A qualidade da água é um recurso fundamental para a vida em nosso planeta, afetando diretamente a saúde humana e o equilíbrio dos ecossistemas aquáticos. Para garantir a preservação e o monitoramento contínuo desse recurso vital, torna-se essencial a utilização de sistemas eficientes de monitoramento da qualidade da água. Neste contexto, a integração de tecnologias e técnicas modernas, como microcontroladores, sensores, comunicação Wi-Fi, armazenamento de dados em um banco de dados e criação de um dashboard para visualização dos dados coletados, desempenha um papel crucial.

1. Microcontrolador e Sensores: O primeiro passo para a implementação de um sistema de monitoramento de qualidade da água é a seleção adequada de um microcontrolador e dos sensores necessários. O microcontrolador atua como o cérebro do sistema, coletando dados dos sensores e executando as operações de controle. Sensores de pH, condutividade, oxigênio dissolvido e temperatura são comumente utilizados para avaliar a qualidade da água. Esses sensores fornecem dados precisos e em tempo real sobre os parâmetros-chave, permitindo a detecção de variações e a identificação de problemas potenciais.

2. Comunicação Wi-Fi: Uma vez que os dados são coletados pelos sensores, é necessário transmiti-los de forma eficiente para um local centralizado. A comunicação Wi-Fi é uma solução conveniente, permitindo a transferência de dados sem fio para um servidor ou nuvem. Isso elimina a necessidade de fios físicos e permite uma monitoração em tempo real e remota. Além disso, a comunicação Wi-Fi possibilita a rápida detecção de anormalidades e o envio de alertas para ações corretivas imediatas.

3. Armazenamento de Dados em um Banco de Dados: A gestão eficiente dos dados coletados é fundamental para o sucesso do sistema de monitoramento. Um banco de dados adequado, como o MySQL ou PostgreSQL, pode ser utilizado para armazenar os dados de maneira estruturada e segura. Isso permite o acesso rápido e a análise posterior dos dados, auxiliando na identificação de padrões e na tomada de decisões embasadas.

4. Criação de um Dashboard para Visualização dos Dados: Um dashboard intuitivo e visualmente atraente é uma ferramenta essencial para interpretar e apresentar os dados coletados de forma compreensível. Utilizando linguagens de programação web, como HTML, CSS e JavaScript, é possível criar um painel interativo que exiba gráficos, tabelas e informações relevantes sobre a qualidade da água. Essa interface amigável permite que os usuários monitorem facilmente as mudanças nos parâmetros, visualizem tendências ao longo do tempo e identifiquem áreas problemáticas.

O desenvolvimento de um sistema de monitoramento de qualidade da água eficiente envolve a integração de várias tecnologias e técnicas. A utilização de microcontroladores, sensores, comunicação Wi-Fi, armazenamento de dados em um banco de dados e criação de um dashboard possibilita um monitoramento preciso, em tempo real e remoto. Essa abordagem oferece aos gestores e pesquisadores uma visão abrangente da qualidade da água, permitindo a tomada de medidas proativas para preservar e proteger esse recurso vital para a vida no nosso planeta.

[ID:145] Autor:Rafael Rodrigues Kalil Grillo - Criado em: 2023-05-24 17:12:22 - [ Compartilhar ]

No mundo atual, onde a tecnologia está presente em quase todos os aspectos da nossa vida, é empolgante ver como ela pode transformar até mesmo os aparelhos mais simples em dispositivos inteligentes e eficientes. Um exemplo disso é o umidificador inteligente, uma solução inovadora que combina a melhoria da qualidade do ar com recursos avançados de conectividade e controle. Neste artigo, exploraremos o que é um projeto de umidificador inteligente e as tecnologias e técnicas necessárias para implementá-lo.

1. Microcontrolador e Sensores: O coração de um umidificador inteligente é um microcontrolador, um componente eletrônico programável capaz de controlar as operações do dispositivo. O microcontrolador deve ser escolhido levando em consideração a capacidade de processamento e a compatibilidade com os sensores necessários. Sensores de umidade, temperatura e qualidade do ar são essenciais para monitorar as condições ambientais e ajustar o funcionamento do umidificador de acordo com as necessidades.

