IoT e suas aplicações de sucesso #02 – Cadeia do Frio

Neste segundo artigo sobre a Internet das Coisas e suas aplicações de sucesso, falarei sobre os benefícios da tecnologia no monitoramento de temperatura e umidade na Cadeia do Frio (cold chain industry).

Se você chegou aqui através de uma postagem deste conteúdo como anúncio, possivelmente você faz parte da nossa audiência alvo. No final do artigo descrevemos como a MaximoCon pode ajudar a reduzir os custos operacionais do seu negócio e garantir a qualidade dos produtos sensíveis à variações de temperatura.

Cadeia do Frio

A cadeia do frio consiste nos processos de concepção, armazenamento e transporte de produtos sensíveis a reações bioquímicas e microbiológicas associadas a variações de temperatura e ao tempo de exposição. Para assegurar a proteção de produtos como alimentos, vacinas e outros materiais biológicos contra variações que possam comprometer sua qualidade, é necessário garantir o controle da temperatura dos compartimentos de refrigeradores, como congeladores, geladeiras, câmaras e outros.
Sem um monitoramento eficaz das variações, há um grande risco de perdas econômicas com descartes ou redução da qualidade dos produtos. Portanto, é importante garantir o monitoramento constante de medições para tomada rápida de decisões em caso de falha técnica, humana ou institucional.
Grande parte dos refrigeradores comerciais hoje no Brasil são monitorados de forma manual e em intervalos superiores ao ideal, além da propensão à falha humana. Em outros cenários, a atividade é preterida, e em muitos casos, há limitações técnicas, trazendo grandes riscos na garantia da qualidade dos produtos armazenados.

Qual é o papel da IoT?

A Internet das Coisas entra na cadeia do frio para ajudar os gestores de negócios do setor a mitigar perdas e manter a qualidade dos produtos por meio do monitoramento remoto dos refrigeradores comerciais 24 horas por dia, com envio instantâneo de alertas em casos de extrapolação de limites pré-definidos e controle de abertura de portas. Os alertas podem ser enviados por SMS diretamente para os celulares dos responsáveis, por ligação telefônica ou avisos no sistema. Também é possível realizar análises de padrões de variações de temperatura por meio de ferramentas de business intelligence de modo a auxiliar o gestor na tomada de decisões estratégicas.

Casos de Sucesso

Confeitaria na Espanha

Esta confeitaria espanhola produz bolos e massas de diversos sabores em quatro unidades. Eles também possuem uma frota de dez veículos que realizam mais de trinta entregas por dia.
A principal necessidade da confeitaria era garantir a entrega de seus produtos com a qualidade garantida pelo monitoramento da temperatura dos refrigeradores nos veículos durante os percursos.

Recursos utilizados
• Sensores de temperatura
• Monitoramento por GPS

Através de um aplicativo para dispositivos móveis e um web site, a gestão de confiabilidade da confeitaria consegue rastrear os veículos durante todo o percurso e monitorar a temperatura de seus refrigeradores, garantindo a qualidade dos produtos transportados.

A tecnologia pode ser aplicada em qualquer empresa de logística que realize transporte para a cadeia do frio, garantindo a qualidade da mercadoria por meio do monitoramento da temperatura e o rastreamento dos veículos com o auxílio de mapas on-line.

Laboratório no Brasil

Um grande laboratório farmacêutico enfrentava sérios desafios no monitoramento de temperatura de mais de 40 refrigeradores, sempre propenso a falha humana ou técnica.
Antes da implementação da solução IoT, o laboratório contava com registros manuais de leituras de temperatura e umidade, além de um sistema local que registrava temperaturas a cada 30 minutos, mas de forma imprecisa. O laboratório teve que arcar com algumas perdas por falha humana, como aconteceu em uma determinada ocasião, quando perderam um estoque inteiro de vacinas após o desligamento acidental de um refrigerador em um período sem registros de temperatura.
Após a aplicação da solução, todos os refrigeradores são monitorados por meio de registro de leituras de temperatura no sistema a cada 20 minutos. As equipes dos setores recebem os alertas dos mais de 40 refrigeradores via e-mail e SMS e possuem autonomia para verificar não conformidades e tomar decisões necessárias para que as temperaturas dos equipamentos retornem para suas faixas normais. Desde a execução do projeto, não houve nenhum registro de perdas.

