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porRicardo Jorge

TensorFlow.js – introdução a machine learning

Neste artigo sobre TensorFlow.js – introdução a machine learning, será feita uma introdução a este poderoso Framework para machine learning ( ou Aprendizado de máquina em português ).

Até bem recentemente, apenas começar a escrever sua primeira linha de código de aprendizado de máquina exigia um grande investimento inicial em tempo e dinheiro.

A boa notícia é que para iniciar o aprendizado de máquina, nunca foi tão fácil.

Na verdade, se você está lendo este artigo, significa que já tem as ferramentas de que precisa para mergulhar de cabeça.

Agora você pode aprender a estrutura de aprendizado de máquina TensorFlow diretamente no seu navegador, usando Javascript.

O TensorFlow.js foi lançado no Google I / O 2018.

Executar o aprendizado de máquina no navegador abre um mundo de casos de uso e é uma ótima oportunidade de usar Javascript para aprender sobre os conceitos e estruturas de aprendizado de máquina.

Dando os primeiros passos

Tudo que você precisa para executar o Tensorflow.js é seu navegador WEB.

É fácil perder de vista toda a conversa sobre transpiladores, empacotadores e demais ferramentas, mas tudo que você precisa é um navegador da WEB para executar TensorFlow.js.

O código que você desenvolve localmente é o mesmo código que você poderá enviar aos usuários para executar em seus navegadores.

Se você é novo no Javascript ou se já faz um tempo desde que escreveu qualquer código de front-end, algumas das mudanças recentes nas linguagens podem confundi-lo.

Um pouco da história do Javascript

À medida que nossas expectativas para os aplicativos da web aumentaram na última década, o ecossistema de front-end explodiu em complexidade.

A linguagem Javascript, em particular, amadureceu muito como linguagem de programação, adotando uma série de mudanças com visão de futuro para a linguagem, enquanto continua a oferecer suporte a uma das maiores bases de usuários de qualquer linguagem de programação.

Novas alterações nas especificações da linguagem Javascript são referenciadas com acrônimos como ES5, ES6, ES2015, E2016.

ES significa ECMAScript e Javascript é baseado neste padrão. 5 e 6 eram tradicionalmente usados ​​para se referir a versões do padrão, mas hoje em dia os anos são usados ​​para maior clareza.

Nem todos os navegadores WEB suportam da mesma forma as várias versões de ECMAScript e alguns problemas de compatibilidade podem ocorrer.

Por que os modelos de código em JavaScript

Muitos modelos foram implementados em Python porque Python é uma escolha popular entre cientistas de dados e tem o melhor suporte em termos de funções.

No entanto, a ampla adoção do aprendizado profundo ( deep learning ) em todos os tipos de aplicativos atraiu desenvolvedores de diferentes origens em linguagens de programação.

Além disso, as práticas de implementação de modelos tornaram-se mais bem compreendidas e amplamente disponíveis, permitindo que mais desenvolvedores construam seu próprio modelo que se adapta melhor a sua aplicação.

Felizmente, o TensorFlow foi projetado para oferecer suporte a diferentes vinculações de linguagem, em particular, programação Python, C, R, JavaScript e Java ™.

Como cada linguagem oferece seu próprio conjunto de vantagens, os desenvolvedores têm seus motivos para escolher a linguagem de programação.

Portanto, é importante permitir que os desenvolvedores permaneçam com seus ambientes de programação familiares, em vez de exigir que eles aprendam uma nova linguagem.

Por que APIs de alto nível ?

Codificar um modelo em uma API de alto nível permite que você seja mais produtivo, concentrando-se no design de alto nível e evitando as porcas e parafusos da implementação de baixo nível.

O código é muito mais curto e fácil de ler e manter.

O que são os Tensores ?

Os tensores são os principais blocos de construção do TensorFlow.

Eles são contêineres de dados n-dimensionais. Você pode pensar neles como arrays multidimensionais em linguagens como PHP, JavaScript e outras.

O que isso significa é que você pode usar tensores como valores escalares, vetoriais e matriciais, uma vez que são uma generalização deles.

Cada tensor contém as seguintes propriedades

  • rank – número de dimensões
  • shape – tamanho de cada dimensão
  • dtype – tipo de dados dos valores

Conclusão : TensorFlow.js é um Framework que permite inúmeras possibilidades e neste artigo foi feita apenas uma breve introdução, deixando links para materiais que podem ser consultados para uma experiência mais completa sobre este assunto.

É importante conhecer e saber que existem várias opções, quando o assunto é “aprendizado de máquina”.


Material consultado :

Hello World with Tensorflow.js

Coding a deep learning model using TensorFlow.js

Getting Started with TensorFlow.js

Introduction to Tensorflow.js and Machine Learning


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porRicardo Jorge

Tarifa Branca – conheça antes de usar

Neste artigo sobre Tarifa Branca – conheça antes de usar, será apresentado um estudo feito ao longo de 9 meses utilizando a modalidade Tarifa Branca da ANEEL.

Após este período de testes, a unidade consumidora retornou para a tarifa convencional.

A modalidade Tarifa Branca é uma opção para o consumidor de energia elétrica que pode pagar por tarifas diferentes, conforme o horário do dia e o dia da semana, além de alguns feriados nacionais.

Observação : a Tarifa Branca não altera o consumo, mas cria faixas diferenciadas de cobrança pelo uso da energia.

O medidor de consumo

Para utilizar Tarifa Branca, é necessário que exista um medidor que possa registrar o consumo nos diferentes horários do dia e também nos fins de semana e feriados nacionais.

No caso deste estudo, o medidor instalado foi o da figura abaixo.

Medidor de energia
Medidor de energia – Imagem do site do fabricante

Este medidor tem a possibilidade de leitura remota por parte da empresa de Distribuição de energia e também tem 2 indicadores luminosos ( LEDs ) que piscam conforme 1 Wh ou 1 varh sejam registrados pela medição.

Infelizmente, no Brasil parece não existir interesse em divulgar estas opções que permitiriam ao consumidor acompanhar o consumo e assim, melhor utilizar a modalidade Tarifa Branca.

Com a Tarifa Branca, é necessário coletar 4 medições a cada leitura.

Isto dificulta o trabalho da Equipe de Campo da Distribuidora, porque o medidor pode não estar posicionado de forma a facilitar esta leitura e muitas das vezes, foi necessário permitir a entrada da Equipe, para coletarem as medições feitas.

Aqui fica um ponto de atenção para a ENEL, que deveria equipar os medidores com a possibilidade de leitura remota, sem a necessidade de intervenção manual da Equipe de Campo.

As tarifas e os horários de medição

Cada Estado e Empresa de Distribuição podem ter tarifas e horários diferentes e por isto é importante consultar o site ANEL ( Agência Nacional de Energia Elétrica ) para saber sobre as tarifas e horários de sua região.

