TCC Allan - Rodrigo

ALLAN RODRIGUES GONZAGARODRIGO ALVES DE OLIVEIRA

UTILIZAÇÃO DE SISTEMA RFID PARA

RASTREAMENTO EM BANCO DE TECIDOS

SANTOS - SP

Dezembro / 2011

ALLAN RODRIGUES GONZAGARODRIGO ALVES DE OLIVEIRA

UTILIZAÇÃO DE SISTEMA RFID PARA

RASTREAMENTO EM BANCO DE TECIDOS

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade de Tecnologia Rubens Lara como parte dos requisitos para obtenção do Título de Tecnólogo em Análise e Desenvolvimento de Sistemas.

Orientador

Profº. Ms. André Luiz Vizine Pereira

SANTOS - SP

Dezembro / 2011

Dedicamos,

Primeiramente a Deus, por criar este ambiente tão rico em vida, aos meus pais, por terem me criado e me dado todo esse alicerce, aos meus irmãos, por sempre me questionarem, me mostrando os caminhos certos, e a todos os meus amigos, colegas e conhecidos em geral, por me aturarem e acreditarem na minha pessoa, sempre me apoiando!

Allan Rodrigues Gonzaga.

Primeiramente a Deus, por ter dado a oportunidade da vida, aos meus pais pelo suporte e educação inicial, meus colegas de faculdade pelo apoio e os bons momentos durante todo o período letivo, a minha irmã por ser minha conselheira e meus sobrinhos pela alegria que me proporcionam.

Rodrigo Alves de Oliveira.

AGRADECIMENTOS

Ao Professor Mestre André Luiz Vizine Pereira, pela sua competência e sabedoria e principalmente paciência em nos orientar nesse processo.

Ao Sr. Antonio Carlos Martinho Junior, por toda a ajuda e informações referente a banco de ossos e tudo pertinente à materiais biológicos.

Ao Professor Rui Silvestrin, por aquelas aulas de Linguagem “C” no começo do curso, que acabaram sendo um divisor de águas.

Ao Professor Doutor Jamir Mendes Monteiro, por suas cobranças e exigências, o que nos motivou a investir muito mais em nossa educação.

Ao Professor Especialista Davi Silvestre Moreira dos Reis, que apesar do pouco tempo de contato, nos deu preciosas dicas.

Ao Professor Mestre Jorge Luiz Chiara, pela amizade, carinho, respeito e principalmente pelos incentivos nos momentos mais difíceis.

Ao Sr. Jürgen Bohn (PhD), Senior Researcher RFID of Wernher von Braun Center for Advanced Research, Brazil, pelas informações fornecidas sobre o projeto Brasil-ID.

“Daqui alguns anos a tecnologia de hoje será uma bobagem aos olhos do amanhã.”

Marta Felipe

RESUMO

A tecnologia é de grande importância para o desenvolvimento da sociedade, pois através dela conseguimos superar nossos limites, proporcionando uma evolução cada vez maior. O presente trabalho tem como objetivo apresentar o que é um banco de tecidos ósseos - assunto que é de pouco conhecimento para as pessoas - e sua importância na área médica, tanto no tratamento de deficiências assim como no salvamento de vidas. Além disso, será apresentado o conceito da tecnologia de identificação através da Radio freqüência, mas comumente conhecido como RFID. Por fim, será feita uma contextualização, onde serão abordados ambos os assuntos em um mesmo ambiente através de uma proposta de sistema para controle de material biológico.

Palavras-Chave: Banco de Ossos. Tecnologia. RFID. Radio Frequência. Identificação. Controle.

ABSTRACT

The technology is too important for the development of society, because through it we can overcome our limits, providing us a big evolution. The objective of this paper is to present what is an osseous tissue bank - a subject that few people know about it - and its importance in the medical field, both in the treatment of disabilities as well as save lives. Moreover, it will show the concept of identification technology using Radio Frequency, as known as RFID. Finally, there will be a context where both issues will be treated and discussed in the same environment through a proposed system for control of biological material.

Keywords: Osseous tissue bank. Technology. RFID. Frequency. Identification. Control.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Sistema RFID...........................................................................................................17Figura 2 - Sistema RFID...........................................................................................................18Figura 3 - Estrutura básica de uma tag.....................................................................................19Figura 4 - Faixas de frequências RFID.....................................................................................22Figura 5 - Tags RFID para baixas temperaturas.......................................................................24Figura 6 - Logotipo do projeto Brasil id...................................................................................24Figura 7 - “Croqui” aproximado do banco de tecidos ósseos...................................................30Figura 8 - Modelagem do banco de dados................................................................................33Figura 9 - Logística da movimentação do material por dentro do banco de tecidos ósseos.....36Figura 10 - Classe principal......................................................................................................37Figura 11 - Classe geradora de Tag..........................................................................................38Figura 12 - Classe do ComboBox.............................................................................................38Figura 13 - Classe manipular arquivos.....................................................................................39Figura 14 - Tela principal.........................................................................................................40Figura 15 - Tela principal detalhada.........................................................................................41Figura 16 - Tela de simulação de Tag.......................................................................................42Figura 17 - Arquivo de texto criado..........................................................................................43Figura 18 - Mostra a seleção do setor.......................................................................................44Figura 19 - Mostra a seleção de identificação..........................................................................45Figura 20 - Mostra os dados e a rota do material selecionado..................................................46Figura 21 - Mostra a pesquisa simples......................................................................................47Figura 22 - Mostra o resultado da pesquisa simples.................................................................48Figura 23 - Material não encontrado na base de dados.............................................................49Figura 24 - Tag com sequencia de estado incompleta..............................................................49Figura 25 - Tag com sequência de estados incompleta.............................................................50

Sumário

1. INTRODUÇÃO....................................................................................................................11

1.1 Contextualização...............................................................................................111.2 Problema...........................................................................................................111.3 Problematização................................................................................................121.4 Objetivos...........................................................................................................13

1.4.1 Objetivo Geral 131.4.2 Objetivo Específico 13

1.5 Abordagens metodológicas.................................................................................131.5.1 Fases da Pesquisa:131.5.2 Fase um: Pesquisa Bibliográfica 141.3.3 Fase dois: Pesquisa de Campo 14

2. BANCO DE TECIDOS........................................................................................................15

3. TECNOLOGIA RFID...........................................................................................................17

3.1 Componentes RFID:..........................................................................................183.1.1 Tag Identificadora 183.1.2 Antena 203.1.3 Leitor 21

3.2 Freqüências de Operação...................................................................................213.2.1 Modo de comunicação. 22

3.3 Empresa AeroScout...........................................................................................223.4 Projeto Brasil ID................................................................................................24

3.4.1 - Objetivo do Projeto 253.4.2 - Objetivos Específicos do Projeto 253.4.3 Wernher von Braun Labs 26

4. TECNOLOGIA JAVA..........................................................................................................27

5. DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA..............................................................................28

5.1 Motivação..........................................................................................................285.2 Estudo de viabilidade.........................................................................................295.3 Funcionamento atual.........................................................................................315.4 Tecnologias usadas para o desenvolvimento.......................................................325.5 Modelagem do banco de dados...........................................................................335.6 Funcionamento do sistema proposto...................................................................34

5.6.1 Premissas 345.6.2 Estados de transição 345.6.3 Diagrama de Classes 37

6. PROTÓTIPO E TELAS DE FUNCIONAMENTO DO SISTEMA.....................................40

6.1 Ressalvas...........................................................................................................406.1.1 Tela principal 406.1.2 Simulador de Tag RFID. 426.1.3 Gerando uma Tag RFID via simulador. 426.1.4 Pesquisa de material 43

7. CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................................................51

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................52

Utilização de Sistema RFID Para Rastreamento em Banco de Tecidos - Fatec Rubens Lara - 11

1. INTRODUÇÃO

1.1 Contextualização

A retirada de tecidos de pessoas que sofreram morte cerebral ajuda muita gente em

diversas necessidades. Com a futura aprovação da retirada de tecidos de pessoas que

faleceram por conta de parada cardíaca a tendência é aumentar o fluxo de material no banco,

tendo assim a necessidade de um sistema de rastreamento para o mesmo baseado em radio

freqüência.

A identificação por rádio freqüência ou RFID, é um termo genérico para as

tecnologias que usam as ondas de rádio para identificar automaticamente pessoas ou objetos.

Daí diversos métodos da identificação, mas o mais comum é armazenar um número de série

que identifique uma pessoa ou um objeto, ou outra informação, em um microchip.

Tal tecnologia permite a captura automática de dados, para identificação de objetos

com dispositivos eletrônicos, conhecidos como tag ou transponder que emitem sinais de radio

freqüência para leitores ou antenas, que captam estas informações. Apesar de parecer algo

recente esta tecnologia existe desde a década de 40 e, pode ajudar a reduzir desperdício,

limitar roubos, gerir inventários, e também em muitos casos simplificar a logística.

