A automatização do processo de inventário em armazéns é uma necessidade para garantir a eficiência e a precisão dos estoques. A discrepância entre o sistema virtual e a quantidade física de estoque é um problema comum nas empresas, mas pode ser resolvido com o uso de tecnologias como a identificação por radiofrequência (RFID). A utilização de drones equipados com essa tecnologia permite uma identificação mais rápida, precisa e eficiente dos produtos, além de oferecer vantagens em termos de rapidez, precisão e redução de custos em comparação com outros métodos de catalogação. Com a adoção da automatização do processo de inventário, é possível aumentar a eficiência logística, garantir a satisfação do cliente e melhorar a gestão de recursos.
A RFlyD traz uma tem como objetivo a integração de drone, RFID e site proprío para gestão autônomo de um inventario.
Nosso sistema opera com um drone equipado com um módulo que possui um circuito capaz de executar a leitura de tags RFID. Essas tags são lidas por uma antena própria desenvolvida pela nossa equipe, juntamente com um módulo industrial RDM6300, responsável pelo tratamento do sinal. Por meio da ESP (placa de desenvolvimento), exibimos o valor da tag. Posteriormente, a ESP se encarrega de enviar o código da tag via MQTT para o Node-RED, instalado localmente em um computador que compartilha a mesma rede da ESP.
No Node-RED, realizamos uma verificação para determinar se a tag possui cadastro no banco de dados local e, em seguida, alteramos a variável de checagem da tag para "true". Isso permite mostrar no site que a tag foi lida com sucesso. Com essa solução integrada, garantimos um processo eficiente e preciso de leitura de tags RFID e o registro adequado das informações em nosso sistema.
Para executar o projeto como um todo, primeiro é preciso ter executado a instalação correta de todos os repositorios sitados neste readme, sendo eles (Node-red; RFID-MQTT ; SITE; Simulacao). Posteriormente ligue o site seguindo as instruções em Site, reconfigure a ssid e a senha do wifi no codigo da esp em Modulo Desenvolvido, e com isso você sera capaz de ler as tags e verificar suas alterações no site.
Implementação pode ser analisada em
Implementação pode ser analisada em
O drone utilizado para o projeto foi comprado levando em consideração o custo mais acessivel do mercado, o drone escolhido foi o drone Eachine E88 Pro que é um quadricóptero de tamanho compacto, projetado para ser portátil e fácil de transportar. Possui duas câmera HD integrada que permite capturar vídeos e fotos aéreas. O E88 Pro vem com recursos de voo estáveis, como o modo de altitude hold, e também pode ser controlado via aplicativo de smartphone.
O carregador por indução desenvolvido foi elaborado com base em um reator de lâmpada fluorescente e no modelo de antena desenvolvido, composto por um solenoide de duas camadas, cada uma contendo 20 espiras, totalizando 40 espiras no conjunto.
O codigo final embarcado no NodeMCU pode ser baixado atravez do repositorio:
O desenvolvimento do hardware foi realizado utilizando um circuito prototipado na ferramenta CircuitMaker:
- (4) - diodos
- (2) - capacitores de 10uF
- (1) - capacitor de 100uF
- (1) - capacitor de 1.2nF
- (1) - resistor de 10k
- (1) - potenciômetro triplot de 10k
- (1) - regulador de tensão 7805
- (1) - módulo leitor RFID
- (1) - sensor de corrente ACS712-30A
- (1) - módulo ESP NodeMCU-12E
Para facilitar o entendimento, podemos dividir esse circuito em três partes principais, conforme ilustrado na protoboard abaixo:
A primeira parte é o circuito de alimentação, que utiliza o regulador de tensão e uma entrada de bateria para carregar o NodeMCU, o módulo RDM6300 e o sensor de corrente ACS712-30A. Além disso. há duas possibilidade de alimentação do circuito uma com bateria e outra pela ESP via cabo. O funcionamento se mantém o mesmo, visto que a bateria possui tensão de 5V+ e o mesmo circuito é utilizado tanto para alimentar os módulos quanto para alimentar a bateria. A diferença de potencial entre a bateria e o circuito é utilizada para garantir que a bateria só será carregada caso esteja abaixo de 5V. Capacitores de 100uF e 10uF são utilizados na saída e na entrada do regulador para evitar oscilações de tensão.
