Concepção e Detalhamento da Solução
Requisitos Gerais
Tabela 1: Requisitos Funcionais Gerais
| ID | Descrição |
|---|---|
| 01 | O sistema deve permitir o acionamento ou desligamento manual do fogão por um usuário |
| 02 | O sistema deve permitir a um usuário a definição manual da temperatura da boca do fogão |
| 03 | O sistema deve oferecer ao usuário uma visualização da temperatura e do tempo de funcionamento da boca do fogão |
| 04 | O sistema deve permitir o acionamento ou desligamento do fogão pelo celular do usuário |
| 05 | O sistema deve permitir a definição da temperatura da boca do fogão pelo celular do usuário |
| 06 | O sistema deve permitir a temporização do funcionamento da boca do fogão pelo celular do usuário |
| 07 | O sistema deve permitir a visualização do estado de funcionamento e da temperatura da boca de fogão pelo celular do usuário |
| 08 | O sistema deve permitir a visualização do tempo, da temperatura e do gasto de energia necessários para cozinhar uma receita pré-definida |
| 09 | O sistema permitirá uma visualização de métricas de uso |
| 10 | O sistema deve enviar uma notificação aos celulares dos usuários quando uma boca ficar muito tempo ligada |
| 11 | O sistema deve desligar a boca do fogão automaticamente quando o tempo pré-determinado acabar. |
Tabela 2: Requisitos Não-Funcionais Gerais
| ID | Descrição |
|---|---|
| 01 | O fogão deve ser alimentado por um sistema de energia off-grid |
| 02 | O fogão deve ter um sistema de segurança com resfriamento por convecção forçada |
| 03 | O fogão deve possuir somente de uma boca |
| 04 | O fogão deve possuir uma interface de interação do tipo touch screen |
Requisitos de Estrutura
Tabela 3: Requisitos Funcionais de Estruturas
| ID | Requisito | Descrição |
|---|---|---|
| 01 | Resistência mecânica | O fogão deverá ser resistente, pois teremos esforços com o peso sobre o mesmo. |
| 02 | Estabilidade química | O fogão será utilizado em cozinhas e ao ar livre, portanto deve ser ter materiais que possibilitem o seu uso sem danifica-lo. |
| 03 | Tenacidade | A estrutura deve ser capaz de suportar pequenos impactos e se deformar plasticamente antes de fraturar. |
| 04 | Impermeabilidade | A estrutura deverá ter um nível de impermeabilidade evitando a entrada de água durante sua limpeza. |
| 05 | Dureza | A dureza dos materiais da superfície de trabalho do fogão é importante para resistir ao desgaste causado pelo atrito com as panelas e utensílios de cozinha. Superfícies duras também são mais fáceis de limpar e menos propensas a arranhões. |
| 06 | Condutividade térmica | Embora não seja uma propriedade estritamente mecânica, a condutividade térmica dos materiais utilizados no fogão de indução é crucial para garantir uma distribuição uniforme do calor e uma resposta rápida às mudanças de temperatura. Materiais com alta condutividade térmica, como o cobre ou o alumínio, são comumente usados nas bobinas de indução. |
| 07 | Estabilidade térmica | Os materiais do fogão devem ser capazes de suportar variações extremas de temperatura sem deformação permanente ou falha estrutural. Isso é especialmente importante para as bobinas de indução, que estão sujeitas a ciclos de aquecimento e resfriamento frequentes. |
| 08 | Compatibilidade eletromagnética | Embora não seja uma propriedade mecânica no sentido tradicional, a compatibilidade eletromagnética dos materiais é fundamental para garantir que eles não interfiram no funcionamento correto do sistema de indução. |
Tabela 4: Requisitos não Funcionais de Estruturas
| ID | Requisito | Descrição |
|---|---|---|
| 01 | Segurança do usuário | A utilização do fogão não deve fornecer risco a integridade física do usuário. |
| 02 | Manutenção | O fogão deve permitir fácil acesso caso seja necessário realizar alguma manutenção. |
| 03 | Capacidade | Peso máximo que a estrutura suporta. |
| 04 | Portátil | Estrutura leve e com apoios para segura-lá. |
Requisitos de Eletrônica
Tabela 5: Requisitos Funcionais de Eletrônica
| ID | Requisito | Descrição |
|---|---|---|
