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<article-title xml:lang="pt"><![CDATA[Sistema para Coleta e Disponibilização de Dados de Potenciais Buracos em Rodovias]]></article-title>
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<abstract abstract-type="short" xml:lang="en"><p><![CDATA[Presence of holes in Brazilian highways is an existing problem and it is aggravated by the absence of continuous and inefficient maintenance. This work propose a system aimed to collect data from potential holes and making them available in a web application, using a embedded module in a car and another module hosted in cloud. This system makes use of boards, sensors and applications to collect data from potential holes, store data locally and then send it to a web service RESTful hosted in cloud. To validate the system tests were performed simulating some possible scenarios which the system can be submitted. The results demonstrated the feasibility of using the system in the road maintenance plans and in the improvement of the quality of our roads, making them comfortable for its users.]]></p></abstract>
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</front><body><![CDATA[ <p align="right"><font size="2"><b>ARTIGOS</b></font></p>     <p><font size="4"><b>Sistema para Coleta e Disponibiliza&ccedil;&atilde;o de Dados de Potenciais Buracos em Rodovias</b></font></p>     <p><font size="3"><b>System to collect and make available data from potential roles in highways</b></font></p>     <p><b>Jefferson Kamigashima<sup>1</sup>, Leonardo Rauta<sup>1</sup></b></p>     <p><sup>1</sup>Instituto Federal de Santa Catarina (IFSC) - C&acirc;mpus Gaspar. Brasil. <a href="mailto:leonardo.rauta@ifsc.edu.br" target="_blank">leonardo.rauta@ifsc.edu.br</a></p> <hr/>     <p>&nbsp;</p>     <p><b>RESUMO</b></p>     <p>A presen&ccedil;a de buracos em rodovias &eacute; um problema existente nas estradas brasileiras e &eacute; agravado pela aus&ecirc;ncia de manuten&ccedil;&atilde;o cont&iacute;nua e eficaz. Esse trabalho prop&otilde;e um sistema capaz de realizar a coleta de dados de poss&iacute;veis buracos e disponibiliz&aacute;-los em uma aplica&ccedil;&atilde;o web, utilizando um m&oacute;dulo embarcado em autom&oacute;vel e outro hospedado na nuvem. Esse sistema &eacute; composto por placas, sensores e aplica&ccedil;&otilde;es que coletam dados de poss&iacute;veis buracos, armazenam os dados localmente e posteriormente enviam esses dados at&eacute; um web service RESTful localizado em nuvem. Para a valida&ccedil;&atilde;o do sistema foram realizados testes simulando alguns cen&aacute;rios poss&iacute;veis pelo qual o sistema pode ser submetido. Os resultados demonstraram a viabilidade de empregar o sistema no desenvolvimento de planos de manuten&ccedil;&atilde;o de rodovias e na melhoria da qualidade das nossas estradas e do conforto para os seus usu&aacute;rios.</p>     <p><b>Palavras-chave</b>: Sistemas embarcados; Buracos; Identifica&ccedil;&atilde;o; Web Service; RESTful.</p> <hr/>     <p>&nbsp;</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p><b>ABSTRACT</b></p>     <p>Presence of holes in Brazilian highways is an existing problem and it is aggravated by the absence of continuous and inefficient maintenance. This work propose a system aimed to collect data from potential holes and making them available in a web application, using a embedded module in a car and another module hosted in cloud. This system makes use of boards, sensors and applications to collect data from potential holes, store data locally and then send it to a web service RESTful hosted in cloud. To validate the system tests were performed simulating some possible scenarios which the system can be submitted. The results demonstrated the feasibility of using the system in the road maintenance plans and in the improvement of the quality of our roads, making them comfortable for its users.</p>     <p><b>Keywords:</b> Embedded Systems; Roles; Recognition; Web Service; RESTful.</p> <hr/>     <p>&nbsp;</p>     <p>1.&nbsp;&nbsp;&nbsp; Introdu&ccedil;&atilde;o</p>     <p>A malha rodovi&aacute;ria brasileira &eacute; respons&aacute;vel pelo escoamento da produ&ccedil;&atilde;o industrial e agr&iacute;cola do pa&iacute;s. Atrav&eacute;s dela &eacute; poss&iacute;vel o tr&aacute;fego de bens e pessoas pelo territ&oacute;rio nacional e a sua qualidade reflete diretamente no custo e na seguran&ccedil;a do transporte, tornando necess&aacute;ria a manuten&ccedil;&atilde;o peri&oacute;dica das vias para que elas ofere&ccedil;am seguran&ccedil;a e conforto para seus usu&aacute;rios.</p>     <p>Dados do Sindicato Nacional Da Ind&uacute;stria De Componentes Para Ve&iacute;culos Automotores e da Associa&ccedil;&atilde;o Brasileira Da Ind&uacute;stria De Autope&ccedil;as (2016) apresentam que, em 2016, no Brasil, a frota circulante de autom&oacute;veis, caminh&otilde;es e &ocirc;nibus contava com aproximadamente 42,9 milh&otilde;es de unidades, revelando um pequeno aumento de 0,7 % em rela&ccedil;&atilde;o ao ano anterior.