Utilização de um Telemóvel: Instalação e Utilização do Sistema FrontlineSMS para a Recolha de Dados de Base ou para o Envio de Mensagens (Secção I)

Com os seus mais de 2,2 mil milhões de utilizadores, os telemóveis (telefones portáteis ou celulares) representam uma das tecnologias de comunicação com crescimento mais rápido a nível mundial.  Especialmente nos contextos de países em vias de desenvolvimento, as redes móveis expandiram-se para zonas rurais onde ou não existem outros meios de comunicações, ou são demasiado caros ou não são fiáveis.  Enquanto os serviços avançados de transferência de dados por telemóvel têm ainda que se desenvolver amplamente e além disso as comunicações por voz permanecem extremamente onerosas para a utilização normal por populações rurais no contexto dos países em desenvolvimento, as mensagens de texto por telemóvel têm sido usadas de inúmeras formas criativas tanto para enviar como para receber informações.  As aplicações cobrem uma vasta gama de serviços, desde a monitorização de preços de mercado, o envio de alertas de segurança e de informações de avisos de perigo semelhantes, a monitorização agrícola, e mesmo diversas aplicações no domínio da saúde.  Se observar rapidamente os finalistas na 2008 USAID Development 2.0 Challenge, a maior parte dos projectos são baseados nos serviços de mensagens de texto por telemóvel.  Diversos programas e actividades nos países membros da RANET utilizam também serviços móveis quer para distribuírem informações, quer para recolherem observações no terreno.  Embora seja um exemplo do serviço de dados GRPS e não dos serviços SMS móveis, deverá ler o artigo Weaver apresentado pelo Departamento de Meteorologia do Uganda, "Uganda Diversifies Use of RIPI Account" (Diversas Utilizações de Contas RIPI no Uganda).

Conceptualmente, é fácil compreender como um serviço de SMS pode ser utilizado no contexto de um Serviço de Hidrometeorologia Nacional (National Meteorological Hydrological Service (NMHS)).  As observações de dados podem ser recolhidas através de estações meteorológicas automatizadas (automated weather stations (AWSs)) ou mesmo se introduzidas manualmente por um observador.  Da mesma forma, as previsões, alertas e outras informações podem ser facilmente distribuídas aos destinatários seleccionados.

O problema certamente é determinar como ligar os telemóveis (GSM) e modems a um computador para enviar e receber mensagens.  Além disso, logo que estes dados são recebidos, existe o problema de como guardá-los, processá-los, e exibi-los.  O RANET lançou o programa Community Reporter Program (CRP) (Programa de Difusão de Comunicações Comunitárias (CRP)) para responder a estes problemas.   Oferece uma interface baseada na Internet e API (Interfaces de Programação de Aplicação) para permitir aos NMHSs desenvolver um sistema estruturado de transmissão de dados.  Este sistema pode em seguida verificar a existência de erros de transmissão, quando do processamento automático dos relatórios que chegam das unidades no terreno, quer estes sejam observações meteorológicas, preços de mercado, informações agrícolas ou outros.

É um facto que o RANET CRP possui uma curva de aprendizagem, e para demonstrações ou instalação iniciais pode fornecer demasiadas funcionalidades para simples aplicações de recolha de dados e envio de mensagens.  Este artigo Weaver faz parte de uma série mais longa sobre a utilização de SMS, e introduz talvez uma das mais simples, mas mais poderosas ferramentas denominada FrontlineSMS.  O FrontlineSMS é uma aplicação de software pré-configurada que fornece uma interface gráfica para gerir as aplicações de mensagens móveis.  Inicialmente concebida para promover as comunicações de grupo via SMS para organizações de pequenas dimensões, é de tão fácil instalação como em geral estas aplicações são feitas.  Outros métodos exigem manuscritos personalizados e programação para funcionar correctamente.  O FrontlineSMS pode não ser a melhor solução a longo prazo para os sistemas altamente personalizados, para os que requerem um elevado grau de fiabilidade ou para as aplicações em que o número de contactos móveis (entrada ou saída) seja grande.  No entanto, recomendo certamente o FrontlineSMS para a comunidade meteorológica como uma forma de iniciar o desenvolvimento dum pequeno sistema de disseminação ou de recolha de dados baseado em SMS.

