Os equipamentos estão nos locais e você está no escritório. Instalamos sensores neles, os conectamos à internet e mostramos as leituras em um programa que abre no navegador. Se a temperatura sair dos limites, uma porta ficar aberta ou a energia cair, o funcionário responsável recebe uma mensagem na hora, e não descobre de manhã pela mercadoria estragada.
Em termos simples: pequenos dispositivos são instalados nos equipamentos e medem continuamente o que importa — a temperatura dentro de uma câmara fria, se uma porta está aberta, se há energia, se o compressor está funcionando. Uma vez por minuto essas medições vão pela internet até um servidor. Você abre um navegador e vê o estado de cada equipamento em cada local.
IoT significa internet das coisas. A ideia é que, em vez de uma pessoa andando com um caderno anotando leituras, os próprios equipamentos as enviam ao software. Para isso não é preciso fazer nada: os dados chegam sozinhos, 24 horas por dia, inclusive à noite e nos fins de semana.
A principal diferença em relação a uma simples tela de números é que o sistema não espera alguém olhar para ele. Ele compara cada medição com a norma que você definiu para aquele equipamento. Se a norma for violada, ele procura no cadastro o funcionário responsável por aquele local e envia a mensagem a ele.
Um exemplo. Em uma câmara de congelados no armazém, −18 °C é o nível permitido. Às 21:04 o sensor informa −16,8 °C. Ninguém está olhando para a tela nesse momento. Quinze minutos depois a temperatura continua subindo — o sistema cria um evento, registra nele o número da câmara, o endereço do armazém, o horário e o valor atual, e envia uma mensagem ao plantonista do armazém. Às 21:33 ele chega e encontra a porta da antecâmara mal fechada. A mercadoria está intacta.
Nenhum equipamento precisa ser trocado. O refrigerador, a máquina de venda, a bomba ou a unidade de tratamento de ar ficam onde estão — acrescenta-se aquilo que lhes falta: sensores, um dispositivo de comunicação e um software em que todo o parque aparece em uma única lista.
Todo projeto começa com três perguntas: o que fisicamente se consegue medir neste equipamento; como os dados vão sair do local e chegar à internet; quem responde por um desvio e quantos minutos tem para reagir. Enquanto a terceira pergunta não tiver resposta, o que se obtém é uma bela tela de números, e não um sistema que evita algo.
| O que está implementado | A que isso equivale |
|---|---|
| A leitura aparece na tela em tempo real | observação |
| A leitura é guardada em um histórico com horário exato | um alicerce |
| Sair da norma é registrado como um evento à parte | um alicerce |
| O evento tem um funcionário específico e um prazo de resposta | monitoramento |
| A resposta do funcionário é registrada e encerra o evento | monitoramento |
A linha passa por duas coisas: um evento tem uma pessoa e tem um prazo. Uma tela mostrando a temperatura atual não salva nada sozinha — enquanto ninguém tiver sido incumbido de olhar, um desvio continua sendo uma linha em um gráfico. Por isso a norma, o responsável, o prazo de resposta e a marcação de encerramento são campos obrigatórios do sistema, e não configurações opcionais.
Os limites do possível são definidos pelo equipamento, e não pelo software: só se pode ler o que ele mede ou o que um sensor consegue medir, e só se pode mudar o que o controlador dele permite. O que está disponível no seu modelo é estabelecido a partir da documentação do fabricante, no diagnóstico.
O caminho inteiro de uma medição — do dispositivo no refrigerador até a mensagem no telefone. Mais abaixo na página cada um desses seis elos é examinado com mais detalhe.
O que é observado: uma câmara fria, um expositor, um freezer, uma máquina de venda, uma bomba, uma unidade de tratamento de ar, uma linha de produção. Cada unidade é cadastrada no sistema como uma ficha própria — o que é, em qual local está, o que diz a ficha técnica dela e quando foi feita a última manutenção.