</p>     <p>De acordo com a Confedera&ccedil;&atilde;o Nacional de Transporte (2016) nesse mesmo per&iacute;odo houve, na malha rodovi&aacute;ria brasileira, um aumento de 26,6% no n&uacute;mero de trechos com buracos grandes, quedas de barreiras, pontes ca&iacute;das e eros&otilde;es, passando de 327 para 414 o n&uacute;mero de pontos cr&iacute;ticos. Desses, 304 s&atilde;o trechos que possuem buracos com dimens&otilde;es maiores que o de um pneu de um autom&oacute;vel de passeio e s&atilde;o ocasionados geralmente pela sobrecarga dos ve&iacute;culos que trafegam e/ou pela espessura inadequada ou insuficiente empregadas na constru&ccedil;&atilde;o do pavimento.</p>     <p>No estado de Santa Catarina 59,3% (1.886 km) das rodovias apresentam algum tipo de defici&ecirc;ncia. Dessa defici&ecirc;ncia nas estradas estaduais, 43,3% apresentaram pavimento em condi&ccedil;&otilde;es regular, ruim ou p&eacute;ssimo, defici&ecirc;ncia essa que eleva o custo da manuten&ccedil;&atilde;o dos ve&iacute;culos e o consumo de combust&iacute;vel, al&eacute;m de reduzir a seguran&ccedil;a no tr&aacute;fego di&aacute;rio de automotores. Segundo a CNT (Confedera&ccedil;&atilde;o..., 2016), essas defici&ecirc;ncias apresentadas no pavimento das rodovias fazem com que o custo operacional do transporte no Estado sofra um acr&eacute;scimo estimado de 23,5%.</p>     <p>A manuten&ccedil;&atilde;o das vias &eacute; de responsabilidade do governo ou das concession&aacute;rias propriet&aacute;rias (Confedera&ccedil;&atilde;o..., 2016), sendo que as estatais s&atilde;o distribu&iacute;das nas esferas em que se encontram (municipal, estadual ou federal).</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p>Nas vias estatais &eacute; necess&aacute;rio um processo para a autoriza&ccedil;&atilde;o do reparo e/ou manuten&ccedil;&atilde;o, visando a obten&ccedil;&atilde;o de recursos para realiza&ccedil;&atilde;o do servi&ccedil;o. Para justificar a utiliza&ccedil;&atilde;o desses recursos para manuten&ccedil;&atilde;o, &eacute; importante que existam dados que comprovem a necessidade real do servi&ccedil;o com informa&ccedil;&otilde;es como localiza&ccedil;&atilde;o e o tipo de dano encontrado.</p>     <p>Moreira et al. (2013) afirmam que a presen&ccedil;a de buracos nas rodovias brasileiras e a influ&ecirc;ncia que eles exercem na ocorr&ecirc;ncia de acidentes, fato ocasionado por uma manuten&ccedil;&atilde;o deficiente e sem um crit&eacute;rio de escolha dos locais a serem reparados.</p>     <p>Trindade (2015) defendem a import&acirc;ncia do monitoramento de rodovias como forma de melhorar o planejamento da manuten&ccedil;&atilde;o e adequa&ccedil;&atilde;o das vias, coletando dados que acusaram pontos que demandam manuten&ccedil;&atilde;o.</p>     <p>No ano de 2015, uma an&aacute;lise realizada pela Confedera&ccedil;&atilde;o Nacional de Transporte (2016) apontou que 36,52% do montante de recursos autorizados para infraestrutura de transporte rodovi&aacute;rio n&atilde;o foram utilizados. Esses valores n&atilde;o utilizados poderiam ser convertidos em melhorias na malha vi&aacute;ria que reduziriam o n&uacute;mero de trechos deficientes e, consequentemente, aumentaria a seguran&ccedil;a e satisfa&ccedil;&atilde;o de seus usu&aacute;rios.</p>     <p>Assim, torna-se essencial o uso de um sistema que apresente um mapeamento dos trechos com buracos existentes em rodovias e que ao mesmo tempo permite armazenar a sua localiza&ccedil;&atilde;o. Isso possibilitaria aos usu&aacute;rios escolher qual rota utilizar para desviar de trechos esburacados e tamb&eacute;m seria um recurso &uacute;til para que os respons&aacute;veis pela manuten&ccedil;&atilde;o pudessem justificar os or&ccedil;amentos de manuten&ccedil;&atilde;o da infraestrutura de transporte rodovi&aacute;rio ou para cobrar as empresas respons&aacute;veis, quando estas estiverem sob concess&atilde;o de uma empresa de iniciativa privada.</p>     <p>Al&eacute;m disso, o sistema possibilitaria tamb&eacute;m a implanta&ccedil;&atilde;o de planos de monitoramento planejado das vias, favorecendo a qualidade da estrutura vi&aacute;ria e um melhor aproveitamento dos recursos liberados para sua manuten&ccedil;&atilde;o.</p>     <p>Esses dados mostram a colabora&ccedil;&atilde;o que esse sistema oportunizaria aos usu&aacute;rios dessas estradas e tamb&eacute;m para a economia local, justificando a relev&acirc;ncia de sua implementa&ccedil;&atilde;o</p>     <p>Com conhecimento desse problema e da import&acirc;ncia de uma manuten&ccedil;&atilde;o mais eficiente e melhor planejada de nossas rodovias, esse projeto visou a elabora&ccedil;&atilde;o de um sistema que detecte a presen&ccedil;a de buracos em rodovias, utilizando-se dos conceitos das Leis da Mec&acirc;nica de Newton para identificar os poss&iacute;veis buracos encontrados ao longo da estrada e realizando o seu mapeamento atrav&eacute;s do uso de GPS (Global Positioning System). Toda a informa&ccedil;&atilde;o coletada pelo sistema fica dispon&iacute;vel em uma p&aacute;gina Web, permitindo assim, que os dados sejam consultados por quem tiver interesse.