Alguns Pontos Críticos
Antes de iniciar a apresentação básica sobre a utilização e instalação do FrontlineSMS, existem alguns pontos críticos a realçar.

Primeiro, preste atenção ao custo.  É fácil deixar-se enganar pelos serviços SMS . O custo por mensagem é barato.  Este baixo custo de entrada foi o que assegurou o sucesso deste serviço nas zonas remotas e rurais onde os recursos são limitados.  Dito isto, se avaliar os serviços SMS em termos de custo de largura de banda, é um dos serviços de dados mais caros numa base de por byte.  Antes de se comprometer com um sistema que utiliza as mensagens de texto móveis, faça alguns cálculos para avaliar se o custo é aceitável.

Para uma aplicação de recolha de dados, tente prever a frequência diária ou semanal das comunicações.  Se uma estação meteorológica enviar um relatório três vezes por dia todos os dias, então podemos fazer alguns cálculos simples.  Se estimar um custo de $0,05 por mensagem, então o custo diário por local é de $0,15, o semanal é de $1,05, e o anual é de $54,75.  Isto assume que não existe um plano ou taxa de serviço mensal e que podem ser utilizados os cartões SIM pré-pagos.  Cinquenta e cinco dólares por ano para receber as observações meteorológicas quase em tempo real é muito bom, mas quando começa a multiplicar este custo ao longo de uma rede de 12 ou 24 estações, subitamente depara-se com um orçamento anual de $657 a $1.314.  Estes custos podem mesmo revelar-se superiores se as estações entrarem em modo de comunicação rápida no caso de ciclones ou de outras ocorrências mais graves.  Em qualquer dos casos é um custo facilmente justificável, mas será necessário assegurar-se de que possui recursos disponíveis.

Do mesmo modo, se estiver a utilizar um sistema para difundir previsões meteorológicas ou outras informações, deverá tentar determinar quais são os seus custos e riscos máximos possíveis incorridos.  O envio de um boletim meteorológico diário a 50 ou mais trabalhadores de extensão rural ou responsáveis governamentais chave poderá custar ainda mais $1.000 por ano.

Se prever que as suas aplicações e redes sejam ainda mais extensas, então deverá considerar abordar um ou mais fornecedores de serviços móveis para averiguar se pode obter alguma redução de preço ou outra redução de custos para aplicações SMS que sejam para serviços públicos.  Conheço alguns NMHSs onde o fornecedor de serviços móveis anulou ou reduziu custos associados com serviços de alerta.

Outro ponto crítico relaciona-se com a utilização de serviços móveis para efeitos de alertas ou disseminação de informação ao público.  Dependendo de como configura os seus serviços de mensagens, existe também um custo de infraestruturas localizado.  Claramente, quanto mais crítica é a informação que está a enviar ou receber, então tanto maior o investimento que será necessário para reforçar as suas infraestruturas informáticas e de rede.  Para algo como aplicações de alerta necessitará de investir significativamente tanto em rede como em redundância de dispositivos, operações de comutação automática e certamente a fiabilidade dos sistemas eléctricos.  Dependendo do estado da sua rede local, pode também necessitar de investir em melhoramentos e procedimentos de segurança na rede, bem como geralmente tornar o sistema seguro de um ponto de vista físico. À parte o custo, existem aqui algumas preocupações operacionais e políticas com a utilização de serviços móveis para alertas públicos.  Muitos destes problemas são apresentados no artigo Weaver, "Mobile Text Messaging in Information Dissemination and Public Alert" (Mensagens de Texto Móveis na Difusão de Informação e de Alertas Públicos).

Breve Introdução ao FrontlineSMS:  O Porquê
Conforme descrito anteriormente neste artigo, o obstáculo à utilização de SMS num contexto automatizado é descobrir como ligar um dispositivo/serviço móvel a um computador.  No mínimo, isto requer algumas rotinas de servidor para comunicar com um portal de conversão móvel através da internet; o que implicaria também fazer interface com uma base de dados e APIs únicos.  Outras aplicações podem envolver directamente ligação de um telemóvel ou modem GSM/GPRS a um ou mais computadores.  Isto geralmente exige que compre aplicações de software onerosas, ou que aprenda como programar ou trabalhar com dispositivos em série, comandos AT, etc.  Além disso, se não possuir um modem ou um dispositivo de hardware standard que possa usar, provavelmente terá que fazer alguma programação personalizada para cada modelo de fabricante.  Enquanto tudo isto é possível se não tiver um programador ou um engenheiro com tempo significativo para desenvolver uma aplicação personalizada, a utilização de SMS numa forma automatizada torna-se de certa forma inviável ou no mínimo cara para instalar.

