PDAs: CONCEITOS, PROGRAMAÇÃO E APLICAÇÃO

1. VALMOR ADAMI JUNIOR, Meng PDAs: CONCEITOS, PROGRAMAÇÃO E APLICAÇÃO

2. Roteiro • Introdução • Tipos de PDAs -> Computadores de Mão • Mercado • Sistemas Operacionais e Arquitetura • Ferramentas de Programação • Aplicações • Exemplo de Aplicação • Considerações finais

3. PDAs

4. Tipos de Computadores [WEISS, 2002]

5. Palmtop x Computador de mão

6. Computadores de mão • Computadores de mão possuem 2 padrões: • Palm OS e Pocket PC (Sistemas Operacionais) • 2 filosofias: • Palm: dispositivo satélite. Uma “janela” para os dados no PC; • Pocket: pequeno PC;

7. Palm x Pocket PCs

8. Palm x Pocket PCs • Comparação entre Palms e Pocket PCs.

9. Mercado O mercado de PDAs em 2003 e 2004. O mercado de Smartphones cresceu nos últimos anos, evidenciando a convergência tecnológica.

10. Palm OS RAM de armazenamento; RAM dinâmica. Banco de Dados (PDB) é o principal formato de arquivo. Sistemas Operacionais • Pocket PC • Memória de Programa; • Armazém de Objetos; • Suporta vários formatos de arquivos no Armazém de Objetos. • Gerenciamento de Memória:

11. Palm OS Modo “Sleep”; Modo "Doze”; Modo “Run”. Sistemas Operacionais • Pocket PC • Modo "No Power"; • Modo “On”; • Modo “Suspend”; • Modo "Idle”; • Modo “Critical Off”. • Gerenciamento de Energia:

12. Arquitetura • Inicialmente os PDAs eram apenas organizadores pessoas (PIM - “Personal Information Manager”); • Atualmente possuem processadores robustos e representam a convergência de tecnologias, principalmente de comunicação.

13. A ferramenta de desenvolvimento de software • Dois enfoques: • Aplicações têm um tamanho de código mais previsível: • linguagens C/C++ e Java; • a performance poderá ser bem diferenciada; • requer tempo e habilidade; • podendo comprometer a produtividade. • Ferramentas RAD (“Rapid Application Development”): • Visual Basic e LabView; • boa produtividade; • normalmente geram código maior.

14. Aplicações de PDAs • Comerciais: • Otimização no Controle de Estoques e Pedidos; • Automatização de atividades médicas; • Automatização de vistorias e fiscalização; • Automatização de serviços de pesquisa; • Automatização de Força de Vendas; • Automatização do Controle de Manutenção. • Industriais: • HMI; • Parametrização e Monitoramento de Equipamentos.

15. Exemplo de Aplicação • Ambiente Industrial: • a coleta e o controle de informações no chão de fábrica agregam valor aos produtos; • verificar o correto funcionamento dos equipamentos instalados no chão de fábrica e ligados a processos. • softwares para configuração e monitoramento dos equipamentos executados em computadores de mesa e laptops.

16. Cenário Atual • Locais de difícil acesso?! • Acesso rápido aos dados?!

17. Solução

18. Solução • Dispositivos computadores de mão: • acesso à informação em qualquer lugar e a qualquer momento; • dimensões e consumo reduzidos, preços acessíveis e estabilidade de Sistemas Operacionais. • Alguns fabricantes de equipamentos fornecem software de parametrização e monitoramento de equipamentos para PDA • Toshiba, Saftronics, Mitsubishi, Berges Electronic, Allen-Bradley.

19. Saftlink

20. Equipamentos Alvo • Inversor CFW-09 da WEG e Regulador de Tensão GRMP-03 da Grameyer : • protocolo de rede: Modbus; • até 247 equipamentos no barramento RS-485;

21. Protocolo de Comunicação - Modbus • Padrão muito utilizado na Indústria (40% das aplicações [Ward, 2004]);

22. Implementação da Solução • Ferramenta de programação: • Versão em ambas as plataformas (portabilidade); • A versão para PDA deve estar sintonizada com atualizações da versão para IBM-PC. • Sua seleção deve estar pautada: • Na eficiência do código gerado; • No tempo de desenvolvimento; • Na possibilidade de extensão para aplicações: • com banco de dados; • com comunicação sem-fio; • de conexão com sistemas supervisórios (SCADA).

