Proposta Inicial da Arquitetura
A proposta inicial da arquitetura visa fornecer uma estrutura básica para o sistema, definindo módulos, a integração entre eles e apresentando um diagrama que ilustre essa arquitetura. A qualidade da proposta será avaliada com base na sua adequação aos requisitos do projeto e na sua capacidade de fornecer uma visão clara e abrangente da arquitetura do sistema.
Descrição dos Módulos
Os módulos referem-se às partes ou componentes do sistema que desempenham funções específicas e distintas dentro da arquitetura proposta. Cada módulo é responsável por uma parte do processo ou por uma funcionalidade do sistema.
Módulo de Comunicação Controle do TurtleBot
Este módulo será implementado utilizando o ROS (Robot Operating System), que é uma plataforma de código aberto amplamente utilizada para o desenvolvimento em robótica. Ele enviará comandos ao TurtleBot e receberá feedbacks sobre a localização e o estado da limpeza dos tubos. Para a comunicação com outros módulos, serão utilizados serviços ROS.
Módulo de Visão Computacional
Este módulo será responsável por processar as imagens capturadas pela câmera acoplada ao TurtleBot. Utilizando bibliotecas como OpenCV em conjunto com Python, será realizado o processamento de imagens para identificar a sujeira nos tubos do reboiler. Este módulo também atuará como o backend do sistema, fornecendo dados sobre a localização da sujeira e coordenadas para o controle do TurtleBot.
Módulo de Interface do Usuário
Este módulo será responsável por armazenar e gerenciar os dados coletados durante o processo de limpeza, o que será feito por meio do PostgreSQL. Será implementado utilizando um banco de dados, proporcionando uma estrutura flexível e escalável para o armazenamento dos registros históricos de limpeza e dos dados das operações anteriores. Conforme esclarecido no workshop, a empresa já possui uma interface capaz de gerar os dashboards para visualização dos dados coletados. Assim, forneceremos apenas uma API para a comunicação com o Módulo de Visão Computacional e o Módulo de Gerenciamento de Dados, que será desenvolvida em FastAPI.
Módulo de Gerenciamento de Dados
Este módulo será responsável por armazenar e gerenciar os dados coletados durante o processo de limpeza, isso será feito por meio do PostgreSQL. Será implementado utilizando um banco de dados, proporcionando uma estrutura flexível e escalável para armazenamento dos registros históricos de limpeza e dos dados das operações anteriores. Conforme esclarecido no workshop a empresa já possui uma interface capaz de gerar os dashboards para visualização dos dados coletados. Assim, forneceremos apenas uma API para comunicação com o Módulo de Visão Computacional e o Módulo de Gerenciamento de Dados, que será desenvolvida em FastAPI.
Integração entre os Módulos
Para integrar os módulos, precisamos estabelecer as conexões e comunicações adequadas entre eles.
1. Comunicação Controle do TurtleBot -> Módulo de Visão Computacional
- O módulo de comunicação enviará comandos para o TurtleBot, solicitando a captura de imagens da câmera acoplada.
- O módulo de visão computacional processará as imagens recebidas utilizando OpenCV para identificar a presença de sujeira nos tubos do reboiler.
2. Módulo de Visão Computacional -> Módulo de Interface do Usuário
- Após o processamento das imagens, o módulo de visão computacional enviará os dados sobre a localização da sujeira e coordenadas relevantes para o módulo de interface do usuário.
- O módulo de interface do usuário exibirá em tempo real a visão da câmera e as informações sobre a sujeira identificada, permitindo aos operadores monitorar o processo de limpeza e enviar comandos de movimento para o TurtleBot, se necessário.
3. Módulo de Interface do Usuário -> Módulo de Gerenciamento de Dados
- O módulo de interface do usuário enviará os dados de feedback sobre o progresso e o estado atual do processo de limpeza para o módulo de gerenciamento de dados.
- O módulo de gerenciamento de dados armazenará esses registros históricos de limpeza e dados das operações anteriores em um banco de dados.
4. Módulo de Visão Computacional -> Módulo de Gerenciamento de Dados
- Além disso, o módulo de visão computacional enviará os dados sobre a localização da sujeira e coordenadas relevantes diretamente para o módulo de gerenciamento de dados.
- Isso garantirá que todas as informações sobre o processo de limpeza sejam registradas e armazenadas de forma eficiente.
5. Integração Geral
- A comunicação entre os módulos será facilitada pelo uso de serviços ROS para troca de mensagens entre o módulo de comunicação controle do TurtleBot e o módulo de visão computacional.
- Para a interface do usuário, o módulo de interface será desenvolvido utilizando React.js, proporcionando uma experiência interativa e responsiva para os operadores.
- A API para comunicação entre o módulo de visão computacional e o módulo de gerenciamento de dados será implementada em FastAPI, garantindo uma comunicação eficiente e uma estrutura flexível para a gestão dos dados coletados.