível configurar o sistema de três formas:1. Um tanque simples;2. Dois tanques acoplados em série;3. Três tanques acoplados em série.

Figura 2 – Configuração física do sistema de tanques acoplados.

Fonte: Baseado em Gosmann, 2002.

3 modelagem matemática

A modelagem de um sistema de níveis de líquidos pode ser realizada utilizando algumas simplificações para que as equações pertinentes possam ser apli-cadas. Dentre elas, pode-se citar a consideração de que a água é incompressível e que a perda de carga nos dutos que transportam a água é nula. Como há a conservação da água, pois todas as entradas e saídas de água em cada tanque fazem parte do modelo, pode-se dizer que a variação no volume de um tan-que em certo intervalo de tempo é igual à soma das vazões de entrada menos as vazões de saída (MELo; BERNARDES, 2006).

A seguir são apresentados modelos para um tanque simples e para 2 e 3 tanques acoplados.

3. 1 Tanque simples

Configurações de sistemas com controle de nível de apenas um tanque, como mostrado na Figura 3, são frequentemente encontradas em caixas d’água de edifícios. para configurar o sistema apresentado na Figura 2 para apenas um tanque, consideramos que apenas a válvula V

1 e a bomba B

1 são disponí-

veis para o operador, ou seja, podem ser ligadas ou



onde:

>=<−

=01000,1

)(xxx

xsign (7)

é a função que determina em que direção o fluxo estará escoando entre os tanques (MELo; BER-NARDES, 2006; RAMoS; WENSE, 2008; oLIvEIRA, 2009).

Figura 4 – Sistema com dois tanques acoplados.

3. 3 Três tanques acoplados

para o sistema completo mostrado na Figura 2, ou seja, com três tanques acoplados, pode-se ter entrada de líquido nos três tanques, por meio das bombas B

1 , B

2 e B

3 , descarte de líquido pelas vál-

vulas V1 , V

2 e V

3 , além de vazões entre os tanques

pelas válvulas V12

e V13

. Assim, o modelo completo para configuração com três tanques acoplados, con-siderando todos os componentes ligados, é dado por:

dh1dt

= qi1A

sign(h1 h2 )k12A

h1 h2

k1A

h1

(8)

dh2dt

= qi2A

+ sign(h1 h2 )k12A

h1 h2

+sign(h2 h3)k23A

h2 h3k2A

h2

(9)

Na prática, a maioria dos processos apresenta um fluxo turbulento. Assim, considerando-se que a área do tanque (A) é constante (tendo este geral-mente uma seção transversal circular ou retangular) e substituindo a Equação (3) na Equação (1), obtemos a equação dinâmica do nível de líquido no tanque, em malha aberta:

dh1dt

= qi1A

k1A

h1(4)

3. 2 Dois tanques acoplados

o modelo dinâmico que descreve a altura do nível de líquido em um tanque é bem simples, apesar de ter uma característica não linear devido a ter sido considerado um fluxo turbulento. No caso de sistemas com dois tanques acoplados, como o apresentado na Figura 4, a complexidade do sistema é aumentada, já que pode haver entrada de líquido nos dois tanques, por meio das bombas B

1 e B

2 , e, além do líquido

escoar pelas válvulas de saída dos dois tanques (V1

e V2) com vazões q

o1 e q

o2 , respectivamente, ainda

existe um fluxo com vazão q12

entre os tanques, pela válvula V

12 .

Nota-se que a direção do fluxo entre os tanques irá depender da diferença entre as alturas dos níveis de líquido nos dois tanques. Isto é, se h

1 > h2 , o fluxo

será do tanque 1 para o tanque 2; o contrário ocorre se h

2 > h1 . Como no sistema com apenas um tanque,

a variação do volume de líquido nos tanques pode ser obtida por meio do balanço de massa no sistema,

dh1dt

= qi1A

sign(h1 h2 )k12A

h1 h2

k1A

h1

(5)

dh2dt

= qi2A

+ sign(h1 h2 )k12A

h1 h2

k2A

h2

(6)



dh3dt

= qi3A

sign(h2 h3)k23A

h2 h3

k3A

h3

(10)

As Equações (8) a (10) representam matema-ticamente o modelo completo para o sistema com três tanques acoplados, considerando todos os com-ponentes do sistema (bombas e válvulas) ligados. Assim como no caso de dois tanques acoplados, ao desligarmos qualquer um dos componentes, teremos um modelo mais simples.

4 Simulações

Antes de desenvolver o simulador do sistema de tanques, foram realizadas simulações em malha aberta e malha fechada (com controladores on/off e pID) no MATLAB (MATHWoRKS, 2007). para realização das diversas simulações, os valores dos parâmetros utilizados são apresentados na Tabela 1.