2. Comunicação Wi-Fi: A integração de um módulo de comunicação Wi-Fi permite que o umidificador inteligente se conecte a uma rede local ou à Internet. Isso possibilita o acesso remoto ao dispositivo por meio de um aplicativo móvel ou uma plataforma online. A comunicação Wi-Fi também permite a troca de dados com outros dispositivos e serviços, abrindo um mundo de possibilidades para automação e controle inteligente.

3. Armazenamento de Dados em um Banco de Dados: Um aspecto importante de um umidificador inteligente é a capacidade de coletar e armazenar dados sobre as condições do ambiente ao longo do tempo. Isso pode ser feito por meio de um banco de dados, onde as informações são registradas e organizadas para análises futuras. O uso de um banco de dados possibilita o rastreamento de tendências, identificação de padrões e otimização do desempenho do umidificador com base nos dados coletados.

4. Para facilitar a interpretação dos dados coletados, a criação de um dashboard intuitivo é fundamental. Um dashboard é uma interface gráfica que apresenta informações de forma clara e visualmente atraente. Nele, é possível exibir a umidade, temperatura, qualidade do ar e outras métricas relevantes, além de gráficos e relatórios. O acesso a essas informações em tempo real fornece aos usuários uma visão abrangente das condições do ambiente e permite que tomem decisões informadas.

O umidificador inteligente é um exemplo impressionante de como a tecnologia pode aprimorar produtos comuns, oferecendo uma experiência mais conveniente e eficiente. Com a combinação de um microcontrolador, sensores, comunicação Wi-Fi, armazenamento de dados em um banco de dados e a criação de um dashboard para visualização, é possível criar um umidificador que se adapta às necessidades específicas do usuário, promovendo uma melhor qualidade do ar e contribuindo para uma vida mais saudável. A integração entre saúde e tecnologia nunca foi tão promissora.

[ID:144] Autor:Gabriel Antonio Passoni - Criado em: 2023-05-24 15:15:49 - [ Compartilhar ]

  (DPA) Detecção da Poluição do Ar é um campo de estudo e tecnologia que visa monitorar e avaliar a qualidade do ar em tempo real. A poluição do ar é uma preocupação ambiental significativa devido aos seus efeitos negativos na saúde humana, no meio ambiente e no clima. A detecção e monitoramento da poluição do ar são essenciais para entender os níveis de poluentes atmosféricos e implementar medidas adequadas para mitigar seus impactos.

  Além da detecção da poluição do ar, a análise e interpretação dos dados coletados são fundamentais para entender as tendências, identificar fontes de poluição, avaliar riscos à saúde e implementar estratégias de controle e redução da poluição. Os dados podem ser usados para informar políticas públicas, regulamentações ambientais, planejamento urbano e conscientização da população.

  A detecção da poluição do ar desempenha um papel crucial na proteção da saúde pública, na aliviação das mudanças climáticas e na promoção de um ambiente sustentável. Ao fornecer informações precisas sobre a qualidade do ar, é possível tomar medidas preventivas e corretivas para reduzir os impactos da poluição e melhorar a qualidade de vida das pessoas.

[ID:143] Autor:Kessiner Otávio Quirino Dias - Criado em: 2023-05-23 21:48:44 - [ Compartilhar ]

A Internet das Coisas (IoT) tem se destacado como uma solução poderosa para o controle e monitoramento de sistemas diversos. Um exemplo prático dessa aplicação é o monitoramento de consumo de água em residências. Com a combinação de tecnologias como MQTT, Node-RED, ESP32, AWS EC2 e o sensor de fluxo de água, é possível criar um sistema eficiente e inteligente para gerenciar o consumo de água de forma remota e em tempo real.

     O monitoramento de consumo de água em residências é essencial para promover o uso consciente desse recurso vital e evitar desperdícios. A utilização de um sensor de fluxo de água permite medir com precisão a quantidade de água que está sendo consumida. O sensor coleta os dados de fluxo e os transmite ao ESP32, uma placa de desenvolvimento versátil e ideal para aplicações IoT devido às suas capacidades de conectividade, como Wi-Fi e Bluetooth.