</p>     <p>2.&nbsp;&nbsp; Trabalhos correlatos</p>     <p>Pensando no desenvolvimento do trabalho, foi necess&aacute;rio efetuar uma busca em bases de dados para analisar os trabalhos correlatos. Assim, foi realizada busca no portal de peri&oacute;dicos da Coordena&ccedil;&atilde;o de Aperfei&ccedil;oamento de Pessoal de N&iacute;vel Superior (CAPES), no Google Acad&ecirc;mico, e na base de dados da IEEE (IEEExplore) onde foram encontrados apenas os trabalhos de Borges et al. (2011), Moreira et al. (2013) e Rauta et al. (2017).</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p>Borges et al. (2011) apresentam a proposta de um sistema para identificar a localiza&ccedil;&atilde;o geogr&aacute;fica dos buracos em estradas. No seu experimento foi utilizado um sistema com um microcontrolador, um m&oacute;dulo Bluetooth, um aparelho celular com GPS e um Wii remote adaptados a um carro de controle remoto. Com o projeto, Borges et al. (2011) conclu&iacute;ram que o sistema se mostrou vi&aacute;vel para a detec&ccedil;&atilde;o de buracos em estradas.</p>     <p>Moreira et al. (2013) desenvolveram um sistema semelhante. O objetivo do projeto era detectar buracos em estradas ou rodovias utilizando um aceler&ocirc;metro. Para tanto foram utilizados um microcontrolador, um aceler&ocirc;metro e um computador com um software para interpreta&ccedil;&atilde;o dos dados processados. No experimento foi utilizado uma bicicleta para realiza&ccedil;&atilde;o dos testes. O resultado obtido pelos autores foi um sistema capaz de identificar todos os buracos pelo qual o prot&oacute;tipo passou, com a ressalva de que ao sair de um buraco o sistema acabava identificando outro buraco.</p>     <p>J&aacute; Rauta et al. (2017) se basearam nos dois outros trabalhos e apresentam uma proposta de um sistema para identifica&ccedil;&atilde;o de buracos atrav&eacute;s das leis da mec&acirc;nica de Newton. Por&eacute;m, trata-se apenas de uma proposta e n&atilde;o houve desenvolvimento no projeto.</p>     <p>Nos dois primeiros projetos apresentados a ideia de utilizar um sistema embarcado para identificar buracos obteve resultados satisfat&oacute;rios, por&eacute;m com suas aplica&ccedil;&otilde;es em prot&oacute;tipos que n&atilde;o refletem na totalidade o cen&aacute;rio real. Esse fator acaba influenciando os resultados, pois a disposi&ccedil;&atilde;o dos eixos, o peso e as dimens&otilde;es maiores que um carro possui modificaria a l&oacute;gica necess&aacute;ria para a identifica&ccedil;&atilde;o de um buraco.</p>     <p>No trabalho de Borges et al. (2011) o prot&oacute;tipo utilizado possu&iacute;a dimens&otilde;es muito distantes de um carro em tamanho real, e a dimens&atilde;o dos buracos pelos quais ele passou tamb&eacute;m eram igualmente menores. Esse detalhe foi explorado no trabalho de Moreira et al. (2013) onde o prot&oacute;tipo p&ocirc;de passar por buracos no tamanho real pelo qual um carro passaria. Entretanto, o prot&oacute;tipo ainda estava longe da estrutura de um carro, uma vez que o carro possui quatro eixos e um peso substancialmente maior.</p>     <p>O intuito desse projeto foi desenvolver um sistema semelhante aos citados anteriormente em um carro, simulando o ambiente real pelo qual o sistema iria passar. Assim, esse projeto foi baseado na proposta de Rauta et al. (2017), o qual forneceu uma base te&oacute;rica e uma metodologia a ser seguida no desenvolvimento do projeto.</p>     <p>A fim de comparar os trabalhos correlatos com o trabalho desenvolvido por esse projeto, foram elencados alguns crit&eacute;rio de compara&ccedil;&atilde;o entre os trabalhos. Os crit&eacute;rios utilizados foram: (i) se a localiza&ccedil;&atilde;o era realizada por GPS ou por algum outro mecanismo; (ii) se o sistema era capaz de identificar buracos em tamanho real ou apenas grandes buracos; (iii) se foi desenvolvido um prot&oacute;tipo em escala real dentro de um carro, ou se foi montado um prot&oacute;tipo em uma outra escala; e (iv) se os dados lidos/obtidos pelo sistema seriam disponibilizados de alguma forma. Com base nesses crit&eacute;rios foi elaborada a <a href="#t1">Tabela 1</a>, a qual apresenta o comparativo entre as principais diferen&ccedil;as entre os projetos citados em rela&ccedil;&atilde;o a este projeto.</p>     <p>&nbsp;</p>     <p align="center"><a name="t1"></a><img src="/img/revistas/rist/n30/30a07t1.jpg"/></p>     