Felizmente, o FrontlineSMS faz isto por si.  Foi desenvolvido especificamente para organizações mais pequenas que frequentemente não possuem o tempo ou recursos para desenvolver uma aplicação e interface personalizados.  À parte da gestão da ligação de um modem GSM físico a um computador, o FrontlineSMS fornece também uma boa interface gráfica para gerir mensagens, manipular dados, guardar contactos, etc.  Melhor que tudo, a aplicação de software é grátis, por isso vale certamente experimentar antes de investir num software comercial ou no desenvolvimento de um sistema personalizado.

Encontra-se disponível em linha um bom manual que cobre a instalação e operação do FrontlineSMS que pode ser consultado em:  http://www.frontlinesms.com/help/help-menu.htm.  Como em todos os artigos Weaver, o objectivo aqui é fornecer algumas informações relevantes para o RANET ou em geral para a comunidade dos serviços hidrometeorológicos.  Com isto em mente, como pode o FrontlineSMS ser utilizado por serviços ambientais locais e nacionais?

Algumas Aplicações Hipotéticas
Apoio de Rádios Comunitários
Muitos países membros do RANET instalaram ou criaram parcerias com estações FM comunitárias locais.  O FrontlineSMS pode ser utilizado para ligar o NMHS à estação de rádio, bem como a estação de rádio aos seus ouvintes locais.  Por exemplo, os boletins meteorológicos diários ou outras informações (mesmo alertas simples) podem ser enviados através do FrontlineSMS para cada estação de rádio.  O FrontlineSMS fornece uma interface gráfica que torna enviar e gerir os SMS recebidos tão fácil como utilizar qualquer programa de correio electrónico, como por exemplo o Outlook ou o Thunderbird.  Um NMHS equipado com uma instalação de FrontlineSMS pode facilmente enviar mensagens para estações individuais ou grupos de estações, sem o incómodo de tentar escrever a mensagem através de um telemóvel ou depender de algum e-mail para serviço SMS. 

Igualmente, a estação FM equipada com o FrontlineSMS, além de difundir um boletim meteorológico diário ou informação semelhante através da rádio, pode adicionalmente enviar mensagens SMS a determinados contactos comunitários.   Uma estação pode utilizar também o FrontlineSMS como uma forma de permitir a interacção dos ouvintes; quer seja através de pedidos de reprodução de músicas, respostas / 'votação', ou mesmo enviar um anúncio urgente.  Existem muitas possibilidades.

Recolha de Dados
Uma aplicação evidente é usar o FrontlineSMS como uma forma de recolher e processar observações sobre o terreno mais rapidamente.  Os observadores podem fornecer relatórios diários através do telemóvel.  Algumas funcionalidades no FrontlineSMS ajudariam a processar estes relatórios e a enviar cada observação automaticamente para uma base de dados operacional.  Podia até ser usado para colocar as observações num sítio na web.   Seriam necessários alguns roteiros personalizados, mas não seria difícil obter os relatórios mapeados automaticamente.  Claro que muitas AWSs podem ser instaladas ou configuradas para enviar relatórios também como mensagens SMS.

Alertas de Grupo para os Principais Representantes da Autoridade
O FrontlineSMS foi inicialmente concebido para comunicações de grupo via SMS.  Assim, pode configurar grupos pré-definidos para os quais pode enviar alertas meteorológicos ou de outros perigos.  Por exemplo, pode enviar mensagens a um grupo de gestores de emergências sempre que é emitido um alerta de ciclone tropical.  Como outro exemplo, com palavras chaves pré-definidas como comandos accionadores no FrontlineSMS, pode permitir que todos os gestores de emergências num grupo permaneçam ligados uns aos outros via SMS.  Um gestor de emergências pode fornecer uma actualização de estado, um pedido de assistência ou mesmo ser aquele que lança um alerta. 

