Proposal of an automatic traceability system, in industry 4.0

Abstract

Traceability systems are very valuable to manufacturing companies, allowing to keep detailed records of its products history. The advent of Industry 4.0 further pushes this concept, integrating the Internet of Things into traceability by creating smart objects capable of communicating through the internet. RFID is the technology with the most potential for traceability due to its several advantages over technologies such as barcodes. The housings production line of Renault CACIA was used as the example of a shop oor on which to apply the proposed traceability system. This dissertation's system uses a cost e ective microchip, the ESP32, as the middleware that processes the messages exchanged with RFID Read/Write Modules, which are placed in several of the production line's stations. The Wi-Fi capabilities of ESP32 are also used to communicate the data with a server, which processes the data and performs queries to a MySQL database. This database was normalized, and applies speci cally to the housings production line, allowing to keep detailed records of every housing produced on the shop oor. A web graphical interface was developed, with its pages showing both real time data as well as historical production data. These web services can be accessed by any IoT device capable of accessing to the server. The developed solution showcases the viability of chips such as ESP32 to be integrated in RFID systems, allowing RFID readers and tags to be able to communicate through the internet

Os sistemas de rastreabilidade são valiosos para as empresas fabricantes, permitindo manter um registo do histórico dos seus produtos. O surgimento da Indústria 4.0 avança ainda mais este conceito, integrando a Internet of Things na rastreabilidade ao criar objetos inteligentes capazes de comunicar pela Internet. A tecnologia RFID é a tecnologia com mais potencial na rastreabilidade devido às suas diversas vantagens quando comparada a tecnologias como os códigos de barra. A linha de produção de carters da Renault CACIA foi utilizada como um exemplo de um chão de fábrica no qual se aplica o sistema de rastreabilidade proposto. O sistema desta dissertação utiliza um microcontrolador de baixo custo, o ESP32, como o middleware respons ável por processar as mensagens trocadas com os leitores RFID, sendo estes colocados em vários postos da linha de produção. As capacidades Wi-Fi do ESP32 são utilizadas para comunicar com um server que processa os dados e faz queries a uma base de dados MySQL. Esta base de dados foi normalizada e aplica-se especi camente à linha de carters, permitindo manter registos detalhados sobre cada carter produzido na fábrica. Foi desenvolvida uma interface grá ca web, cujas páginas mostram informação em tempo real sobre a linha, assim como informação sobre o histórico da produção. Estes serviços web podem ser acedidos por qualquer equipamento da IoT capaz de aceder ao server. A solução desenvolvida demonstra a viabilidade da integração de chips como o ESP32 em sistemas de RFID, permitindo que leitores e etiquetas RFID comuniquem pela Internet