<p>&nbsp;</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p>3.&nbsp;&nbsp; Solu&ccedil;&atilde;o desenvolvida</p>     <p>A solu&ccedil;&atilde;o proposta foi baseada na proposta de Rauta et al. (2017) com foco na coleta de informa&ccedil;&atilde;o dos dados de poss&iacute;veis buracos encontrados em rodovias e a disponibiliza&ccedil;&atilde;o desses dados na forma de um mapeamento dos buracos identificados. Para isso, o sistema desenvolvido possui um m&oacute;dulo embarcado que coleta informa&ccedil;&otilde;es de ocorr&ecirc;ncias de poss&iacute;veis buracos e disponibiliza essa informa&ccedil;&atilde;o atrav&eacute;s de uma aplica&ccedil;&atilde;o web instalada na nuvem. Assim, o sistema faz uso dos seguintes equipamentos de hardware: 1 Placa Arduino UNO; 1 Sensor aceler&ocirc;metro MPU6050; 1 Raspberry PI3; 1 Sensor GPS GY-NEO6Mv2 + antena cer&acirc;mica; 1 servidor em cloud.</p>     <p>Em rela&ccedil;&atilde;o ao software, para obtermos as funcionalidades necess&aacute;rias para o funcionamento do sistema, foram desenvolvidos os seguintes m&oacute;dulos: M&oacute;dulo Servidor Web (MSW); M&oacute;dulo Cliente (MC); M&oacute;dulo Servidor Local (MSL), e M&oacute;dulo Capta&ccedil;&atilde;o de Dados (MCD). Para o funcionamento do sistema completo, os m&oacute;dulos interagem entre si at&eacute; os dados chegarem a um usu&aacute;rio conectado ao M&oacute;dulo Cliente.</p>     <p>A <a href="#f1">Figura 1</a> apresenta o diagrama de distribui&ccedil;&atilde;o do sistema, exemplificando as intera&ccedil;&otilde;es entre os m&oacute;dulos at&eacute; as informa&ccedil;&otilde;es chegarem ao cliente. Esse projeto teve foco no desenvolvimento dos m&oacute;dulos destacados em amarelo. O M&oacute;dulo Capta&ccedil;&atilde;o de Dados, em branco, n&atilde;o foi desenvolvido em sua totalidade pois n&atilde;o era o objetivo principal desse projeto.</p>     <p>&nbsp;</p>     <p align="center"><a name="f1"></a><img src="/img/revistas/rist/n30/30a07f1.jpg"/></p>     
<p>&nbsp;</p>     <p>O M&oacute;dulo Capta&ccedil;&atilde;o de Dados (MCD) faz uso de uma placa Arduino UNO instalada em cada um dos eixos do carro, pr&oacute;ximo ao amortecedor. Nessa placa foi acoplado o sensor aceler&ocirc;metro que faz a capta&ccedil;&atilde;o dos valores das for&ccedil;as gravitacionais, que ser&atilde;o recebidos pela aplica&ccedil;&atilde;o instalada no Arduino e enviados ao M&oacute;dulo Servidor Local (MSL). Nesse m&oacute;dulo n&atilde;o foi implementado o algoritmo completo para avalia&ccedil;&atilde;o das for&ccedil;as gravitacionais, apenas uma aplica&ccedil;&atilde;o para teste e valida&ccedil;&atilde;o do sistema. Al&eacute;m disso, esse m&oacute;dulo deveria ser instalado nos eixos do carro, o que inviabilizou seu desenvolvimento completo.</p>     <p>O M&oacute;dulo Servidor Local (MSL) faz a integra&ccedil;&atilde;o com o MC para receber os dados dos sensores. O MSL possui integra&ccedil;&atilde;o com o MC atrav&eacute;s do cabo USB utilizado para comunica&ccedil;&atilde;o e para alimenta&ccedil;&atilde;o da placa Arduino. Isso possibilita o recebimento da leitura das varia&ccedil;&otilde;es identificadas pelo aceler&ocirc;metro do MC.</p>     <p>Al&eacute;m de integrar com o Arduino, no m&oacute;dulo MSL s&atilde;o armazenados os dados dos eventos capturados pelos sensores e, no momento em que o usu&aacute;rio solicitar o envio, existindo a disponibilidade de uma conex&atilde;o com a internet, ele deve integrar com o M&oacute;dulo Servidor Web (MSW), permitindo o envio dos dados recolhidos pela aplica&ccedil;&atilde;o instalada no Raspberry PI para armazenamento no banco de dados do MSW.</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p>O M&oacute;dulo Servidor Web (MSW) precisa estar dispon&iacute;vel para o MSL enviar os dados e para o M&oacute;dulo Cliente (MC) consumir esses dados. Para armazenar esses dados, foi utilizado um banco de dados n&atilde;o relacional MongoDB, que possui alta escalabilidade e facilidade na integra&ccedil;&atilde;o com outras tecnologias, hospedado na nuvem atrav&eacute;s de um servi&ccedil;o de gerenciamento de banco de dados online, o mLab. A inser&ccedil;&atilde;o nesse banco de dados ocorre via socket, atrav&eacute;s de uma aplica&ccedil;&atilde;o implementada utilizando TCP/IP, que recebe requisi&ccedil;&otilde;es da aplica&ccedil;&atilde;o cliente existentente no MSL.</p>     <p>Para disponibilizar esses dados para o MC, foi implementado um Web Service RESTful utilizando o framework Jersey e o servidor Apache Tomcat, que permite consultas ao banco de dados com a possibilidade de efetuar buscas por data e/ou carro.</p>     <p>Por fim, para disponibilizar e apresentar os dados para o usu&aacute;rio, foi implementado uma p&aacute;gina web que permite buscar todos os buracos encontrados ou realizar uma busca filtrada por per&iacute;odo, por nome do carro ou por carro em um determinado per&iacute;odo. Esses dados s&atilde;o consumidos do Web Service e apresentados em um mapa utilizando a API do Google Maps e tamb&eacute;m em uma tabela. No mapa, cada buraco &eacute; representado por um marcador que, ao clicar sobre ele, apresenta um quadro com as informa&ccedil;&otilde;es individuais sobre cada buraco.</p>     <p>4.