Todos os dias podemos ver mais e mais pessoas com iPhones, telefones baseados no sistema operacional Android ou outros smartphones. De acordo com a pesquisa feita pela Gartner, em todo o mundo, as vendas dos smartphones atingiram a marca de 172,4 milhões de unidades em 2009, um aumento de 23,8% em relação a 2008. Os smartphones não só estão crescendo apenas em popularidade, mas também estão mudando a maneira como vivemos. Nós já não memorizamos números de telefones, pois carregamos uma agenda de telefones no bolso. Nós não perguntamos mais a alguém a direção correta, porque os smartphones possuem GPS com mapas. Estamos conectados vinte e quatro horas por dia através de e-mail, mensagens de texto, e agora até mesmo bate papo por vídeo.
Os Smartphones nos fornecem acesso instantâneo à informação onde nós estivermos.
Figura 1. Quase 200 milhões de smartphones como o iPhone da Apple e como o Android da Google foram vendidos em 2009.
Há também outra inovação no horizonte – os tablets. A Forrester Research prevê que os tablets vão vender mais que computadores nos EUA em 2013. Esta nova classe de dispositivos esta entre os smartphones e os laptops. Similar aos smartphones, eles são conectados à internet com telas sensíveis ao toque, mas eles apresentam a tela com tamanho similar aos laptops. O iPad da Apple foi o primeiro lançamento a começar a ganhar adoção, mas outras grandes empresas como Google, HP, Dell e Cisco anunciaram dispositivos próprios. Como os smartphones, estes dispositivos estão prontos para acabar com as formas tradicionais de fazer tarefas comuns. O iPad, por exemplo, fornece uma abordagem intuitiva para download e leitura de livros, transmissão de programas de televisão via internet, ou leitura de revistas e jornais. Como a tecnologia continua a evoluir e os preços continuam a cair, é só uma questão de tempo para os tablets começarem a serem usados por mais pessoas.
Figura 2. A Forrester Research prevê que os smartphones vão vender mais que computadores nos EUA em 2013.
Com sua capacidade para jogos e para baixar vídeos, os smartphones e tablets são muitas vezes considerados dispositivos para entretenimento, mas eles têm potencial para serem poderosas ferramentas de engenharia. Os Computadores e laptops são comumente usados para tarefas simples como navegar na internet, processamento de textos e jogos. Para engenheiros, por outro lado, são duas das ferramentas mais importantes para desenvolvimento, validação e produção de produtos. Os engenheiros usam os computadores para realizar medições, armazenamento de dados, automatização de testes, realização de análises, criação de relatórios e muito mais. Enquanto a portabilidade e conectividade dos smartphones e tablets os tornam interessantes dispositivos de entretenimento, estas características também estão presentes em alguns casos de aplicações de medição e controle. Engenheiros podem usar smartphones e tablets com sistemas remotos de medição e controle, bem como uma nova plataforma para medições portáteis.
Como a adoção dos smartphones cresce a cada dia, operadoras de telefonia móvel estão construindo uma infraestrutura para fornecer acesso à internet para esses dispositivos praticamente em qualquer lugar. Esta infraestrutura não só oferece as pessoas acesso ao e-mail, a resultados esportivos e a notícias; ela também fornece uma nova maneira dos engenheiros acessarem seus dados de medição em qualquer lugar. Os engenheiros podem carregar um smartphone ou tablet, e essencialmente ter uma interface homem máquina (IHM) para visualizar remotamente e ter o controle dos sistemas em seus bolsos. Eles podem monitorar remotamente os dados, ver o histórico de dados ao longo do tempo, receber instantaneamente alarmes baseados em medições, ou controlar remotamente uma aplicação ou uma sequência de testes.
Uma aplicação em potencial para estes casos é o monitoramento de condição de Máquinas (MCM). A forma mais primitiva de avaliar a condição de uma máquina é através de testes manuais ou inspeção visual. O MCM visa automatizar esse processo, monitorando continuamente o desempenho de uma máquina para prever quando uma falha pode ocorrer, de modo que a manutenção pode ser feita quando for mais rentável. Em alguns casos o custo de uma falha na máquina é mais do que apenas substituir peças. Há também custos acrescidos ao tempo de inatividade da máquina. Por isso é importante diagnosticar o problema o mais rápido possível. Os smartphones e tablets são úteis para sistemas MCM porque eles podem fornecer notificação imediata de uma falha. Usando um dispositivo para ver as medições ao vivo, um engenheiro pode até, potencialmente, diagnosticar o problema remotamente.
Por causa da sua conectividade com a Internet, os smartphones e tablets são grandes ferramentas para visualização de medições remotas. Contudo, seu pequeno tamanho e poder de processamento os torna uma plataforma eficaz para medições portáteis. Hoje, engenheiros podem escolher entre várias opções para medições portáteis, tais como medidores portateis ou data loggers portáteis com displays integrados. Tipicamente, esses dispositivos têm funcionalidades fixas que são definidas pelo fornecedor. Os smartphones e tablets têm potencial para oferecer maior flexibilidade. No futuro, engenheiros poderão ser capazes de se conectar diretamente a um dispositivo de aquisição de dados (DAQ) e escrever softwares específicos para suas necessidades de aplicação.
