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Sistema de controle da jornada de trabalho baseado em arduino Lucas Q. Silva, Bruno S. Rocha, Vadjo V. Ribeiro Departamento de ciência da computação Centro universitário de Brasília (UniCEUB) – Brasília, DF – Brazil lucas.qs@sempreceub.com, liucristinas74@sempreceub.com, vadjovictor@sempreceub.com Resumo. Na época atual dependente da tecnologia da informação, empresas estão cada vez mais investindo em tecnologia que buscam monitorar a jornada de trabalho do funcionários, ajudá-los a organizar o trabalho e se tornarem mais produtivos. Neste contexto, o presente trabalho aborda um sistema capaz de realizar o controle da jornada de trabalho e do acesso físico de uma empresa, baseado em Arduino. Após o desenvolvimento do projeto, através de testes com dois usuários, foi possível comprovar a viabilidade das funcionalidades idealizadas. Os resultados obtidos demonstram, em pequena escala, a eficiência do sistema em determinar o horário de entrada e saída dos funcionários. 1. Introdução O controle de acesso físico é toda e qualquer aplicação de procedimento ou uso de dispositivo com o objetivo de fiscalizar entradas e saídas de funcionários, proteger ambientes, equipamentos, ou informações cujo o acesso deve ser restritos. Esse tipo de controle envolve o uso de chaves, trancas, guardas, crachás, cercas, vídeos, smartcards, biometria e etc., além da aplicação de normas e procedimentos utilizados pela organização para esse fim. [FERREIRA, 2003] Diante disso, o controle de acesso se torna uma ferramenta ideal para donos e gestores de empresas que buscam uma forma de melhorar a segurança e o controle de fluxo de funcionários e visitantes. Segundo Ferreira (2003), uma empresa que não dispõe de um sistema de controle de acesso, está suscetível a fraudes internas, a funcionários que não cumprem o horário do expediente, entre outros inúmeros problemas. Garcia (2013) mostra a dificuldade de identificar pessoa autorizadas e a quantidade de vagas em um condomínio utilizando sistemas manuais. O autor mostra que a automatização com controle de acesso é uma solução vantajosa, pois evita problemas com acessos não autorizados, mau aproveitamento das vagas e estacionamentos indevidos, além de disponibilizar em tempo real informações sobre a quantidade de vagas livres e permitir consultar quais usuários acessaram o estacionamento em determinado período. A partir dos conceitos retratados, é possível registrar a jornada de trabalho dos funcionários e administrar o acesso físico a departamentos de uma empresa por meio de um sistema de controle de acesso. Diante do contexto abordado, o objetivo deste artigo é construir um protótipo que seja capaz de controlar o acesso e a jornada de trabalho dos funcionários. Para isso, será desenvolvido um sistema de controle de acesso utilizando um Arduino com a tecnologia RFID e um webservice para operar junto ao banco de dados armazenando o histórico de entrada e saída de seus funcionários. 2. Referencial teórico Saparkhojayev (2012) mostra a viabilidade de se construir um sistema baseado na tecnologia RFID para controlar a presença dos estudantes de uma universidade, ele destaca que com o uso do sistema a checagem de presença, anteriormente feita no papel, se tornou muito mais rápida. Oliveira (2018) mostra que, com o avanço da tecnologia, exemplos de aplicações como a de Saparkhojayev (2012) estarão cada vez mais presentes nos afazeres humanos, consequentemente sistemas em tempo real estarão cada vez mais presentes. Essa categoria de sistema busca realizar uma ampla gama de operações com base em requisitos temporais. Há vários exemplos de aplicações que requerem um sistema em tempo real, entre elas podemos citar: sistemas de controle de voo, robótica, sistema de mudança de via ferroviária e controle de usinas químicas e nucleares. Sistemas em tempo real são sistemas de computação que devem operar dentro de limites de tempo precisos no ambiente. Como conseqüência, o comportamento correto desses sistemas depende não apenas do valor do cálculo, mas também do tempo em que os resultados são produzidos. Uma reação que ocorre tarde demais pode ser inútil ou mesmo perigosa. [BUTTAZZO, 2011] A palavra tempo significa que a exatidão do sistema depende não apenas do resultado lógico do cálculo, mas também do tempo em que os resultados são produzidos. A palavra real indica que a reação dos sistemas a eventos externos deve ocorrer durante seu processamento. Como conseqüência, o tempo do sistema deve ser medido usando a mesma escala de tempo usada para medir o tempo no ambiente do controlador.[BUTTAZZO, 2011] Segundo Farines et al. (2000), dos diversos problemas que podem ocorrer em um sistema de tempo real, em essência, são impasses de programação concorrente. Para o autor existem duas maneiras de tratar a concorrência: síncrona e assíncrona. Na abordagem assíncrona elementos externos são considerados, podendo haver comunicação entre as partes na medida em que tenham tempo disponível. Agora na abordagem síncrona não existem meios para interferir na comunicação do sistema, portanto a resposta é gerada simultaneamente a ocorrência do evento externo. 