&nbsp;&nbsp; Valida&ccedil;&atilde;o</p>     <p>Para a valida&ccedil;&atilde;o do sistema foi realizada uma pesquisa experimental com os m&oacute;dulos desenvolvidos na qual foram realizados testes para validar a funcionalidade do MSL, MSW e MC. Foram realizados 9 testes, (I) teste de funcionamento no carro por 15 minutos; (II) teste de funcionamento no carro com interrup&ccedil;&atilde;o; (III) teste de funcionamento no carro configurado para encontrar buracos em um intervalo menor de tempo; (IV) teste de funcionamento no carro configurado para encontrar efetivamente um buraco; (V) teste de envio dos dados; (VI) teste de inser&ccedil;&atilde;o no banco de dados; (VII) teste de persist&ecirc;ncia e armazenamento de dados; (VIII) teste dos filtros de consulta e da apresenta&ccedil;&atilde;o dos dados; e (IX) teste do sistema funcionando por completo.</p>     <p>No M&oacute;dulo Servidor Local (MSL), foram realizados testes para verificar a captura das leituras do aceler&ocirc;metro e do GPS e o envio desses dados para o M&oacute;dulo Servidor Web (MSW). Para testar a captura das leituras dos sensores, foi instalado um programa configurado para que, a cada 15 segundos, simulasse que o sistema encontrou um buraco. Guardando assim as informa&ccedil;&otilde;es da posi&ccedil;&atilde;o do carro atrav&eacute;s do GPS e tamb&eacute;m a leitura atual, as 10 leituras anteriores e as 10 leituras posteriores &agrave; identifica&ccedil;&atilde;o do buraco, durante um per&iacute;odo de 15 minutos. Nos testes realizados no autom&oacute;vel, o sistema foi ligado &agrave; alimenta&ccedil;&atilde;o 12V.</p>     <p>Devido &agrave; alimenta&ccedil;&atilde;o das tomadas do carro serem energizadas no acionamento do motor, cada vez que o carro era desligado, essa alimenta&ccedil;&atilde;o era cortada automaticamente, interrompendo assim o funcionamento da aplica&ccedil;&atilde;o. A <a href="#f2">Figura 2.a</a> apresenta a disposi&ccedil;&atilde;o do sistema no interior do carro. Essa liga&ccedil;&atilde;o e disposi&ccedil;&atilde;o permitiu que o sistema funcionasse por um tempo menor para testar a persist&ecirc;ncia de dados em condi&ccedil;&otilde;es adversas de funcionamento como, por exemplo, quando o motor do carro desliga sem a inten&ccedil;&atilde;o do condutor. J&aacute; a <a href="#f2">Figura 2.b</a> apresenta a liga&ccedil;&atilde;o do sistema &agrave; alimenta&ccedil;&atilde;o 12V do carro.Nos primeiros testes, ap&oacute;s configurada a aplica&ccedil;&atilde;o no Raspberry PI, o carro percorreu dois trajetos diferentes: no teste I pelo tempo necess&aacute;rio para o sistema rodar o programa por completo (15 minutos), e no teste II o sistema funcionando por aproximadamente 7 minutos at&eacute; ser interrompido pelo desligamento do motor do carro - corte na alimenta&ccedil;&atilde;o. Depois, no retorno desse trajeto, o sistema foi religado e pode funcionar pelos 15 minutos necess&aacute;rios para a aplica&ccedil;&atilde;o rodar por completo, totalizando 22 minutos de captura de buracos no segundo teste.</p>     <p>&nbsp;</p>     <p align="center"><a name="f2"></a><img src="/img/revistas/rist/n30/30a07f2.jpg"/></p>     
<p>&nbsp;</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p>O teste III foi realizado alterando a configura&ccedil;&atilde;o do sistema para simular o encontro de um buraco a cada 7 segundos durante o per&iacute;odo de 7,5 minutos. Ap&oacute;s percorrer o trajeto por aproximadamente 3 minutos, o motor do carro foi desligado e logo em seguida religado, permitindo que a aplica&ccedil;&atilde;o voltasse a funcionar, agora pelos 7,5 minutos necess&aacute;rios. O sistema foi submetido a esse teste para verificar a disponibilidade da aplica&ccedil;&atilde;o ap&oacute;s uma interrup&ccedil;&atilde;o repentina da alimenta&ccedil;&atilde;o, e para verificar a capacidade de buracos/segundo que ele poderia capturar.</p>     <p>Ap&oacute;s finalizar os testes descritos acima, a configura&ccedil;&atilde;o foi alterada para encontrar efetivamente um buraco, sendo o teste IV, realizado. Como o algoritmo para identificar um buraco n&atilde;o foi desenvolvido nesse projeto, foi convencionado que o sistema consideraria como buraco os eventos dos sensores onde a leitura &ldquo;AngleX&rdquo; do aceler&ocirc;metro ultrapassasse o valor de 16.500. Valor escolhido arbitrariamente para que a aplica&ccedil;&atilde;o n&atilde;o ficasse sens&iacute;vel a ponto de encontrar eventos a todo instante, nem rigoroso demais impedindo que fosse encontrado algum evento. O sistema ent&atilde;o foi instalado no porta-malas do carro, onde o aceler&ocirc;metro foi fixado sobre a caixa de ar do eixo traseiro esquerdo, com o restante do sistema fixado sobre uma prancha de madeira, alimentado pela sa&iacute;da 12V do autom&oacute;vel (<a href="#f2">Figura 2.b</a>).</p>     <p>Nesse quarto teste, o sistema foi programado para rodar durante um per&iacute;odo de 10 minutos, no qual, durante o trajeto percorrido aleatoriamente, o carro fez v&aacute;rias paradas e, em cada uma, o carro foi desligado, fazendo com que o sistema n&atilde;o funcionasse pelo tempo total de 10 minutos, simulando a condi&ccedil;&atilde;o de uso na rotina di&aacute;ria de uma pessoa que precisa realizar v&aacute;rios pequenos trajetos, como fazer compras, abastecer e levar o filho para escola.