Figura 3. Os Smartphones tem potencial para substituir medidores portáteis tradicionais para medições portáteis.
Esta ideia de amarrar um dispositivo DAQ à um dispositivo computacional disponível no mercado não é um conceito completamente novo para medições portáteis. Tentativas anteriores, tais como laptops em miniatura, usavam processadores convencionais que consomem muita energia e, portanto, possuem curta duração das baterias. Os PDAs ofereceram maior tempo de uso da bateria e foram úteis para algumas aplicações, mas os processadores de baixa potência limitavam sua funcionalidade.
Os smartphones atuais são uma evolução desses dispositivos. Eles possuem maior poder de processamento do que computadores padrão de 10 anos atrás e podem ser usados para escrever poderosas rotinas de processamento para análise em linha diretamente no dispositivo. Os processadores dos smartphones consomem muito menos energia do que os processadores de PC padrão, por isso, esses dispositivos podem ser utilizados por períodos de tempo maiores. Eles incluem gigabytes de armazenamento de dados oferecendo amplo espaço para armazenamento. A Tecnologia Touch-screen, oferece uma forma intuitiva de interagir com a interface de usuário que pode ser projetada para imitar aplicações específicas como knobs, botões e controles. A evolução dos recursos em dispositivos de computação portátil criou uma plataforma economicamente viável para medições portáteis que excedem a capacidade dos métodos tradicionais.
Um exemplo da necessidade desta funcionalidade adicional são aplicações biomédicas portáteis. O serviço médico de emergência ou os socorristas utilizam ferramentas portáteis para diagnosticar as condições dos pacientes. Estes dispositivos devem ser pequenos o suficiente para implantar em ambulâncias e helicópteros médicos, mas poderosos o suficiente para realizarem o processamento necessário para realizar os diagnósticos e feedbacks inteligentes. Isso é extremamente importante em mercados que possuem tempo crítico e recursos limitados de diagnósticos, como no ambiente militar e na emergência médica. Tecnologias que estão no mercado como os smartphones e tablets ajudam a criar os mais poderosos dispositivos médicos portáteis com custos mais baixos.
Companhias de medição ainda têm que construir um dispositivo de medição que possa conectar-se diretamente a um smartphone. No entanto, tecnologias para desenvolvimento de aplicações para visualização de medições remotas já existem. Atualmente, o enorme crescimento do mercado de smartphones criou uma enorme competição, por isso há varias plataformas para escolher. Cada um tem o seu kit de desenvolvimento de software próprio (SDK) e usam diferentes linguagens de programação. O iOS da Apple, usa Objective C, enquanto o Android da Google usa Java.
Uma maneira para um smartphone ou tablet se comunicar com uma aplicação de medição é usando serviços Web. Estas aplicações geralmente são executadas na web e executam funções simples como retornar um relatório meteorológico ou converter moedas. Por elas serem construídas em protocolos padrão da web (HTTP, XML), elas podem interagir e transmitir os dados com qualquer plataforma PC. O modelo básico inclui o web service e um thin client. O thin client envia uma requisição para o web service, que processa as informações e envia uma resposta.
Para visualização de medições remotas, o web service pode ser implementado de duas formas. A primeira opção é configurar a aplicação de medição para realizar apenas uma aquisição, quando for chamada pelo web service. Neste caso, o smartphone ou tablet dita quando a aquisição ocorre, Esta opção é usual para iniciar medições finitas ou sequências de teste remotamente.
Outra opção é executar a aplicação de medição em paralelo com o web service. Neste caso, as medições irão ser feitas continuamente e o smartphone ou tablet simplesmente lê o valor mais recente de medição. Para configurar isto, a aplicação de medição deve salvar seu último valor em uma variável ou um arquivo e retornar o valor ao smartphone ou tablet. Esta opção requer mínimas alterações no código para uma aplicação de medição já existente e é útil para monitoramento remoto.
Figura 4. Web services podem ser usados para comunicação entre um smartphone ou tablet e uma aplicação de medição.
Realmente construir uma aplicação para um smartphone ou tablet não é um tarefa trivial. A National Instruments tem reconhecido que muitos de seus clientes têm pouca ou nenhuma experiência em programação nessas plataformas. Para ajudar os engenheiros a tirarem proveito desses dispositivos, a NI publicou tutoriais e programas de exemplo sobre o uso de web services para conectar sistemas com smartphones ou tablets. Estes tutoriais ajudam os engenheiros na criação de aplicações baseadas no NI LabVIEW usando web services. Eles também fornecem código de exemplo para construção de aplicações nativas em Apple iOS e Google Android para realizar a conexão com estes web services e com os dados gráficos. Os Engenheiros podem baixar os exemplos na página ni.com/smartphone, onde a NI construiu uma comunidade para usuários contribuírem com seus próprios exemplos e darem sugestões de futuros produtos para smartphones e tablets.
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