Sistema de Informação e Gestão dos Laboratórios do...

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Sistema de Informação e Gestão dos Laboratórios do Departamento de Eng.ª Electrotécnica com Tecnologia RFID Fábio Costa e Miguel Varela Projecto Final de Licenciatura em Eng. Electrotécnica e de Computadores Ramo de Electrónica e Telecomunicações 2009 / 2010

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Sistema de Informação e Gestão dos Laboratórios do Departamento

de Eng.ª Electrotécnica com Tecnologia RFID

Fábio Costa e Miguel Varela

Projecto Final de Licenciatura em Eng. Electrotécnica e de Computadores

Ramo de Electrónica e Telecomunicações

2009 / 2010

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Agenda

Objectivos

Etapas de Desenvolvimento

Arquitectura

Módulo BD

Módulo RFID

Integração de Dispositivos

Descrição do Sistema

Conclusões/Desenvolvimentos Futuros2

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Objectivos

Desenvolver um sistema de informação e gestão de

empréstimos disponível via Web

Utilização da tecnologia RFID (Identificação por Rádio

Frequência)

Interacção entre a plataforma desenvolvida e a solução RFID

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Etapas de Desenvolvimento

Estudo do sistema de empréstimos existente

Análise de requisitos para a nova base de dados

Investigação e experiências com o equipamento RFID

Pesquisa de soluções para interacção entre os módulos BD e

RFID

4

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Arquitectura

5

Servidor Oracle 10G

Administrador

Utente 2 Utente 1

(Aluno,

Docente ou

Funcionário)

Tag

RFID

Admin

Plataforma

GestLabs

Leitor RFID

Antenas

RFID

Tag

RFID

Tag

RFIDTag

RFID

Utente X. . .

Service Provider (Web Server)

RTLS – Real Time Locating System

Acesso Remoto

Dados enviados pelos Utentes e Administrador

PC

INTERNET / INTRANET

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Módulo BD (1/4)

Tecnologias utilizadas

HTML (HyperText Markup Language)

CSS (Cascading Style Sheets)

Javascript

PL/SQL

6

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Módulo BD (2/4)

PL/SQL: Páginas dinâmicas

PL/SQL Toolkit e páginas web com conteúdo dinâmico.

Páginas HTML encapsuladas em procedimentos PL/SQL

Permite fazer transacções SQL directamente na base de dados

Acesso controlado aos dados armazenados na base de dados

Utilização de serviços externos à base de dados (envio de Email)7

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Módulo BD (3/4)

Diagrama Entidade-Relação

8

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Módulo BD (4/4)

Funcionalidades

Acesso protegido com diferentes níveis de permissão

Consulta e gestão de informação referente a: Utentes

Materiais

Requisições

Encomendas

Capacidade de: Impressão para papel ou gerar ficheiros pdf

Sistema de gestão de Alertas Alerta de stock mínimo

Alertas via email (SMTP) 9

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Módulo RFID (1/5)

RFID – O que é?

Tecnologia de identificação que utiliza ondas eletromagnéticas

(sinais de rádio) para transmitir dados armazenados num circuito

integrado.

10

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Módulo RFID (2/5)

Constituição de um sistema RFID

11

Aplicações de

Base de Dados

PC Antena RFIDLeitor RFID Tag RFID

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Módulo RFID (3/5)

Classificação de Tags RFID

Autonomia:

Passivas

Activas

Semi-passivas ou semi-activas

Memória:

Read-only (RO)

Write-once, read-many (WORM)

Read-write (RW)12

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Módulo RFID (4/5)

Bancos de Memória – EPC (Electronic Product Code)

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Reserved UserTID

(Tag Identifier)

OID

(CRC + EPC)

Header – Identifica o tamanho, tipo, estrutura, versão e geração EPC.

OID

(CRC + EPC)

EPC Manager Number – Identifica a empresa ou o fabricante do item. Object Class – Refere-se à classe ou categoria do produto. Serial Number – Codifica o número de identificação único do objecto.