Os dispositivos que medem. Um sensor é um pequeno aparelho que mede uma grandeza: temperatura, umidade, pressão, corrente, se uma porta está aberta, se há tensão. Um controlador é o cérebro do próprio equipamento: em alguns modelos ele consegue informar para fora suas leituras e códigos de erro, e então sensores adicionais não são necessários. Onde não consegue, instalamos os nossos.
Como as leituras chegam à internet. No local é instalado um pequeno dispositivo de comunicação: ele reúne as medições dos sensores e as envia ao servidor por cabo de internet, Wi-Fi ou chip. Se a internet cair, as medições se acumulam na memória dele e saem quando a conexão volta. O próprio silêncio do dispositivo também conta como alarme.
Onde os dados vivem. Um servidor é um computador em um data center protegido, funcionando 24 horas por dia. «Na nuvem» significa que ele não fica no seu escritório: não há nada para comprar, resfriar ou dar manutenção, e o software pode ser acessado de qualquer lugar. O servidor recebe as medições, as guarda no histórico, as confronta com as normas e transforma um desvio em um evento.
O programa que você vê. Abre no navegador, no computador ou no telefone, com login e senha — sem nada para instalar. Em uma tela: locais, equipamentos, leituras atuais e a lista de desvios em aberto. Equipamentos de marcas diferentes têm todos a mesma aparência.
O resultado de toda a cadeia: uma mensagem a um funcionário específico, gráficos e registros para apuração, relatórios mensais e — onde o controlador permite — a mudança das configurações do equipamento direto do painel.
A frequência de medição e os limites permitidos são definidos separadamente para cada tipo de equipamento, e não como um número único para toda a rede. Um freezer, um expositor refrigerado de pratos prontos e uma câmara fria de armazém diferem tanto na temperatura considerada normal quanto no tempo em que ela pode ser excedida.
A refrigeração é a área em que o monitoramento se paga mais rápido, porque uma violação do regime é invisível a olho nu. Ninguém percebe uma porta encostada durante a noite, e de manhã a decisão já foi tomada por você.
Um exemplo. Em uma sexta à noite o compressor de uma câmara de congelados falha. À noite a mercadoria descongela, no sábado é parcialmente recongelada, e na segunda o lote vai para baixa. Com monitoramento, a mensagem sobre a falha chega às 21:00 de sexta, e o caso termina com uma ligação para a empresa de serviço.
Os equipamentos também variam. Um freezer e um expositor refrigerado de pratos prontos não compartilham nem a temperatura permitida, nem a velocidade com que ela é violada, nem o custo de um erro. Por isso a norma é definida para cada equipamento, e não uma vez para a rede — levando em conta o que é guardado dentro dele.
O que se consegue ler de um equipamento de refrigeração:
O conjunto depende do modelo específico. Se o controlador de fábrica expõe valores e códigos de erro, o sistema os lê diretamente. Se não expõe, instalam-se sensores externos de temperatura, porta e energia. O que está disponível no seu equipamento é determinado a partir da documentação dele, no diagnóstico, e não prometido de antemão.
Por isso as normas são configuradas para o tipo de equipamento e para a mercadoria que está dentro dele. Sem isso as mensagens passam a chegar sem parar, os funcionários param de abri-las — e o sistema trabalha à toa.
Os dispositivos usados nesses grupos são mais ou menos os mesmos. A diferença está no regime permitido, no custo de um erro e em para quem vai a mensagem. A estrutura é idêntica em todos: um equipamento, um local, leituras, normas, eventos, um responsável.
Um ponto sem atendente: simplesmente não há quem perceba que uma porta não fechou ou que um equipamento parou. O equipamento fica em um escritório, uma fábrica ou um coworking, e um funcionário passa lá a cada poucos dias. O monitoramento de temperatura e de porta é aqui a única forma de saber de um problema a tempo.
Temperaturas negativas profundas e uma grande reserva de frio: um desvio se desenvolve devagar e é descoberto pelo estrago de um lote inteiro. Monitoram-se a temperatura, o tempo fora da norma, o funcionamento do compressor e o degelo.
Na área de vendas a porta é aberta dezenas de vezes por turno, então o regime é violado o tempo todo. O que importa, portanto, não é a excursão em si, mas quanto ela dura e com que frequência se repete ao longo do dia.