No Estado de São Paulo e utilizando a Distribuidora ENEL, as faixas horárias, em maio de 2021, são :

Faixa – dias úteisDesignaçãoPercentual
16:30 – 17:30Intermediário+ 22,28%
17:30 – 20:30Ponta+ 88,01%
20:30 – 21:30Intermediário+ 22,28%
Faixas horárias e acréscimos sobre a tarifa convencional

Faixa – dias úteisDesignaçãoPercentual
00:00 – 16:30Fora de Ponta– 16,10%
21:30 – 23:59Fora de Ponta– 16,10%
Faixas horárias e descontos sobre a tarifa convencional

Para os fins de semana e feriados nacionais, a tarifa Fora de Ponta é utilizada durante as 24 horas do dia.

Um ponto importante é entender que nos dias úteis, a diferença entre Fora de Ponta e Ponta fica próxima a 104,11%, considerando o mês de maio de 2021.

Esta diferença considerou o desconto de 16,10% e o acréscimo de 88,01%, que são os valores extremos mostrados nas tabelas acima.

A Tarifa Branca também sofre os reajustes das bandeiras Tarifárias e isto é mais um fator a ser considerado pelo consumidor.

Abaixo, segue um relatório enviado pela Distribuidora ENEL, sobre o consumo nas 3 faixas tarifárias.

Tarifa Branca Exemplo
Tarifa Branca Exemplo de consumo

Mesmo com o consumo estando concentrado na faixa Fora de Ponta, a média de economia mensal ficou próxima de 7%.


Tarifa Branca – conheça antes de usar

Conclusão :

A real economia varia muito conforme o perfil do consumidor, podendo até mesmo elevar a tarifa mensal.

Será muito difícil conseguir uma redução acima de uns 8% no valor mensal, lembrando que o desconto máximo é de 16% para o Estado de São Paulo, na data desta publicação.

A observância dos horários é fundamental porque qualquer consumo nas faixas Ponta e Intermediário pode gerar uma grande diferença na tarifa mensal, apresentando um resultado muito pior para o consumidor.

Na minha opinião, a ideia da Tarifa Branca é interessante, mas sua implementação proporciona pouco ganho, algumas restrições e grande preocupação para o consumidor.

Para ser atraente, ou o desconto deveria ser maior, ou então os acréscimos na Ponta e Intermediário, serem menores.

É preciso entender e considerar que existe 5 horas de acréscimo nos dias úteis.

Alguns eletrodomésticos como a geladeira / freezer, operam dentro desta faixa das 5 horas de acréscimo, além da própria iluminação residencial, a TV e possivelmente o microondas para a hora do jantar.

Assim como já foi abordado em outro artigo, o uso da Tarifa Branca junto com Energia Solar ou Eólica, pode ser uma fonte adicional de economia para o consumidor, ou até mesmo uma primeira ação para economizar, uma vez que a implantação desta modalidade tarifária tem custo zero para o consumidor.

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Atenção : O material usado para referência e as fotos para ilustração, não representam associação com as marcas, patrocínio, indicação e nem endosso para uso.

porRicardo Jorge

Pare de chamar tudo de Inteligência Artificial

Neste artigo sobre Pare de chamar tudo de Inteligência Artificial, abordaremos o uso algumas vezes exagerado, deste termo tão comum em nosso dia a dia.

Este artigo é uma versão e o artigo original e completo pode ser visto aqui.

Os sistemas de inteligência artificial estão longe de serem avançados o suficiente para substituir os humanos em muitas tarefas que envolvem raciocínio, conhecimento do mundo real e interação social.

Eles estão mostrando competência de nível humano em habilidades de reconhecimento de padrões de baixo nível, mas no nível cognitivo eles estão meramente imitando a inteligência humana, não se engajando profunda e criativamente, diz Michael I. Jordan, um pesquisador líder em IA e aprendizado de máquina.

Jordan é professor do departamento de engenharia elétrica e ciência da computação e do departamento de estatística da Universidade da Califórnia em Berkeley.

Ele observa que a imitação do pensamento humano não é o único objetivo do aprendizado de máquina – o campo da engenharia que está por trás do progresso recente em IA – ou mesmo o melhor objetivo.

Em vez disso, o aprendizado de máquina pode servir para aumentar a inteligência humana, por meio da análise meticulosa de grandes conjuntos de dados, da mesma forma que um mecanismo de busca aumenta o conhecimento humano organizando a web.

O aprendizado de máquina também pode fornecer novos serviços aos humanos em domínios como saúde, comércio e transporte, reunindo informações encontradas em vários conjuntos de dados, encontrando padrões e propondo novos cursos de ação.

“As pessoas estão ficando confusas sobre o significado da IA ​​nas discussões sobre tendências tecnológicas - que existe algum tipo de pensamento inteligente nos computadores que é responsável pelo progresso e que está competindo com os humanos”, diz ele. “Não temos isso, mas as pessoas estão falando como se tivéssemos.”

Afinal, Jordan deveria saber a diferença. O IEEE Fellow é uma das maiores autoridades mundiais em aprendizado de máquina.

Em 2016, ele foi classificado como o cientista da computação mais influente por um programa que analisou publicações de pesquisa, informou a Science.

Jordan ajudou a transformar o aprendizado de máquina não supervisionado, que pode encontrar estrutura em dados sem rótulos preexistentes, de uma coleção de algoritmos não relacionados a um campo intelectualmente coerente, explica o  Engineering and Technology History Wiki.

A aprendizagem não supervisionada desempenha um papel importante em aplicações científicas onde há uma ausência de teoria estabelecida que possa fornecer dados de treinamento rotulados.

As contribuições de Jordan renderam-lhe muitos prêmios, incluindo o Prêmio Ulf Grenander em Teoria Estocástica e Modelagem da American Mathematical Society deste ano (2021). No ano passado, ele recebeu a medalha IEEE John von Neumann por suas contribuições para o aprendizado de máquina e ciência de dados.

Nos últimos anos, ele tem a missão de ajudar cientistas, engenheiros e outros a compreender todo o escopo do aprendizado de máquina.

Ele diz acreditar que os desenvolvimentos no aprendizado de máquina refletem o surgimento de um novo campo da engenharia.

Jordan traça paralelos com o surgimento da engenharia química no início de 1900 a partir dos fundamentos da química e da mecânica dos fluidos, observando que o aprendizado de máquina se baseia em décadas de progresso na ciência da computação, estatística e teoria de controle. Além disso, diz ele, é a primeira área da engenharia humano cêntrica, voltada para a interface entre as pessoas e a tecnologia.

“Embora as discussões de ficção científica sobre IA e superinteligência sejam divertidas, elas são uma distração”, diz ele. “Não tem havido foco suficiente no problema real, que é construir sistemas baseados em aprendizado de máquina em escala planetária que realmente funcionem, agreguem valor aos humanos e não ampliem as desigualdades.”

Esclarecendo a Inteligência Artificial

Em 2019, Jordan escreveu “Artificial Intelligence – The Revolution Hasn Happened Yet”, publicado na Harvard Data Science Review.

Ele explica no artigo que o termo IA é mal compreendido não apenas pelo público, mas também pelos tecnólogos.

Na década de 1950, quando o termo foi cunhado, ele escreve, as pessoas aspiravam a construir máquinas de computação que possuíssem inteligência de nível humano.

Essa aspiração ainda existe, diz ele, mas o que aconteceu nas décadas que se seguiram é algo diferente.

Os computadores não se tornaram inteligentes “per se”, mas forneceram recursos que aumentam a inteligência humana, escreve ele.