| 01 | Controle de Temperatura | O sistema deve ajustar a temperatura automaticamente com base no input do termistor NTC (faixa de temperatura em ºC: 80, 100, 120, 160, 180, 200, 240, 270). |
| 02 | Controle de Temperatura pelo usuário | Deve haver a possibilidade de configuração manual da temperatura através da tela touch ou do aplicativo móvel. |
| 03 | Conectividade | O fogão deve ser capaz de se conectar a um dispositivo via bluetooth usando a ESP32 para permitir o controle remoto via aplicativo. A conexão bluetooth deve possuir um requisito de segurança como PIN, códigos ou chave de acesso. |
| 04 | Comandos | Deve suportar atualizações e comandos em tempo real. |
| 05 | Controle de Potência | Utilizar um IGBT (funciona como um interruptor eletrônico, acionado conforme modulação da largura dos pulsos de corrente) para gerenciar a potência no circuito ressonante, proporcionando o controle eficiente da energia necessária para o cozimento. |
| 06 | Segurança | Implementar medidas de segurança como desligamento automático em caso de superaquecimento ou ausência de panela, por meio de sensores de temperatura e indução. |
| 07 | Feedback | O sistema deve fornecer feedback visual, com imagens de alertas através do display, e sonoro, por meio de um buzzer, sobre o status de operação. |
| 08 | Segurança Harware | Incluir proteções contra curtos-circuitos e sobrecargas. |
Tabela 6: Requisitos Não Funcionais de Eletrônica
| ID | Requisito | Descrição |
|---|---|---|
| 01 | Confiabilidade | O sistema deve ser robusto e capaz de operar em condições variadas de ambiente (entre 10 e 40°C e entre 10 e 85% de umidade). |
| 02 | Eficiência Energética | O fogão deve operar de forma eficiente em termos de energia para reduzir os custos operacionais. |
| 03 | Durabilidade | O design deve contemplar a facilidade de manutenção e possíveis substituições de peças. A partir do uso de componentes modulares sendo projetado para elementos que são facilmente removidos e substituídos. Isso inclui módulos para a placa de indução, controle de potência, ventiladores de resfriamento, e outros componentes principais. Será utilizado também conexões de Plug-and-Play facilitando a desconexão e reconexão sem a necessidade de soldagem ou ferramentas especiais. |
Requisitos de Energia
Tabela 7: Requisitos Funcionais de Energia
| ID | Requisito | Descrição |
|---|---|---|
| 01 | Fornecimento de Energia | O sistema deve ser capaz de capturar energia solar por meio dos painéis fotovoltaicos. |
| 02 | Armazenamento | O sistema deve possuir baterias para armazenar a energia produzida a partir dos painéis, garantindo a energia necessária para que o dispositivo funcione adequadamente durante a noite ou em condições de baixa radiação solar |
| 03 | Alimentação dos Dispositivos | O sistema deve fornecer energia em corrente alternada para os dispositivos do fogão. |
Tabela 8: Requisitos Não-Funcionais de Energia
| ID | Requisito | Descrição |
|---|---|---|
| 01 | Durabilidade | Todos os componentes elétricos, controladores de carga e bateria, devem ser projetados para suportar condições climáticas adversas, como chuva, vento e variações de temperatura. |
| 02 | Segurança | O sistema elétrico deve ser projetado e instalado de forma a garantir a segurança dos operadores, entregadores e usuários, seguindo todas as normas de segurança aplicáveis. |
Requisitos de Software
Tabela 9: Requisitos Funcionais de Software
| ID | Requisito | Descrição |
|---|---|---|
| 01 | Conectar a Fogão | O usuário deve ser capaz de se conectar ao fogão |
| 02 | Temporização de Cozimento | O usuário deve ser capaz de pré-determinar o tempo de funcionamento e a potência de uma boca do fogão |
| 03 | Visualização do Estado de Funcionamento | O usuário deve ser capaz de visualizar o estado de funcionamento de uma boca pertencente ao fogão |
| 04 | Notificação de Perigo | O usuário deve poder receber uma notificação quando uma boca estiver muito tempo ligada |
| 05 | Visualização de Detalhes de Cozimento | O usuário deve ser capaz de visualizar dados históricos do uso de uma boca |