</p>     <p>Com os dados dos buracos armazenados no servidor local, foi poss&iacute;vel realizar o teste V: o envio de dados para o servidor web. Em cada vez que foi verificado o armazenamento dos dados coletados no Raspberry, a aplica&ccedil;&atilde;o de envio era iniciada para integrar os dados coletados com o servidor web.</p>     <p>O teste VI foi realizado para confirmar se os dados foram realmente inseridos, possibilitando a sua consulta. Para isso, foi acessado o gerenciador do banco de dados e, ap&oacute;s, foi acessado a p&aacute;gina clicando para buscar todos os buracos.</p>     <p>J&aacute; o teste VII, de persist&ecirc;ncia e de armazenamento de dados, tamb&eacute;m foi realizado no servidor web: foram inclu&iacute;dos na pasta em que s&atilde;o armazenados os buracos no Raspberry, todos os arquivos JSON de buracos encontrados (244 no total) e ent&atilde;o iniciou-se a aplica&ccedil;&atilde;o de envio.</p>     <p>Ap&oacute;s a inser&ccedil;&atilde;o no banco de dados, o teste VIII foi realizado acessando a p&aacute;gina web e efetuando consulta a todos os buracos (sem filtro), e depois foram realizadas consultas com o filtro de nome do carro, filtro por per&iacute;odo e por &uacute;ltimo consulta com o filtro de nome do carro dentro de um per&iacute;odo.</p>     <p>Como teste final IX, foi implementado um programa com as configura&ccedil;&otilde;es do teste que encontrou efetivamente um buraco. Esse teste n&atilde;o foi realizado dentro do ve&iacute;culo, foi realizado pr&oacute;ximo ao computador por um per&iacute;odo de 75 segundos. O objetivo era simular o sistema funcionando integralmente, desde a identifica&ccedil;&atilde;o do buraco at&eacute; a apresenta&ccedil;&atilde;o dos dados na p&aacute;gina web.</p>     <p>Nesse teste IX o sistema foi posicionado com o sensor aceler&ocirc;metro na extremidade de uma mesa para que, no momento oportuno, fosse poss&iacute;vel inclin&aacute;-lo para baixo, alterando assim o valor do &ldquo;AngleX&rdquo; do aceler&ocirc;metro (<a href="#f3">Figura 3</a>). Ap&oacute;s essa movimenta&ccedil;&atilde;o no aceler&ocirc;metro, um buraco seria identificado, dando in&iacute;cio a captura dos dados.</p>     <p>&nbsp;</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="center"><a name="f3"></a><img src="/img/revistas/rist/n30/30a07f3.jpg"/></p>     
<p>&nbsp;</p>     <p>5.&nbsp;&nbsp; Resultados</p>     <p>Com os testes realizados, foi poss&iacute;vel verificar que no teste I, ap&oacute;s percorrer os trajetos e acessado o sistema operacional do Raspberry PI, a aplica&ccedil;&atilde;o foi capaz de encontrar 60 buracos e 95 buracos no teste I. No teste III, onde o sistema estava configurado para encontrar buracos em um intervalo menor de tempo, a aplica&ccedil;&atilde;o foi capaz de encontrar 37 buracos.</p>     <p>Analisando o resultado dos tr&ecirc;s primeiros testes, verificou-se que h&aacute; uma limita&ccedil;&atilde;o do sistema para encontrar buracos em per&iacute;odos menores que 10 segundos. A limita&ccedil;&atilde;o ocorre pelo fato de que, ap&oacute;s identificar um poss&iacute;vel buraco, o sistema &eacute; programado para guardar as 10 pr&oacute;ximas leituras do aceler&ocirc;metro, que envia essa informa&ccedil;&atilde;o para o Raspberry a cada segundo. Como nesse momento ele est&aacute; aguardando receber as 10 pr&oacute;ximas leituras para gravar as informa&ccedil;&otilde;es em arquivo, foi colocada uma trava no sistema que s&oacute; &eacute; liberada quando terminar a grava&ccedil;&atilde;o para garantir a integridade dos dados coletados.</p>     <p>Essa funcionalidade de guardar as leituras seguintes foi inserida no sistema para que ela possa ser utilizada no desenvolvimento do algoritmo de identifica&ccedil;&atilde;o de buracos, sendo que, ap&oacute;s esse algoritmo ser desenvolvido, existe a possibilidade de se retirar essa funcionalidade, permitindo reduzir o intervalo desse bloqueio. Al&eacute;m disso, em tese, com essas leituras o algoritmo para reconhecimento de buracos eliminaria o problema relatado por Moreira et al. (2013), de detectar um buraco quando o ve&iacute;culo est&aacute; saindo do buraco que havia entrado.</p>     <p>O teste IV considerava um buraco quando os eventos captados pelos sensores tivessem a leitura do &ldquo;AngleX&rdquo; com valor acima de 16.500 e, com essa configura&ccedil;&atilde;o, no trajeto percorrido, foram identificados 12 buracos. Demonstrando assim que &eacute; poss&iacute;vel o desenvolvimento de um algoritmo para identifica&ccedil;&atilde;o de buracos utilizando as varia&ccedil;&otilde;es de for&ccedil;as obtidas atrav&eacute;s do aceler&ocirc;metro.</p>     <p>Nos testes V e VI, como resultado do envio dos dados coletados ao servidor web, no teste I o servidor retornou que foram inseridos 60 buracos, no envio dos buracos do teste II foram 95 buracos, e no trajeto aleat&oacute;rio do teste III, 12 registros foram inseridos no banco de dados.