Conclusão

Com dispositivos IoT bem calibrados que realizam leituras precisas de temperatura e umidade em intervalos curtos e regulares enviando essas leituras para um sistema local ou na nuvem, é possível garantir que sempre será possível realizar medidas preventivas, assegurando a qualidade dos produtos armazenados.

Caso tenha se interessado na tecnologia para o seu negócio, a MaximoCon lançará em breve uma solução IoT completa para a cadeia do frio com dispositivos de alta tecnologia desenvolvidos para monitorar, medir e alertar os gestores aonde quer que estejam.

Se você quer saber mais sobre o lançamento do nosso produto, entre em contato conosco por qualquer um dos meios de comunicação que oferecemos:

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E-mail: leonardo@maximocon.com

Referências bibliográficas para este artigo:
http://www.sensorweb.com.br/blog/cadeia-do-frio-importancia-alimentos/
https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Cadeia_de_frio
https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Frigorífico
http://www.libelium.com

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IoT e suas aplicações de sucesso #01 – Agricultura

Muito se discute sobre a tecnologia empregada na IoT, como as opções de conectividade, autonomia de bateria, tamanho das placas e outros aspectos técnicos, mas pouco se fala sobre seu uso no mundo real. A Internet das Coisas é mesmo isso tudo?

Nesta série de artigos falarei sobre como a tecnologia vem sendo utilizada nos principais ramos de atividade: agricultura, pecuária, indústria, comércio, cidades, e residências.

O sucesso da Internet das Coisas na agricultura pelo mundo

O Brasil é um país com vocação natural para o agronegócio pelas características e diversidades, especialmente encontradas no clima favorável, no solo, na água, no relevo e na luminosidade. Com seus 8,5 milhões de km,  é o país mais extenso da América do Sul e o quinto do mundo, com potencial de expansão de sua capacidade agrícola sem necessidade de agredir o meio ambiente.

Grandes empresas do setor têm aplicado por séculos as mesmas ferramentas e processos que estão se tornando obsoletos. Muitos empresários do agronegócio, um setor que representa mais de 22% do PIB brasileiro, estão percebendo o potencial que a Internet das Coisas oferece, facilitando a rotina diária, reduzindo as perdas, otimizando a produção e a qualidade dos produtos.

Sensores conectados via wireless abriram um novo horizonte para este mercado, com a disponibilização de informações em tempo real sobre recursos como água, ar, solo e plantações.

Seja no controle de irrigação e aprimoramento de fertilização em plantações de milho na Colômbia, no monitoramento e suporte a tomada de decisão em plantações de morangos e milhos na Itália ou na garantia da qualidade de crescimento e redução de perdas em uma plantação de agapantos na Austrália, aplicações reais de sensores IoT na agricultura ajudam a validar sua importância em cases já implementados ao redor do mundo.

Descreverei em detalhes alguns dos cases de sucesso implementados na agricultura ao redor do mundo para que você possa compreender alguns dos benefícios da IoT.

 

Plantação de Agapantos na Austrália
 

Agapanto, ou Agapantus é uma planta nativa do sul da África, neste caso plantada em uma fazenda australiana. É uma flor que se dá melhor em climas mais quentes, com baixa tolerância a sombras prolongadas e sua evolução adequada se dá melhor com o solo mantido sempre úmido. Quando a planta está bem desenvolvida, ela pode suportar curtos períodos de solo mais seco. O solo deve ser rico em matéria orgânica.

Com base nas necessidades que devem ser sempre bem cuidadas para que o agapanto cresça saudável e belo, foram implementados os seguintes sensores com a descrição de seus benefícios a seguir:

 Controle da água

• Temperatura;
• PH;
• Potencial de redução de oxidação;
• Oxigênio dissolvido;
• Volume de água nos tanques de armazenagem

Monitoramento de estufas

• Temperatura do solo;
• Umidade do solo;
• Umidade das folhas;
• Temperatura e umidade do ar;
• Luminosidade

Monitoramento externo

• Anemômetro (medidores de velocidade do vento e fluxo da água);
• Direção e quantidade de chuva;
• Temperatura e umidade do solo

Benefícios:

• Redução de erro humano através de leituras frequentes e precisas, como nas leituras de qualidade da água automatizadas e com uma frequência de leitura muito maior do que quando o trabalho manual era realizado. Ao invés de leituras semanais, os dispositivos enviam leituras a cada 15 minutos;
• Aumento da qualidade das plantas durante o crescimento com base na provisão de informações chave de parâmetros ambientais, como temperatura e umidade tanto externas quanto da estufa. Essas medições têm impacto significativo no crescimento das plantações;
• Possibilidade de monitoramento das leituras para tomada de decisões de qualquer lugar.

