Resumo
RESUMO
Neste projeto científico, desenvolvemos um sistema de controle de acesso escolar que utiliza o Arduino, junto com um leitor biométrico. Este sistema permite que os alunos registrem sua presença na escola de forma rápida e precisa usando a biometria, proporcionando maior segurança e eficiência no processo do registro de presença. As informações das biométricas dos alunos são armazenadas no leitor e, por meio do Arduino e do software PLX-DAQ, são integradas a uma planilha no Microsoft Excel em tempo real. Isso garante que os dados de presença dos alunos sejam armazenados de forma organizada e acessível. Ao final de cada dia letivo, a planilha do Excel é salva e enviada aos responsáveis o relatório de presença, possibilitando um acompanhamento mais detalhado da presença dos alunos e identificação de possíveis faltas ou irregularidades. Além disso, o sistema também otimiza a contagem de alunos dentro da escola, evitando desperdícios em atividades como a distribuição de alimentos e fornecendo informações atualizadas aos professores sobre a presença dos alunos em suas aulas.
INTRODUÇÃO
O presente relatório descreve um projeto científico que tem como objetivo desenvolver um sistema de controle de acesso escolar utilizando a plataforma Arduino, um leitor biométrico e a integração com o Microsoft Excel através do software da Parallax, o PLX-DAQ. “Instalar um programa, uma Macro PLX-DAQ, no computador, que vai permitir que o Excel receba os dados do Arduíno” (IVANIR; JORGE, 2019, p. 9). O controle de acesso dos alunos em instituições educacionais desempenha um papel fundamental na segurança e organização do ambiente escolar. A utilização de tecnologias como a biometria e a integração com o Microsoft Excel proporciona maior eficiência e precisão nesse processo. “Embora nos dias de hoje as pessoas vivam em uma era digital, ainda existem mecanismos que não utilizam da tecnologia disponível para o aprimoramento de suas funções” (MORAIS; REZENDE; OLIVEIRA, 2018, p. 1). O sistema proposto utiliza o Arduino como plataforma principal devido à sua versatilidade, baixo custo e facilidade de programação. Através do leitor biométrico, que captura as impressões digitais dos alunos, é possível realizar o registro biométrico de forma rápida e precisa, evitando a necessidade de cartões ou senhas. A integração com o Microsoft Excel permite armazenar e gerenciar de maneira organizada os dados de presença dos alunos. As informações são automaticamente enviadas para uma planilha do Excel através do software PLX-DAQ, possibilitando um controle eficiente e acessível para os responsáveis pela gestão da escola. Além disso, essa integração facilita a geração de relatórios e análises sobre a frequência dos alunos, contribuindo para um monitoramento mais efetivo. Adicionalmente, o projeto busca promover a aprendizagem e o interesse dos alunos pelas linguagens de máquina e programação, por meio do uso do Arduino. Essa oportunidade de aprendizado proporciona aos estudantes o desenvolvimento de habilidades importantes para o futuro, como pensamento lógico, resolução de problemas e familiarização com tecnologias emergentes. Neste relatório, serão apresentados os detalhes da metodologia adotada, os resultados esperados, a discussão sobre as limitações e benefícios do sistema proposto, e a conclusão com as considerações finais sobre o projeto.
METODOLOGIA
Definição dos Requisitos: Identificar as necessidades e requisitos do sistema de controle de acesso escolar por meio de reuniões com a equipe escolar e responsáveis, visando compreender as funcionalidades desejadas, os aspectos de segurança e a integração com o Microsoft Excel e a possibilidade de uso do aplicativo PLX-DAQ para transmissão de dados.
Aquisição dos Componentes: Selecionar e adquirir os componentes necessários para o desenvolvimento do sistema, como Arduino Uno, leitor biométrico.
Impressão digital é a captação das linhas da impressão digital por meio de um leitor biométrico que impulsiona o sistema a compará-lo com seu banco de dados. Hoje em dia tem sido o meio mais viável, pois é o que oferece melhor segurança pelo menor preço. Por este motivo a biometria foi escolhida para este projeto. Além dessas características a impressão digital é o meio mais rápido dentre os outros tipos de biometria, palavra que tem origem do grego, bios (vida) e metron (medida) e pode ser caracterizada como um meio de reconhecimento individual a partir de medidas biológicas. (MORAIS; REZENDE; OLIVEIRA, 2018, p. 4).
Uso outros elementos de hardware, considerando critérios como custo, qualidade e disponibilidade.
Montagem e Conexão dos Componentes: Realizar a montagem física do sistema, conectando o Arduino ao leitor biométrico e outros dispositivos, seguindo as instruções dos manuais para garantir as conexões corretas e seguras.
Desenvolvimento do Código do Arduino: Utilizar o ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) do Arduino para programar o microcontrolador, permitindo a leitura das impressões digitais dos alunos por meio do leitor biométrico através da comunicação serial. Conforme as informações disponíveis no site do Arduino (2023), a serial é usada para comunicação entre uma placa Arduino e um computador ou outros dispositivos.
