65ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 2. Ciência da Computação - 17. Ciência da Computação

Desenvolvimento de sistema de navegação robótico com RFID

Samuel Carlos Romeiro Azevedo Souto - Bacharelado em Ciência da Computação, UAG - UFRPE, Garanhuns, PE Emanoel Rodrigues Costa - Unidade Acadêmica de Garanhuns - UFRPE, Garanhuns, PE Arnaldo Sales de Lima Filho - Unidade Acadêmica de Garanhuns - UFRPE, Garanhuns, PE Ramon Santos Nascimento - Unidade Acadêmica de Garanhuns - UFRPE, Garanhuns, PE David Willians dos Santos Cavalcanti Beserra - Unidade Acadêmica de Garanhuns - UFRPE, Garanhuns, PE Alberto Einstein Pereira de Araujo - Prof. Dr. /Orientador - Unidade Acadêmica de Garanhuns - UFRPE, Garanhuns, PE

INTRODUÇÃO:

Interação com o usuário de forma transparente, essa é a tendência das tecnologias recentes. Utilizada pela primeira vez por Weiser em 1991, o termo “Ubíquo” ganhou espaço em diferentes aplicações da computação, se tornando, mais recentemente, um novo sub-ramo desta área do conhecimento. A Computação Ubíqua (UbiComp) ou, mais recentemente intitulada, Computação Pervasiva é o surgimento de um ambiente formado por capacidades computacionais e comunicação integrada com os usuários, de tal forma que se torna invisível para quem a usa (SATYANARAYANAN, 2001). Tecnologias ubíquas, como o RFID (Identificação por Rádio Frequência), têm se destacado nos últimos anos por agilizar envio e escoamento de informações. Capazes de fornecer interfaces de comunicação entre objetos e usuários em diferentes ambientes, Sistemas RFID surgem como alternativa promissora para controle de navegação de robôs móveis. Mesmo encontrando trabalhos que utilizem esta tecnologia para, efetivamente, controlar a navegação de robôs, como as pesquisas de Luimila (2009) e Wei & Chetty (2012), a maior parte da literatura trata do uso do RFID como sistema localizador e não navegador. A presente pesquisa possui como objetivo desenvolver técnicas de controle de localização e navegação robótica através do uso de sistemas de identificação por rádio frequência.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Desenvolver um sistema de navegação para veículos autômatos utilizando RFID.

MÉTODOS:

O experimento foi realizado através da construção de uma plataforma robótica, denominada S.A.N (Sistema Autônomo de Navegação). Tal sistema apresenta, como núcleo de distribuição de informações, o micro controlador arduíno DUEMILANOVE ATMEGA 328. A plataforma funciona através de 3 (três) diferentes módulos, são eles: módulo localizador/navegador (RFID), módulo de comunicação (X-Bee) e o módulo motor. O sistema de identificação por rádio frequência (RFID) é composto por um leitor ID 20 Innovation, uma antena e Tags RFID com protocolo EM4001. Este módulo é responsável por informar ao sistema motor direção e intensidade do movimento da plataforma. O sistema de comunicação possui, como componente principal, o X-Bee. Este é responsável por comunicar todo o sistema robótico com os núcleos de processamento de informações. Tais núcleos são compostos por computadores com processador Core i5-2500 3.3 GHz, 4GB de memória RAM e 1TB de disco rígido (HD). Por fim o sistema motor é composto por um Chip L293D e dois micro motores com caixa de redução de metal de 100:1 HP com uma potência de 3-9V. Tais equipamentos possuem a função de movimentar a plataforma de acordo com as informações contidas nas Tags RFID encontradas, repassadas para todo o sistema através do X-Bee.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

De acordo com medições realizadas em estágios preliminares do experimento, o alcance máximo do sistema RFID utilizado chega a 12 cm, distância aceitável a proposto desta pesquisa. O S.A.N é capaz de se localizar e realizar movimentos utilizando, nada mais, do que informações contida em Tags RFID, processadas por um computador central. Cada uma das partes deste sistema possuem funções distintas, porém entrelaçadas, ou seja, caso um dos módulos deixe de funcionar, a plataforma deixa de realizar movimentos. O funcionamento do sistema robótico segue o seguinte ciclo: em um período inicial, a plataforma está situada sobre uma Tag RFID, neste momento o leitor começa o trabalho de identificação desta etiqueta, os dados colhidos são repassados para um servidor remoto, através do X-bee, e processados. Uma resposta (com as informações de movimento) é repassada para o sistema RFID. Este, por sua vez distribui as informações para o micro controlador arduíno que será responsável por ativar os motores do sistema e, portanto, realizar os movimentos da plataforma. No instante que este movimento chegue ao fim, o S.A.N estará novamente situado sobre uma nova etiqueta RFID fazendo com que o ciclo seja reiniciado. Os movimentos serão finalizados, somente, no momento que a plataforma encontrar uma Tag que contenha informações de parada.

CONCLUSÕES:

Identificação, envio e processamento, estas são as características do protótipo robótico construído. A construção da plataforma envolveu testes diferenciados para cada sistema de software utilizado. A plataforma S.A.N. conseguiu identificar as Tags e o sistema de navegação funcionou bem para pequenos alcances. Foram identificados problemas com relação a troca de informações reduzindo, portanto, a eficácia no momento que analisamos a interação entre o sistema RFID com o módulo motor, porém os impactos observados no sistema, como um todo, foram amenizados graças ao satisfatório desempenho do módulo de comunicação, comandado pelo X-Bee.

Palavras-chave: Sistema RFID, Computação Ubíqua, Plataforma Robótica.