Realidade aumentada – doping industrial
robótica
Bernd Hantsche Marketing Director Embedded&Wireless RUTRONIK Elektronische Bauelemente GmbH Tel.: +351 252 312 336 · Fax: +351 252 312 338 rutronik_pt@rutronik.com · www.rutronik.com
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Quando a Apple colocou no mercado o primeiro iPhone, em 2007, ninguém imaginava comandar máquinas industriais e grandes instalações através de um ecrã tátil, o que entretanto se tornou vulgar. E é assim que, mesmo sem usarmos uns óculos de Realidade Virtual, podemos ver que a Realidade Aumentada, que está hoje a chegar à esfera privada, amanhã será um padrão na área profissional.
O Obelix caiu no caldeirão cheio de poção mágica, o Popeye pega na lata de espinafres e os Gummi Bears usam o sumo para transporem as fronteiras da realidade. Os heróis da nossa infância utilizam meios que os tornam mais fortes, mais rápidos e mais espertos do que os outros. Hoje dispomos de ferramentas técnicas que nos permitem romper os limites naturais. Elas permitem uma realidade aumentada (Realidade Aumentada, RA) ou até mesmo uma realidade virtual (Realidade Virtual RV). Em contraste com a Realidade Virtual, em que o utilizador se encontra numa realidade totalmente baseada em computador, na Realidade Aumentada a perceção humana apenas é complementada com informações ou representações baseadas em computador.
ro previsível, mas a utilização cada vez maior de sensores ligados a uma rede é um apoio importante para o seu trabalho. Um elemento são os detetores de incêndios, que entretanto já são obrigatórios em quase todos os estados federais alemães. Cada vez mais fabricantes oferecem variantes com interfaces sem fios integradas, em que no caso de alarme as luzes são apagadas, as persianas são levantadas, as janelas são fechadas e as portas de acesso são desbloqueadas. As câmaras inteligentes na habitação já comunicaram aos bombeiros quantos moradores se encontram atualmente na
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Aplicação do Cliente
Opcional
Servidor AGPS Telit
A REALIDADE AUMENTADA NO LAR INTELIGENTE No ano 50 a.C., se uma tenda se incendiasse na Gália, Obelix só precisava de bater palmas com força e a rajada de vento produzida devolvia a paz à aldeia. As coisas não irão ser assim tão fáceis para os bombeiros dentro de um futu-
zona de perigo. Graças a braceletes e relógios de fitness, os bombeiros até já sabem se estes se encontram em estado de choque ou em pânico, ou se ainda se encontram em sono profundo. As forças de intervenção recebem da nuvem todas as informações relevantes projetadas diante dos seus olhos – com ecrãs transparentes, holografia ou ecrãs normais, que mostram imagens reais de uma câmara com informações a partir da nuvem. “Para obter uma localização exata com o máximo de rapidez mesmo em ambientes críticos, os atuais recetores de satélite utilizam os sinais de até cinco sistemas GNSS diferentes em simultâneo”, explica Daniel Barth, Diretor do Wireless Competence Center da RUTRONIK. Antes do primeiro iPhone, a RUTRONIK já perseguia a visão de um mundo ligado em rede e em 2005 fundou o Wireless Competence Center. Desde então, a equipa com presença em todo o mundo tem vindo a apoiar os engenheiros de desenvolvimento, por exemplo, na área das técnicas de segurança. “Tudo começou com combinações GPRS/GPS simples, para enviar as coordenadas GPS para um servidor de bases de dados”, recorda Daniel Barth. “Atualmente, a maioria dos recetores utilizam vários sistemas e o LTE substituiu o GPRS. Está melhor concebido, é mais eficiente em termos energéticos e é mais promissor, uma vez que o 4G/LTE vai prosseguir a sua expansão, ao contrário do 2G/GPRS e do 3G/UMTS, que já foram descontinuados em muitos países”.
Servidor Espelho do cliente Internet
Internet
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Fornecedor EE Armazenamento de arquivos Ephemeris alargado
Fornecedor EE
Armazenamento de arquivos Ephemeris alargado
Aplicação do anfitrião
Figura 1. Estrutura de uma solução Assisted GNSS com módulos da Telit.
Recetor GNSS
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vídeos Ultra-HD (3840 x 2160 píxeis) de alta resolução e sem compressão, com frequências de imagem convenientemente elevadas substituindo, por exemplo, um cabo HDMI. Anja Schaal, especialista em W-iFi no RUTRONIK Wireless Competence Center, dá um exemplo: “Para quem quiser familiarizar-se com a tecnologia ad, recomendamos o Intel Tri-Band Wireless-AC 18260. Com o módulo de antena Intel Wireless Gigabit Antenna-M 10041R e a Funkdock Intel Wireless Gigabit Sink-M 13100, resulta um sistema IEEE802.11ad perfeito, baseado no qual podem ser desenvolvidas aplicações individuais. Para a produção em grande escala naturalmente que se pode mudar para formatos mais pequenos”. Para além da banda dos 60 GHz, a placa suporta também as frequências de WLAN comuns de 2,4 GHz e 5 GHz, e sempre com 867 Mbps, graças a streams 2x2. São também suportados Bluetooth 4.2, Intel vPro Technology e o padrão Intel Wireless Display. “Para o efeito, os nossos clientes recebem também uma placa própria para a aplicação. Até agora só tivemos experiências muito boas com as placasmãe industriais da Fujitsu, por exemplo nos formatos ATX ou ITX, ou com uma Advantech Embedded Board. Ambos os fabricantes são parceiros certificados da Intel, pelo que trabalhamos em estreita colaboração e podemos implementar também desejos específicos”.
