Maquetes sobre Internet das Coisas

Objetivos pedagógicos

Através da elaboração desse projeto, torna-se esperado que os alunos tomem conhecimento sobre os principais conceitos referente a “Internet das Coisas” e como essa tecnologia é de extrema importância no cenário atual, e assim correlacionar objetos que são capazes de fazer comunicação com a rede mundial de computadores (Internet), e entendam que, a partir da construção de protótipos com o Arduino, é possível demonstrar de maneira simples e prática a aplicação dessa tecnologia no contexto da vida real.
- É indispensável que os estudantes aprendam a manusear de forma correta os componentes da ferramenta Arduino;
- Os alunos deverão ter um entendimento inicial sobre conceitos básicos de eletrônica e programação para circuitos elétricos;
- Que esta capacitação contribua com o crescimento educacional e pessoal desses alunos, pois através desse treinamento, eles serão capazes de elaborar e organizar de maneira adequada seus projetos em grupo;
- Obter conhecimento de conceitos como desenvolvimento de lógica de programação, ter boa comunicação e entrosamento em equipe, aprender a dividir e executar tarefas diversas;
- Que este projeto incentive todos os alunos da comunidade escolar a desenvolver projetos como este, que eles entendam que informática não é só desenvolver sistemas para desktops e dispositivos móveis, mas também tornar objetos comuns do cotidiano em objetos inteligentes com a tecnologia que facilitem o seu dia a dia, através do Arduino e aplicando os conceitos de Internet das Coisas.

Materiais necessários

Kit de Arduino
Computadores
Materiais escolares em geral
Materiais reciclados
Ferramentas em geral

Preparação

Para explicar o conceito de Internet das Coisas e sua aplicação, utilizaremos a sala de leitura da escola, com um projetor para mostrar a apresentação dos slides e nesse mesmo local, faremos a divisão das equipes para fazer uma dinâmica a fim de fixar os conteúdos aprendidos. Nesta dinâmica será utilizado cartolinas (duas por equipe) e canetões (1 por equipe).
Utilizaremos um laboratório de informática onde foi feita a instalação da IDE para criar os algoritmos de programação do Arduino, juntamente com a montagem dos circuitos eletrônicos para fazer a integração entre a parte lógica e física da ferramenta.
Para a construção dos protótipos, utilizaremos os 4 kits de Arduino (3 kits disponíveis na escola e 1 que eu recebi por participar do treinamento CodeIoT). Os protótipos serão criados em forma de maquetes construídas com materiais reciclados: caixas de papelão (disponíveis na escola), embalagens plásticas, caixas de leite, palitos de sorvete, garrafas plástica, entre outros materiais que serão trazidos pelos alunos.

Condução

Dia 1 - Apresentando os conceitos de Internet das Coisas: Apresentar aos alunos a tecnologia Internet das Coisas, explicando suas origens, conceitos e aplicações no cotidiano da população. Após a introdução, será feita uma dinâmica em grupo para fixação dos conceitos, e apresentações das melhores ideias descritas pelos alunos com o tema: Como transformar as Cidades e a Saúde em áreas inteligentes aplicando essa tecnologia.

Dia 2 - Conhecendo e aplicando o Arduino: Apresentar aos alunos as principais funcionalidades do Arduino assim como seus componentes e sensores, explicando a parte eletrônica (física) e exemplificando os códigos de programação (lógica). Nesta atividade, faremos algumas demonstrações (simples e complexas) de como vincular a parte física do Arduino com a programação lógica da plataforma.

Dia 3 - Apresentação da proposta do projeto e definição de temas e equipes: Descrever para os alunos as etapas de desenvolvimento propostos para o projeto, onde eles deverão aplicar os conhecimentos adquiridos sobre Internet das Coisas e Arduino para criar um protótipo funcional e uma maquete construída com materiais recicláveis, a fim de demonstrar como essa tecnologia pode ser aplicada facilmente no cotidiano de seus usuários. Com isso, os alunos serão divididos em 4 equipes, onde cada grupo deverá escolher um tema diferente, que tenha relação com a proposta do projeto.

