As inovações em tecnologias móveis originaram equipamentos de fácil utilização com alta capacidade de processamento, conectividade por diversos protocolos de rede e um uma rica IHM (interface homem-máquina) que proporciona excelente experiência ao usuário. Estas características expandiram os nichos de adeptos à tecnologia, que antes pertencia basicamente ao pessoal ligado à tecnologia da informação.
A representação mais atual e difundida dessas novas tecnologias são os Tablets. Os Tablets são equipamentos multifuncionais comandados por um sistema operacional que permitem a instalação de ferramentas de software para uso doméstico, recreativo e profissional. Possuem uma IHM sensível ao toque (touch ou multi-touch), conectividade por WiFi, Bluetooth, GPS, cartões de memória e recursos de áudio e vídeo. Elegantes e funcionais, rapidamente conquistaram novos usuários e despertaram o interesse de empresas de tecnologia a desenvolver software aplicativos para agregar valor a estes produtos. Os Tablets mais conhecidos atualmente são o iPad da Apple, com o sistema operacional próprio chamado iOS e o Samsung Galaxy Tab, com o sistema operacional Android da Google.
Usabilidade, mobilidade e baixo custo são características que tornam os Tablets a alternativa ideal ao usuário que busca flexibilidade para executar ações a qualquer instante ou até substituir computadores pessoais, notebooks e netbooks. Os softwares disponíveis para os Tablets são conhecidos como aplicativos ou simplesmente “apps”, disponíveis em lojas virtuais mantidas por cada fornecedor de sistema operacional: Android Market para Android e App Store para Apple.
Além dos Tablets, os Smartphones mais difundidos também utilizam os mesmos sistemas operacionais citados, sendo compatíveis com os aplicativos dos Tablets equivalentes. Modelos como o iPhone da Apple e Galaxy S da Samsung podem prover as mesmas funcionalidades dos Tablets, mas com uma interface com o usuário mais limitada devido ao seu menor tamanho de tela. Em contrapartida, cabem na palma da mão ou bolso.
A alta conectividade dos Tablets com redes TCP/IP os torna candidatos a serem ainda agentes integradores de informação do mundo online de monitoramento com redes e sistemas corporativos (ERP, MES, LIMS, PIMS, etc) a fim de prover uma visão total do processo para o usuário.
Um dos componentes de soluções para automação industrial é o sistema de supervisão SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), que centraliza e comanda valiosas informações sobre tudo que está ocorrendo no processo supervisionado. Operadores e supervisores que fazem uso deste sistema necessitam ser notificados rapidamente sobre qualquer ocorrência ou evento importante para tomar a decisão certa no tempo certo. Alguns sistemas SCADA disponibilizam módulos acessíveis remotamente via internet/intranet para estações desktop ou até para acesso via celular, limitando-se em alguns casos a somente visualização sem poder executar ações remotas.
Informação, notificação e operações remotas foram combustíveis para que provedores de soluções oferecessem soluções SCADA que fizessem uso do potencial do Tablet dentro de um ambiente profissional.
Sistemas SCADA para supervisão móvel
Ao pensar em levar todo o potencial de um sistema SCADA para uma arquitetura móvel (Tablet ou Smartphone) é importante lembrar que o poder computacional disponível nesses dispositivos não é comparável ao disponível para arquitetura PC, portanto nem todas as funcionalidades estarão disponíveis. Não há um padrão a ser seguido quando se decide qual funcionalidade vai ser externada, cabendo ao desenvolvedor mapear o que pode ser útil nas mãos do operador.
Topologia de aplicação com sistemas móveis
Em um ambiente industrial podemos tipicamente diferenciar três importantes categorias de rede contendo equipamentos e sistemas que interagem entre si para sincronizar informações e permitir uma visão transparente de tudo que está ocorrendo. Ver Figura 1.
Figura 1 – Topologia típica de redes em um ambiente industrial
A rede de campo é responsável por dar visibilidade aos dados provenientes de sensores que estão medindo grandezas em um ambiente de supervisão. Equipamentos com conectividade TCP/IP usam essa rede para disponibilizar esses dados para a rede de automação, onde consumidores, como o sistema SCADA, os coletam e publicam para bancos de dados presentes na rede corporativa e que posteriormente serão consumidos por usuários em suas estações locais ou remotas.
Dentro desta topologia, os Tablets entram como consumidores de informação e atuadores remotos, conectando-se à rede de automação para acessar equipamentos e tornar-se ferramenta para usuários que antes só acessavam informações a partir de suas estações. A mobilidade dos Tablets proporciona ao operador a oportunidade de acompanhar o andamento de seu processo longe de sua posição de trabalho, permitindo acompanhar alarmes, reconhece-los, ver gráficos e até atuar sobre os equipamentos.
Além de conectarem-se à rede de automação, os Tablets também podem conectar-se à rede corporativa para acessar bases de dados de seu negócio através de sistemas como ERP, MES, LIMS, PIMS, etc.
Funcionalidades
- Suporte a múltiplas aplicações: Uma aplicação de supervisão é a representação de um processo real, físico, em um meio lógico, porém também operacional. Em uma arquitetura PC, podemos desenvolver uma aplicação grande o suficiente para comportar todas as fases de um determinado processo industrial. Para sistemas móveis, o ideal é subdividir essa aplicação em partes para não sobrecarregar os recursos e manter uma boa resposta do sistema.