1.2 Problema

É sempre muito complicado gerir um grande fluxo de material, controlar entrada,

saída e rastreamento, se tratando de um banco de tecidos o controle necessita ser o mais rígido

e preciso possível.

Todo material que chega para ser armazenado no banco de tecidos, já fora previamente

“analisado” através do prontuário do doador, estando dentro das normas da “AATB”

(American Association of Tissue Bank), ou seja, só há recebimento de material que não

ofereça perigo ao receptor. Entretanto, por se tratar de um material genético, que possa

oferecer riscos, dentro do banco de tecidos ósseos, logo após o recebimento é feita a limpeza

geral do tecido, através da esqueletização, processo que consiste na remoção de todas as

partes moles, inserções musculares e periósteo.

Após o processo de esqueletização, são colhidas amostras através de “swab” em meio

de transporte “stwart”, para que ocorra análise bacteriológica do material. Em seguida, os

tecidos são liofilizados ou dependendo da situação, serão congelados diretamente sem o uso


de solução crioprotetora. Contudo, alguns tipos de tecidos, como as cartilagens, são

preservadas em glicerol acima de 98% de concentração, meio no qual permanecem até

momentos antes do transplante. Ao final desse processo, o material é colocado dentro de um

saco plástico de poliamida incolor, transparente, inodoro e estéril. Em alguns casos o material,

antes de ser colocado dentro do saco plástico é triturado.

Depois dos processos de recebimento e limpeza o material colhido ainda é controlado

pela numeração referente ao doador e logo em seguida passa a ter uma nova numeração para

ser controlada dentro do banco de tecidos. Essa numeração é sequêncial e gerada por um

software “genérico” de controle de estoque, não estando ligado a nenhum sistema

automatizado, ou seja, deve ser preenchido manualmente.

Esse software armazena todos os detalhes do material, e gera um “canhoto” de

identificação, que é colocado junto do material, dentro da embalagem plástica. A embalagem

então é levada a um congelador especial, a uma temperatura de -80°C e lá permanece até que

seja necessária a sua utilização.

Enfim, podemos notar que todo esse processo é suscetível a falhas e erros. Vale frisar

que por se tratar de ossos e cartilagens, a equipe de retirada ortopédica é a última a entrar na

sala de cirurgia, sendo que isso geralmente acaba acontecendo de madrugada. Como a equipe

já está cansada, por que não é só retirar os ossos, mas também substituí-los por PVC ou

madeira para que o corpo do doador fique rígido, todo processamento do material (limpeza e

armazenamento) é realizado no dia seguinte à remoção.

1.3 Problematização

Como o aumento do fluxo de doadores é uma realidade, um maior controle sobre o

material se faz necessário.

Logo na chegada, enquanto o material passar pelo processo de limpeza, um

responsável passa a inserir no sistema, todos os dados referentes a ele (material), atribuindo

uma tag RFID. Portanto, logo que o material estiver limpo, e devidamente ensacado e for

transportado para outra sala passando por uma porta, onde se encontra um receptor RFID, o

sistema receberá uma mensagem e assim sendo, irá marcar uma opção, definindo que aquele

material, já está “limpo”. Sendo assim, o material não pode retornar para a primeira sala, e

caso, alguém transporte-o de volta, o leitor RFID, irá detectar o retorno desse material e por


conta disso, enviará um sinal ao sistema, e esse reportará ao usuário, que o material fora

movido erroneamente.

Nessa segunda sala, o material será colocado dentro do congelador, e assim deve

permanecer por lá, até que seja necessária a sua utilização. Além disso, caso seja necessário

consultar quais materiais se encontram dentro do congelador, não será necessário abrir o

mesmo, pois por conta das tags RFID, podemos fazer a checagem do conteúdo sem a

necessidade de abrir a porta. Sendo assim, toda vez que for utilizado um “leitor” de tags

RFID, o mesmo mandará um sinal ao sistema, indicando quais os materiais contidos no

congelador e será possível visualizá-los na tela do sistema.

Caso haja a necessidade de se utilizar determinado material, o mesmo será transferido

para uma terceira sala onde, na porta, outro leitor RFID, enviará um sinal para o sistema,

informando que aquele material será utilizado, dando baixa em seu estoque.

1.4 Objetivos

1.4.1 Objetivo Geral

O Presente trabalho tem por objetivo auxiliar no desenvolvimento de um sistema de

controle, identificação e rastreamento de material em um banco de tecidos, através de

tecnologia RFID, o qual consiste em informar os dados de chegada do material, localização

do mesmo dentro do banco e baixa caso ele venha a ser utilizado.

1.4.2 Objetivo Específico

Proporcionar um controle de entrada, saída e localização de material com máxima

eficiência e precisão por conta de um grande fluxo e importância do mesmo.

1.5 Abordagens metodológicas

1.5.1 Fases da Pesquisa:

O trabalho proposto foi dividido em duas fases: pesquisa bibliográfica e pesquisa de

campo.


1.5.2 Fase um: Pesquisa Bibliográfica

Essa fase caracteriza-se pela pesquisa bibliográfica, que é baseada em material já

produzido por outros autores sobre o assunto. Isto abrange artigos, livros e matérias, sejam

elas virtuais ou não.

No entanto, nem toda a informação coletada é direcionada para o banco de tecidos,

sendo boa parte da pesquisa voltada para a tecnologia utilizada.

1.3.3 Fase dois: Pesquisa de Campo

Essa fase caracteriza-se por observar o objeto abordado em seu meio. Além disso,

nesta fase, há a busca também por informações diretamente das pessoas envolvidas, na forma

de entrevistas e reuniões, visando obter conhecimento sobre a forma de controle e

gerenciamento atual. Nesse caso, fora utilizado como base o Hospital das Clínicas da

Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC FMUSP), o seu funcionamento

atual e uma projeção de como será o comportamento no futuro.


2. BANCO DE TECIDOS.

Banco de Tecidos, também conhecido como Banco de Tecidos Ósseos, é dentro de

uma instituição hospitalar, o setor responsável pelo manuseio e armazenamento de tecidos

ósseos, que foram recebidos através de doações.

Bancos de Tecidos são definidos como organizações que promovem a classificação de

doadores, a retirada, o processamento, o estoque e a distribuição do enxerto. Os Bancos de

Tecidos podem ser dedicados a um único tipo de tecido, como Banco de Olhos, Banco de

Esperma, Bancos Cardiovasculares, Banco de Embriões, Bancos Músculo esqueléticos ou

Banco de Pele. Existem também bancos gerais ou multi tecidos que suprem diversos tecidos

(Vangsness Jr et al., 2003)

Segundo Tomford (1983), criar e manter um banco de tecidos não é uma tarefa fácil,

pois requer um ambiente com instalações confiáveis, pessoal médico dedicado e da

contribuição tanto de doadores, como de seus familiares. Em antigos registros médicos e até

mesmo em obras de arte, é notável o fascínio em reparar ou substituir partes lesadas em

doentes, através de transplantes, porém, as aplicações clínicas de aloenxertos humanos têm

ocorrido mais recentemente e tem procurado a cada momento melhoria das condições

cirúrgicas para que os objetivos sejam satisfatoriamente alcançados.

Segundo, o Instituto Nacional de Traumatologia e Ortopedia (INTO, 2011), para se

tornar um doador, a pessoa deve preencher alguns requisitos, tais como, ter idade entre 18 e

70 anos, não terem apresentado doenças infecciosas, transmitidas através do sangue (como

AIDS, malária, hepatite) ou que apresentaram problemas como câncer ósseo ou osteoporose,

sendo assim, estando dentro das normas do American Association of Tissue Bank (AATB),

órgão americano que regulamenta os bancos a nível mundial. Alem disso, também não é

permitido doar quem, há menos de um ano, possui tatuagem, colocou piercing, fez uso

prolongado de corticóides, hormônios, acupuntura, drogas injetáveis ou recebeu transfusão

sanguínea. É muito importante que os futuros doadores declarem e expressem, em vida, a sua

vontade de doar órgãos e/ou ossos uma vez que, após confirmação do falecimento, a

autorização, por escrito, é dada pela família, independentemente do fato de a pessoa que veio

a falecer, possuir um documento, indicando sua vontade de ser doadora.

Os beneficiados são pacientes que precisam realizar cirurgias odontológicas, para

reparo ou correção de falhas ósseas relacionados aos dentes e/ou mandíbula e pacientes que

necessitam de cirurgias ortopédicas, que apresentam perdas ósseas decorrentes de tumores,


trocas de próteses e traumatismo, além de pacientes portadores de deformidades congênitas e

de coluna, entre outros. Os ossos retirados de um doador, após seu falecimento, podem

beneficiar até 35 pessoas.

É muito importante lembrar, que não há risco da retirada de ossos, enquanto o paciente

ainda estiver vivo, pois a doação só pode ser feita depois de confirmada a morte do doador,

sendo ela encefálica, com o consentimento da família. Outro ponto importante é que o

cadáver não ficará mutilado ou deformado, pois ele passa por uma cuidadosa reconstrução.