Tabela 1 – Descrição dos parâmetros dos modelos.

Símbolo Descrição Valores

A (cm2) Área dos tanques 150

ki (cm2,5/s) Constante das válvulas 8,2094

qin

(cm3/s) vazão de entrada nos tanques 25

hmax

(cm) Altura máxima do tanque 30

Como nesse projeto há o interesse didático de apresentar ao usuário do simulador diferentes re-presentações (equações diferenciais, espaço de es-tados, função de transferência, diagrama de blocos) do mesmo sistema, além dos scripts de código, os modelos também foram implementados no Simulink (MATHWoRKS, 2007), conforme apresentados nas Figuras 5 e 6. os resultados obtidos, apresentados nas Figuras 7 e 8, são os mesmos, independente-mente da representação matemática utilizada.

Figura 5 – Modelo no Simulink para o sistema de dois tanques em malha aberta.

h2

h1

h2

h1t

q1_in

h1

h2

Tanque 1

Scope2

q1_in

Constant

Clock

Figura 6 – Modelo no Simulink para o sistema de um tanque em malha fechada.

Figura 7 – Resultados de simulação para o sistema de dois tanques em malha aberta.

0 200 400 600 800 1000 12000

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Tempo (s)

Altu

ra (c

m)

Sistema de Nível de Líquidos em Tanques

h1

h2

Figura 8 – Resultados de simulação para o sistema de um tanque em malha fechada (Kp=10).

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

5

10

15

20

25

30

Tempo (s)

Altu

ra −

h (c

m)

Sistema de Nível de Líquidos em Tanques em Malha Fechada

KI=10

KI=1

KI=0.1



5 Descrição do simulador

o MATLAB (MATHWoRKS, 2007) é amplamen-te utilizado para a simulação de sistemas, sejam eles lineares ou não lineares, no domínio do tempo ou da frequência. Além da obtenção das dinâmicas do siste-ma para os casos apresentados, o MATLAB também foi utilizado para implementar uma interface com a animação gráfica da variação dos níveis de líquido nos tanques (LIRA; TRIGUEIRo; SILvA, 2012).

De forma a facilitar a configuração do sistema, o simulador foi dividido em diversas telas, cada uma com uma funcionalidade específica. Na Figura 9 é apresentada a tela principal do simulador, na qual o operador escolhe, por meio de radio buttons, as seguintes opções:

1. Tipo do sistema:a. Um tanque simples;b. Dois tanques acoplados;c. Três tanques acoplados.

2. Tipo do modelo:a. Não linear;b. Linear.

3. Representação do modelo:a. Equação diferencial;b. Espaço de estados;c. Função de transferência.

Figura 9 – Tela principal do simulador.

Essa tela contém, ainda, seis botões cujas fun-ções são descritas a seguir:

Setup: abre a tela de configuração do sistema;Controle: abre a tela de configuração do tipo de

controle do sistema;

Reset: reinicializa o sistema para a configuração inicial;

Análise: abre a tela de configuração de análise;Simulação: abre a tela de configuração de simu-

lação;Sair: fecha o simulador.

Na segunda tela, apresentada na Figura 10, são realizadas as seguintes configurações do sistema:

1. Bombas:a. Estado: ligada ou desligada;b. vazão.

2. válvulas:a. Estado: ligada ou desligada;b. vazão.

3. Altura dos tanques;4. Área dos tanques;5. Estado inicial dos tanques.

Nota-se que, como na tela principal (Figura 9) foi selecionado um sistema com dois tanques acoplados, na tela de configuração do sistema (Figura 10) estão desabilitados para configuração os componentes relativos ao terceiro tanque, ou seja, B

3 , q

i3 , V

3 ,

V23

, qo3

, q23

, A3 , h

3max e h

30. Na Figura 10 também

pode-se verificar que a válvula , apesar de estar habi-litada, não está selecionada, e assim a mesma estará fechada permanentemente durante a simulação do sistema para este exemplo.

Figura 10 – Tela de configuração do sistema.

Um outro ponto a destacar é que cada compo-nente do sistema pode ter seus dados modificados independentemente dos demais: q

i1 = 25 cm3/s

e qi2 = 15 cm3/s, h

1max = 40 cm e h

2max = 20 cm,



1. operação:a. Malha aberta;b. Malha fechada.

2. Referências;3. Tipo de controle:

a. on/off;b. pID.

4. Configuração do controlador.

Figura 14 – Tela de configuração do controlador.