O segundo circuito é o de chaveamento da antena, onde um relé DPDT Hfd2/003-s é acionado com 3V provenientes de um pino digital do NodeMCU. A antena é configurada para executar o chaveamento entre dois circuitos: o carregador, ao qual é ligada ao neutro e ao regulador de tensão para alimentar as baterias; e o circuito do leitor RFID, onde está conectada diretamente às entradas de antena no módulo e a um capacitor de 1.2nF para efetuar a ressonância com a antena desenvolvida.
Por fim, o terceiro circuito é o de Leitura do RFID, intrinsecamente relacionado ao NodeMCU e ao módulo RDM6300, onde o pino TX é conectado diretamente à entrada digital do NodeMCU, como exemplificado em nosso repositório RFID-MQTT.
O circuito do sensor de corrente pode ser encontrado no repositório ACS712-NodeMCU-12E.
A placa desenvolvida pode ser visualizada abaixo, onde podemos observar o design das trilhas e a disposição dos componentes na placa:
Implementação pode ser analisada em
O banco de dados desenvolvido se deu na utilização do banco de dados PostgreSQL , com a criação de 4 tabelas no banco control, historic, product e product_identification, como mostrado na imgem abaixo:
O banco de dados desenvolvido foi projetado para garantir uma gestão eficiente e precisa dos estoques no armazém. A tabela product permite manter um cadastro completo dos produtos armazenados, incluindo informações relevantes como o tipo de produto, seu custo, nome e descrição. Além disso, a associação de uma imagem do produto facilita a identificação visual e auxilia na organização do espaço.
Por outro lado, a tabela product_identification possui uma chave estrangeira para product e serve para identificar embalagens presentes no armazém. Como várias caixas podem conter o mesmo produto, o product_identification permite diferenciá-las através de um código RFID único para cada uma. Além disso, essa tabela possui um atributo booleano chamado checked, que é utilizado para que o drone saiba se uma caixa foi ou não catalogada.
A inserção da tabela historic no banco de dados fornece um acompanhamento detalhado das atividades no armazém. Essa tabela registra a data e o local onde cada caixa foi colocada, permitindo uma visualização detalhada do histórico de movimentação ao longo do tempo. Isso possibilita o rastreamento das caixas em diferentes momentos e locais dentro do armazém, o que é essencial para uma logística mais eficiente e uma gestão precisa dos recursos disponíveis.
Além das tabelas mencionadas anteriormente, também foi utilizada a tabela control, que desempenha um papel importante ao possibilitar a escolha da funcionalidade da antena presente no hardware. Por meio dessa tabela, é possível definir se a antena funcionará como um carregador (True), utilizando o carregamento por indução, ou como um leitor RFID (False), para identificar e rastrear as caixas presentes no armazém.
Ao combinar essas tabelas em um banco de dados PostgreSQL, a equipe responsável pelo armazém ganha maior controle e visibilidade sobre o estoque, o que resulta em uma operação mais eficiente e uma melhor experiência para os clientes. A automatização do processo de inventário, impulsionada pelas tecnologias como a identificação por radiofrequência (RFID) e a utilização de drones, contribui para a redução de custos, otimização do tempo e aumento da satisfação dos clientes. O banco de dados desenvolvido se torna ainda mais completo com a inclusão da tabela control, integrando todas as funcionalidades necessárias para uma gestão eficiente e precisa dos estoques.
Implementação pode ser analisada em
Implementação pode ser analisada em
 Arthur Coelho Estevão |
 Milena da Silva Mantovanelli |
|---|