Da mesma forma, um grupo pré-definido de trabalhadores de extensão agrícola poderia utilizar as funcionalidades de mensagens de grupo para ajudar a seguir e assim evitar a propagação de pragas ou de determinadas doenças agrícolas.

Previsões Meteorológicas a Pedido
Com a funcionalidade das palavras-chave no FrontlineSMS, um NMHS pode instalar um sistema que envia automaticamente um SMS do boletim meteorológico diário a um indivíduo, após aquele indivíduo ter enviado um pedido por SMS ao NMHS.  A palavra-chave pode ser qualquer coisa como forecast<location>(previsão meteorológica<local>).  Baseado nesta palavra-chave, o FrontlineSMS pode enviar uma resposta ao pedido de boletim meteorológico do dia, assumindo que a mensagem de resposta está operacionalmente actualizada.

O que Necessitará
O guia de iniciação deste artigo foca a instalação do FrontlineSMS (versão 1.5.8) numa máquina com o Windows (Vista), no entanto, enquanto não for testado pelo RANET, aparece como se uma distribuição Linux e Mac se encontrem também disponíveis.  O desempenho foi testado no XP e Vista, e as instruções e funcionamento do FrontlineSMS não diferem nestas diferentes versões do Windows OS.

Para acompanhar este guia de iniciação, necessitará do seguinte:

1. Um computador para o qual possui as necessárias autorizações administrativas para instalar software e ligar dispositivos periféricos.  O computador necessitará também de uma ou mais portas USB ou de série disponíveis de forma a ligar um dispositivo móvel.  O tipo específico de porta dependerá do dispositivo móvel que está a ligar..
     

    

2. Uma cópia do FrontlineSMS correspondente ao sistema operativo instalado no seu computador; Windows, Linux, ou Mac.   Os requisitos específicos do sistema operativo encontram-se indicados em:  http://www.frontlinesms.com/download/requirements.php.  No entanto, se possuir espaço livre em disco de 100MB, pode efectuar a instalação do FrontlineSMS, bem como os programas de controlo e outro software diverso para o(s) modem(s).

    

3. Um telemóvel ou dispositivo de modem GSM / GPRS.  Se utilizar um telemóvel, observe a lista de modelos suportados em:  http://www.frontlinesms.com/download/requirements.php.  Para muitas das suas aplicações móveis, o RANET elegeu como standard o modem MultiTech MultiModem GPRS (Quad Band MTCBA-G-U-F4).  Embora não tenha sido rigorosamente testado por mim, o MultiModem GPRS funcionou tanto no envio como na recepção de mensagens com o FrontlineSMS, e conseguiu fazê-lo sem quaisquer erros ou falhas durante um período de várias semanas.  Os modems Wavecom ou modems com chipsets Wavecom também funcionarão.  Os modems MultiTech foram distribuídos para numerosos países no quadro dos programas RANET.  O RANET pode fornecer mais para NMHSs mediante pedido.
    
4. O cabo USB ou de série utilizado para ligar o seu telemóvel ou o modem GSM/GPRS ao computador.  O seu dispositivo móvel pode provavelmente ser alimentado por um cabo USB, mas se claramente não for, ou se estiver a utilizar um modem série, então necessitará também do cabo de alimentação eléctrica associado.
    

    

5. Pode não ser necessário para todos os telemóveis ou modems, mas normalmente necessitará de ter disponível o disco de instalação do programa de controlo para poder ligar o seu modem com êxito.  Este é certamente o caso para os modems MultiTech.
    
6. Necessitará de um cartão SIM quer com um plano de serviço ou créditos, que lhe permita enviar e receber SMS.  O cartão SIM deverá ser instalado no dispositivo móvel que pretende ligar a um computador.
    
7. Finalmente, necessitará de um segundo telemóvel que não esteja ligado ao computador e que pode enviar e receber SMS.  Em alternativa, necessitará de um amigo com um telemóvel a quem possa enviar mensagens.  Isto é apenas para testar a instalação e configuração do FrontlineSMS.