Figura 2. A solução Intel IEEE802.11ad para Embedded Boards.
A REALIDADE AUMENTADA E O AMOR Cada vez mais, quem procura um parceiro para a vida recorre ao smartphone: o príncipe ou a princesa encantada devem estar no Tinder, Lovoo, Badoo ou Friendscout24... Quem imaginar que uns óculos de RA podem “desenhar” um potencial candidato poderá ter razão, mas daí certamente que não irá resultar uma relação amorosa duradoura. O que os óculos de
dados podem fazer é o reconhecimento facial, incluindo a comparação de diversos bancos de dados. Quando descobrimos no supermercado um objeto do desejo, são imediatamente visualizadas informações adicionais: idade, amigos em comum, gostos em bandas de música... Se agradar, basta um rodar discreto do anel no dedo e a beleza recebe um toque virtual, que ele ou ela pode retribuir. Este cenário já se encontra em desenvolvimento. E também já existem Beacons especiais para solteiros. Os Beacons são “faróis” eletrónicos que enviam um código de identificação. A distância é indicada com precisão, através de RSSI (Received Signal Strength Indication). A agência de encontros converte o código de identificação em informações de contacto e de Facebook, contra o pagamento de uma taxa. Estes Beacons são baseados na tecnologia economizadora de bateria Bluetooth Smart, e utilizam atualmente o Nordic Semiconductor nRF51822, referência do mercado. Este chip junta o transcetor a 2,4 GHz, um microcontrolador ARM Cortex M0, transdutor AD, memória flash e outros periféricos úteis, numa pequena caixa com apenas 3,8 mm x 3,8 mm. Com uma temperatura de trabalho de até 105° C, pode ser utilizado até mesmo em ambientes industriais agrestes ou num fogão de cozinha. Mas o melhor neste hardware é o software disponível: a Nordic é considerada a inventora desta variante do Bluetooth, é Boardmember do Bluetooth Special Interest Group e desde que desenvolveu o primeiro BLE-TRX (nRF8001) que a sua maior prioridade é o desenvolvimento de protocolos, perfis e aplicações. “Este avanço no know-how também se reflete na geração mais recente, a do nRF52832”, salienta Lan Hong, especialista da RUTRONIK para o Bluetooth Smart e para o protocolo ANT. “A Nordic aumentou novamente a eficácia total, aperfeiçoando a unidade do transcetor e utilizando um núcleo M4. Este precisa de bastante menos tempo de cálculo, o que economiza bateria”. Vem também com uma RAM maior e opções flash, um filtro Balun integrado e uma tag NFC no chip, para Fast Pairing. Desta forma, os Beacons para solteiros também podem ser melhorados com um formato mais pequeno, com uma pilha tipo botão de maior duração e emparelhamento mais simples com um smartphone através do sim-
ples toque. “Também nesta plataforma, o melhor não está na folha de dados, mas sim no software gratuito”, disse Lan Hong.
ECRÃS COM TATO Graças ao sucesso cinematográfico de Hollywood “Minority Report”, em que Tom Cruise tem à sua frente ecrãs transparentes e puxa e empurra gráficos e colunas de números, quando pensamos em RA pensamos também nestes ecrãs. Efetivamente, prevê-se que estes ecrãs serão utilizados para fins industriais só a partir de 2017/2018. Mas atualmente existe já uma experiência tátil totalmente nova: os ecrãs táteis da TNE (Tianma NLT Europe) são excitados com uma frequência elevada, permitindo fazer sentir couro, pedra, metal ou madeira. De repente, os botões podem ser sentidos no vidro. Desta forma, por exemplo, o ecrã num automóvel pode ser operado sem que o condutor tenha de desviar o seu olhar da estrada. Os ecrãs 3D da NLT permitem perspetivas completamente novas, em conjunto com uma câmara Kinect: captando a posição da cabeça e dos olhos, o ecrã mostra automaticamente os objetos correspondentes no ângulo certo. As primeiras demonstrações do fabricante mostram como as manutenções à distância, em breve, poderão ser realizadas de forma puramente virtual. Isto nem os heróis da época conseguiam fazer.
CONCEITO DE SISTEMA A RUTRONIK dispõe de especialistas para cada grupo de produtos, que trabalham em estreita colaboração com os fabricantes e que também fazem a coordenação entre vários parceiros. Esta abordagem compensa rapidamente, especialmente nas novas tecnologias e na conjugação de componentes diferentes: programação de drivers individuais, armazenamento de perfis de comunicação, preparação de dados de sensores e uma codificação segura nos locais certos, requer mais do que apenas um especialista. A equipa da RUTRONIK ajuda-o na integração na nuvem, no design de placas, na conjugação das camadas de software entre si, e também na combinação de ecrã, Touch, CPU, Board, suportes de armazenamento e certificações de radiofonia.