Dispositivos com baixos custo operacional, consumo de energia e requerimentos de manutenção são pontos chave que favorecem um retorno sobre o investimento acelerado.

 

Plantação de milho na Itália

A Itália é um dos países da Europa que mais produz milho, atingindo 7,069,000 de toneladas em uma área de 700,000 hectares em 2015.

O período de crescimento do milho tem na água, temperatura, radiação e luminosidade suas características que favorecem seu desenvolvimento quando gerenciadas de forma otimizada. Alguns sensores foram utilizados para otimizar o plantio do milho:

Controle do solo

• Umidade;
• Temperatura.

Controle ambiental

• Temperatura e umidade;
• Pressão atmosférica;
• Radiação solar;
• Umidade das folhas;
• Anemômetro;
• Intensidade de chuva.

Benefícios:

• Proporcionou aos fazendeiros a possibilidade de separar suas plantações em áreas mais homogêneas com necessidades particulares de irrigação e fertilização por meio da visualização geográfica das zonas a fim de adequar o crescimento em cada zona com base na tomada decisão em ajustes na irrigação e fertilização;
• Localização de áreas com acúmulo de água a fim de prevenir a proliferação de pragas auxiliando na definição de sistemas de irrigação mais eficientes;
• Identificação de zonas com uma variação de biomassa de até 20%.

 

Plantação de bananas na Colômbia

As bananas têm um impacto significativo na economia agrícola colombiana. Seu plantio representa 9,69% do valor gerado pelo setor no país e sua produção anual estimada é de 3 milhões de toneladas em uma área de 380 mil hectares.

As bananeiras pertencem à família botânica Musaceae e são originárias do Extremo Oriente. É uma planta típica das regiões úmidas com crescimento contínuo, hibernando somente em condições de temperatura ou umidade desfavoráveis. Sua altura varia de 1,8 a 8,0 metros.

A temperatura ideal para a bananeira está entre 20 e 24ºC, sendo aceitável a faixa de 15 a 35ºC. Temperaturas acima de 35ºC e, especialmente, abaixo de 12ºC provocam paralisação no seu desenvolvimento e danos aos frutos.

O total de chuvas por ano deve ser superior a 1.800mm, chegando-se a um consumo de água em áreas irrigadas de 3.000mm ao ano.

Preferir solos bem drenados (lençol freático abaixo de 60cm), pouco acidentados e evitar os sujeitos à inundação. Os sensores utilizados na plantação de bananas na Colômbia são:

• Umidade e Temperatura do ar e do solo;
• Radiação solar;
• Amônia (NH₃);
• Diâmetro da fruta durante o crescimento;
• Fluxo de água.

Benefícios:

• Aumento da sustentabilidade ambiental e agrícola;
• Gerenciamento de rejeitos;
• Rastreabilidade na plantação;
• Controle de irrigação otimizando o consumo de água;
• Análise de padrão de crescimento das bananas com sensor de diâmetro.

 

Plantação de morangos na Itália

O morango é uma planta híbrida que começou a ser cultivada na França no século XVIII, bastante apreciado pelo seu sabor adocicado e sua cor chamativa. Para o bom cultivo, o morango deve ser controlado em temperatura até 22 graus durante a frutificação. Além disso, dias ensolarados e noites frias ajudam no processo.

O morangueiro é sensível à luz e precisa de boa luminosidade com pelo menos algumas horas de luz solar direta por dia e também pode ficar sob sombra durante as horas mais quentes do dia.

O solo deve ser bem drenado, fértil e rico em matéria orgânica e o solo deve ser mantido sempre úmido sem que fique encharcado. Os sensores abaixo foram utilizados para beneficiar o plantio de morangos nas estufas:

• Temperatura do ar e do solo;
• Luminosidade;
• Umidade do solo.