| 06 | Gerenciar Rotina de Cozimento | O usuário deve ser capaz de gerenciar uma rotina de cozimento de uma comida |
| 07 | Temporização de Cozimento a Partir de Rotina de Cozimento | O usuário deve ser capaz de determinar o tempo de funcionamento e a potência de uma boca do fogão a partir de uma rotina de cozimento |
Tabela 10: Requisitos Não-Funcionais de Software
| ID | Requisito | Descrição |
|---|---|---|
| 01 | Compatibilidade | O aplicativo deve ser acessível pelos sistemas operacionais mobile Android e o iOS |
| 02 | Protocolo de Comunicação | O fogão deve se comunicar com o dispositivo móvel do usuário por Bluetooth |
| 03 | Implementação Aplicativo | O aplicativo deve ser desenvolvido com o framework ReactJS e Javascript |
| 04 | Implementação Firmware | O firmware deve ser desenvolvido com o Arduino Framework e C++ |
Backlog
Segundo Sommerville (2013)[1], o backlog para um time ágil é o conjunto de tarefas que o time precisa realizar para desenvolver o produto. Nesta subseção, foram agrupadas as tarefas advindas dos requisitos que a equipe se propôs a desenvolver. Ademais, como a equipe está seguindo uma metodologia ágil, é importante definir um backlog para orientação e organização do time.
Ademais, os requisitos foram expressos como na metodologia ágil de desenvolvimento de software Extreme Programming (XP), que segundo Sommervile diz: "Em XP, os requisitos do usuário são expressos como cenários ou estórias, e o usuário os prioriza para o desenvolvimento. A equipe de desenvolvimento avalia cada cenário e divide-o em tarefas.". Portanto, os requisitos do projeto foram expressos na forma de estórias de usuário.[2]
Para a priorização foi utilizada a técnica MoSCoW, que segundo o Guia BABOKTM (2011) é uma técnica de priorização de requisitos que classifica os requisitos em quatro categorias: Must (Deve), Should (Deveria), Could (Poderia) e Won't (Não irá). Segundo o guia, a definição de cada categoria é a seguinte:[3]
"Deve: Descreve um requisito que deve ser atendido na solução final para que a mesma seja considerada um sucesso. (...) Deveria: Representa um item de alta prioridade que deveria ser incluído na solução, caso possível. Trata-se frequentemente de um requisito crítico que pode ser atendido de outras formas se for estritamente necessário. (...) Poderia: Descreve um requisito que é considerado desejável, mas não necessário, e que será incluído caso o tempo e os recursos permitam. (...) Não irá: Representa um requisito que as partes interessadas concordaram em não implementar em uma determinada entrega, mas que pode ser considerado no futuro." [3].
Usando os conceitos de estórias de usuário e a técnica MoSCoW, o backlog foi elaborado e priorizado. O resultado final está representado abaixo.
Tabela 11: Backlog da Aplicação
| Épico | Feature | Estória de Usuário | Categoria | Descrição |
|---|---|---|---|---|
| E01 - Fogão | F01 - Controle do Fogão | US01 | Must | O usuário deve ser capaz de se conectar ao fogão |
| US02 | Must | O usuário deve ser capaz de pré-determinar o tempo de funcionamento e a potência de uma boca do fogão | ||
| F02 - Monitoramento do Fogão | US03 | Must | O usuário deve ser capaz de visualizar o estado de funcionamento de uma boca pertencente ao fogão | |
| US04 | Should | O usuário deve poder receber uma notificação quando uma boca estiver muito tempo ligada | ||
| F03 - Gestão de Cozimento | US05 | Should | O usuário deve ser capaz de visualizar dados históricos do uso de uma boca | |
| US06 | Could | O usuário deve ser capaz de gerenciar uma rotina de cozimento de uma comida | ||
| US07 | Could | O usuário deve ser capaz de determinar o tempo de funcionamento e a potência de uma boca do fogão a partir de uma rotina de cozimento |
Referências
[1] SOMMERVILLE, I. Engenharia de software. 9.ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil Ltda, 2013
[2] IIBA. Um guia para o Corpo de Conhecimento de Análise de Negócios™ (Guia BABOK®) Versão 2.0. Toronto, Canadá: International Institute of Business Analysis, 2011.