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Módulo RFID (5/5)

Equipamento RFID

Leitor UHF LR

Ligação ao PC por USB 2.0

Frequências de operação: 860MHz – 960MHz

Alcance de leitura: Acima de 10 metros (dependendo das tags utilizadas)

Tags suportadas: EPC C1G2 /ISO 18000-6C, ISO 18000-6B

Velocidade de transmissão: acima de 400kbps (C1G2), 40 kbps (ISO 18000-6B)

4 saídas para antenas, com LED indicador em cada porto

Antenas com polarização circular

Tags Alien Higgs3 Worldtag G2 (ISO 18000-6C)

Aplicação controladora do leitor desenvolvida em linguagem C/C++

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Integração de dispositivos (1/5)

Sockets TCP

Interface de comunicação que possibilita a troca de informação

entre dois processos.

Um socket representa um extremo de uma ligação.

Uma ligação é caracterizada por um par de sockets.

São necessários três recursos:

Protocolo de transporte (TCP)

Endereço de rede (Endereço IP)

Número de Porto 15

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Integração de dispositivos (2/5)

Sockets TCP – Modelo Cliente-Servidor

16

INTERNET

(TCP/IP)

CLIENTE SERVIDOR

IP: 193.137.47.16

Port: 2004

1) O servidor aguarda por ligações num determinado porto (escuta)2) O cliente solicita uma ligação (especificando host/porto servidor)

Socket ServerSocket Client

3) O servidor aceita a ligação gerando um socket servidor4) Do lado do cliente é criado um socket cliente5) Canal de comunicação fiável e bidireccional por TCP/IP

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Integração de dispositivos (3/5)

Java no Servidor Oracle

Oracle Loadjava

Permite o carregamento de Java no servidor de base de

dados Oracle.

Função da aplicação Socket Cliente:

Receber o tag identifier (TID) enviado pela plataforma GestLabs,

retornando o nº da antena (que detectou o TID pretendido).

17

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Integração de dispositivos (4/5)

Java no Servidor Oracle

18

Ocorre um

pedido em

GestLabs

É invocada

a função

requester

Função PL/SQL

requester faz correr

o Socket Cliente

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Integração de dispositivos (5/5)

Aplicação Controladora do Leitor RFID

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ANTENA 1: E2003412012F1000ANTENA 2: E200341201321000ANTENA 3: E200341201391000ANTENA 4: E2006003025E8AEA

TID.TXT: E2006003025E8AEA

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Descrição do Sistema

20

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Pronto para Nova

Ligação / Escuta

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Encerra Ligação

Canal de Comunicação

Fechado

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Recebe Nº Antena

Apaga Ficheiro Nº Antena

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Envia Nº Antena

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Apaga Ficheiro TID

Lê Ficheiro Nº Antena

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Cria Ficheiro Nº Antena

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Compara TID’s

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Leitura Tags RFID

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Lê Ficheiro TID

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Cria Ficheiro TID

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Recebe TID

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Envia TID

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Pedido Aceite

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Pedido Ligação

Processo Cliente

AplicaçãoLeitor RFID

Processo Servidor

t

t

t

Escuta

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Conclusões/Desenvolvimentos Futuros (1/2)

Foi desenvolvida uma aplicação capaz de suprir as

necessidades existentes no Laboratório de Electrónica e

Telecomunicações (LET) do DEE, utilizando identificação por

rádio-frequência.

Os testes efectuados comprovam as potencialidades e a

utilidade do sistema.

Os resultados obtidos foram bastante satisfatórios.

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Conclusões/Desenvolvimentos Futuros (2/2)

Utilização do cartão Santander-Totta que possui a tecnologia

RFID para identificação dos utentes.

Implementar um sistema de alertas por SMS.

Criar um sistema de relatórios estatísticos.

Alargar o sistema de permissões.

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Perguntas e Demonstração

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