3. Desenvolvimento O sistema de controle de acesso apresentado neste artigo terá como base o proposto por Saparkhojayev (2012), com o fluxo do processo mostrado logo abaixo na figura 1. Nele será utilizado: ● Arduino Uno ● Módulo leitor RFID ● Cartão RFID ● Display LCD ● Demais componentes para ligação dessas peças (jumpers) Figura 1. Fluxograma do projeto Começando pelo leitor RFID, o dispositivo possui 8 pinos ligados a uma tensão de alimentação 3.3 volts que segue a seguinte sequência de ligação mostrada na figura 2. Já o Display 16x2 HD44780, foram trocados os pinos 12 do Arduino Uno pelo 6, e o 11 pelo 7, pois já estavam sendo utilizados pelo leitor RFID. O sistema também dispõe de um potenciômetro que é utilizado para controlar o contraste do LCD. Figura 2. Ligação do módulo RFID e Display no Arduino Para a comunicação com o banco de dados, foi desenvolvido um serviço web que atende a requisições do tipo POST. O código mostrado da figura 3 é um script que tem por função se conectar com a porta do arduino e armazenar o serial gerado por ele no momento que o usuário utiliza o sistema, o serial armazenado é o código do cartão, a partir desse dado é feito uma requisição ao servidor web, que por sua vez faz a inserção no banco de dados com as informações do cartão. Figura 3. Script para a comunicação com o serviço web O leitor RFID Rc522 permite a identificação de cartões magnéticos através de sinais de rádio. Cada cartão possui um identificador único, o que torna possível a identificação do usuário no leitor. Se o cartão do usuário estiver cadastrado aparecerá uma mensagem com suas informações no display LCD, caso não esteja cadastrado aparecerá uma mensagem de acesso bloqueado.Além do sistema de leitura do cartão magnético o sistema conta com um Módulo Ethernet Enc28j60 que proporciona uma comunicação pela rede. Em meio a autenticação do usuário pelo leitor é feita uma requisição a um servidor web, o servidor por sua vez faz uma requisição a um servidor de banco de dados (AWS) para inserção das informações no banco. Os dados salvos são a hora exata da passagem pelo leitor, código do cartão, nome e tipo de acesso (entrada ou saída) a depender do histórico do usuário no dia. 4. Resultados Com a intenção de averiguar o tempo de resposta do sistema, foi feito um teste inicial com um usuário portador de um cartão magnético para verificar a duração do momento em que é processado pelo leitor até a inserção das informações da pessoa na base de dados. Para a execução do experimento principal, foram preparados dois usuários distintos portadores de cartões com diferentes identificadores. A fim de realizar um teste funcional no sistema, os cartões foram passados diversas vezes no leitor em dias diferentes e foi observado, também, se os dados coincidiam com o tempo de leitura do sistema de controle de acesso. Figura 4. Tempo de resposta a primeira requisição após um longo período No primeiro teste preliminar, como mostra na figura 4 acima, foi constatado um atraso de 48 segundos na requisição do serviço web, após uma análise foi detectado que a demora está relacionada ao servidor que armazena o serviço web, visto que uma primeira requisição depois de um longo período apresenta um atraso. Figura 5. Gráfico - Tempo de resposta versus momento da requisição O teste principal constituiu em medir o desempenho do sistema, avaliando sua capacidade de resposta, confiabilidade e robustez em condições distintas. Para isso, os dois usuários submetidos ao teste realizaram diversas passagens no leitor. Através dos resultados coletados, expostos na Figura 5 , pode-se visualizar o tempo de resposta dos registros realizados e o status, no caso deram todos verdes (sucesso). 5. Conclusão Neste artigo, diante dos experimentos retratados, foi mostrado a viabilidade de registrar a jornada de trabalho de funcionários e controlar o acesso físico. Apesar das limitações do experimento, foi possível chegar a conclusão de que o objetivo foi atingido. Para a realização do experimento, foi desenvolvido um sistema na plataforma arduino capaz de fazer a leitura e identificação dos cartões, além de persistir as informações em uma base de dados. A fim de comprovar a efetividade do projeto, foram observados fatores como tempo de resposta da passagem do cartão até os dados serem salvos, integridade do sistema, confiabilidade e robustez. Como indicação para trabalhos futuros, pode-se apontar a realização de experimentos em maior escala e a utilização de ferramentas mais avançadas para análise do desempenho. Essa pesquisa pode ser estendida para outras áreas como por exemplo um controle de livros das bibliotecas. Além disso, seria interessante desenvolver um sistema de cadastro dos usuários e seus cartões. Referências BALOG(2015) Michal et al. Application of RFID technology in public transport company, 2015, Vol. 712, p143-149 SOUZA(2010) Marcelo Barboza. Controle de Acesso: Conceitos, Tecnologias e Benefícios. Editora Sicurezza, 2010. LAPLANTE(2006) P. A. Real-time System Design & Analysis. Wiley India Pvt. Limited, 3th edition, 2006 LAPLANTE(2004) P. A. Real-Time System Design and Analysis. John Wiley & Sons, 2004. VAN ROY(2009) P. “Programming Paradigms for Dummies: What Every Programmer Should Know .” In: New Computational Paradigms for Computer Music. G. Assayag and A. 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