Um grande volume com várias zonas em temperaturas diferentes: um ponto de medição não descreve a câmara. Instalam-se vários sensores, e a porta e a energia são monitoradas à parte — a parada de uma câmara significa perder todo o conteúdo, e não uma prateleira.
Várias câmaras e unidades em um local, funcionando em turnos e 24 horas por dia. É preciso uma divisão de responsabilidade por zona, um histórico longo e um relatório de cumprimento do regime por mês ou trimestre.
Uma rede de pontos com equipamentos iguais: dezenas de expositores e freezers horizontais em endereços diferentes. O valor aqui está na comparação — onde os desvios se repetem, qual ponto sai do regime de forma sistemática, qual equipamento está para reparo.
Guarda de matérias-primas e de produtos acabados, onde o regime é uma exigência, e não uma conveniência. Além das mensagens, é preciso comprovação: um gráfico de cada câmara por período e registros de quem reagiu aos desvios e como.
Um grupo à parte é formado por equipamentos cujo controlador nunca foi projetado para se comunicar para fora. Eles são conectados com sensores externos: temperatura, porta, energia, consumo de corrente. Há menos dados do que em um equipamento inteligente, mas o essencial — o regime, a porta, a energia e o compressor — fica visível, e esse equipamento aparece na lista comum ao lado dos demais.
Toda leitura vive no sistema de duas formas. A primeira é o valor em si, que é simplesmente guardado no histórico. A segunda é uma regra: com que valor e depois de quantos minutos isso vira um desvio sobre o qual alguém precisa ser avisado.
Um exemplo. Uma temperatura de −16 °C em uma câmara de congelados é sempre guardada, a cada minuto. Mas uma mensagem só sai se ela se mantiver acima de −18 °C por mais de quinze minutos seguidos.
A lista completa do que é lido e monitorado:
Perda de conexão não é um detalhe, mas um alarme pleno. Um dispositivo mudo não significa «sem dados», mas «não sabemos nada sobre este local». A temperatura lá pode estar dentro da norma, ou pode estar subindo há uma hora. Por isso uma perda de conexão cria o mesmo tipo de evento que um alarme de temperatura, em vez de deixar uma lacuna no gráfico.
São quatro níveis, e o nível determina quem o sistema incomoda e como:
Todo local no sistema tem um funcionário responsável, e todo tipo de evento tem sua regra de entrega. O sistema não manda tudo para todos: ele olha em qual local está o desvio, de que tipo ele é e que horas são, e escolhe o destinatário por essa regra.
Se um funcionário não assumiu um evento no tempo previsto, ele passa automaticamente à próxima pessoa da cadeia. À noite, nos fins de semana e nos feriados o destinatário pode ser outro — isso também é configurado de antemão.
O tipo, o equipamento e o local, os horários de início e fim, as leituras no momento em que surgiu, para quem e quando a mensagem foi, quem a assumiu, o que fez e como terminou. Isso basta para apurar um caso por registros um mês depois, e não pelo que o turno lembra.
| Condição | Tempo de espera | Evento |
|---|---|---|
| Temperatura acima do limite superior do regime | 15 min | aviso |
| Temperatura acima do limite | 45 min | alarme |
| Porta aberta ininterruptamente | 5 min | aviso |
| Temperatura subindo com a porta fechada | 10 min | alarme |
| Sem tensão no equipamento | 1 min | alarme |
| O controlador devolveu um código de erro | imediatamente | alarme |
| O dispositivo não se reporta | 20 min | alarme |
| O compressor funcionou mais que o habitual em 24 horas | 24 horas | para manutenção |
Uma tela do sistema; os valores são ilustrativos. A coluna de tempo de espera é quanto o sistema aguarda antes de levantar um alarme. Sem ela, carregar mercadoria, um degelo normal e a limpeza da área de vendas gerariam um fluxo de alarmes falsos, depois do qual as mensagens deixam de ser lidas.
Todo caso segue o mesmo caminho: algo mudou no equipamento → o sistema registrou isso como um evento → um funcionário específico recebeu uma mensagem. As diferenças são apenas a causa e o destinatário.