23. A ferramenta de desenvolvimento de software • C/C++: • específicos para cada plataforma. • LabView: • valor para aquisição; • Não é totalmente portável; • Ferramentas baseadas na tecnologia Java: • Multiplataforma • J2ME e SuperWaba.

24. A ferramenta de desenvolvimento de software • SuperWaba selecionado: • caráter financeiro; • a possibilidade de acesso aos códigos-fonte das bibliotecas; • a portabilidade; • a riqueza de recursos para montagem de interfaces com o usuário; • acesso ao hardware do computador de mão.

25. A modelagem do sistema • UML (“Unified Modeling Language” ) • camadas de negócio, aplicação, arquitetura e estrutura. • Casos-de-uso: • Identificação manual de equipamentos na rede; • Identificação automática de equipamentos na rede; • Monitoramento de parâmetros do equipamentos; • Aquisição de dados do equipamentos, com geração de gráficos; • Edição de parâmetros do equipamentos; e • Armazenamento e recuperação de dados em banco de dados.

26. Camada de Negócio Camada de Negócio da Aplicação.

27. A implementação da solução • Janela da rede • Indicação “online” e “offline”; • Leitura “online” dos parâmetros dos inversores para o PDA, salvando-os em arquivo; e • Cópia dos conteúdos dos Parâmetros entre inversores e entre PDA e inversor.

28. A implementação da solução • Janela IHM • Descrição do parâmetro selecionado; • Área de seleção dos parâmetros; • Área de indicação do valor dos parâmetros; • Setor de funções; • Área de informações específicas; • Estado do dispositivo; e • Edição da velocidade de referência.

29. A implementação da solução • Janela de acesso aos parâmetros • permite operar sobre vários parâmetros simultaneamente; • edição “offline” de parâmetros; e • a leitura e monitoração de parâmetros dos inversores de forma “online”.

30. A implementação da solução • Janela de geração de gráficos • o limite de aquisição entre amostra é de 500ms; • Os dados coletados podem ser armazenados em arquivo para posteriormente serem transferidos para outro computador.

31. A implementação da solução • Janela de supervisão • Criação de regras para monitoramento usando conceito de tags.

32. Exemplo

33. Considerações Finais • Capacidade computacional dos PDAs aumenta a cada lançamento. • Crescente necessidade de soluções que utilizam PDAs (mobilidade, conectividade, etc); • Futuro: comunicação sem fio com outros dispositivos (automóvel, aparelhos de som, sistemas de navegação, etc).

34. Referências Bibliográficas [l] Karmens, Daniel Maurício. Palms as HMIs in the Industry. VI Induscon. CDE-15, Joinville/SC, 2004. [2] Guia de Aplicação de Inversores de Freqüência. WEG Indústrias S/A - Automação, 2002. [3] Wilding-McBride, Daryl. Java development on PDAs: building applications for PocketPC and Palm devices. Addison-Wesley, MA, 2003. [4] MODBUS Protocol Reference Guide Rev. J. MODICON, junho de 1996 [5] Sousa, A. H., Ferreira, E. C., "O++: A Visual Object-Oriented Language for Embedded Systems", Proceedings of ISSCI-98: International Symposium on Soft Computing for Industry, Achorage/USA, 1998. [6] G. Booch, J. Rumbaugh, I. Jacobson: The Unified Modeling Language User Guide. Addison-Wesley, MA, 1999. [7] Page-Jones, Meilir. Fundamentos do desenho orientado a objeto com UML. Makron Books, SP, 2001.

35. Obrigado e Boa Noite. Contato: valmor@joinville.udesc.br

36. Protocolo de Comunicação - Modbus • Half-Duplex.

37. Protocolo de Comunicação - Modbus • 2 Modos de Transmissão: RTU e ASCII. • RS232: • Conexão ponto a ponto; • Distância máxima: 10 m; • RS485: • Multiponto; • Distância máxima: 1000m (cabo blindado);

38. Supervisão • Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA). • Permite que um usuário localizado em uma estação mestre possa coletar dados de uma ou mais instalações remotas e enviar instruções de controle, limitadas, para aquelas instalações. [Boyer, 2004]

39. Supervisão • Os softwares para sistemas SCADA manipulam informações ligados ao controle de um processo de manufatura ou de distribuição de insumo. • O protótipo desenvolvido lida, inicialmente, com informações referentes aos equipamentos.

40. Supervisão • Softwares SCADA realizam, usualmente, 5 tarefas básicas: • E/S, Alarme, Tendência, Relatório e Exibição