Retiram-se os ossos dos braços e das pernas e, em substituição, colocam-se outros de material

sintético. Sendo assim, a aparência do doador permanece preservada. (KRUEL, 2008)

Após a retirada os ossos, são encaminhados para o Banco de Tecidos onde são

processados em uma área especial, com ar totalmente puro para evitar contaminação por

bactérias e vírus. Após a limpeza, ainda são colhidas amostras para que ocorra análise

bacteriológica do material. Depois disso, o material é colocado dentro de um saco plástico de

poliamida incolor, transparente, inodoro e estéril. Em alguns casos o material, antes de ser

colocado dentro do saco plástico é triturado. Ao final desse processo, são armazenados a uma

temperatura de -80ºC, podendo ser guardados por até cinco anos.

Quando um paciente necessita de transplante ósseo, seu médico preenche uma

solicitação para que o Banco de Tecidos o inclua em sua fila. A disponibilização dos ossos

para transplante segue a ordem cronológica dessa fila. Portanto, a doação não pode ser feita

para um paciente específico, a menos que este seja o próximo da fila a receber o transplante.

Entretanto, segundo Kruel (2008), têm prioridade na fila, casos de tratamento de crianças e

pacientes com tumores ósseos em que a perda do tecido é grande.

Segundo dados do Ministério da Saúde do Brasil (2009), há sete (7) Instituições

cadastradas e autorizadas, através do Sistema Nacional de Transplantes (SNT) a manter um

banco de tecidos ósseos no país, sendo duas localizadas na cidade de São Paulo - SP, duas na

cidade do Rio de Janeiro - RJ, uma na cidade de Curitiba - PR, uma na cidade de Marília - SP

e uma na cidade de Passo Fundo – RS.


3. TECNOLOGIA RFID

De acordo com Bhatt & Glover (2007), RFID é a abreviação "Radio-Frequency

IDentification" originária da língua inglesa que em português significa Identificação por

Rádio Frequência. É uma Tecnologia de identificação sem fio, que faz a comunicação entre os

componentes, através de ondas de freqüência de rádio e ondas eletromagnéticas tornando-se

uma ferramenta muito útil e eficiente para controle, rastreamento e localização de produtos e

bens físicos. A princípio, diziam que seria uma tecnologia voltada apenas para substituir o

código de barras, mas o tempo mostrou que ela é muito mais poderosa, sendo útil para várias

aplicações.

Ainda, de acordo com Ramos & Nascimento (2007), através do RFID, podemos

recuperar e armazenar dados e informações de forma remota, sem a necessidade de

apontarmos um leitor diretamente a uma tag, como acontece com o código de barras.

Muitos autores afirmam que é possível ter um sistema RFID, apenas com a presença

de uma tag identificadora e um leitor, porém de acordo com Mota (2006), é importante para

um sistema completo, a presença de um banco de dados já que é nele que se encontra toda a

informação que é atribuída ao registro identificador (ID). Sendo assim, um sistema RFID é

composto por três componentes principais: identificador, leitor e banco de dados.

Figura 1 - Sistema RFIDFONTE: Mota (2006)

A figura 1 mostra um sistema RFID completo, com todos os seus componentes. A tag,

representado na figura como Identificador, entra no campo ou zona de leitura da antena do

Leitor, que envia um pulso ao Identificador. Esse por usa vez envia seus dados ou

identificação (ID), que é captado pelo leitor, e retransmitido ao sistema de banco de dados.


Figura 2 - Sistema RFIDFonte: Oneti, 2011.

Na figura 2, o sistema é demonstrado de uma maneira mais funcional, onde no passo

1, temos uma tag RFID vinculada a um material. No passo 2, a antena alimenta a tag com

energia e em seguida colhe os dados contido na mesma e repassa esses dados para o leitor

RFID, que se encontra no passo 3. O leitor, por sua vez, repassa os dados colhidos para o

servidor de aplicação, que irá processar os dados coletados, para gerar as informações

necessárias e que podem ser verificadas no passo 5, através de um terminal, para análise das

informações. Portanto, é de fato necessário um servidor de aplicação, para que o mesmo

catalogue o material que está vinculado a tag RFID, além de classificar, identificar e definir

suas características.

3.1 Componentes RFID:

O sistema RFID é composto basicamente por um Identificador (CHIP), antena e leitor,

que são os componentes físicos.

3.1.1 Tag Identificadora

Os diversos autores pesquisados referenciam por diferentes nomes, cada um com seu

nome preferido, como transponder, tag, ou chip, porém tratam-se do mesmo dispositivo, que

podemos definir, segundo Santini (2006), como hardwares que possuem uma antena e um

chip, que respondem a sinais remotos de um leitor.


Para Glover e Bhatt (2007) o objetivo da tag é nada mais que dar uma identidade a um

determinado objeto.

Figura 3 - Estrutura básica de uma tagFonte: Gomes (2007)

A figura 3 mostra a estrutura básica de uma tag RFID, onde no entorno encontra-se a

antena que ocupa a maior parte da tag, nas cores marrons ou laranja e no centro, está

localizado o microchip. Glover e Bhatt, (2007) classificam as tags por sua fonte de energia,

sendo elas tags passivas, tags semi-passivas, tags ativas e tags duas-mãos, que acabam

determinando o seu custo e sua longevidade.

3.1.1.1 Tipos de Tags:

3.1.1.1.1 Tags passivas

Segundo Foina, (2007) as tags passivas não possuem bateria, por conta disso, através

da antena, captam as ondas eletromagnéticas emitidas pela antena do leitor e alimentam seus

circuitos

De acordo com Glover e Bhatt, (2007) as tags passivas obtêm toda sua energia por

conta do sinal enviado pelo leitor, ativando assim a tag para se comunicar. Essas tags

necessitam que o leitor seja de maior potência. É o tipo mais comum por conta de seu baixo

custo e maior durabilidade, que na teoria é ilimitada, dependendo apenas em qual ambiente

ele será usado e do tipo de material que a tag será encapsulada.

3.1.1.1.2 Tags semi-passivas

Segundo Gomes (2007), apesar de possuir uma bateria, ela só serve para alimentar os

circuitos internos não utilizando dessa energia para enviar sinais para outras tags ou leitor.

Para mota, (2006) as tags apesar de possuírem bateria, só podem responder as

transmissões que cheguem até ela.


De acordo com Bhatt & Glover, (2007) as tags necessitam de energia vinda do leitor

pra se comunicar, mas utilizam a energia da bateria para outras funções.

As tags semi-passivas são aquelas que possuem características tanto das tags passivas,

como das tags ativas, contando com uma bateria para energizar os circuitos internos, e

utilizando de energia externa para se comunicar com o leitor.

3.1.1.1.3 Tags ativas

Para Glover e Bhatt, (2007) tags ativas possuem bateria que gera energia não somente

para o circuito interno, mas também para comunicação com outras tags ou leitores. Por conta

disso, possuem processador, memória e sensores.

Não necessitam de energia vinda do leitor para funcionar, pois utilizam como fonte de

energia a bateria interna. Por conta disso pode gerar sinal de rádio freqüência próprio,

permitindo a tag realizar tarefas mais complexas. Segundo Gomes, (2007) por conta da

bateria interna, seu tamanho é maior, possuindo maior alcance e maior capacidade de

armazenamento de dados, tornando-se assim uma tag de custo mais elevado.

3.1.1.1.4 Tags de duas-mãos

Segundo Santini, (2006) é uma tag ativa com o diferencial de que não necessita de um

leitor para se comunicar, podendo se comunicar diretamente com outras tags de mesmas

características.

Para Glover e Bhatt, (2007) é uma tag que além de fornecer energia para si própria, é

capaz de se comunicar com outras tags do mesmo tipo, sem a ajuda de um leitor.

3.1.2 Antena

Segundo Heckel, (2007) antena é um dispositivo que se encontra tanto no leitor como

na tag RFID, tendo como principal característica, dentro de um sistema RFID, a de determinar

a sua localização, pois ela pode emitir ou receber dados através de ondas eletromagnéticas.

As antenas que se encontram nas tags, podem funcionar tanto para transmitir

informações, como para energizar o microchip, a depender do tipo de tag, que será explicado

mais a frente.


3.1.3 Leitor

Os diversos autores adotam diferentes nomes para o leitor, como reader ou

transceiver. Segundo Heckel, (2007) a função dele é emitir os sinais de rádio, dentro de uma

área que pode variar de centímetros a metros, que propagam pelo espaço a fim de ativar as

tags RFID, que por conta disso, comunica-se com o leitor, enviando todas as informações

solicitadas.

Para Gomes (2007) o leitor pode ser considerado o “cérebro” de um sistema RFID,

pois é o dispositivo responsável pela ligação entre os sistemas externos, e as tags sendo

responsável também por gerir o sistema, determinando e controlando o acesso a múltiplas

tags, correção de erro, redundância de dados entre outros.