Além disso, eles se destacaram em recursos de reconhecimento de padrões de baixo nível que poderiam ser realizados em princípio por humanos, mas com grande custo.

Os sistemas baseados em aprendizado de máquina são capazes de detectar fraudes em transações financeiras em grande escala, por exemplo, catalisando assim o comércio eletrônico. Eles são essenciais na modelagem e controle de cadeias de suprimentos na manufatura e na área de saúde.

Eles também ajudam corretores de seguros, médicos, educadores e cineastas.

Apesar de tais desenvolvimentos serem chamados de “tecnologia de IA”, ele escreve, os sistemas subjacentes não envolvem raciocínio ou pensamento de alto nível.

Os sistemas não formam os tipos de representações e inferências semânticas de que os humanos são capazes.

Eles não formulam e perseguem objetivos de longo prazo.

“Em um futuro previsível, os computadores não serão capazes de se equiparar aos humanos em sua capacidade de raciocinar abstratamente sobre as situações do mundo real”, escreve ele. “Precisaremos de interações bem pensadas de humanos e computadores para resolver nossos problemas mais urgentes. Precisamos entender que o comportamento inteligente de sistemas de grande escala surge tanto das interações entre os agentes quanto da inteligência dos agentes individuais. ”

Além disso, ele enfatiza, a felicidade humana não deve ser deixada de lado ao desenvolver tecnologia. “Temos uma oportunidade real de conceber algo historicamente novo: uma disciplina de engenharia centrada no homem”, escreve Jordan.

A perspectiva de Jordan inclui uma discussão revitalizada do papel da engenharia nas políticas públicas e na pesquisa acadêmica.

Ele ressalta que, quando as pessoas falam sobre ciências sociais, parece atraente, mas o termo engenharia social parece pouco atraente.

O mesmo vale para a ciência do genoma versus engenharia do genoma.

“Acho que permitimos que o termo engenharia diminuísse na esfera intelectual”, diz ele.

O termo ciência é usado em vez de engenharia quando as pessoas desejam se referir à pesquisa visionária. Frases como “apenas engenharia” não ajudam.

“Acho que é importante lembrar que, apesar de todas as coisas maravilhosas que a ciência fez pela espécie humana, é realmente a engenharia - civil, elétrica, química e outras áreas da engenharia - que aumentou mais direta e profundamente a felicidade humana.”

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porRicardo Jorge

COVID-19 Dados Reflexões e Estatísticas

Neste artigo sobre COVID-19 Dados Reflexões e Estatísticas, teremos uma abordagem diferente dos demais artigos já publicados neste Blog.

É claro que todos nós já percebemos o impacto mundial causado por esta pandemia do coronavírus, mas desejo aproveitar este espaço para colocar alguns dados coletados dos sites About Corona e WHO (OMS) onde é possível avaliar o status do Brasil, perante outras nações no que diz respeito a esta pandemia.

Espero que isto possa contribuir para melhor entendermos porque tanto se fala sobre este vírus, mas também percebermos que ainda há muito por ser feito, mesmo no âmbito mundial.

COVID-19 um pouco de história

Em 31 de dezembro de 2019, a Organização Mundial da Saúde (OMS) foi alertada sobre vários casos de pneumonia na cidade de Wuhan, província de Hubei, na República Popular da China. Tratava-se de uma nova cepa (tipo) de coronavírus que não havia sido identificada antes em seres humanos.

Uma semana depois, em 7 de janeiro de 2020, as autoridades chinesas confirmaram que haviam identificado um novo tipo de coronavírus. Os coronavírus estão por toda parte. Eles são a segunda principal causa de resfriado comum (após rinovírus) e, até as últimas décadas, raramente causavam doenças mais graves em humanos do que o resfriado comum.

Ao todo, sete coronavírus humanos (HCoVs) já foram identificados: HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63, HCoV-HKU1, SARS-COV (que causa síndrome respiratória aguda grave), MERS-COV (que causa síndrome respiratória do Oriente Médio) e o, mais recente, novo coronavírus (que no início foi temporariamente nomeado 2019-nCoV e, em 11 de fevereiro de 2020, recebeu o nome de SARS-CoV-2). Esse novo coronavírus é responsável por causar a doença COVID-19.

A OMS tem trabalhado com autoridades chinesas e especialistas globais desde o dia em que foi informada, para aprender mais sobre o vírus, como ele afeta as pessoas que estão doentes, como podem ser tratadas e o que os países podem fazer para responder.

A Organização Pan-Americana da Saúde (OPAS) tem prestado apoio técnico aos países das Américas e recomendado manter o sistema de vigilância alerta, preparado para detectar, isolar e cuidar precocemente de pacientes infectados com o novo coronavírus.

Dados obtidos do site : PAHO

Reflexões sobre saúde e qualidade de vida

É importante entender que, embora o coronavírus seja um assunto muito divulgado nas Redes Sociais e na mídia em geral, existem muitos outros focos de atenção que deveriam estar em nossos radares, durante e após esta pandemia.

Imaginar que basta tomar a vacina e tudo voltará ao normal, parece ser algo distante da realidade para muitas pessoas no mundo.

O motivo é que várias outras ameaças continuarão a existir, mas que são pouco divulgadas ou pouco percebidas, porque não afetam a maioria das pessoas com melhores condições sócio econômicas.

Contudo, isto não significa que não sejam importantes e que não deveriam ser tanto ou mais divulgadas do que a pandemia de COVID-19.

Alguns dados importantes e tristes ao mesmo tempo :

Como podemos ver, em apenas 4 tópicos acima, ainda temos muito com o que nos preocuparmos e também com o que contribuirmos para melhorar.

Usando tecnologia para entender nosso mundo

Como eu mencionei no início deste artigo, elaborei um pequeno “Flow” usando Node-RED para obter dados sobre COVID-19, selecionando alguns países e assim poder comparar com o Brasil.

Conhecer, comparar e entender o que acontece, é o primeiro passo para definir o que pode e deve ser feito.

Cada um, como cidadão, terá sua visão e assim uma forma de contribuição.

Após a execução do “Flow”, o resultado é uma tela similar a que é vista abaixo.

As coletas anteriores podem ser vistas aqui.

Observação : nem todos os países atualizam os dados com a mesma frequência.


Abaixo, segue o “Flow” Node RED usado para estas coletas.

Na versão 3, existem informações adicionais como :

  • Percentual de vacinados, que é obtida do site WHO / OMS.
  • Dados sobre território dos países
  • Informação sobre Renda Per Capita, obtida deste link no site Wikipédia.

Blog atualizado em 24/05/2021

Encontrou algum erro ou tem uma ideia para melhorar o código, envie sua sugestão!