O que acontece: o sensor informou que a porta foi aberta e, por mais tempo do que o permitido, não informou que foi fechada. O que o sistema faz: cria um evento «porta aberta além da norma» com o número do equipamento, o endereço do local e o horário de início. Quem fica sabendo: o funcionário do ponto — a mensagem mostra há quanto tempo a porta está aberta. O evento não se encerra enquanto a porta não for fechada.
O que acontece: as medições mostram uma alta constante com a porta fechada. O que o sistema faz: registra o desvio com o valor atual e a velocidade da alta. Quem fica sabendo: o responsável pelo local recebe um aviso — a mercadoria ainda está boa e há tempo para reagir. Se a alta continuar, o aviso vira alarme e vai para vários funcionários.
O que acontece: o dispositivo está mudo há mais tempo do que o intervalo permitido. O que o sistema faz: cria um alarme — não «sem dados», mas um alarme: não se sabe o que está acontecendo no local. Quem fica sabendo: os mesmos funcionários de um alarme de temperatura, porque as consequências podem ser as mesmas.
O que acontece: o próprio equipamento devolve um código de falha. O que o sistema faz: registra o código como está e o decodifica a partir da documentação daquele modelo. Quem fica sabendo: o erro aparece na ficha do equipamento junto com o histórico — quantas vezes o mesmo código já veio desse equipamento.
O que acontece: os sinais de necessidade de degelo — um sinal do controlador, horas de funcionamento ou o formato do ciclo de temperatura — saem da norma. O que o sistema faz: cria uma tarefa, e não um alarme. Quem fica sabendo: o funcionário responsável — a tarefa diz qual é o equipamento, em qual local e até quando.
O que acontece: não há tensão no equipamento. O que o sistema faz: cria um alarme com o horário exato da queda; a temperatura continua sendo registrada enquanto o dispositivo de comunicação funciona com a bateria própria. Quem fica sabendo: a mensagem sai na hora — é nela que se baseia a decisão de retirar a mercadoria, e não a de quando chamar um reparo.
Uma tela do sistema; os números são ilustrativos. O que importa aqui não é a mensagem, mas a última linha: o motivo e a duração entram no histórico daquela câmara. Se «porta da antecâmara mal fechada» acontecer mais três vezes no mês, isso aparecerá em um relatório, em vez de ser esquecido junto com o turno.
O sistema é necessário onde equipamentos funcionam sem supervisão constante e uma falha é notada pelas consequências. O conjunto de leituras e o custo de um erro mudam — a estrutura do sistema permanece a mesma.
Se pelo menos três dos cinco pontos combinam com a sua situação, o retorno pode ser calculado a partir das perdas concretas que você já teve em períodos passados — mercadoria baixada, paradas, deslocamentos à toa.
Vending e micromercados: o módulo de telemetria, o software no dispositivo e a coleta de eventos — vendas, erros de mecanismo, temperatura, aberturas de porta, estado dos módulos de pagamento e da conexão — foram construídos por nós e estão descritos na seção sobre página de sistemas de autoatendimento. As demais frentes da lista são o mesmo esquema aplicado a outro tipo de equipamento.
Um parque real quase nunca é uniforme. Em um mesmo local há equipamentos de anos e fabricantes diferentes: alguns têm um controlador capaz de repassar dados para fora; outros têm um controlador que não fala; e outros não têm nada além da parte elétrica.
Daí o quadro de sempre: quatro programas para quatro tipos de equipamento, cada um com seu login, suas denominações de estado e suas notificações. Nenhum deles dá um quadro geral do local, e comparar dois equipamentos de marcas diferentes é totalmente impossível.
O que fazemos em uma situação assim:
O que não declaramos de antemão. Não declaramos suporte a marcas específicas de equipamento e a protocolos industriais antes do diagnóstico. A lista do que se consegue ler e do que se consegue controlar é o resultado do trabalho com a documentação do seu parque e da verificação no local, e não uma linha em uma apresentação. A única coisa respaldada por desenvolvimento já pronto é a camada de vending: nosso próprio módulo de telemetria com drivers MDB e EVA-DTS, descrito na seção sobre página de sistemas de autoatendimento.