De acordo com Glover e Bhatt, (2007) o leitor é um transmissor que está ligado à rede

e sua função é se comunicar com as tags RFID através da antena, sendo ele o gestor no

processo da coleta dos dados, definindo se ele mesmo processa as informações,

retransmitindo somente as necessárias, ou se repassa toda a informação a outro sistema.

3.2 Freqüências de Operação

Segundo Glover e Bhatt (2007) o sistema RFID, para se comunicar ou obter energia,

opera dentro de uma escala de freqüência eletromagnética, normalmente dividida em quatro

faixas, sendo elas: freqüência baixa (LF), freqüência alta (HF), freqüência ultra-alta (UHF) e

microondas. Devido ao fato de o sistema RFID produzir, radiar e transmitir ondas

eletromagnéticas são regulados como dispositivos de rádio.

Para Glover e Bhatt (2007), cada frequência possui diferentes propriedades, onde

frequências mais baixas operam facilmente na água, enquanto sinais mais altos conseguem

carregar maior numero de dados e informação e na maioria das vezes são mais fáceis de ler a

distância. O RFID utiliza-se das freqüências de bandas reservadas, conhecidas como ISM –

Industrial Scientifc Medical (Indústria Científica Médica).


Figura 4 - Faixas de frequências RFIDFonte: Glover; Bhatt (2007)

A figura 4 mostra as faixas de freqüências, dividindo-as em LF – Low Frequency ou

baixa freqüência, HF – High Frequency ou alta frequencia, UHF – Ultra High Frequency ou

ultra-alta frequência e microondas, mostrando o inicio e onde termina cada freqüência, que

são recomendadas para uso.

3.2.1 Modo de comunicação.

Para Glover e Bhatt, o RFID se comunica do mesmo modo que as comunicações de

rede por cabo, sendo elas:

a) half-duplex: a comunicação entre a tag e o leitor ocorre de forma alternada, ou seja,

um transmite de cada vez, sendo mais utilizado em tags passivas uma vez que o leitor fornece

energia para a tag, através da comunicação.

b) full-duplex: a comunicação entre a tag e o leitor ocorre de forma simultânea, ou

seja, tanto tag como antena podem transmitir e receber dados ao mesmo tempo.

c) seqüencial: é uma forma parecida com a half-duplex, porém utiliza-se um capacitor

ou algum outro dispositivo capaz de armazenar energia, para responder logo em seguida que a

transmissão de energia for cessada pelo leitor, tornando assim a comunicação por pulsos.

3.3 Empresa AeroScout.

A Aeroscout é uma empresa americana, situada em Redwood City na Califórnia. É

líder mundial em soluções para controle de ativos nas áreas da saúde, petroquímica,

manufatura, logística entre outras. AeroScout é líder no mercado global em soluções

tecnológicas para o controle de ativos empresariais. Os clientes da AeroScout tem melhorado


sua eficiência operacional utilizando seus produtos, pois os mesmos se aproveitam do padrão

Wi-Fi para controlar e gerenciar a localização, condição e estado dos bens móveis e pessoas.

A empresa inventou a primeira Tag RF-ID Ativa capaz de se comunicar através dos

protocolos utilizados pelas redes Wi-Fi e agora, essas soluções são utilizadas por mais de 700

clientes no mundo inteiro na área da saúde, manufatura, mineração, petróleo e gás, logística e

outras indústrias para automatizar processos de negócios e melhorar as operações. A empresa

possui parcerias com a Accenture, Cisco, HP, NEC entre outras companhias líderes em

tecnologia de ponta e outros fornecedores de soluções.

As soluções utilizam a infraestrutura das redes Wi-Fi para fornecer benefícios de

negócio significativos através de localização em tempo real, RFID ativo, sensores e

telemetria.

A AeroScout utiliza a infraestrutura Wi-Fi e outros padrões de rede sem fio para

controlar com precisão a localização em tempo real e status de bens valiosos, tais como

equipamentos ou pessoas.

Ao utilizar os mais comuns padrões de comunicação de dados sem fio, as soluções se

tornam de baixo custo, uma vez que utiliza-se da infraestrutura já implementada e permite um

amplo conjunto de aplicações de visibilidade. Através do software AeroScout innovative

MobileView, os clientes visualizam de uma forma mais clara as informações, tendo tomadas

de decisões diárias, para melhorar a eficiência operacional e conseguir um maior retorno de

investimento.

Muitas empresas e organizações, tais como Boeing, Freescale Semiconductor,

Continental e mais de 400 hospitais em todo o mundo implementaram soluções AeroScout. A

empresa foi reconhecida pela Associação Americana de Hospitais por seus produtos

inovadores sendo citada em diversas publicações e recomenda pelos seus principais analistas.

No Brasil, ela é responsável pela implementação e manutenção de todo o sistema

RFID que se encontra em operação no Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE) além de

produzir tags, como na figura 5, capazes de suportar níveis extremamente baixo, de

temperatura.


Figura 5 - Tags RFID para baixas temperaturasFonte: AeroScout 2011.

3.4 Projeto Brasil ID

É um projeto, que foi criado através de um acordo de cooperação técnica. Foi firmado

em 31 de agosto de 2009 entre o Ministério da Ciência e Tecnologia, a Receita Federal e os

Estados da União por intermédio de suas Secretarias de Fazenda. O Sistema de Identificação,

Rastreamento e Autenticação de Mercadorias, nominado como “Brasil-ID”, como na figura 6,

se baseia no emprego da tecnologia RFID, e outros acessórios integrados para realizar, dentro

de um padrão único, a Identificação, Rastreamento e Autenticação de mercadorias em

produção e circulação pelo País. O projeto é coordenado pelo Centro de Pesquisas Avançadas

Wernher von Braun em conjunto com o Encontro Nacional de Coordenadores e

Administradores Tributários Estaduais (ENCAT).

Figura 6 - Logotipo do projeto Brasil idFonte: Ministério da Ciência e da Tecnologia


3.4.1 - Objetivo do ProjetoDesenvolver e implantar uma infraestrutura tecnológica de hardware e software que

garanta a identificação, rastreamento e autenticação de mercadorias produzidas e em

circulação pelo Brasil, com a utilização de chips RFID, visando padronizar, unificar, interagir,

integrar, simplificar, desburocratizar e acelerar o processo de produção, logística e de

fiscalização de mercadorias pelo País.

3.4.2 - Objetivos Específicos do Projeto

Racionalizar e agilizar, no âmbito do governo, os procedimentos de auditoria e fiscalização de tributos, mercadorias e prestação de serviços;

Propiciar, no âmbito das empresas, redução significativa de custos e melhoria nos processos de produção, armazenagem, distribuição e logística;

Propiciar, no âmbito do governo, maior controle da industrialização, comercialização, circulação de mercadorias e prestação de serviços, no intuito de reduzir significativamente a sonegação fiscal, o contrabando, o descaminho, a falsificação e furto de mercadorias no País, favorecendo, portanto, a um ambiente de concorrência leal;

Criar um sistema nacional de gestão do Brasil-ID (Back-Office) que interaja e integre aos sistemas do governo e empresas que poderão demandar ou prover recursos próprios;

Especificar, analisar, projetar, dimensionar e desenvolver softwares básicos de gestão nacional e centralizada de dados e transações do Brasil-ID a ser gerenciado pelo governo através de uma entidade designada para tal;

Desenvolver soluções de integração de sistemas (middleware) que possibilitará incorporar, de forma automática, os diversos sistemas de informação que irão interagir com os sistemas do Brasil-ID, como, por exemplo, a interface de comunicação com os sistemas da Nota Fiscal Eletrônica. Além disso, o middleware também suportará comunicação padronizada para integração de todos os Leitores de RFID e Sistemas de Comunicação associados que estarão distribuídos pelo território nacional;

Especificar, projetar e implantar infraestrutura tecnológica para as Secretarias de Fazenda e Receita Federal para integração com o Brasil-ID;

Especificar, projetar e desenvolver softwares especializados para a integração, gestão e geração de dados e controles inteligentes que garantam uma célere e eficaz fiscalização nos postos fiscais, comandos volantes e auditorias nas empresas a partir das interações ocorridas entre os sistemas estruturantes dos Estados e o Brasil-ID;

Regulamentar para todo território nacional o uso da tecnologia RFID, visando atender as demandas do segmento de governo e empresarial;

Desenvolver sistemas de informação com interface web com diferentes níveis de permissão para garantir acessos restritos a diferentes tipos de informações;


Adquirir, desenvolver e implementar toda a infraestrutura tecnológica, para completa operacionalização do Brasil-ID, incluindo servidores, leitores de tags RFID, sensores e atuadores para os postos fiscais, dentre outros.

