O que é um sistema Ciber Físico?

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Você sabe o que é Cyber Físico?

Você já ouviu falar em Cyber Físico? Uma rápida tradução do termo, nos leva a entender que é algo cibernético relacionado com físico. De fato essa tradução não está errada, porém, é necessário e importante completá-la.



                               (Sistema Cyber Físico - Romulo Júnior 2020)


Um sistema Cyber Físico precisa ter uma programação para controlar as partes físicas, ou seja a partir de comandos, a energia é acionada. Nos processos cyber físicos, é necessário ter sensores e atuadores para que todo o processo seja otimizado.

Mas o que é sensor e o que é autador? Um sensor é um dispositivo capaz de observar acontecimentos do mundo real, e traduzi-los em informações concretas, como por exemplo números. Logo, é necessário haver uma conexão entre o sensor e o que se deseja medir, para que ele faça uma atualização das informações, de tempos em tempos, essas informações são registradas e podem ser vistas em forma de gráficos ou mesmo com recursos visuais como um painel de velocidade de um carro.




 (Diagrama de Sensor - Romulo Júnior 2020)


Para compreender melhor podemos pensar que, desejamos saber ao longo do dia, a quantidade de água que temos em um tanque, para isso precisamos de um instrumento de medição. Ao observar a linha tracejada, podemos notar que a altura está em 5L ou seja 5 litros. Logo, o primeiro passo é a observação do mundo real, e descrição dos acontecimentos reais em forma de informações, que podem ser números, como é o caso apresentado, 5 litros. Assim, em seguida, realiza-se o registro dessa informação.

(Como funciona um Sensor - Romulo Júnior 2020)


Por fim, ao atualizar a informação repetidas vezes, podemos a qualquer momento, saber em qual nível está a água. Sendo assim, um sensor realiza esses passos, gerando informações que podem ser utilizadas para controlar algum processo. Por exemplo, se a água não pode passar de 5L e o sensor mede 5,2 litros, algo precisa ser feito. É aí que entra o atuador, um dispositivo capaz de receber informações e realizar ações físicas.


(Esquemático Sensor/Atuador - Romulo Júnior 2020)


Vamos observar o caso apresentado, o sensor está sempre medindo a quantidade de água, registrando e avisando o valor em litros. Assim que o computador percebe que 5.2 L passou de um limite, por exemplo 5 L, ele avisa para o atuador que é necessário agir. O atuador recebe essa informação em forma de energia, e usa uma série de ferramentas para agir e solucionar o problema. No exemplo, o atuador é uma bomba de água, que ao receber energia começa a retirar a água do tanque. 

Portanto, quando temos um sistema Cyber físico, utilizamos sensores responsáveis pela interpretação do mundo real para o virtual, sistemas computacionais que ajusta e calcula o que é necessário fazer, e  atuadores, que fazem a interface entre a resposta virtual e a resposta real. Assim, existe a integração entre o software (programas) e o hardware (físico).


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Romulo José da Silva Júnior
Engenheiro Mecatrônico e Analista de Produto da CODE8734. Trabalha com impressão 3D há 7 anos, experiência com impressoras 3D modelos cartesianos.
Publicado:
16/6/2021
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