- Autenticação de usuários: Permitir o acesso remoto a um processo industrial é uma ferramenta preciosa para o operador, pois à medida que ele é informado do que ocorre ele pode usar a mesma ferramenta para disparar alguma ação corretiva. Porém, essa pode representar um risco, pois as ações remotas poderiam ser executadas por terceiros. A autenticação de usuários é uma funcionalidade essencial para proteger as aplicações remotas e minimizar o risco de sua utilização.
- Conexões: o sistema móvel poderá se conectar remotamente a equipamentos ou sistemas através de algum protocolo industrial baseado em TCP/IP como Modbus TCP, EthernetIP ou algum protocolo proprietário utilizado por equipamentos ou sistemas fechados.
- Tags: os tags são representações de dados lidos de registradores nos equipamentos supervisionados. Esses tags podem representar informações em alguns formatos como booleanos, inteiros, floats, data hora. Um tag especial com recurso de geo-localização permite ao usuário informar seu posicionamento em um mapa através da latitude e de longitude.
- Telas: as telas são representações em sinótico do processo real que está sendo supervisionado. As limitações em tamanho da IHM do Tablet fazem com que a tela no dispositivo móvel seja mais objetiva e contenha informações importantes como leitura de valores dos tags, exibição de alarmes e gráficos.
- Alarmes: os alarmes são essenciais para o controle dos limites de operação estabelecidos no processo. Em dispositivos móveis, o sistema de alarmes deve atuar como complemento e não substituir o sistema de alarmes local. As notificações podem ser realizadas via e-mail e devem permitem reconhecimento por parte do operador para garantir que as ações previstas sejam tomadas.
- Fórmulas ou scripts: o módulo de fórmulas é uma ferramenta importante em um sistema móvel, pois permitirá construir condições mais ricas para a configuração de alarmes e exibição de objetos nas telas.
- Audit Trail: esta ferramenta registra eventos e ocorrências ocorridas durante a supervisão. Escrita de valores em tags, ocorrência de alarmes, queda de conexão, são exemplos de informações importantes que devem estar registradas e acessíveis caso seja necessário auditar a operação do sistema.
Sistemas móveis disponíveis para Android e iOS
Nas lojas virtuais da Apple e do Google é possível encontrar aplicativos que acessam redes de campo por protocolos TCP/IP. Entre eles encontramos alguns com funções de um SCADA e outros que apresentam algumas possiblidades de atuações remotas como visualizações e leitura e escrita de registradores. Abaixo selecionamos alguns desses aplicativos e listamos algumas funcionalidades para fins de comparação.
A oferta de aplicativos SCADA para os Tablets e Smartphones mais populares do mercado ainda é pequena e os já disponíveis ainda apresentam recursos limitados. Uma forte ampliação da oferta é esperada ao longo dos próximos anos, somando-se à crescente oferta de versões móveis para os sistemas de gestão de negócios e operações. Dificuldades na integração entre aplicativos instalados nos dispositivos móveis são esperadas.
Exemplos de telas de aplicações de sistemas móveis
Em aplicações de Supervisão e Controle, a funcionalidade de notificação e reconhecimento de alarmes se destaca por sua importância e adequação a plataformas móveis. Aproveitando os mecanismos de notificação visual, táctil e sonora existentes nos Tablets, ocorrências são facilmente identificadas e rapidamente reconhecidas, mesmo com o operador fora de seu posto de trabalho, reduzindo o tempo de correção e contribuindo para o aumento na disponibilidade do sistema.
A visualização das variáveis supervisionadas e controladas em gráficos de tendência permite ao operador o acompanhamento da operação do processo a qualquer momento e em qualquer local da planta, contribuindo para a garantia da qualidade, redução de perdas e ações anteriores a falhas em potencial.
A forte interação dos sistemas móveis (Tablets e Smartphones) e ferramentas de mapas online viabilizam a identificação geográfica dos tags. Este recurso de Localização é particularmente útil e didático em aplicações distribuídas em uma grande área, típicas em grandes plantas industriais, saneamento, logística, entre outras. Com o uso do GPS interno ao dispositivo e o acesso à Internet, os tags supervisionados podem ter suas coordenadas geográficas determinadas e apresentadas sobre um mapa ou imagem de satélite em sua exata localização, facilitando o acesso e a tomada de decisão baseado na localização do tag de interesse.
As figuras abaixo apresentam telas de Alarmes, Tendência e Localização, respectivamente, de um sistema SCADA rodando em Tablet Android.
Atualmente NOVUS oferece aos seus clientes o SuperView Mobile Lite, um sistema simples que permite telas gráficas, alarmes, leitura e escrita em dispositivos Modbus TCP. Esta aplicação poderá ser encontrada na página da NOVUS dentro do Android Market pelo endereçohttps://market.android.com/details?id=br.com.superview.mobile.lite.
Acompanhe as novidades sobre supervisão móvel nos sites www.superview.com.br e www.novus.com.br.
Sistemas móveis SCADA são viáveis e estão em fase de amadurecimento em todos os aspectos. Estudos da empresa Forrester Research prevêm que serão vendidos mais Tablets do que PCs nos EUA em 2013.
Essa forte tendência nos leva a crer que corporações deverão investir em novidades em um período curto de tempo. Alinhado a esta previsão, espera-se que empresas de telefonia e governos invistam na disponibilidade de internet para maioria da população.
Até o momento é difícil determinar desvantagens no uso desta tecnologia em aplicações de supervisão, pois ela complementa tecnologias já existentes. A falta de padronização para sistemas móveis pode ser uma barreira inicial para que o consumidor opte pelo sistema mais aderente às suas necessidades. Isto pode ser minimizado fazendo uso das versões gratuitas para testar e escolher antes de comprar.