3.4.3 Wernher von Braun Labs

O Centro de pesquisas Avançadas Wernher von Braun é uma instituição genuinamente

brasileira, sem fins lucrativos. Nele são desenvolvidas soluções inovadoras de engenharia para

o governo e as empresas ao redor do mundo nas áreas de automação, informática e de física

em geral. Projetos de inovação são firmemente baseados em pesquisa fundamental e os

transforma em mecanismos especiais, produtos, tecnologias e, até mesmo o início de novas

empresas. Com mais de 10 anos de experiência em atender necessidades da indústria, a

missão do von Braun é explorar novas fronteiras da ciência, criando aplicações práticas e

oportunidades que, por sua vez, apóiam uma exploração científica mais profunda.

Esse projeto é importante para o desenvolvimento desse trabalho, pois através dele

será possível adquirir material (Tags RF-ID), por um custo menor, utilizando material

nacional, sendo assim, seguindo as regulamentações de transmissão homologadas pela

ANATEL, além de contribuir para o desenvolvimento tecnológico do nosso país.

Atualmente, o projeto ainda está sendo implementado, portanto não está em

funcionamento, a não ser o campo de pesquisa e testes.

De acordo com Jürgen Bohn (PhD), Senior Researcher RFID, que trabalha no

Wernher von Braun Center for Advanced Research – Brasil, em contato feito através de e-

mail, no momento não há dispositivos RFID, dentro do projeto Brasil ID, que suporte

temperaturas negativas, abaixo de -85 graus Celsius. Entretanto, segundo ele, num futuro

próximo, com a expansão do projeto e aprimoramento da tecnologia, haverá Tags capazes de

suportar tais temperaturas.


4. TECNOLOGIA JAVA

Segundo Gosling (1996) Java é uma linguagem de programação orientada a objeto que

diferentemente das linguagens convencionais, que são compiladas para código nativo, é

compilada para um bytecode que é executado por uma máquina virtual própria, chamada JVM

– Java Virtual Machine. A linguagem de programação Java é a linguagem convencional da

Plataforma Java, mas não sua única linguagem. Seu principal diferencial é a sua Portabilidade

e Independência de plataforma - "escreva uma vez, execute em qualquer lugar" ("write once,

run anywhere") – Slogan oficial.

De acordo com Morimoto (2005), Java é uma linguagem de programação

multiplataforma, com uma sintaxe até certo ponto parecida com o C++, porém com

bibliotecas diferentes. Os programas em Java podem ser executados em qualquer sistema

operacional, desde que o interpretador esteja instalado.

Para Pamplona (2009) Java é uma linguagem que não se prende a nenhuma arquitetura

e a nenhuma empresa, é rápida e estável. Pode construir sistemas críticos, sistemas que

precisam de velocidade e até sistemas que vão para fora do planeta, como a sonda Spirit

enviada pela NASA para Marte.

Segundo Alecrim (2005) quando algum programa em Java é compilado, é gerado um

Bytecode, um código que a Java Virtual Machine (JVM) é capaz de analisar e executar. Este

Bytecode é gerado do mesmo jeito em qualquer que seja o sistema operacional utilizado para

desenvolvê-lo, e a JVM pode executá-lo rodando, também, sobre qualquer plataforma. Deste

modo, o Java torna-se independente de sistema operacional, bastando apenas que o hardware

possa executar uma JVM.

Para Chede (2008) a linguagem de programação Java se tornou popular e teve grande

adoção de mercado por empresas como a IBM, referência em soluções de TI de grande porte,

que investe e faz proveito da linguagem, pelo fato de sua facilidade de programação e grande

número de desenvolvedores.

A linguagem Java, por ser uma linguagem orientada a objeto apresenta facilidades

para se programar além de uma vasta biblioteca e muitas ferramentas que auxiliam os

programadores e analistas na hora de se criar um programa ou um sistema.


5. DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA

Este capítulo visa descrever o desenvolvimento de uma versão de testes do sistema

proposto, bem como mostrar os resultados obtidos com esse projeto.

Neste projeto, fora tomado como base o Hospital das Clinicas da USP, que é um dos

poucos do Brasil que é autorizado pelo ministério da Saúde para transplante de tecidos ósseos,

além de já possuir uma estrutura para essa atividade.

Houve acesso ao hospital e suas dependências, entretanto não fora possível acessar a

planta do local. Sendo assim, fora utilizado um “croqui” aproximado do local, que oferece

uma “visão aproximada” de como é o ambiente, como funciona o procedimento atual e como

funcionaria utilizando o sistema de controle para banco de tecidos, através de Tags-RFiD.

Portanto, este capítulo não se resume em apenas mostrar e/ou descrever códigos,

lógicas de programação e equipamentos, mas sim em explicar como o sistema funciona e

quais os recursos necessários para que ele possa ser explorado e utilizado. Assim sendo, esse

capitulo tem por objetivo passar a experiência obtida com o projeto, para que outras pessoas

no futuro tenham esse trabalho como ponto de partida, evitando assim, todos os problemas

que nós enfrentamos, a fim de obter melhores resultados com menos tempo de pesquisa.

5.1 Motivação

O projeto tem como ponto de partida uma aula ministrada pelo professor e mestre,

André Luiz Vizine Pereira, quando foi apresentada a utilização e a importância das Tags –

RFID. O conhecimento sobre o assunto era pouco, mas vimos que ela se adequava a vários

tipos de ambientes. Sendo assim, foi determinado que aquele fosse o nosso tema de trabalho.

Entretanto, após estudadas muitas possibilidades para sua utilização, muitos casos foram

encontrados e cada vez mais o foco era perdido, pois nunca havia uma decisão de fato onde

aplicar a sua utilização, quando em um determinado momento, o aluno, Antonio Carlos

Martinho Junior, sugeriu que fosse empregada tal tecnologia em um banco de tecidos ósseos,

uma vez que o controle desse tipo de banco é manual e algumas vezes através de controle por

código de barras.


5.2 Estudo de viabilidade

Primeiramente, ocorreu uma pesquisa sobre o Banco de Tecidos Ósseo, também

conhecido como Banco de Tecidos, ou simplesmente Banco de Ossos. Um assunto totalmente

desconhecido por muitas pessoas, assim como uma área totalmente diferente da área

tecnológica. Através de tal pesquisa, fora constatado que sua utilização é importante, pois é

capaz de salvar muitas vidas. Além disso, fora verificado que, o volume dos bancos ósseos

tem aumentado e muito nos últimos anos, por conta da conscientização das pessoas no que se

refere a doar. Um ponto importante para se destacar é que, por conta de um projeto de lei, que

tende a ser aprovado, o número de doadores deve aumentar, pois antes os doadores só eram

considerados aqueles que apresentavam morte cefálica, agora também fazem parte desse

quadro, doadores que apresentam morte por parada cardíaca.

Sendo assim, com uma demanda maior, o fluxo de doação de tecidos será elevado

significativamente, o que demandará uma maior necessidade logística para os bancos de

tecidos no que tange ao processamento dos mesmos.

Será descrito todo o processo, desde a retirada do material do doador, passando pela limpeza e

armazenamento, até chegar ao seu destino final, que é o transplante em si, pra pessoa que

necessita de tal tecido.

Aliás, que é importante destacar que a média de temperatura que o material é

armazenado é na ordem de -80 °C, ou seja, uma temperatura extremamente baixa para se ficar

manuseando algo, além de ser prejudicial à saúde o contato direto por alguns períodos de

tempo.

Em seguida, a pesquisa focou um pouco mais sobre os Dispositivos RF-ID. Foi

descoberta a existência de muitas tags diferentes, de diferentes formatos e suas

aplicabilidades. Cada uma com suas características (prós e contras) próprias, sendo assim,

fora necessário “isolar” algumas e estudá-las mais a fundo.

Foram contatados, alguns fabricantes, alguns institutos de pesquisa e o resultado

obtido fora satisfatório, pois apesar de existirem tags destinadas à área de saúde, até mesmo

para controle de material biológico, em nenhuma delas fora aplicada diretamente em um

banco de tecidos ósseos, ou seja, este projeto pode ser considerado pioneiro nesta área de

pesquisa, em específico.

Fora também constatado que, no mercado já há tags que suportem baixa temperatura e

até mesmo ultra baixa temperatura, na ordem de -200°C, ou seja, muito além da temperatura

de armazenamento dos tecidos ósseos.


Portanto, ao menos no que se refere ao emprego de tal recurso é viável, uma vez que o

controle atual, não será de fato efetivo para com a futura demanda além de existir dispositivos

capazes de trabalhar naquele ambiente e temperatura.

Por fim, foi definido um caminho a ser seguido, uma vez que ambos os assuntos

abordados podem fazer parte de um mesmo contexto.

Figura 7 - “Croqui” aproximado do banco de tecidos ósseosFonte: Os próprios autores.

A figura 7 apresenta um esboço aproximado da planta referente ao banco de tecidos

ósseos.


5.3 Funcionamento atual

O Material é recebido na sala de recepção de material recém-retirado. Por se tratar de

material biológico, chega protegido dentro de bolsas ou caixas térmicas, contendo o

prontuário do doador, o qual consta todos os dados fundamentais para o cadastro no Banco de

Dados.