     Através do protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), os dados de fluxo de água coletados pelo ESP32 são enviados de forma rápida e segura para a nuvem. O MQTT é conhecido por ser um protocolo leve, econômico em termos de largura de banda e altamente escalável, tornando-o uma excelente escolha para aplicações IoT.

     Esses dados são recebidos e processados pelo Node-RED, uma plataforma de programação visual que permite a criação de fluxos de trabalho intuitivos para a IoT. No Node-RED, é possível criar um fluxo que receba os dados de fluxo de água, aplicando lógica de controle para monitorar o consumo. Com base nos dados recebidos, é possível configurar ações automatizadas, como alertas de consumo excessivo, desligamento de sistemas não essenciais ou notificações em tempo real.

     Essas ações podem ser executadas por meio de integração com serviços em nuvem, como a AWS EC2 (Elastic Compute Cloud). A AWS EC2 é uma plataforma de computação em nuvem que permite executar aplicativos escaláveis e confiáveis. Com a integração da AWS EC2, é possível armazenar os dados de consumo de água, processá-los e executar análises avançadas. Além disso, é possível configurar serviços de notificação, como envio de e-mails ou mensagens de texto, para alertar os usuários quando o consumo de água atingir limites críticos.

     Em resumo, a combinação de MQTT, Node-RED, ESP32, AWS EC2 e o sensor de fluxo de água oferece uma solução completa para o monitoramento de consumo de água em residências. Essa abordagem baseada em IoT possibilita o gerenciamento remoto e em tempo real do consumo de água, incentivando práticas sustentáveis e evitando desperdícios. Com a evolução contínua da tecnologia IoT, espera-se que novas melhorias e recursos sejam desenvolvidos para aprimorar ainda mais o monitoramento de consumo de água em residências.

[ID:141] Autor:Vinícius Atanazo Santos - Criado em: 2023-05-22 21:07:58 - [ Compartilhar ]

A aplicação de IoT em um sistema de gerenciamento de estoque automatizado pode trazer diversos benefícios, como maior eficiência, redução de erros e economia de tempo. Existem várias aplicações possíveis e entre elas podemos citar o uso de sensores de monitoramento que podem ser colocados em prateleiras, contêineres ou produtos individuais para monitorar o estoque em tempo real, onde os sensores coletam dados relevantes, como níveis de estoque, datas de validade, temperatura, movimentação de produtos, entre outros e esses dados são enviados para o servidor central. 

O armazenamento e o processamento de dados em que o servidor central armazena os dados recebidos e realiza o processamento necessário para gerenciar o estoque. Monitoramento e alertas, com base nos dados coletados e processados, o sistema de gerenciamento de estoque pode fornecer informações em tempo real sobre a quantidade de produtos disponíveis, alertas de reposição quando os níveis de estoque estiverem baixos e alertas de produtos próximos à data de validade, por exemplo. A integração com sistemas de gerenciamento, que pode ser integrado a outros sistemas, como um sistema de vendas, para garantir que os dados de estoque sejam atualizados automaticamente quando ocorrerem vendas ou outras movimentações de produtos.

Usando a placa ESP32 como o dispositivo IoT para coletar os dados do estoque e conectando sensores para monitorar as informações relevantes do estoque e configurando um broker MQTT para atuar como o intermediário da comunicação entre a ESP32 e o Node-RED.

[ID:138] Autor:Heloisa Zanovello Teles - Criado em: 2023-05-21 23:45:03 - [ Compartilhar ]

O Sistema de Irrigação Inteligente (SII) é uma solução avançada e eficiente que tem revolucionado a agricultura nos últimos anos, utilizando tecnologias como o microcontrolador ESP32, o protocolo MQTT, a plataforma Node-RED e a Internet das Coisas (IoT). Essas tecnologias combinadas permitem a criação de um sistema inteligente e automatizado para o controle de irrigação de forma precisa e otimizada.