Assim como na configuração do sistema, na con-figuração do controle são indicadas telas de adver-tência, mostradas nas Figuras 15 e 16, que informam ao usuário quando ele insere um valor inválido para a referência e ganhos do controlador, respectivamente.

Figura 15 – Tela de alerta: referência do tanque.

Figura 16 – Tela de alerta: ganho do controlador.

A tela de configuração do controle, apresentada na Figura 14, contém, ainda, os botões Salvar, Reset e Sair, com as mesmas funcionalidades descritas para a tela de configuração do sistema.

h10

= 10 cm e h20

= 5 cm, conforme apresentado na Figura 10.

Como forma de evitar valores inválidos nas va-zões, alturas e estados iniciais do sistema, três telas de advertência, mostradas nas Figuras 11, 12 e 13, respectivamente, são apresentadas ao operador quando ele digita um valor inválido. Dessa forma, evita-se que um valor negativo (para a altura de um tanque, por exemplo) seja utilizado nos cálculos da di-nâmica do sistema, pois fisicamente não há nenhum sentido, apesar de ser matematicamente possível.

Figura 11 – Tela de alerta: vazão das bombas e válvulas.

Figura 12 – Tela de alerta: altura do tanque.

Figura 13 – Tela de alerta: estado inicial do tanque.

A tela de configuração do sistema, apresentada na Figura 10, contém, ainda, três botões cujas fun-ções são descritas a seguir:

Salvar: salva os parâmetros ajustados para a configuração do modelo;

Reset: reinicializa os parâmetros do modelo para a configuração inicial;

Sair: fecha a tela de configuração do sistema.

Na tela de ajuste da configuração do controle, apresentada na Figura 14, são realizadas as seguin-tes configurações:



A tela de simulação, apresentada na Figura 17, contém as seguintes funcionalidades:

Salvar dados: escolhe se deseja salvar os valores dos parâmetros do modelo e os sinais de entrada, saída e controle para análises futuras;

Nome do arquivo: escolhe o nome do arquivo no qual os dados serão salvos;

Período de simulação: indica o intervalo de tem-po em que o sistema será simulado;

Animação: abre a tela de animação do sistema;Simular: realiza a simulação do sistema, salvan-

do os dados em um arquivo, ou no workspace, sem apresentar a animação do sistema;

Reset: reinicializa a tela de controle para a confi-guração inicial;

Sair: fecha a tela de simulação do sistema.

Figura 17 – Tela de simulação.

A última tela do simulador, apresentada na Figu-ra 18, mostra ao usuário o comportamento dinâmico do sistema, assim como os sinais de controle e de altura do nível do líquido nos tanques.

A tela de animação, apresentada na Figura 18, contém as seguintes funcionalidades:

Iniciar: inicia a simulação do sistema;Reset: reinicializa a tela de simulação para a

configuração inicial;Sair: fecha a tela de animação do sistema.

Figura 18 – Tela de animação.

6 Conclusões

o uso de simuladores para a aprendizagem de técnicas de controle tem muita importância, já que o estudante pode verificar, de forma rápida, repetitiva e com segurança, a teoria aprendida em sala de aula. Geralmente as simulações são realizadas apenas para determinar os sinais de saída, de controle e erro do sistema, sem apresentar uma informação gráfica do que ocorre realmente, fisicamente, com o pro-cesso. A falta dessa informação torna o processo de aprendizagem mais lento, uma vez que, visualizando o que está ocorrendo com o processo fisicamente, é mais fácil para o estudante notar as influências nas variações dos diversos parâmetros do sistema e dos controladores. Sendo assim, neste artigo foi apre-sentado um simulador de um sistema de controle de nível em tanques, no qual o usuário pode configurar todos os parâmetros do sistema que deseja simular, dos controladores que deseja implementar, e obter, além dos sinais que representam a dinâmica do siste-ma, uma animação da evolução da altura dos níveis nos tanques. Esse simulador poderá ser utilizado na disciplina de Introdução à Automação Industrial (com os objetivos de incentivar e motivar os alunos novatos) e na disciplina de Teoria de Controle (com os objetivos de projetar, simular e analisar um sistema de controle), ambas do Curso Superior de Tecnologia em Automação Industrial do IFpB – Campus Cajazei-ras. Como continuidade deste projeto, pretende-se a implementação física do sistema, de forma que ele possa ser integrado e comparado com o modelo simulado.



SoDERSTRoM, T.; SToICA, p. System identification. Great Britain: prentice Hall, 1989.

AgRADeCImenToS

Ao IFpB – Campus Cajazeiras, pelo financiamen-to via Edital Bolsa pesquisador e Edital Bolsa pIBICT.

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