Após o cadastramento no sistema, ele recebe um numero de identificação, é colocado

em uma bolsa e por fim é levado a sala de limpeza.

Na sala de limpeza, onde o ar é puro, a fim de se evitar contaminação por vírus ou bactérias,

ele passa pelo processo de limpeza, que consiste na remoção de todas as partes moles,

inserções musculares e periósteo.

Em seguida, após todos os processos, o material segue para a próxima sala, a de

trituração.

Nessa sala, o material pode ou não ser triturado, a depender do tipo de osso, tamanho e

da necessidade de armazenar ou não o osso inteiro.

Logo após, o material é direcionado a uma nova recepção, essa sala chama-se

recepção de material triturado. Nesta sala, é feita uma nova checagem, se ele realmente

passou pelo processo de limpeza e se em seguida ele foi triturado ou não. Após essa análise, o

material é re-catalogado, para que seja posicionado em algum dos freezers disponíveis. Por

exemplo, em um dos freezers e/ou em uma das gavetas, só pode conter ossos inteiros. Em

outro freezer, ficam armazenados os materiais triturados.

Sendo assim, o material é encaminhado para a “geladeira”, sala onde contem seis

super freezers, capazes de armazenar o material a uma temperatura de até 80˚C negativos.

Antes de ser colocado dentro do freezer, o material passa por uma checagem final,

onde se verifica a numeração do material e qual a numeração que ele recebe no freezer e se o

mesmo está bem vedado. Lá, esse material pode ficar por até cinco anos armazenado, que é o

“prazo de validade” convencionado.

Caso o material seja solicitado por algum médico, para ser enxertado ou transplantado

para algum paciente, ele é retirado do freezer e encaminhado para a sala de retirada de

material, onde é feita uma nova checagem, para verificar sua “compatibilidade” com o que

fora solicitado. Caso o material não seja compatível, ele é descartado, pois não pode retornar

ao freezer. Isso acontece pela possibilidade desse material se contaminar em contato com o ar.

Vale ressaltar que toda essa sequência, desde o recebimento do material, até a entrega

para o uso, deve ser seguida à risca, sem pulo ou eliminação de etapas, muito menos se deve


retroceder todo esse processo, pois isso acaba sendo extremamente prejudicial não apenas ao

material, como também a um possível paciente receptor.

5.4 Tecnologias usadas para o desenvolvimento

A primeira decisão tomada, foi a de utilizar uma linguagem de programação que

apesar de não haver plenos conhecimentos, era a que mais se adaptava aos recursos

disponíveis, portanto fora definida a Linguagem de programação JAVA, como a linguagem

desse projeto. O objetivo desse capítulo não é explicar o que é ou como se usa o JAVA, pois é

um assunto muito amplo e já fora documentado anteriormente, desse modo, apenas será

explicado os recursos necessários para o desenvolvimento do sistema.

Em seguida, foi definida a IDE (Integrated Development Environment – Ambiente

Integrado de Desenvolvimento), que é uma ferramenta que possui regras de sintaxe para uma

ou mais linguagens de programação, que auxilia na hora de programar, além de oferecer dicas

das boas praticas de programação e contar com alguns recursos que geram alguns códigos por

conta própria.

A IDE escolhida foi a Eclipse, pois a mesma é gratuita, disponibilizada pela Eclipse

Foundation, comunidade sem fins lucrativos criada em 2004, derivada do projeto Eclipse,

originalmente desenvolvido pela IBM em 2001 (ECLIPSE FOUNDATION, 2011). É uma

ferramenta didática que auxilia no aprendizado. Podemos contar ainda com sua acessibilidade,

uma vez que essa ferramenta não necessita de instalação, ou seja, é portátil. Sendo assim, os

projetos em desenvolvimento podem ser transportados e utilizados em máquinas diferentes,

uma vez que não há a necessidade de alterar configurações das máquinas, bastando apenas

carregar com o arquivo, a interface de desenvolvimento.

Apesar de nesse projeto não ser utilizado um gerenciador de banco de dados, sugere-se

o MySQL, pois todos os dados são persistidos em arquivos, fora elaborado um “MER”, para

definir alguns pontos de controle e características do sistema, uma vez que o banco de dados é

o local adequado para armazenar e, posteriormente, recuperar os dados, sejam eles de

processamento, de entradas ou de saídas.

Nesse projeto proposto, esta base de dados é de grande importância ao sistema, uma

vez que o objetivo deste é a coleta de informações, estado e localização, sendo assim se não

forem guardadas e gerenciadas de maneira correta, comprometem todo o funcionamento da

aplicação, bem como sua utilidade.


5.5 Modelagem do banco de dados

Para realizar a modelagem e o planejamento da base de dados, é necessário conhecer o

contexto da aplicação, por isto é necessário explicá-lo.

Figura 8 - Modelagem do banco de dadosFonte: Os próprios autores.

A figura 8 exemplifica a modelagem do banco de dados a ser utilizado para o

armazenamento de informações do banco de tecidos ósseos.

A entidade Doador, precisa ter todos os campos preenchidos. A ID é gerada pelo

próprio sistema, como forma de identificar o Doador.

A entidade Tecido_fresco, compreende em um ID gerado pelo próprio sistema, que

serve para controlar qual a localização e estado do material dentro do sistema e no meio

físico.

A entidade Tecido_limpo, determina a mudança de estado do material, uma vez que

ele passa a estar disponível para utilização.

A entidade Tipo_tecido, determina as características do Material coletado.

A entidade Funcionario, determina quem é o responsável pela manipulaç ão, limpeza e

liberação desse material.

A entidade Liberação, determina a data que o material fora disponibilizado e gera um

código de liberação para consultas futuras.


A entidade Instituição, determina a origem e destino do material a ser utilizado.

A entidade Requerente, determina quem é o responsável pelo pedido do material e

qual será o seu destino final.

5.6 Funcionamento do sistema proposto

A seguir será exemplificado como o sistema proposto por este trabalho funcionará.

5.6.1 Premissas

Seguem abaixo as premissas necessárias para que o sistema funcione conforme proposta

do trabalho.

Foram convencionados estados de transição paras as tags para assim possibilitar a

circulação do material de maneira uniforme e limitar qualquer possível evento

negativo que possa acarretar em desvio de material em sua cadeia logística.

O material cadastrado no banco no momento de sua retirada (Estado zero).

Todo o material deverá transitar pelas “janelas de recebimento” onde os sensores serão

instalados salvo uma exceção na parte de retirada onde o sensor estará localizado na

passagem da sala do super freezers para a sala de entrega de material.

5.6.2 Estados de transição

Abaixo estão listados os “estados” do material tal como a seqüência de transporte

dentro do banco.

Estado zero: Material (ossos) recém retirado do doador, pronto para ser levado ao

banco.

Estado um: Material dá entrada no banco de ossos: A partir da entrada do material

pelo compartimento principal, o primeiro sensor lerá seu estado, sendo estado zero será

indicado que este é um novo material. Seu estado mudara de zero para um indicando sua

entrada no banco. Caso o estado seja diferente de zero, um sinal sonoro, luminoso e um aviso

na tela de controle do sistema serão acionados.

Estado dois: preparação para a limpeza: Após a entrada do material no banco de

ossos, ele passa para a primeira fase, a limpeza do material, efetuada em uma primeira sala,

passando o material pelo compartimento da sala um sensor lerá o estado do material, sendo o

estado igual a um o sensor mudará o estado do material de um para dois indicando que o


mesmo iniciará o processo de limpeza. Quando o material passar pelo compartimento, caso o

estado seja diferente de um, um sinal sonoro, luminoso e um aviso na tela de controle do

sistema serão acionados.

Estado três: Limpeza do material concluída: Após a entrada na sala de limpeza, o

material passará pelos procedimentos de retirada de resquícios de tecido e assepsia, quando os

procedimentos forem concluídos o estado do material passará de dois para três através de um

dispositivo RFID ativo. Sua saída da sala de limpeza será validada pelo sensor do

compartimento fixado na parede da sala de trituração, permitindo a passagem do material que

apresente o estado três.

Estado quatro: Preparação para a trituração: Logo depois de passar pela limpeza o

material passará a sala de trituração. Um compartimento na parede da sala contará com um

sensor que validará a entrada do mesmo na sala caso seu estado seja três (limpeza completa),

qualquer estado diferente deste acionará um sinal sonoro, luminoso e um aviso na tela de

controle do sistema.

Estado cinco: Trituração concluída: Depois de o material passar pelo processo de

trituração seu estado será alterado para cinco através de um dispositivo RFID ativo. Sua saída

será validada pelo sensor no compartimento localizado na parede da sala de armazenagem,

permitindo a passagem do material que apresente o estado cinco.