Como Obter o FrontlineSMS
Enquanto que o FrontlineSMS é uma aplicação livre, necessitará de solicitar ou registar-se para o poder descarregar.   Para o fazer, navegue para http://www.frontlinesms.com/.  Se desejar, leia algumas informações sobre a aplicação e observe também como outros estão a utilizar o software.  Depois, clique no botão e ligação 'Request Download' (Requisitar Descarga).   Preencha o formulário.  A equipa do FrontlineSMS normalmente responde dentro de 24 horas ou menos.  Receberá um aviso no seu endereço electrónico com uma ligação de descarga para o software. A ligação expirará após algum tempo (o qual é especificado no correio electrónico), por isso deverá tentar descarregá-lo num período de 48 horas após recepção do correio electrónico.  Para aqueles com uma rede mais lenta, devem ter em atenção que o tamanho de descarga (pelo menos para o Windows) é de cerca de 30 MB.

Instalação
Após ter-se registado, recebido e descarregado a sua cópia do FrontlineSMS, a instalação é directa.  Clique duas vezes no executável de configuração (InstallFrontlineSMS.exe).

Quando instalar, será exibido o segundo ecrã do programa de instalação, conforme ilustrado abaixo.  Vai-lhe ser fornecida a opção de uma instalação personalizada ou instalação comum.  Aqui está a diferença.  Se estiver a utilizar o FrontlineSMS como um cliente de correio electrónico que pretende que esteja ligado à sua conta de utilizador, seleccione “Personal” (Pessoal).  Desta forma os seus contactos e mensagens ficam associados apenas a si e à sua conta de utilizador.  Se pretende utilizar o FrontlineSMS como uma ferramenta organizacional para a recolha de dados ou para o envio de informação operacional (boletins meteorológicos, alertas, etc.), então deverá provavelmente seleccionar “Common” (Comum).  Neste caso, independentemente da conta de utilizador que esteja registada num computador, todos partilharão os mesmos contactos, grupos de mensagens, etc.  Pretenderá definitivamente utilizar a instalação comum se pretender utilizar o FrontlineSMS num cenário para recolher relatórios de campo e em que o computador esteja sempre ligado.  Após efectuar a sua selecção, clique em “Next” (Seguinte).

O terceiro ecrã do programa de instalação do FrontlineSMS irá fornecer-lhe a opção de escolher onde será instalado.  Claramente, se tiver apenas uma unidade de disco ou partição no computador, então isto não é relevante.  Se espera recolher quantidades de dados consideráveis, pode escolher instalar este numa unidade de disco secundária, se disponível.  A ligação do FrontlineSMS a uma base de dados MySQL é uma opção que será coberta num guia de iniciação posterior.  Neste cenário poderá instalar o software numa unidade C:\ típica onde residem a maior parte dos programas, mas a base de dados poderá ser colocada numa unidade secundária onde exista mais espaço.  Clique em “Next” (Seguinte) quando tiver terminado a selecção do local de instalação.

Não haverá provavelmente necessidade ou razão para alterar o nome da pasta do programa, pelo que esse ecrã não é aqui ilustrado.  Logo que tenha confirmado as suas configurações na quinta janela/etapa da instalação, a instalação irá iniciar-se.  Deixe-a terminar.  É tudo.  A sua instalação está completa.  Necessitará agora iniciar e configurar o software.

Iniciar o FrontlineSMS
Para iniciar o FrontlineSMS, vá para o menu “Start” (Iniciar) e sob 'FrontlineSMS' (ou se tiver alterado o nome da pasta do programa, use aquela) clique no ícone do executável do software.

Na primeira vez que correr a aplicação, será autorizado a seleccionar o seu idioma base.

Vai-lhe ser também perguntado se esta é a primeira vez que utiliza o software.  Clique conforme apropriado.  O FrontlineSMS deverá abrir uma janela que se assemelha à seguinte.

Associar um Telefone ou Modem com o FrontlineSMS
Agora que o software está instalado, necessitamos que ele reconheça um ou mais modems ou telemóveis.  Se o FrontlineSMS estiver aberto, feche-o/saia.  Agora ligue o seu dispositivo móvel ao seu computador e então reinicie o FrontlineSMS.  Antes de iniciar novamente o FrontlineSMS, aguarde alguns segundos para assegurar que o programa reconhece o seu modem.