Mudar as configurações de um equipamento a partir de um navegador nem sempre é possível. Isso é uma propriedade do equipamento, e não do software, e há três casos:
Isso não se contorna por software. Por isso citamos a lista de comandos disponíveis depois do diagnóstico, e não antes dele.
A mistura de marcas é resolvida não no local, mas dentro do software: para cada tipo de equipamento é escrito um tradutor, e daí em diante tudo é idêntico. Por isso um tipo novo é conectado escrevendo um módulo, e não reconstruindo o painel, as regras e os relatórios.
Controladores capazes de repassar dados para fora; controladores sem essa capacidade; sensores externos; dispositivos de comunicação. Cada um tem seu formato, suas unidades de medida, suas denominações de estado e sua frequência de reporte.
Para cada tipo de fonte é escrito um módulo à parte: ele sabe extrair dados justamente daquela e os converte em um formato interno único. O equipamento não é alterado — quem se adapta é o software. Um módulo assim se chama adaptador.
Unidades de medida idênticas, uma lista de estados, uma descrição idêntica de evento. Depois disso uma câmara fria e uma bomba são descritas na mesma língua, e as regras de norma são escritas uma vez para tudo, e não separadamente para cada marca.
Uma tela para o parque inteiro: locais, equipamentos, leituras, desvios em aberto, histórico, relatórios e comandos disponíveis. Um funcionário trabalha em um programa, em vez de alternar entre quatro.
| Fonte de dados | O que se consegue ler | Controle | Estado |
|---|---|---|---|
| Um controlador capaz de repassar dados para fora | valores, modos, códigos de erro | em parte, conforme a documentação | on-line |
| Um controlador que não expõe nada | por sensores externos | não | on-line |
| Sensores externos em um dispositivo de comunicação | temperatura, porta, energia, corrente | não | aviso |
| Um módulo de telemetria de vending | vendas, erros de mecanismo, temperatura, porta | sim | off-line |
Uma tela do sistema; a composição é ilustrativa. No painel as quatro linhas têm a mesma aparência — a diferença fica apenas nas colunas «o que se consegue ler» e «controle», ou seja, no que a fonte fisicamente permite. Se existe controle é decidido pelo controlador do equipamento, e não pelo software.
O painel abre no navegador com login e senha — como um site comum. Não há nada para instalar, e ele funciona também pelo telefone.
A primeira tela. Contadores no alto: quantos dispositivos estão on-line agora, quantos estão mudos, quantos desvios estão abertos neste momento. Abaixo, a lista de locais, com os equipamentos de cada um; todo equipamento tem um estado indicado por cor (normal, aviso, alarme, off-line) e o valor atual.
A ficha do equipamento abre com um clique em qualquer equipamento. Ela reúne tudo o que se sabe sobre aquele refrigerador ou aquela unidade:
As configurações são feitas uma vez e a partir daí funcionam sozinhas: normas e tempos de espera por tipo de equipamento; responsáveis e regras de entrega de mensagens por local, tipo de evento e hora do dia; papéis de funcionários — quem vê o quê e quem pode o quê; grupos e filtros por local, região e tipo de equipamento.
Por que o histórico é guardado. É cada medição e cada evento, guardados com horário exato e disponíveis a qualquer momento. Ele é necessário para cinco coisas:
Uma palavra à parte sobre gráficos: eles existem para apuração, e não para relatório. Quando aberturas de porta, partidas do compressor e quedas de energia estão marcadas na linha da temperatura, a causa de um desvio se lê na hora — não é preciso alinhar quatro telas diferentes.
Se o controlador não aceita comandos, a seção de controle simplesmente não aparece na ficha. Não há ali um botão morto — para que o turno nunca fique com a impressão de que dá para controlar o equipamento daqui.
Em um único local com cinco refrigeradores qualquer abordagem serve, até um caderno. A diferença começa com cinquenta equipamentos e com quinhentos: a lista deixa de caber na tela, as mensagens se fundem em um fluxo, e o funcionário responsável por tudo deixa de responder por qualquer coisa específica.