</p>     <p>Para confirmar se os dados foram realmente inseridos, foi acessado o gerenciador do banco de dados e confirmou-se, nas tr&ecirc;s ocasi&otilde;es, que a inser&ccedil;&atilde;o ocorreu corretamente e no mesmo instante que foram enviados.</p>     <p>O teste VII &eacute; semelhante ao anterior, e como resultado foram inseridos 244 novos registros no banco, e foi poss&iacute;vel visualizar todos eles na p&aacute;gina web. A <a href="#f4">Figura 4</a> mostra o envio atrav&eacute;s da aplica&ccedil;&atilde;o no Raspberry PI com a quantidade de registros inseridos retornada pelo servidor web, e os registros atualizados no banco de dados.</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p>&nbsp;</p>     <p align="center"><a name="f4"></a><img src="/img/revistas/rist/n30/30a07f4.jpg"/></p>     
<p>&nbsp;</p>     <p>Com esse teste a persist&ecirc;ncia de dados foi colocada &agrave; prova. Nessa ocasi&atilde;o, o sistema demorou aproximadamente 1 minuto e 30 segundos para enviar todos os 244 registros armazenados, devido ao fato de ser inserido um registro por vez para garantir a atomicidade e a consist&ecirc;ncia dos dados, mas ao final, todos os dados foram inseridos.Ao realizar o teste VIII do consumo desses dados atrav&eacute;s do web service, ao clicar para buscar todos os buracos na p&aacute;gina, foram apresentados todos os registros encontrados tanto na tabela quanto no mapa, com os marcadores apresentando as informa&ccedil;&otilde;es individuais de cada buraco, e ao utilizar os filtros, foram apresentados somente os dados filtrados.</p>     <p>A <a href="#f5">Figura 5</a> mostra a p&aacute;gina web carregada ap&oacute;s enviar os dados para o servidor, com o mapeamento e a tabela de buracos. No in&iacute;cio da visualiza&ccedil;&atilde;o do mapa os marcadores ficaram bem pr&oacute;ximos uns dos outros, mas &agrave; medida que se aproximava a imagem utilizando o zoom, foi poss&iacute;vel identificar os buracos atrav&eacute;s de cada marcador, melhor ilustrado pela <a href="#f6">Figura 6</a>.</p>     <p>&nbsp;</p>     <p align="center"><a name="f5"></a><img src="/img/revistas/rist/n30/30a07f5.jpg"/></p>     
<p>&nbsp;</p>     <p align="center"><a name="f6"></a><img src="/img/revistas/rist/n30/30a07f6.jpg"/></p>     
<p>&nbsp;</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p>No teste final, teste IX, foram simulados 4 buracos. Com esse teste foi poss&iacute;vel simular como o sistema se comportaria no ambiente real, desde a captura dos dados, a identifica&ccedil;&atilde;o do poss&iacute;vel buraco at&eacute; a apresenta&ccedil;&atilde;o dos dados ao usu&aacute;rio. O resultado foi positivo, pois foi poss&iacute;vel visualizar os 4 buracos encontrados na p&aacute;gina em tempo de execu&ccedil;&atilde;o, logo ap&oacute;s o banco ter sido atualizado.</p>     <p>&nbsp;</p>     <p>Os testes que foram realizados mostram o funcionamento da aplica&ccedil;&atilde;o e demonstram a viabilidade do sistema para uso aplicado na detec&ccedil;&atilde;o e mapeamento de buracos em rodovias, auxiliando na elabora&ccedil;&atilde;o de programas para manuten&ccedil;&atilde;o e melhorias de estradas.</p>     <p>6.&nbsp;&nbsp; Conclus&otilde;es</p>     <p>O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma ferramenta capaz de captar as informa&ccedil;&otilde;es e a localiza&ccedil;&atilde;o de poss&iacute;veis buracos encontrados em rodovias, disponibilizando e demonstrando esses dados na forma de um mapeamento de buracos nas rodovias.</p>     <p>O sistema necessita passar por v&aacute;rias etapas para chegar at&eacute; o mapeamento apresentado ao usu&aacute;rio, e o desenvolvimento de m&oacute;dulos e a integra&ccedil;&atilde;o entre eles foi essencial para que essa funcionalidade pudesse ser oferecida. Como o objetivo inicial do projeto n&atilde;o era a identifica&ccedil;&atilde;o de buracos, mas sim o mapeamento dos mesmos, essa funcionalidade n&atilde;o foi desenvolvida.</p>     <p>Atrav&eacute;s dos M&oacute;dulos de Capta&ccedil;&atilde;o de Dados (MCD) e M&oacute;dulo Servidor Local (MSL) embarcados em um carro, foi poss&iacute;vel identificar potenciais buracos e armazenar localmente esses dados. Com a integra&ccedil;&atilde;o dos M&oacute;dulos Servidor Local (MSL) com o M&oacute;sulo Servidor Web (MSW), foi poss&iacute;vel enviar esses dados e armazen&aacute;-los na nuvem, onde um Web Service disponibiliza a consulta a essas informa&ccedil;&otilde;es, consumidas atrav&eacute;s de uma p&aacute;gina web (M&oacute;dulo Cliente - MC) que apresenta um mapeamento dos buracos encontrados, buracos estes representados cada um por um marcador contendo as informa&ccedil;&otilde;es capturadas pelos sensores do MCD.</p>     <p>Os testes realizados atestaram a atomicidade e a consist&ecirc;ncia dos dados do sistema, al&eacute;m da sua disponibilidade no ambiente testado. Entretanto, para garantir a atomicidade dos dados, o desempenho da aplica&ccedil;&atilde;o em identificar os poss&iacute;veis buracos foi diminu&iacute;do, limitando em 10 segundos o intervalo necess&aacute;rio para encontrar um pr&oacute;ximo buraco, fator que poder&aacute; ser aperfei&ccedil;oado ap&oacute;s o desenvolvimento do algoritmo para identificar efetivamente um buraco.