Dia 4 , 5 e 6 - Desenvolvimento da proposta do projeto: Os alunos terão que desenvolver o tema escolhido de acordo com a proposta do projeto, utilizando o kit do Arduino e os materiais reciclados para construir as maquetes que farão a demonstração do funcionamento do protótipo. Assim será necessário definir o que será usado na construção desses objetos e dividir as tarefas dentro do grupo. Os alunos terão o auxílio dos professores orientadores para explicar as melhores formas de utilizarem as ferramentas disponíveis, sanar dúvidas e discutir ideias para otimizar a elaboração do projeto.

Dia 7 - Conclusão do projeto e apresentação dos trabalhos: Após a finalização das tarefas e da conclusão da construção dos projetos, os alunos deverão fazer uma apresentação para a comunidade escolar, mostrando o funcionamento dos protótipos, explicando as etapas de elaboração e fazendo demonstrações para que o público consiga compreender o que foi desenvolvido e sua aplicação.

Discussão e reflexão com os alunos

Através da dinâmica desenvolvida com os alunos com o tema de aplicação da Internet das Coisas em locais em que vivemos e frequentamos, os alunos serão capazes de refletir a importância da tecnologia na vida da população, e como esses meios tecnológicos evoluíram até chegar no estágio atual, e refletir também como esses objetos no futuro, poderão ajudar cada vez mais no cotidiano da humanidade, facilitando processos e automatizando as tarefas.
Podemos tirar como reflexão que muitos profissionais na área de TI (tecnologia da informação), futuramente precisarão se adaptar a essa nova tecnologia, de forma que desenvolva sistemas integrativos, onde poderão tornar inteligentes os objetos simples do nosso dia a dia.

O que deu certo

O desenvolvimento do projeto funcionou conforme planejado na maioria dos tópicos definidos. A única dificuldade que tivemos foi na definição dos temas para desenvolver os protótipos, que deveria ter sido feito em apenas um dia, acabou durando dois. Porém este contratempo não prejudicou o andamento do projeto, que foi concluído com sucesso. Os temas selecionados pelos alunos: - Um jogo da memória (Galileu Genius) semelhante ao jogo "Genius", onde os LEDs ascendiam a cor, o buzzer emite um som enquanto o jogador deve memorizar a ordem em que as cores apareciam; - Uma cancela automática (X-Tec) para carros entrarem em estacionamentos, utilizando sensores de luz, onde em cada ponta da entrada da cancela havia um LDR, e assim que um carro fosse entrar, este tampava o sensor, fazendo com que ficasse sem luminosidade e acionasse a cancela. O mesmo acontecia quando o carro entrava, pois cortava a luminosidade e fazia com que a cancela fechasse; - Mini cinema (Luznépolis) com controles de luzes através de botões, onde o cinema era iluminado quando os botões eram acionados tanto para ligar como para desligar; - Controle de abertura de portas (Auto Lock) através de um aplicativo no celular, onde os alunos desenvolveram um aplicativo com APP Inventor com dois botões: um para fechar a trinca da porta e outro para abrir, através da comunicação por Bluetooth entre o Arduino e o Smartphone. O que foi extremamente surpreendente é a complexidade dos temas selecionados e como os alunos se dedicaram totalmente para a elaboração dos protótipos. O que deu muito certo, é que os alunos trabalharam muito bem com seus respectivos grupos, e além disso, uma equipe ajudou a outra no desenvolvimento dos projetos, sem competição ou desentendimentos, sendo o mais marcante dessa experiência, é que houve essa integração entre as equipes que inicialmente não era esperado e deu muito certo para a conclusão e apresentação dos protótipos finais.

O que pode ser melhorado

O que pode ser melhorado seria fazer o projeto em menos tempo e integrar alunos de outras áreas além de Informática para conhecer e desenvolver os conceitos de Internet das Coisas e do Arduino.