Benefícios:

• Economia de tempo, pois com a implementação dos sensores de leitura não é mais necessário gastar horas semanais controlando as diversas variáveis nas estufas;
• Maior confiabilidade devido a precisão das leituras e seu intervalo reduzido;
• Economia de dinheiro e homem hora, reduzindo o consumo diário de água em 30% após o plantio e 15% durante a colheita;
• O fazendeiro pode verificar através do celular o status da plantação e receber alertas quando limites forem atingidos. Com a tecnologia, a fazenda consegue manter um alto padrão de qualidade, o que aumenta a fidelidade do cliente.

Conclusão

A Internet das Coisas é uma inovação tecnológica sólida e com retorno mensurável que já vem sendo aplicada nos mais diversos setores da economia nos últimos anos. Como você pode constatar em implementações reais descritas neste artigo, os benefícios são facilmente comprovados e o retorno sobre o investimento muitas vezes é atingido em menos de um ano.

Nós da MaximoCon estamos trabalhando para lançar nossa solução de IoT em breve para oferecer os benefícios aqui citados para o agronegócio e outros setores. Se você ficou interessado, inscreva-se em nossas mídias sociais ou entre em contato conosco através de e-mail ou pelo nosso site.

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Referências bibliográficas para este artigo:
https://hortas.info/
https://www.comoplantar.net/
www.libelium.com
www.wikipedia.com

História da IoT (e sua origem na M2M)

Neste post falarei um pouco sobre como a evolução tecnológica nos levou até a criação da IoT (Internet of Things), ou em bom português, a Internet das Coisas. Muitos dizem que a tecnologia é tão revolucionária que vai superar a própria Internet em importância.

História

Admirável mundo novo… aliás, não tão novo assim! Podemos dizer que a Internet das coisas tem suas origens no M2M (Machine to Machine), onde suas raízes estão ligadas a outras tecnologias, desenvolvidas no decorrer do século XX, como a invenção do radar (RAdio Detetcion And Ranging) pelos britânicos em meados de 1930, a partir de uma necessidade criada em resposta ao temor iminente de ataques aéreos pelos alemães, do desenvolvimento do SOSUS (SOund SUrveillance System) nos anos 50 para distinguir submarinos de baleias por meio de sensores de som e não muito depois disso, nos anos 70, a invenção do RFID (Radio Frequency IDentification) que viabilizou o rastreamento das coisas como pessoas, animais, veículos e outros objetos.

Em paralelo ao desenvolvimento de algumas das tecnologias criadas no século XX, vale destacar também o monitoramento remoto, que foi evoluindo com o passar dos anos, chegando bem próximo ao que posteriormente se tornaria conhecido como M2M, partindo de simples alertas visuais ou sonoros, informando o mal funcionamento de equipamentos, passando por controladores como as primeiras gerações do PLC (Programmable Logic Controller), até controles centrais de monitoramento com o advento dos microprocessadores, como a visualização remota de posicionamento de trens em ferrovias por meio de dispositivos de pressão que informavam onde cada composição estava passando.

Depois disso vieram os sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), que utilizam software para monitorar equipamentos conectados auxiliando a tomada de decisão, por exemplo, por meio de variações detectadas em sensores de temperatura, pressão, umidade e outros. Os sistemas SCADA compõem as raízes do M2M, o que acabou por fim originando o termo IoT, que sumariamente insere a variável Internet na equação.

Falando sobre a Internet das coisas para a indústria, imagine um antigo sistema PLC em uma fábrica que emitia um alerta caso uma esteira atingisse o limite pré-definido de vibração para que uma ação fosse tomada a fim de evitar paradas não programadas.  Transforme esse alerta em uma mensagem enviada através da Internet para um sistema de monitoramento e alerta em um servidor localizado muito frequentemente a centenas ou milhares de quilômetros de distância. Esta é a IoT, conectando coisas que obtém dados do mundo físico para a Internet.

IoT é um novo nome para o não tão novo M2M, que surgiu há poucos anos atrás por conta principalmente do barateamento da tecnologia requerida, como os micro controladores, os sensores, os componentes eletrônicos e a própria Internet.

Portanto, a podemos definir a IoT como a conexão das coisas à Internet transferindo informações relevantes – ou não – para sistemas de processamento de dados, como ERPs, EAMs ou serviços na nuvem feitos exclusivamente para receber e tratar essas informações com suporte a decisão.

As possibilidades de uso da IoT se estende até os limites da criatividade humana, sendo o próximo passo para a expansão da Internet e das redes para ambientes como a indústria, o comércio, as cidades, as residências e até mesmo nossos corpos.

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