Desenvolvimento do software no Microsoft Excel: Nesta fase, será implementada a integração do Arduino com o leitor biométrico, permitindo a captura e armazenamento das informações biométricas dos alunos.
O microcontrolador é constituído de um microprocessador, memória e periféricos de entrada/saída e pode ser programado para funções específicas, como, por exemplo, o controle de maquinas e diferentes automações. (ALMEIDA; RODRIGUES; MOLISANI, 2011, p. 2).
Além disso, será desenvolvida a comunicação entre o Arduino e o software PLX-DAQ para transmitir os dados para a planilha no Excel.
Testes e Validação: Realizar testes para verificar o funcionamento correto do sistema, testando a precisão na identificação dos alunos, a velocidade de registro e a integração com o Microsoft Excel. Realizar ajustes e correções conforme necessário para garantir que o sistema atenda às expectativas.
Implementação do Sistema em Ambiente Real: Após a validação dos testes, implementar o sistema de controle de acesso escolar em um ambiente real, instalando o hardware e realizando as configurações necessárias para garantir o bom funcionamento do sistema.
Acompanhamento e Avaliação: Acompanhar o desempenho e a eficácia do sistema em uso, coletando feedback dos usuários. Realizar avaliações periódicas e identificar possíveis melhorias para aprimorar o sistema ao longo do tempo.
RESULTADOS
Automação do registro de presença: O sistema desenvolvido é capaz de automatizar o processo de registro de presença dos alunos por meio da biometria, proporcionando uma forma rápida e precisa de identificação. Isso substituirá métodos convencionais, como cartões ou senhas.
Integração com o Microsoft Excel: O sistema será integrado ao Microsoft Excel, permitindo o armazenamento e gerenciamento dos dados de presença dos alunos em uma planilha específica através da integração do software PLX DAQ, que envia os dados para a planilha através da porta “COM” do computador, através da comunicação serial. Essa integração facilitará o controle e o monitoramento da frequência dos alunos, possibilitando análises e a geração de relatórios de presença de forma organizada.
Eficiência e segurança no controle de acesso: Com a utilização da biometria, o sistema proporciona uma identificação precisa e segura dos alunos, prevenindo a possibilidade de fraudes ou entradas não autorizadas. Isso contribui para o aprimoramento da segurança no ambiente escolar.
Otimização de recursos: O sistema de controle de acesso permiti otimizar o uso de recursos da instituição, como refeições pré-determinadas. Ao registrar a presença dos alunos de forma automática, é possível evitar desperdícios e gerenciar melhor os recursos disponíveis.
Facilidade de uso e escalabilidade: O sistema é projetado de forma a ser fácil de usar, tanto para os alunos quanto para a equipe escolar. Além disso, é considerada a escalabilidade do sistema, possibilitando a sua expansão para atender a diferentes demandas e tamanhos de escolas.
Estímulo ao interesse pela tecnologia: O projeto tem como objetivo despertar o interesse dos alunos pelas linguagens de máquina e programação, proporcionando uma oportunidade de aprendizado por meio da utilização do Arduino. Espera-se que essa experiência promova a curiosidade, a criatividade e o desenvolvimento de habilidades relevantes para o futuro.
Os resultados desse projeto contribuirão para um controle de acesso mais eficiente e seguro nas escolas, melhorando a gestão da presença dos alunos e promovendo o desenvolvimento de habilidades tecnológicas.
CONCLUSÃO
O projeto proposto de desenvolvimento de um sistema de controle de acesso escolar utilizando Arduino, leitor biométrico e integração com o Microsoft Excel através do software PLX-DAQ. apresenta uma solução inovadora e de baixo custo para a gestão da presença dos alunos e segurança nas instituições de ensino. Ao longo deste relatório, foram discutidos os objetivos, a justificativa, a metodologia e os resultados esperados do projeto.
A partir da integração do Arduino com o leitor biométrico, o projeto faz a automação do registro de presença dos alunos, substituindo métodos tradicionais por um sistema mais rápido e preciso. Além disso, a integração com o Microsoft Excel permitirá o armazenamento organizado dos dados e a realização de análises e relatórios de presença.
Os resultados incluem a melhoria da eficiência e segurança no controle de acesso, a otimização de recursos, a facilidade de uso e escalabilidade do sistema. Esses resultados proporcionarão uma gestão mais eficiente da presença dos alunos, contribuindo para a segurança e organização do ambiente escolar.
No entanto, é importante destacar que o projeto apresenta algumas limitações, como a necessidade de garantir a segurança dos dados biométricos e a dependência de uma conexão física entre o Arduino e o computador. Essas limitações serão consideradas durante o desenvolvimento do projeto, buscando soluções que garantam a privacidade dos dados e a mobilidade do sistema.
Em conclusão, o desenvolvimento desse sistema de controle de acesso escolar trará benefícios significativos para a gestão das instituições de ensino, proporcionando uma forma mais segura, eficiente e tecnológica de registrar a presença dos alunos. O projeto também abrirá oportunidades de aprendizado e interesse nas áreas de programação e tecnologia, preparando os alunos para os desafios do futuro.