Estado seis: Armazenagem: Após a trituração o material está pronto para seguir para a

próxima fase, a armazenagem. Na entrada da sala dos super freezers um sensor lerá o estado

do material e validará sua entrada na mesma, estado igual a cinco, e mudará seu estado para

seis. Caso o material volte pela entrada um sinal sonoro, luminoso e um aviso na tela de

controle do sistema serão acionados.

Estado sete: Baixa do material: Caso haja necessidade do material ser usado, o

mesmo é retirado do super freezer e tem seu estado alterado de seis para sete indicando sua

baixa e seu encaminhamento para uso. O material nesse estado só poderá passar pela área de

saída dos freezers e pelo compartimento de saída. Um sinal sonoro, luminoso e um aviso na

tela de controle do sistema serão acionados caso o material passe por qualquer área diferente

das citadas acima.

A figura 9 mostra como e por onde o material transitará dentro do banco de tecidos

ósseos.


Figura 9 - Logística da movimentação do material por dentro do banco de tecidos ósseosFonte: Os próprios autores.


5.6.3 Diagrama de Classes

Abaixo será mostrado as principais classes do protótipo gerado para este trabalho

assim como seus atributos e principais métodos.

Figura 10 - Classe principalFonte: Os próprios autores.

A classe FormOssos é a classe principal, como na figura 10, do protótipo, ela molda a

tela principal do sistema de controle.


Figura 11 - Classe geradora de TagFonte: Os próprios autores.

Para este trabalho foi criada uma segunda tela que gera arquivos do tipo texto, como

na figura 11, para que os mesmo simulem Tags RFID, além de gravar arquivos simples, é

gerado três arquivos que armazenam nomes de arquivos que se encontram em setores

específicos para que seja efetuada uma consulta mais ampla, ver detalhes da consulta no

capítulo que demonstra o funcionamento do protótipo.

Figura 12 - Classe do ComboBoxFonte: Os próprios autores.

A classe ArrayListComboBoxModel, como na figura 12, define os métodos para o

funcionamento dos dois combobox presentes no protótipo.


Figura 13 - Classe manipular arquivosFonte: Os próprios autores.

A classe manipular arquivos, como na figura 13, é tirando a classe que molda a tela

principal, a classe mais importante, já que é nela que ocorre a leitura dos arquivos e dos dados

a serem repassados para a classe principal.


6. PROTÓTIPO E TELAS DE FUNCIONAMENTO DO SISTEMA

Este capítulo tem como objetivo demonstrar como o protótipo do sistema proposto

funciona bem como imagens de seu funcionamento.

6.1 Ressalvas

Vale ressaltar que o sistema demonstrado aqui é apenas um protótipo, para seu

funcionamento foram utilizados arquivos do tipo texto contendo alguns dados mais relevantes

para que fossem simuladas tags RFID, o sistema final deverá ser composto de uma base de

dados relacional como por exemplo MySql, sugerida em um capítulo anterior.

6.1.1 Tela principal

Na figura 14 temos a tela principal e na figura 15 está detalhada cada área da mesma.

Figura 14 - Tela principalFonte: Os próprios autores.


Figura 15 - Tela principal detalhadaFonte: Os próprios autores.

1 - Planta do banco de tecidos ósseos: A planta dentro do sistema mostra os pontos de

controle por onde passam as tags RFID.

2 - Sistema de pesquisa: O sistema de pesquisa é composto em duas partes, uma

pesquisa simples através de uma caixa de texto e outra referente a quantidade de material

espalhado nos setores que possa ocorrer acúmulo do mesmo.

3 - Exibição de dados: Nesta área é exibido os dados mais relevantes referentes à tag

RFID pesquisada.

1

2 3


6.1.2 Simulador de Tag RFID.

A figura 16 mostra a tela que grava um arquivo de texto que simulará uma tag RFID.

Figura 16 - Tela de simulação de TagFonte: Os próprios autores.

Alguns dados relevantes para o funcionamento do sistema proposto são preenchidos

assim como o "estado" da tag RFID que será criada, esse estado mostrará a rota traçada pela

tag dentro do banco de tecidos ósseos o que será demonstrado mais para frente.

6.1.3 Gerando uma Tag RFID via simulador.

Para demonstrar o funcionamento do sistema, antes de mais nada, é necessário criar

um arquivo de texto para que o mesmo atue como uma tag RFID, na figura 17 é mostrado o

resultado quando se gera um arquivo de texto.


Figura 17 - Arquivo de texto criadoFonte: Os próprios autores.

Quando o arquivo de texto é criado, ele recebe como nome um número aleatório de

cinco casas decimais que representam a ID da tag RFID, note também que passamos uma

sequência numérica no campo estado para simular o transito do material dentro do banco de

tecidos ósseos. A sequência descrita segue um padrão de 1(um) a 7(sete) que foram os estados

convencionados para o trabalho proposto conforme explicado no capitulo anterior. Para

demonstrar o tratamento de erro do sistema caso algum material saia de sua rota convencional

passaremos para o campo estado uma sequência não completa, cuja demonstração ocorrerá

mais adiante.

6.1.4 Pesquisa de material

A seguir demonstraremos o sistema de pesquisa de material. Existem dois tipos de

pesquisa, uma pesquisa simples e uma pesquisa em setores onde possa ocorrer acumulo de

material.

6.1.4.1 Pesquisa por setor

Pela proposta do trabalho, delegamos que três setores do banco de tecidos ósseos

possam conter mais de um material (no caso do setor de armazenamento o acumulo é certo).


Figura 18 - Mostra a seleção do setor.Fonte: Os próprios autores.

A figura 18 mostra a primeira parte da pesquisa por setor, temos três setores distintos,

limpeza, trituração e armazenagem. As Tags que estiverem direcionadas para um desses

setores, serão apresentadas no combobox abaixo, nesse caso para exemplificação foi

selecionado o setor limpeza.


Figura 19 - Mostra a seleção de identificaçãoFonte: Os próprios autores.

Uma vez selecionado o setor, todos os arquivos referentes a ele aparecerão no

combobox inferior, conforme figura 19, a partir dele é possível selecionar qualquer arquivo

listado para que seus dados e sua rota sejam exibidos na tela principal. Nesse caso o setor

limpeza possui apenas um arquivo.


Figura 20 - Mostra os dados e a rota do material selecionadoFonte: Os próprios autores.

A figura 20 mostra os dados referentes à tag RFID pesquisada, com os respectivos

campos preenchidos, pode-se observar também que a rota do material está definida (pontos

verdes) e mostra em que setor o material se encontra e por quais setores o material passou.


Figura 21 - Mostra a pesquisa simplesFonte: Os próprios autores.

A pesquisa simples, figura 21 é similar a pesquisa por setores, sua diferença está em

que é pesquisado uma identificação específica, através do campo ID, o resultado porém, será

o mesmo da figura 22 mostrando os dados e a rota do material.


Figura 22 - Mostra o resultado da pesquisa simplesFonte: Os próprios autores.

6.1.4.2 Tratamento de errosExistem basicamente dois erros a serem tratados dentro do sistema proposto, primeiro

um simples caso de arquivo não encontrado conforme figura 23 e segundo um caso de

material que saia de sua rota dentro do banco de tecidos ósseos, conforme figura 24.

Ao digitar uma identificação que não consta na base de dados, o programa retornará

um erro informando que o material não existe no banco como mostra figura 19.


Figura 23 - Material não encontrado na base de dadosFonte: Os próprios autores.

Pode ocorrer de um material sair de rota, ou seja, não passar por um sensor obrigatório

durante seu trajeto no banco de tecidos ósseos, nesse caso aparece uma mensagem na tela

dizendo que o material saiu de sua rota. Para simular esse desvio, vamos gerar uma tag cujo o

estado fique fora da sequência de estados descrita no capitulo anterior.

Figura 24 - Tag com sequencia de estado incompletaFonte: Os próprios autores.


Note que na figura 24 o numero três da sequência está ausente, em vias de sistema

significa que o material entrou para a sala de limpeza (estado dois), mas passou direto para

sala de trituração (estado quatro) sem que o mesmo tenha passado pelo processo de limpeza

em si. Agora pesquisando a identificação, aparecerá que o material saiu de sua rota, conforme

figura 25.

Figura 25 - Tag com sequência de estados incompletaFonte: Os próprios autores.

Esse aviso alertará quem estiver utilizando o sistema de que algo está errado no

tramite de materiais, vale lembrar que ocorrerá avisos sonoros e luminosos em cada ponto de

controle para que quem estiver manipulando aquele material fique ciente de que o mesmo não

está no caminho correto, além de que, em uma versão final do sistema, esse aviso aparecerá

automaticamente na tela caso o material passe por um sensor que ainda não esteja autorizado

a passar.


7. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Conclui-se através dessa pesquisa que, apesar de as TAGS RFID para esse tipo de

aplicação serem muito específicas e possuírem algumas particularidades, existe a

possibilidade dessa tecnologia ser aplicada e utilizada, uma vez que as tecnologias tendem a

melhorar com o passar dos anos e os processos de produções passam a custar menos com o

tempo. Além disso, TAGS RFID, com características parecidas, já estão sendo utilizadas para

uso em ambientes similares aos que serão utilizadas as TAGS RFID propostas nesse trabalho.