Flow – versão 3

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i < covidLen; i++) {\n        if(msg.payload.data[i].code == countries_code[n]) {\n\n            population = msg.payload.data[i].population;\n            deaths = msg.payload.data[i].latest_data.deaths;\n            percent = (deaths / population) * 100;\n            msg.payload.data[i].percent = percent.toPrecision(2);\n\n            msg.payload.data[i].territory = countries_territory[n];\n            msg.payload.data[i].per_capita = countries_per_capita[n];\n\n            msg.payload.data[i].population = msg.payload.data[i].population.toLocaleString('pt-BR');\n            msg.payload.data[i].latest_data.deaths = msg.payload.data[i].latest_data.deaths.toLocaleString('pt-BR');\n            d_rate = msg.payload.data[i].latest_data.calculated.death_rate;\n            msg.payload.data[i].latest_data.calculated.death_rate = d_rate.toPrecision(4);\n            r_rate = msg.payload.data[i].latest_data.calculated.recovery_rate;\n            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             vaccines = 0;\n            } else {\n                vaccines = vaccines_arr[n];\n            }\n            \n            vaccinated = (vaccinated / population) * 100;\n\n            msg.payload.data[i].vaccinated = vaccinated.toPrecision(2);\n            msg.payload.data[i].vaccines = vaccines.toLocaleString('pt-BR');\n            \n            countries_arr.push(JSON.parse(JSON.stringify(msg.payload.data[i])));\n        }\n    }\n}\n\nmsg.payload = countries_arr;\nreturn msg;","outputs":1,"noerr":0,"initialize":"","finalize":"","libs":[],"x":680,"y":100,"wires":[["ba7a1fef.62ec3","981ebf4a.016de"]]},{"id":"981ebf4a.016de","type":"ui_template","z":"1b35239f.67dcdc","group":"ac573138.1cb5b","name":"Covid-19 - Estatísticas","order":1,"width":"26","height":"16","format":"<style>\ntable {\n  border-collapse: collapse;\n  width: 100%;\n}\n\nth, td {\n  padding: 8px;\n  text-align: left;\n  border-bottom: 1px solid #ddd;\n}\n\ntr:nth-child(even) {background-color: 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Node-RED – apresentação


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porRicardo Jorge

IoT e os dados dos sensores e do CLP

Neste artigo sobre IoT e os dados dos sensores e do CLP, abordaremos o uso adequado destas duas fontes de dados, para obtermos um conjunto poderoso de informações sobre nosso ambiente em operação.

Também poderemos perceber que existem dois caminhos possíveis para uma implementação IoT, sendo um a partir dos dados já existentes, sendo coletados pelo CLP, e os dados complementares, que serão capturados por sensores específicos.

Quando se trata de coletar dados para IIoT, devemos focar na qualidade e também na quantidade.

Necessitamos ter dados que permitam a análise e a tomada de decisões tanto no curto, como também no longo prazo.

Deep Data versus Big Data

Basta pesquisar sobre IIoT e você encontrará muitas informações sobre a utilidade de Big Data e análise preditiva.

De acordo com um artigo da Forbes, “Embora o volume, a velocidade e a variedade que o Big Data oferece possam sem dúvida revelar efeitos importantes que escapam ao olho humano e aos métodos tradicionais de pesquisa empírica, essa é simplesmente a primeira etapa no processo de criação de valiosos insights que derivam de intervenções baseadas em evidências.

Prever resultados é útil, mas explicá-los e compreender suas causas, é muito mais valioso, tanto de uma perspectiva teórica quanto prática.”

O autor, neste caso, estava se referindo aos processos de recursos humanos (RH) em sua obra, mas suas afirmações são tão válidas para o chão de fábrica quanto para o departamento de seleção e recrutamento.

Big Data consiste em capturar as vastas quantidades de dados que já estão disponíveis e analisá-los.

Em outras palavras, olhar para os dados de uma maneira diferente.

Muitos dos dados serão úteis, mas alguns não, e isto também se aplica aos resultados.

Enquanto isto, Deep Data levam essa análise a um nível mais granular.

Ao eliminar dados que não são relevantes para um determinado curso de investigação e focar em fluxos, as tendências preditivas que resultam da análise de dados profundos ( Deep Data ) tendem a ser mais precisas no geral.

Dados dos sensores versus Dados do CLP

Os dados dos sensores, são todos os dados de um sensor específico em uma máquina, considerados dentro de um período de tempo designado.

O sensor é projetado para monitorar algo específico, como uma vibração, que pode dizer ao operador que a máquina está ligada ou desligada.

Esses dados podem ou não ser significativos quando revisados ​​ou analisados.

Um CLP é capaz de extrair uma grande quantidade de tipos de dados que, juntamente com os dados do sensor, fornecem uma imagem mais completa do que está acontecendo em qualquer máquina.

Este CLP pode monitorar entradas e saídas de e para uma máquina e pode tomar decisões lógicas quando necessário, com base na programação.

Por que utilizar os dois conjuntos de dados é o ideal

A chave para análises e resultados de alta qualidade é ser capaz de ter uma plataforma que possa capturar dados profundos do CLP e também os dados dos sensores, que monitoram itens mais específicos que podem não estar disponíveis através do CLP.

Por exemplo, como observado acima, embora um sensor possa fornecer os limites de vibração em uma determinada máquina ou parte de uma máquina, os dados do CLP dessa mesma máquina, podem incluir parâmetros para sinalizar que uma falha está prestes a ocorrer na produção.

Com os dados do CLP, vem a capacidade de controlar as operações, incluindo a sequência de atividades em que uma máquina pode estar envolvida, o correto tempo para certas tarefas ocorrerem e assim por diante.

Quando os dados obtidos pelo CLP, mostram que um desses elementos programados está operando de maneira inadequada, o operador pode responder mais rapidamente do que se tivesse que investigar manualmente um problema de forma isolada.

A lógica interna ao CLP pode ser programada para garantir que os dados retornados correspondam ao estado desejado e que a máquina esteja funcionando em um nível ideal.

Isso gera uma informação mais precisa, do que apenas saber se uma máquina está vibrando ou não.

Ter os dois conjuntos de dados analisados ​​e entregues ao usuário, fornece muito mais informações do que os sensores por conta própria, permitindo ao operador a flexibilidade de coletar os dados necessários em tempo hábil para evitar paralisações dispendiosas e problemas de manutenção.

Em vez disso, o tempo de inatividade planejado e a manutenção preditiva proativa podem ocorrer, aumentando a eficiência e melhorando os resultados financeiros.

Conclusão

Existe mais de uma abordagem e metodologia para implementação de IoT / IIoT em sua empresa e para seu negócio.

Conforme o estágio no qual você esteja, ou até mesmo o nível de investimento possível e desejável, uma abordagem será melhor do que outra.

Caso já tenha CLPs e inversores instalados e queria iniciar rapidamente e com um investimento mínimo, uma opção é fazer o acesso aos dados já existentes nestes dispositivos. Isto será útil para validar seus conceitos e obter as métricas iniciais para um projeto maior e melhor definido.

Qualquer que seja o caminho adotado, o uso de IoT trará, com os devidos cuidados, os resultados esperados.


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porRicardo Jorge

IoT o que fazer após a instalação?

Neste artigo sobre IoT o que fazer após a instalação?, serão abordados os tópicos básicos que devem ser avaliados por quem deseja ter bons resultados através da implementação de IoT.

Inúmeros são os artigos falando sobre a importância e os benefícios de IoT, mas pouco é comentado sobre o que deve ser feito após a implementação de uma solução IoT e principalmente o que deve ser preparado antes da implementação, para que tudo faça sentido e traga os resultados esperados.