Uma forma fácil de assegurar que o seu modem é reconhecido pelo Windows é abrir o “Device Manager” (Gestor de Dispositivos).   Pode abrir o Gestor de Dispositivos no menu “Start” (Iniciar), depois clique com o botão direito do rato em "Computer" ou em"My Computer" (Computador ou Meu Computador).  Agora seleccione “Manage” (Gerir). 
 

Isto abrirá uma janela de gestão do computador com o “Device Manager” (Gestor de Dispositivos) listado no menu do lado esquerdo.  Em alternativa, pode clicar com o botão direito do rato em "Computer" ou "My Computer" (Computador ou Meu Computador) e seleccionar “Properties” (Propriedades). 

A partir daqui seleccione o “Device Manager” (Gestor de Dispositivos) listado no menu do lado esquerdo no Vista e no XP listado sob uma tabulação.  Eventualmente deverá ver uma listagem idêntica à seguinte.  Verá um item de menu listado como “Ports” (Portas).  É aqui que pode observar os diferentes dispositivos de modem ligados ao seu computador.

Expanda o item do menu “Ports” (Portas).  Por vezes o nome do dispositivo actual será listado.  Noutros casos necessitará simplesmente de adivinhar qual a porta que corresponde ao seu modem ou telemóvel.  No caso do modem MultiTech, eu sei que é um dispositivo USB com uma emulação de porta série.  Sei que não possuo outros dispositivos ligados, por isso posso estar seguro que no exemplo abaixo a porta associada com o modem Multitech é a 11 – no meu exemplo.  (Tenha em atenção que este número pode provavelmente mudar sempre que reinicia o seu computador ou desliga o modem.  Não há problema.  Estamos simplesmente a verificar o número da porta agora para assegurar que o FrontlineSMS reconhece o nosso modem).  Para o modem Multitech, pode também consultar a lista “Multi-port serial adapters” (adaptadores série de Multi-portas).  Se não visualizar uma listagem de dispositivos GSM, então o modem não foi instalado correctamente (assumindo que está a utilizar um modelo USB) ou reconhecido pelo seu computador.

Agora que anotámos o número de porta COM do nosso modem, inicie o FrontlineSMS, se ainda não o tiver feito.  Navegue agora para a tabulação “Phones” (Telefones).

Deverá verificar que o FrontlineSMS está a funcionar para ligar ao seu dispositivo móvel.  Poderão decorrer alguns minutos até que reconheça o modem e obtenha as configurações correctas.  Aguarde o tempo necessário.  Certifique-se que não existe outro software a correr e a ligar ao seu modem.  Isto pode ser especialmente verdadeiro para os telemóveis em que o fabricante fornece alguma espécie de interface para efectuar cópias de segurança dos contactos ou semelhantes.  Se após cinco minutos o dispositivo não for reconhecido, seleccione o número COM associado ao seu dispositivo e clique no botão direito do rato.  Cancele a detecção.  Agora clique novamente no botão direito do rato e seleccione “Manually Connect” (Ligar Manualmente).  Preencha a informação o melhor que puder.  Para o modem MultiTech, esta informação deverá ser o número de porta COM obtida procurando no “Device Manager” (Gestor de Dispositivos), uma baud rate (taxa baud) de 115200 bps, e Wavecom como o “handler” (manuseador).

Eventualmente, o dispositivo móvel, se estiver instalado e for compatível com o FrontlineSMS, estará listado na área de dispositivos de funcionalidade – campo de menu superior.  Verá também aparecer uma opção de menu onde pode decidir se um dispositivo está autorizado a enviar e receber uma mensagem.  Por agora deixe como está.  Eventualmente, poderá pretender uma linha (dispositivo) dedicada a enviar apenas ou receber apenas aplicações críticas temporárias, ou onde pretende limitar a interacção.  Pode até existir uma justificação de custos ou uma razão.

O seu sistema está agora configurado e pronto para ser utilizado.  A Secção II deste guia de iniciação explicará mais detalhadamente como enviar e gerir mensagens.  A Secção III examinará como usar palavras-chave – uma funcionalidade prática e extremamente eficiente do FrontlineSMS.