Um exemplo. À noite falta energia em um dos pontos. Sem configuração o sistema enviaria trinta alarmes separados — um por equipamento — e todo o resto se perderia nesse fluxo. Com configuração chega uma mensagem: este local, perda de energia, 30 equipamentos afetados.
O que muda conforme o parque cresce:
Uma tela do sistema; os números são ilustrativos. A ordem dos números não é acidental: o que vem primeiro não é o tamanho do parque, mas quantos locais estão neste momento sem observação. Seis dispositivos mudos são seis pontos sobre os quais nada se sabe.
Os relatórios são exportados para arquivo e podem ser gerados automaticamente conforme programação — no primeiro dia de cada mês, por exemplo. Para a camada de refrigeração, um relatório desses serve também como prova das condições de armazenagem do período.
As permissões são concedidas pela mesma estrutura: um funcionário de ponto vê apenas os próprios equipamentos, um chefe de departamento vê todos os locais do tipo dele, um despachante vê o resumo da rede inteira. Visualizar, assumir um evento e controlar remotamente são coisas separadas, e não concedidas em um pacote único.
Sensores e controladores
Transmissão para a nuvem
Um painel único
Mensagens e relatórios
O trabalho principal do sistema se apoia em regras simples: este valor por mais de tantos minutos = esta mensagem para esta pessoa. Isso basta para cobrir situações de emergência, e é por aí que começa toda adoção.
Quando meses de histórico se acumulam, dá para acrescentar sobre eles uma análise de dados. Ela procura não a violação de um limite, mas uma mudança no comportamento habitual de um equipamento específico.
Um exemplo. Um compressor costuma alcançar o modo de operação em oito minutos. Nas últimas três semanas ele precisa de doze. Nenhum limite foi violado e nenhuma mensagem sairia pelas regras — mas o equipamento claramente caminha para uma falha, e é melhor cuidar dele antes que pare em um fim de semana.
Declaramos o limite com clareza. A previsão de falhas é algo que se torna possível sobre dados acumulados, e não uma função que funciona desde o primeiro dia. É preciso histórico não só de leituras, mas das próprias falhas: sem casos reais não há sobre o que treinar um modelo. Por isso, em um projeto, isso é uma etapa à parte, depois de a coleta de dados ter rodado por um período, e não um item da primeira entrega.
Uma frente relacionada é a adoção de inteligência artificial em processos de negócio, onde a mesma abordagem é aplicada a dados de pedidos, chamados e documentos.
Nada disso substitui as regras de alarme: as regras reagem em minutos, a análise trabalha em um horizonte de semanas. As duas camadas são necessárias, e elas são adotadas exatamente nessa ordem.
As etapas vêm exatamente nesta ordem. Pular o diagnóstico é o motivo mais comum de um sistema acabar construído em torno de um equipamento que não expõe os dados necessários.
Um inventário do parque: modelos, controladores, documentação, o que fisicamente se consegue ler de cada equipamento, se os locais têm internet. O produto é uma lista do que está disponível de imediato e do que terá de ser coberto por sensores externos.
Um local e alguns equipamentos: instalação, verificação da troca em um controlador real, ajuste das normas e dos tempos de espera ao comportamento real do equipamento, e não à documentação.
Quem responde por quais locais, quais eventos vão para quem, o que conta como alarme e o que é apenas uma anotação. O escalonamento e a fusão de eventos iguais também são configurados aqui; caso contrário, o fluxo de mensagens desvaloriza o sistema em um mês.
Os locais restantes seguem o modelo comprovado, e novos tipos de equipamento entram como módulos de troca separados. Daí em diante o histórico se acumula e surgem relatórios de período e análise de dados.
Conte quais equipamentos estão instalados nos seus locais, quantos são e sobre quais problemas você fica sabendo hoje apenas pelas consequências. Vamos dizer o que realmente se consegue ler deles, onde serão necessários sensores externos e por onde faz sentido começar o piloto.