IoT está relacionado com sensores e a obtenção dos dados sobre o ambiente onde estes sensores estão ou serão instalados.

De posse destes dados e com as metodologias e ferramentas adequadas, a tomada de decisão será facilitada, ampliada e melhorada.

Leia mais sobre a importância dos sensores, neste outro artigo IoT e os dados dos sensores e do CLP.

É claro que existem dispositivos IoT associados a atuadores, mas os dados são provenientes da quantidade e da qualidade dos sensores existentes em seu ambiente.

Quando falamos sobre metodologia, mesmo algo simples como 5W2H pode ser um excelente ponto de partida.

Não basta acreditar nas promessas que a tecnologia IoT trará para você ou para seu negócio.

Você precisa definir critérios para o antes e o pós implementação.

Você tomaria uma decisão importante, a partir de uma única informação?

Usando 5W2H, podemos definir alguns pontos básicos, como :

  • Who? (Quem?)
    • será o fornecedor e o responsável pela implementação
    • fará a operação deste sistema em minha empresa
  • What? (O quê?)
    • devo monitorar e automatizar em meu ambiente
  • Where? (Onde?)
    • no meu ambiente, devo iniciar a implementação de IoT
    • Você já tem CLPs e inversores que podem ser usados ?
  • When? (Quando?)
    • desejo ter os primeiros resultados desta implementação
  • Why? (Por que?)
    • preciso implementar IoT em meu ambiente
  • How? (Como?)
    • Serão implementados os sensores em meu ambiente
      • Posso utilizar os CLPs existentes
      • Devo instalar sensores “do zero”
    • Treinar minha Equipe e integrar com meu ERP
    • a implementação trará os resultados desejados
    • será feita a gestão de todo o ecossistema de IoT em meu ambiente
  • How Much?(Quanto?)
    • Qual será o ROI e o TCO desta implementação

Na lista acima, temos alguns pontos de partida para nosso estudo, mas estes pontos devem ser ajustados para cada necessidade específica.

time-money

Decisão deveria estar associada a informação!

Para ilustrar a importância dos sensores e, através de uma rápida pesquisa pela Internet, podemos ver que um veículo convencional tem entre 60 a 100 sensores.

Enquanto isso, uma aeronave conta com aproximadamente 50.000 sensores e coleta em média 2.5 terabytes de dados por dia.

Quando implementamos IoT, a coleta de dados será iniciada!

Sendo assim, o tratamento e a análise destes dados, precisam estar definidos desde o início da implementação, sob pena do processo ficar incompleto e não trazer os resultados esperados e possíveis de serem atingidos.

IoT tem total relação com o negócio e com a análise dos dados obtidos e não só com tecnologia, como muitas vezes é visto e divulgado !

Como podemos ver, é preciso estar preparado para coletar e salvar os dados provenientes das várias fontes ( sensores / CLP ), pois eles serão usados para nosso sistema de tomada de decisão.

Em uma fase posterior a coleta, estes dados serão tratados por algum processo de Big Data e serão usados para o controle dos atuadores do ambiente e, melhorando a gestão dos processos produtivos.

Posteriormente, os dados serão integrados com o ERP da empresa, para melhorar a tomada de decisão já no nível do negócio.

E você? Já definiu o que fazer, após a instalação de um sistema IoT em sua empresa?

Deixe seus comentários aqui em nosso Blog.


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Modbus e Profibus os protocolos da indústria

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porRicardo Jorge

Modbus e Profibus os protocolos da indústria

Neste artigo sobre Modbus e Profibus os protocolos da indústria, abordaremos uma parte fundamental da Indústria 4.0, que é a infraestrutura de comunicação para os sistemas de automação e controle.

Conhecendo melhor os meios e os protocolos de comunicação existentes nos controladores utilizados na indústria, poderemos ter uma melhor visão e mais opções para integração dos processos e a possível implementação de IoT em seu ambiente.

Observação : CLP ( Controladores Lógicos Programáveis ) ou PLC ( Programmable Logic Controller ) costumam ser amplamente encontrados na indústria, associados ao controle de processos e já são usados por vários anos.

Os protocolos Modbus e Profibus na indústria.

Introdução :

Vivemos em um mundo multi protocolo e isso provavelmente não mudará tão cedo.

Cada um dos protocolos aqui abordados, Modbus e Profibus, tem seus pontos fortes e fracos.

Conhecer um pouco mais sobre eles, ajudará você a extrair o melhor de cada um, para seu caso de uso.

Uma parte importante é não esquecermos que os dois protocolos podem ser combinados para uma operação conjunta.

Introdução ao Modbus :

Considerando uma linha de tempo, o Modbus é o “avô” dos protocolos de comunicação industrial.

Ele foi originalmente projetado em meados da década de 1970 pela Modicon como uma forma de conectar dispositivos inteligentes com PLCs usando um conceito simples de mestre / escravo.

O termo “simples” é um atributo chave para o Modbus – e também sua maior força.

É fácil de implementar e fácil de usar.

Quando foi introduzido pela primeira vez, era um protocolo proprietário que apenas o Modicon podia usar. No entanto, ele foi publicado posteriormente sem royalties para que qualquer pessoa pudesse usá-lo.

Finalmente, o Modicon o tornou um protocolo aberto.

Quando foi publicado, várias empresas começaram a utilizá-lo, criando diferentes interpretações e modificações da especificação original.

Como resultado, agora existem algumas variações em uso.

O documento de especificação tem menos de 100 páginas, o que é uma boa indicação do baixo nível de complexidade do protocolo.

Em comparação, o documento de especificação do Profibus tem milhares de páginas. O termo “Modbus” normalmente se refere a um dos três protocolos relacionados :

  • O Modbus ASCII foi o primeiro Modbus e é um protocolo serial, normalmente executado na camada física RS-232 ou RS-485. Todos os escravos são pesquisados ​​sob demanda pelo mestre, e há apenas um mestre. O quadro de mensagem pode ter até 252 bytes de comprimento e até 247 endereços são possíveis. O quadro de mensagens e os códigos de função, são muito simples.
  • O Modbus RTU é, na verdade, apenas uma pequena variação do protocolo Modbus ASCII. A única diferença está na codificação dos dados. ASCII codifica a mensagem em caracteres ASCII, enquanto RTU usa bytes, aumentando assim a taxa de transferência do protocolo. Em geral, a RTU é mais popular, principalmente em novas instalações.
  • O Modbus TCP / IP foi adicionado muito mais tarde. Uma maneira simples de pensar sobre o Modbus TCP / IP é imaginá-lo encapsulando um pacote Modbus RTU dentro de um pacote TCP / IP. Há um pouco mais do que isso, mas é essencialmente isso que o Modbus fez. Como resultado, o Modbus TCP / IP também é muito simples de implementar. A desvantagem é que, por usar o protocolo TCP / IP para todas as mensagens, é lento em comparação com outros protocolos industriais Ethernet – mas ainda assim rápido o suficiente para aplicativos de monitoramento.

Como o Modbus opera

Como já foi observado, o Modbus é um protocolo mestre-escravo simples.

O mestre tem controle total da comunicação no barramento, enquanto um escravo só responderá quando for acessado ( solicitado ).