Além disso, o controle de um estoque, ou um banco de dados que apresente poucas

unidades armazenadas, pode ser facilmente controlado de maneira manual. Mas à medida que

esse estoque e fluxo de material aumentam, começam a aparecer os problemas, pois perde-se

o controle do que fora armazenado.

Outro ponto importante é o investimento e o incentivo por parte do governo, como

citado no projeto Brasil ID, já que há um interesse mútuo entre ambos (governo e

pesquisadores) para o crescimento econômico e tecnológico do país, mostrando que somos

um país capaz de desenvolver tecnologias novas, além de aprimorar as já existentes.

Segundo Swedberg (2010), o Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE), utiliza o

mesmo tipo de tecnologia, para gerenciar seu patrimônio, alem de fazer controle de

temperatura de seus freezers e utilizar TAGS RFID dentro deles, para controlar alguns

materiais, tudo isso graças a tecnologia fornecida e empregada pela empresa americana

AeroScout. Sendo assim, o HIAE, tornou-se pioneiro no Brasil, ao utilizar um sistema RFID

para controlar diversos materiais biológicos, incluindo sêmen, os quais trabalham em

temperaturas extremamente baixas, tipicamente -80 °C e -196 ºC.

Portanto, dada a necessidade por conta desse crescimento da demanda, esse projeto

tem sua viabilidade, uma vez que já existe tecnologia capaz de suportar as adversidades do

ambiente, além de já existirem exemplos práticos da aplicação, como no caso do Hospital

Israelita Albert Einstein. Sendo assim, considera-se esse trabalho como um ponto de partida

para futuros projetos de implementação de sistemas RFID em um banco de tecidos ósseos, já

que foi possível constatar que esse tipo de controle poderá se tornar muito útil, uma vez que

não haverá a necessidade do contato físico com o material para efeito de consulta, impedirá

que ocorram falhas humanas, uma vez que o sistema irá alertar sobre possíveis desvios de

rotas, além de o controle tornar-se mais prático e intuitivo, já que o sistema oferecerá

informações claras, objetivas e diretas na tela, em tempo real.


8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AATB – American Association of Tissue Banks, Disponível em:<http://www.aatb.org/> Acesso em: 02 de junho de 2011.

ALECRIM, Emerson. Máquina Virtual Java (Java Virtual Machine). Infowester, jan. 2005. Disponível em: <http://www.infowester.com/jvm.php>. Acesso em: 02 de junho de 2011.

AEROSCOUT, AeroScout is the Industry's Leading Provider of Unified Asset Visibility Solutions for Healthcare, Manufacturing, Logistics and Other Industries, Disponível em:<http://www.aeroscout.com> Acesso em: 03 de outubro de 2011.

BHATT, H.; GLOVER, B. Fundamentos de RFID: Rio de Janeiro: Altas Books, 2007.

BRASIL-ID, Sistema Nacional de Identificação, Rastreamento e Autenticação de Mercadorias. Disponível em: <http://www.brasil-id.org.br/> Acesso em: 03 de outubro de 2011.

CHEDE, Cezar T. Java em tempo real. IBM - DeveloperWorks: Blogs, Rio de Janeiro, ago. 2008. Disponível em: <https://www.ibm.com/developerworks/mydeveloperworks/blogs/ctaurion/entry/java_em_tempo_real?lang=en>. Acesso em: 03 de junho de 2011.

FELIPE, Marta. Marta Felipe – Pensador. Disponível em: <http://pensador.uol.com.br/autor/marta_felipe/> Acesso: 20 de Novembro de 2011.

FOINA, A.G. Monitoração de rede de sensores com transponders. 2007. 91f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Departamento de Engenharia de sistemas eletrônicos, São Paulo, 2007.

GLOVER, Bill; BHATT, Himanshu. Fundamentos de RFID. Rio deJaneiro: Altas Books, 2007.

GOMES, Hugo Miguel Cravo. Construção de um sistema de RFID comfins de localização especiais. Aveiro: 2007. 90f. Dissertação (Mestrado emengenharia eletrônica e telecomunicações). Universidade de Aveiro,Departamento de Engenharia Eletrônica, Telecomunicações e Informática,2007.

HECKEL, Andrei Pedro. Identificação por radiofreqüência (RFID): Estudo teórico e experimentação via simulação. Novo Hamburgo: FEEVALE, Nov 2007. 65f. Monografia (graduação em Ciência da Computação), Centro Universitário Feevale. Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas, 2007.

INDUSTRIAL-EBOOKS – “RFID - Demo”. Disponível em: <http://www.industrial-ebooks.com/CBT_software/RFID-Demo.swf>. Acesso em: 15 de Março de 2011

INTO – Instituto Nacional de Traumatologia e Ortopedia. Disponível em:<http://www.into.saude.gov.br/Default.aspx> Acesso em: 31 de Maio de 2011.


GOSLING James, Bill Joy, Guy L. Steele Jr., The Java Language Specification, Addison Wesley Publishing Company, 1996, ISBN 0201634511

JAVA. Saiba mais sobre a tecnologia Java. Disponível em: <http://www.java.com/pt_BR/about/>. Acesso em: 13 de maio de 2011.

MINISTÉRIO DA SAÚDE. Portal da Saúde. Disponível em:<http://portal.saude.gov.br/portal/saude/area.cfm?id_area=1004> Acesso em 15 de maio de 2011.

MORIMOTO, Carlos E. Java – Definição de Java. Disponível em:<http://www.hardware.com.br/termos/java> Acesso em: 01 de junho de 2011.

MOTA, R.P.B. Extensões ao protocolo de comunicação EPCGlobal para tags Classe 1 utilizando autenticação com criptografia de baixo custo para segurança em identificação por radiofreqüência. 2006. 78 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação) – Universidade Federal de São Carlos, Programa de pós-graduação em ciência da computação, São Carlos, 2006.

ONETI, Controle de Acesso RFID – Controle Via Rádio, OneTI. Disponível em: <http://oneti.com.br/> Acesso em: 03 de outubro de 2011.

PAMPLONA, Vitor Fernando – Tutorial Java: O que é Java? Disponível em<http://javafree.uol.com.br/artigo/871498/Tutorial-Java-O-que-e-Java.html>

POLNIAK, Sam. “The RFID Case Study Book: RFID Application Stories from around the Globe”. E-Book edição: 1.01 – Abhisam – 2007. Disponível em: <http://industrial-ebooks.com/EBOOK/RFID.zip> Acesso em: 16 de Março de 2011

PRADO, Gisele Esteves; FIANDRA, Regina Elena. Manual Institucional da Fatec Rubens Lara de Normas para Elaboração de Trabalhos de Conclusão de Curso. 3. ed. Santos: Fatec Rubens Lara, 2010. 93 p.

RAMOS, L.F.; NASCIMENTO, R.G. Redes RFID. Cuiabá – MT, 2007. – Centro federal de educação tecnológica de Mato Grosso, Departamento de Pós-graduação, Cuiabá, 2007

RFID SYSTEMS. “O que é Identificação por Rádio-Freqüencia”. Disponível em: <http://www.rfidsystems.com.br/centro_educacional_o_que_e_rfid.php> Acesso em: 16 de Março de 2011

SAINT PAUL – ETIQUETAS INTELIGENTES. “Tudo sobre RFID”. Disponível em: <http://www.rfid.ind.br> Acesso em: 16 de Novembro de 2010

SANTINI, A.G. RFID. Votuporanga, 2006. 65 f. Monografia (Sistema de informação). UNIFEV – Centro Universitário de Votuporanga, Votuporanga, 2006.

SWEDBERG, CLARICE. “O Hospital Israelita Albert Einstein Utiliza Tecnologia RFID para Monitorar Temperaturas e Rastrear Ativos”. Disponível em: <http://www.rfidjournal.com/article/view/8465/2> Acesso em: 03 de Junho de 2011.


SWEDBERG, CLARICE. “Israelita Albert Einstein Hospital Uses RFID to Track Temperatures, Assets”. Disponível em: <http://www.rfidjournal.com/article/view/7639> Acesso em: 26 de Junho de 2011.

TOMFORD, W.W., DOPPELT, S.H., MANKIN, H. J. & FRIEDLAENDER, G. E.: Bone Bank Procedures. Clin. Orthop. 174: 15 - 21, 1983.

VANGSNESS JR, C.T, TRIFFON, M.J. Soft tissue for allograft reconstruction of the human knee: A survey of the American Association of Tissue Banks. The American Jounal of Sports Medicine, v.24, p. 230-234, 1996.

WERNHER VON BRAUN, Centro de Pesquisas Avançadas, Disponível em: <http://www.vonbraunlabs.com.br> Acesso em: 03 de outubro de 2011.

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