</p>     <p>Ao visualizar o mapeamento dos dados na p&aacute;gina, &eacute; poss&iacute;vel identificar os pontos no trajeto percorrido atrav&eacute;s da identifica&ccedil;&atilde;o do carro e do hor&aacute;rio de captura dos dados, permitindo assim a utiliza&ccedil;&atilde;o da ferramenta por m&uacute;ltiplos usu&aacute;rios.</p>     <p>Com essas informa&ccedil;&otilde;es &eacute; poss&iacute;vel concluir que o sistema &eacute; capaz de captar as informa&ccedil;&otilde;es dos poss&iacute;veis buracos e apresentar um mapeamento de forma que o usu&aacute;rio pode localizar em que parte do trajeto h&aacute; um poss&iacute;vel buraco, gerando valor de utilidade ao sistema desenvolvido.</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p>Como trabalhos futuros, sugere-se o desenvolvimento de um algoritmo capaz de identificar e classificar buracos usando os dados capturados pelo sensor aceler&ocirc;metro; fazer uso de c&acirc;meras para auxiliar na identifica&ccedil;&atilde;o de buracos; a instala&ccedil;&atilde;o dos MCD nos quatro eixos de um carro, aumentando assim a performance do sistema em localizar buracos; e a implementa&ccedil;&atilde;o de uma solu&ccedil;&atilde;o para a inicializa&ccedil;&atilde;o do sistema e outro para enviar os dados para o servidor, de modo que o usu&aacute;rio n&atilde;o precise acessar o sistema operacional do Raspberry PI para efetuar o envio desses dados.</p>     <p>As melhorias sugeridas s&atilde;o para a p&aacute;gina web do MC, na qual poderiam ser acrescentados outros tipos de filtros, otimizar a apresenta&ccedil;&atilde;o da tabela dos buracos, assim como implementar uma op&ccedil;&atilde;o para buscar buracos por localidade e/ou regi&atilde;o. Tamb&eacute;m seria interessante a implementa&ccedil;&atilde;o de um acesso &agrave; p&aacute;gina como administrador, possibilitando a edi&ccedil;&atilde;o de dados, por exemplo a exclus&atilde;o de buracos que foram recapeados ou registros muito pr&oacute;ximos, que podem ser buracos duplicados.</p>     <p>Assim, o projeto desenvolvido pode ser utilizado como estrutura para um sistema completo de mapeamento de buracos em rodovias, no qual as melhorias realizadas pelos pr&oacute;ximos trabalhos incrementariam a utilidade e usabilidade do sistema, fazendo com que a justificativa de se oferecer uma ferramenta &uacute;til tanto para quem necessita dar manuten&ccedil;&atilde;o &agrave;s rodovias quanto para quem &eacute; usu&aacute;rio sejam alcan&ccedil;adas.</p>     <p>&nbsp;</p>     <p><b>REFER&Ecirc;NCIAS</b></p>     <p>BORGES, P. de S. et al. (2011) Embedded system for detecting and georeferencing holes in roads. <i>IEEE Latin America Transactions</i>, 9(6), 921-925. DOI: 10.1109/TLA.2011.6096973</p>     <!-- ref --><p>CONFEDERA&Ccedil;&Atilde;O NACIONAL DO TRANSPORTE (2016). <i>Pesquisa CNT de rodovias 2016: relat&oacute;rio gerencial</i>. 20. ed. Bras&iacute;lia: CNT: SEST: SENAT.    &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=999592&pid=S1646-9895201800050000700002&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --></p>     <p>MOREIRA, A. R. et al. (2013) <i>Sistema de detec&ccedil;&atilde;o de buracos em estradas</i>. Trabalho de conclus&atilde;o de curso (Gradua&ccedil;&atilde;o). Universidade Tecnol&oacute;gica Federal do Paran&aacute;, Departamento Acad&ecirc;mico de Inform&aacute;tica, Curso de engenharia de computa&ccedil;&atilde;o, Curitiba, Brasil.</p>     <!-- ref --><p>RAUTA, L. et al. (2017) Proposta de sistemas embarcados para identifica&ccedil;&atilde;o de buracos em rodovias utilizando as Leis da Mec&acirc;nica de Newton. In: <i>Anais do Computer on the Beach 2017</i>. ISSN: 2358-0852.    &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=999595&pid=S1646-9895201800050000700004&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --></p>     <!-- ref --><p>SINDICATO NACIONAL DA IND&Uacute;STRIA DE COMPONENTES PARA VE&Iacute;CULOS AUTOMOTORES; ASSOCIA&Ccedil;&Atilde;O BRASILEIRA DA IND&Uacute;STRIA DE AUTOPE&Ccedil;AS (2017). Relat&oacute;rio da frota circulante 2017. S&atilde;o Paulo: Sindicato Nacional da Ind&uacute;stria de Componentes para Ve&iacute;culos Automotores.    &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=999597&pid=S1646-9895201800050000700005&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --></p>     <p>TRINDADE, D. H. (2015) <i>Monitoramento de sistemas de transporte com Ardu&iacute;no e Shield-GSM, GPS, GPRS</i>. Trabalho de conclus&atilde;o de curso (Gradua&ccedil;&atilde;o). Universidade de Bras&iacute;lia, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia Eletr&ocirc;nica, Bras&iacute;lia, Brasil.</p>     <p>&nbsp;</p>     <p>Recebido/Submission: 03/09/2018    <br>   Aceita&ccedil;&atilde;o/Acceptance: 15/11/2018</p>      ]]></body><back>
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