O mestre gravará as saídas e lerá as entradas de cada um de seus escravos, durante cada ciclo.

O protocolo é bastante básico. Não há nenhum requisito adicional para o escravo ou mestre ter um temporizador de watchdog para garantir que as comunicações ocorram dentro de um determinado tempo.

Os dispositivos escravos não “ingressam” na rede. Eles simplesmente respondem sempre que um mestre fala com eles.

Se o mestre nunca fala com eles, eles estão ociosos.

Também não há requisitos para diagnósticos relacionados à saúde do escravo. Se o mestre solicitar dados que não façam sentido para o escravo, o escravo pode enviar uma resposta de exceção.

Porém, se a variável do processo estiver errada ou se o dispositivo tiver problemas de funcionamento, não há nada no protocolo que exija que o escravo relate isso.

Introdução ao Profibus

Se o Modbus é o “avô” dos protocolos, então o Profibus é o jovem atleta – enxuto e rápido.

O Profibus foi projetado na década de 1990 para atender a todas as necessidades de comunicação industrial para automação de fábrica e de processo.

Tal como acontece com o Modbus, existem vários termos associados a este protocolo:

  • Profibus DP
  • Profibus PA
  • Profisafe
  • Profidrive e Profinet.

Uma maneira de visualizar como esses termos se encaixam é pensar no Profibus como um livro com muitos capítulos.

O livro se chamaria Profibus DP (Periférico Descentralizado).

Os capítulos do livro seriam chamados de Profibus PA (Automação de Processo), Profisafe para aplicações de segurança e Profidrive para aplicações de inversores de alta velocidade.

Além disso, haveria um segundo livro dos mesmos autores, denominado Profinet, com muitos capítulos, incluindo Profisafe e Profidrive.

Como o Profibus opera

O Profibus também é um protocolo do tipo mestre-escravo como o Modbus, mas com um protocolo token ring adicional para permitir vários mestres.

Além disso, ao contrário do Modbus, todos os dispositivos passam por uma sequência de inicialização durante a qual eles “entram” na rede.

Cada escravo mantém um cronômetro à prova de falhas. Se o mestre não falar com ele dentro de um determinado limite de tempo, o escravo entrará em um estado seguro; o mestre deve então passar pela sequência de inicialização novamente antes que a troca de dados possa ocorrer.

Isso, em combinação com um temporizador de watchdog no mestre, garante que toda a comunicação ocorra a cada ciclo do barramento com um determinado valor de tempo.

O mestre recebe o token, que lhe dá o controle do barramento. Em seguida, ele trocará dados com cada um de seus escravos e, quando concluído, passará o token para o próximo mestre (se houver).

O requisito de diagnósticos detalhados de cada escravo também está incluído no protocolo. Durante a troca normal de dados, um escravo pode alertar o mestre de que possui diagnósticos, que o mestre irá ler durante a próxima varredura do barramento.

Considerações sobre o uso de Modbus e Profibus

O Modbus é um protocolo muito simples, fácil de usar e compatível com o modem.

No entanto, há uma grande variação no próprio protocolo e em sua definição de camada física, o que pode criar problemas em aplicativos que envolvam vários fornecedores.

Profibus é um protocolo muito robusto que foi projetado para automatizar plantas inteiras.

Funciona extremamente bem em aplicativos de vários fornecedores, com modems e possui diagnósticos detalhados.

Ao conectar um controlador a um dispositivo inteligente em uma configuração ponto a ponto, ou se houver apenas um local remoto, o Modbus é uma solução viável.

Para situações onde há mais pontos, com diferentes fornecedores envolvidos ou onde existe um ambiente sujeito a muito ruído que possa prejudicar a comunicação dos dados, o Profibus é a melhor solução.

Aplicações integradas

Existem aplicações e usos que tem ganho popularidade e também oferece o melhor dos dois mundos.

Um exemplo de tal aplicação é usar Modbus como o transporte de dados entre um controlador mestre / concentrador de dados e utilizar uma estação remota com Profibus.

Um cenário seria a coleta de dados via Profibus que por sua vez, repassa as informações para um sistema de controle usando Modbus.

Os benefícios desse tipo de configuração são significativos.

Do lado Modbus:

  • Suporte fácil para modem ( linha discada, sistemas sem fio e celular )
  • Implementação simples

Do lado Profibus:

  • Saída padronizada e diagnósticos dos instrumentos
  • Camada física robusta
  • Instalação intrinsecamente segura, reduzindo assim os custos de instalação
  • Capacidade de se comunicar com instrumentos de campo através do barramento

As comunicações robustas do Profibus / Profinet e a facilidade de uso em aplicações e, ambientes com muito ruído e / ou de vários fornecedores o tornam um protocolo ideal para todas as aplicações industriais.

O Modbus é fácil de usar em pequenas aplicações e fornece uma boa ligação entre um sistema SCADA e o concentrador de dados.

Conclusão

Ambos os protocolos terão uma vida longa e prospera :

Profibus / Profinet para a maioria das aplicações

Modbus / Modbus TCP / IP para aplicações ponto a ponto.

Complemento

Vários dispositivos e sistemas em um ambiente industrial, podem ter tanto Modbus como Profibus disponíveis e será uma questão de necessidade ou preferência, utilizar um ou outro.

Devido a facilidade de implementação, o Modbus poderá ser um excelente ponto de partida para uma iniciativa Iot ou IIoT, baseada em recursos já instalados e prontos para uso dentro de seu ambiente.

É comum contar com CLPs, inversores e alguns tipos de sensores e atuadores, com Modbus disponível.

Isto facilita, agiliza e barateia uma implementação IoT.


Este artigo é baseado neste link.


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porRicardo Jorge

Conta de luz energia solar e planejamento

Este artigo sobre Conta de luz, energia solar e planejamento, talvez seja um pouco polêmico, mas é fruto de algumas reflexões após utilizar por alguns meses, um pequeno sistema solar residencial que instalei.

É importante esclarecer que antes de instalar meu sistema de energia solar, pesquisei vários artigos e vídeos na Internet.

Contudo, até o momento, não encontrei abordagens práticas sobre a real economia e custo de um sistema de energia solar.

Para sistemas de médio e grande porte, imagino que estudos detalhados sejam feitos, visando obter o melhor resultado em função dos investimentos feitos.

Já nos sistemas pequenos e residenciais, parece existir dificuldade para avaliar os seguinte itens :

  • Objetivo final
  • Otimização pré instalação
  • ROI
  • TCO

Vamos analisar cada um dos itens citados.

Objetivo final

Para qualquer investimento a ser feito, é necessário traçar um objetivo e para quem pretende instalar um sistema de energia solar, o principal objetivo é poder economizar na conta de luz.

As pessoas não instalam apenas porque ouviram falar que é uma onda do momento, seu vizinho também instalou, ou teve a ideia depois de assistir um documentário na TV, ou alguns vídeos na Internet.

Ou seja, não deveria ser algo feito por impulso, mas sim, com muito planejamento e detalhamento de fases.

Também não podemos esquecer que a energia solar só esta disponível durante o dia, através da luz do sol, e para ter máxima captação, em dias com poucas nuvens.

Se você pretende construir um sistema autônomo, sem nunca depender da Concessionária, precisa avaliar com muito cuidado e cautela.

Não é impossível instalar um sistema de energia solar totalmente autônomo, mas os custos podem ser proibitivos para uma residência.

Otimização pré instalação

No momento, a expectativa da vida útil para os painéis solares é entre 20 a 25 anos.

Desta forma, seria lógico que a pessoa que deseja instalar um sistema de energia solar, tenha uma visão de médio / longo prazo.

Somando isto ao item Objetivo Final, precisamos fazer a seguinte pergunta:

Se quero economizar energia, porque não otimizo meus gastos antes da instalação do sistema de energia solar ?

Otimizando antes, é bem provável que o projeto de seu sistema solar ficará mais barato.

Além disto, quando você estiver utilizando a energia da Concessionária, durante a noite ou nos dias nublados, seu consumo também será menor !

Como faço para otimizar meu consumo de energia ?

  • Automação residencial :
    • Ligando / desligando automaticamente equipamentos
    • controlando a iluminação e a temperatura ambiente
    • controlando o sistema de aquecimento central
  • Ajustando sistemas de aquecimento e refrigeração
    • Aquecimento por acumulação
    • Refrigeração baseada em ventilação
  • Equipamentos podem ser substituídos por modelos mais econômicos
  • Repense o uso da energia em sua casa, comércio, empresa. etc.

Observação : A Tarifa Branca não altera o consumo de energia. Existem faixas de desconto e acréscimo no valor da energia elétrica consumida, dependendo do horário do dia e do dia da semana.

Caso esteja pensando em construir ou reformar, você poderá otimizar ainda mais, e até mesmo investir menos nesta otimização.

E se eu não me preocupar com tudo isto ?

Você provavelmente pagará mais pela implantação e pelo uso de seu sistema de energia solar.

Veja os próximos 2 itens de nossa lista.

ROI

O termo ROI em inglês ou Retorno sobre o investimento em português, posto de uma maneira bem simples, é uma forma de avaliar o desempenho de um investimento.

No nosso caso, quanto tempo levará para que o investimento feito na instalação do sistema de energia solar, volte para o seu bolso.

Os itens básicos para implantação de um sistema de energia solar, são :

  • Painéis solares
  • Suportes para fixação dos painéis
  • Controlador de carga ( pode existir mais de um )
  • Baterias ( caso Off-Grid )
  • Inversor – pode ser :
    • Off-Grid ( com bateria )
    • Off-Grid ( sem bateria )
    • On-Grid ( não usa bateria )
  • Cabos (depende muito das distâncias entre os componentes do sistema)
  • Quadro elétrico para interconexão
    • Pode ser necessário homologar o uso junto a Concessionária
    • Pode ser necessário adequar a instalação elétrica existente
  • Sistemas de proteção e comutação
  • Mão de obra para instalação
  • Manutenção periódica
    • Baterias ( caso existam )
    • Painéis – no mínimo precisam ser inspecionados e lavados
      • acúmulo de poeira
      • fezes de pássaros
      • geada / neve

TCO

O termo TCO em inglês ou Custo Total de Posse ( ou Propriedade ) em português, explicado de uma forma bem simples, é a maneira de avaliar o gasto inerente para manter produtos e sistemas em funcionamento.

Quanto maior e mais complexo um sistema, mais provável será ter custos maiores para mantê-lo em operação.

Mais uma vez, otimizar antes, parece ser uma boa ideia !

Com relação ao Custo de Propriedade, talvez o maior valor fique com as baterias.

Existem vários tipos de baterias, mas as mais usadas são as denominadas chumbo-ácido e sua vida útil estimada é de 4 a 5 anos.

Então, durante a vida útil estimada para seus painéis solares, que é de 20 a 25 anos, poderá ser necessário trocar de 4 a 5 vezes, todo o conjunto ( banco ) de baterias.

Nem todos os sistemas são iguais

Quando moramos em grandes centros urbanos, podemos não perceber a real abrangência e importância da energia solar para inúmeras pessoas que moram em locais afastados e com condições econômicas muito diferentes da “realidade” urbana.

Em cenários similares aos da foto abaixo, a instalação é feita e mantida pelos próprios consumidores que, muitas vezes, não estão querendo diminuir a conta de energia elétrica, apenas querem ter acesso a energia elétrica.

Esta energia será utilizada para as necessidades básicas e o sustento de quem more nesta localidade.

Sistema solar rural
Exemplo de um sistema solar em área rural

Conta de luz, energia solar e planejamento – Conclusão

Para economizar na conta de luz, através do uso de energia solar, é preciso um bom planejamento.

Não basta utilizar suas últimas contas de luz para dimensionar e instalar um sistema que ficará em operação por 20 ou mais anos.

Outro fator que parece não ser levado em consideração, é o acompanhamento ( monitoração ) do sistema após sua instalação.

Muitas vezes o usuário não tem informações claras sobre o real desempenho do sistema.

Na maioria dos casos, toda a estimativa é feita na pré instalação.

Sem um acompanhamento posterior, a percepção do ROI e do TCO, ficam prejudicadas.

Este acompanhamento posterior também será fundamental, quando adequações e ampliações forem feitas em um sistema já em produção.

Isto ajudará tanto o usuário como o profissional que atua com energia solar.

Perguntas como :

  • Como está a geração de energia ao longo das estações do ano
    • Considerando dias da semana e horários do dia
  • Como está o consumo de energia ao longo das estações do ano
    • Considerando dias da semana e horários do dia
  • Como minhas baterias estão sendo carregadas e descarregadas
    • A vida útil das baterias é afetada por :
      • ciclo de carga / descarga
      • tensões máximas de carga e mínimas de descarga
  • Caso deseje ampliar seu sistema, onde investir da melhor formar
    • Tenho problemas de consumo
    • Tenho problemas de geração
    • Tenho problemas de acumulação ( caso das baterias )

A energia solar é uma fonte incrível de energia e deve ser melhor utilizada por nós.

Projetos adequados e bem acompanhados, garantem bons resultados, melhoram a vida útil do sistema e maximizam os investimentos feitos.


E você que já tem um sistema de energia solar em sua residencia, conte como tem sido sua experiência.


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porRicardo Jorge

IoT monitorando o consumo de água do planeta

Neste artigo sobre IoT monitorando o consumo de água do planeta, faremos uma reflexão sobre como melhorar o consumo e o uso dos recursos hídricos do planeta, através do uso da tecnologia.

Na direção de um planeta inteligente, temos várias ações a serem tomadas e a preservação da água, é um dever de todos nós.

Poucas vezes paramos para pensar sobre a importância da água em nossas vidas.

Alguns exemplos de uso, são :

  • Irrigação ( agricultura )
  • Fins industriais
  • Geração de energia
  • Mineração
  • Navegação
  • Turismo e lazer
  • Saneamento
  • Abastecimento de nossas casas
ANA_Agua
ANA – uso da água no Brasil

Para mais detalhes sobre o uso da água no Brasil, conheça a Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA).

Precisamos prestar atenção no gráfico acima e refletir que a água da qual falamos, é a chamada água doce, que representa perto de 2,8% de toda a água da Terra, enquanto 97,2% está nos mares.

Enquanto isto, existem milhões de pessoas sem acesso a água potável.

IoT monitorando o consumo de água

A distribuição e o consumo de água precisa ser acompanhada pelos consumidores e também pelo fornecedores.

Do lado dos consumidores, saber da existência de um vazamento dentro de seu imóvel, não é só uma questão de economia e consciência ecológica, mas também de segurança.

Um vazamento pode afetar a estrutura do imóvel e danificar bens de seu proprietário e até de outros imóveis, principalmente no caso de um condomínio vertical.

Alguns estudos mostram que danos causados por vazamento de água tem 12 vezes mais chance de acontecer do que danos causados por incêndio.

A monitoração do consumo também evita surpresas no fim do mês, após o vazamento ter ocorrido por vários dias seguidos, sem ser notado.

Para as empresas fornecedoras, saber sobre a qualidade da água entregue para os consumidores, é vital para o cumprimento de metas definidas por Órgãos Governamentais e Agências de Saúde.

Monitorar a pressão ao longo da distribuição, pode ser um indicador de vazamentos ou de uso indevido.

Desta forma, as principais frentes para o uso de IoT na monitoração de água, são :

  • Qualidade
  • Consumo

Para qualidade, os principais indicadores são :

  • Condutividade
  • Pressão absoluta
  • Temperatura
  • Cloro ativo
  • Turbidez
  • Matérias orgânicas, etc.

Com relação ao consumo, temos :

  • Vazamentos
  • Imprecisão na medição
  • Uso indevido
  • Ineficiência do sistema de distribuição

Existe também o tratamento de água industrial, tanto para seu reuso como para devolver parte dela para rios, lagos, etc..

Para monitoração da água industrial, os principais indicadores são :

  • Condutividade
  • Temperatura
  • pH
  • Nível de oxigênio
  • Turbidez

Um planeta inteligente, pode ser desenvolvido à partir de ideias e soluções simples, que evoluirão conforme a necessidade e os avanços permitidos pela introdução de novas tecnologias.

O investimento em IoT tem mostrado um benefício contínuo para todas as frentes onde é aplicado.


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porRicardo Jorge

Como funcionam as redes 5G – e como elas mudarão os dispositivos IoT

by Davi Gomes @techwarn

A tecnologia de comunicação 5G chegou nos últimos anos causando uma série de debates: de efeitos à saúde humana até espionagem digital internacional, é comum encontrarmos diversas matérias sobre essa tecnologia, mas raramente encontramos alguma explicação real de como é o funcionamento das redes 5G e suas aplicações reais, como os dispositivos de internet of things.

Já podemos adiantar que as ondas eletromagnéticas dessa tecnologia não causam doenças, não prejudicam a saúde e não são ionizantes. Além disso, mesmo diante das polêmicas com países como a China e a gigante Huawei, o Brasil e outros países já começam a receber antenas de 5G e, ao longo dos anos, veremos uma adoção cada vez maior por parte das operadoras e fabricantes de smartphones. Então acompanhe este artigo e aprenda tudo o que precisa saber sobre 5G e suas aplicações.

As redes 5G

A grande promessa das redes 5G para o público é o aumento drástico da velocidade de dados móveis e maior capacidade de suporte para dispositivos conectados. A realidade é que uma rede 5G mmWave pareada com uma VPN brasileira para redução de latência tem o potencial de entregar aos brasileiros uma velocidade maior que a imensa maioria das Wi-Fi domésticas. É por isso que o 5G tem um potencial gigantesco para transformar a realidade das telecomunicações.

Dentro das tecnologias de telefonia móvel, convencionou-se a nomenclatura em gerações: a rede 1G é a tecnologia de telefones analógicos antiga, 2G representa a telefonia digital, a rede 3G comporta tecnologias como a HSDPA que aumentaram a velocidade e o foco em conectividade com a Internet, e a rede 4G popular atualmente, entrega velocidades ainda maiores e maior número de dispositivos ativos. A rede 5G é a nova geração de tecnologia móvel, mas dessa vez, engloba 3 tipos bastante distintos dentro de um mesmo nome, são eles:

  1. Low-band: Propaga seus sinais abaixo dos 2 GHz, faixa que antigamente comportava os canais de TV analógica, hoje inexistentes. As redes 5G low-band possuem velocidade semelhante ao 4G atual, porém, comportam um número muito maior de aparelhos conectados sem sacrificar a estabilidade.
  1. Mid-band: Sinais entre 2 e 10 GHz. Esse espectro já engloba as redes Wi-Fi, Bluetooth e 4G. Desse modo, é possível usar a técnica de DSS para mesclar redes já existentes com repetidores 5G, permitindo que a transição entre antenas e áreas de cobertura seja suave e não apresente interrupções. O 5G DSS é o que temos no Brasil atualmente, enquanto outras tecnologias ainda não são implementadas pelas operadoras.
  1. High-band: Chamada de mmWave, ou onda-milímetro, é o grande carro-chefe das redes 5G. Suas velocidades altíssimas superam a casa dos 200 gigabits por segundo, superando até mesmo redes domésticas de fibra óptica. No entanto, o alcance das antenas é curtíssimo, não superando um quarteirão de distância.

E como as redes 5G afetam a Internet of Things?

Além da vantagem clara de uma velocidade mais alta de downloads em smartphones, e da possibilidade de suportar o número cada vez maior de celulares, as redes 5G têm o potencial de transformar as aplicações de IoT e acelerar sua adoção.

Até então, aparelhos miniaturizados inteligentes dependem da redução dos transistores e microprocessadores para aumentar sua eficiência, capacidade e desempenho. Mas conforme nos aproximamos dos limites teóricos, está cada vez mais difícil agregar maior poder de processamento em dispositivos cada vez menores. Com redes 5G possibilitando um tráfego altíssimo de dados, o problema está resolvido: um relógio inteligente, por exemplo, pode enviar rapidamente todos os dados para um servidor mais poderoso e receber a resposta em milissegundos.

Já encontramos aplicações parecidas com as tecnologias de cloud streaming para jogos, que realizam a renderização em supercomputadores e entregam o vídeo em tempo real para os usuários, como é o caso do serviço Xcloud que já está disponível no Brasil. Com o 5G, essa tecnologia poderá ser aplicada em qualquer objeto cotidiano, com baixo custo para a infraestrutura de rede.

Além disso, a possibilidade de transição suave entre antenas permite que as redes 5G pavimentem o futuro para carros inteligentes e outros dispositivos que não podem perder sua conexão. Até mesmo dentro do ambiente doméstico, a conexão 5G pode ser uma forma mais rápida de comunicação entre diversos aparelhos inteligentes. Seu smartphone poderia, por exemplo, fornecer sua localização ao retornar do trabalho para que seus dispositivos de IoT em casa iniciassem uma rotina específica, abrindo a garagem, acendendo luzes, ativando o aquecimento, por exemplo.

A integração das tecnologias de miniaturização, 5G e bandas ultra largas para localização de dispositivos e proximidade relativa, será o futuro da internet das coisas e dos dispositivos que marcarão as próximas décadas. Por isso, não deixe de aprender como desenvolver, vender e ter sucesso com IoT.



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