O microcontrolador ESP32 desempenha um papel fundamental no SII. Com sua capacidade de processamento e conectividade Wi-Fi, o ESP32 é capaz de receber dados de sensores, como os de umidade do solo, e tomar decisões com base nessas informações. Além disso, sua conectividade Wi-Fi permite a comunicação com outros dispositivos e sistemas, tornando possível o controle remoto e a integração do sistema de irrigação.

O protocolo MQTT é utilizado para a comunicação entre os diferentes componentes do SII. Trata-se de um protocolo de mensagens leve e eficiente, ideal para aplicações de IoT. O ESP32 pode publicar dados de sensores e receber comandos através do MQTT, facilitando a troca de informações e o controle do sistema de irrigação.

A plataforma Node-RED desempenha um papel importante no desenvolvimento e na configuração do SII. Com sua interface visual intuitiva, o Node-RED permite a criação de fluxos de automação de forma simplificada. É possível configurar nós MQTT para receber e enviar mensagens, processar dados dos sensores e tomar decisões com base nas informações coletadas. Essa plataforma facilita a personalização e a configuração dos fluxos de automação do sistema de irrigação.

A integração do ESP32, MQTT, Node-RED e IoT no SII oferece uma série de benefícios. Os sensores conectados ao ESP32 podem coletar dados de umidade do solo em tempo real e enviá-los para o Node-RED através do MQTT. No Node-RED, é possível processar esses dados, acionar válvulas de irrigação e ajustar automaticamente a quantidade de água fornecida às plantas com base em algoritmos inteligentes.

Com o uso dessas tecnologias, o SII proporciona uma irrigação mais precisa e eficiente, adaptando-se às necessidades específicas das plantas e às condições climáticas em tempo real. Além disso, o controle remoto e a integração com outros sistemas permitem que o agricultor monitore e gerencie o sistema de irrigação de forma conveniente e flexível.

Em conclusão, o Sistema de Irrigação Inteligente (SII) utiliza tecnologias como o ESP32, o protocolo MQTT, a plataforma Node-RED e a IoT para criar um sistema de irrigação automatizado e controlado de forma precisa. Essa abordagem oferece uma irrigação mais eficiente, adaptável e sustentável, permitindo o monitoramento e o controle remoto do sistema, além de otimizar a produtividade agrícola.

[ID:137] Autor:Wilian Ricardo Tessari Júnior - Criado em: 2023-05-21 14:17:17 - [ Compartilhar ]

Controle de Nível de Tanque de Combustível

A Internet das Coisas (IoT) tem se destacado como uma solução poderosa para o controle e monitoramento de sistemas diversos. Um exemplo prático dessa aplicação é o controle de nível de um tanque de combustível. Com a combinação de tecnologias como MQTT, Node-RED, ESP32, AWS EC2 e o sensor de pressão MPX5100DP, é possível criar um sistema eficiente e inteligente para gerenciar o nível de combustível de forma remota e em tempo real.

O controle de nível de um tanque de combustível é essencial para garantir o fornecimento contínuo de combustível e evitar esgotamento ou vazamentos perigosos. A utilização do sensor de pressão MPX5100DP, que é projetado para medir com precisão a pressão, permite monitorar o nível de combustível no tanque de maneira confiável. O sensor coleta dados de pressão e os transmite ao ESP32, que é uma placa de desenvolvimento versátil e ideal para aplicações IoT devido às suas capacidades de conectividade, como Wi-Fi e Bluetooth. Através do protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), os dados de pressão coletados pelo ESP32 são enviados de forma rápida e segura para a nuvem. O MQTT é conhecido por ser um protocolo leve, econômico em termos de largura de banda e altamente escalável, tornando-o uma excelente escolha para aplicações IoT. Esses dados são recebidos e processados pelo Node-RED, uma plataforma de programação visual que permite a criação de fluxos de trabalho intuitivos para a IoT. No Node-RED, é possível criar um fluxo que receba os dados de pressão do tanque de combustível, aplicando lógica de controle para monitorar o nível. Com base nos dados recebidos, é possível configurar ações automatizadas, como alertas de nível baixo, desligamento do fornecimento de combustível ou notificações em tempo real. Essas ações podem ser executadas por meio de integração com serviços em nuvem, como a AWS EC2 (Elastic Compute Cloud). A AWS EC2 é uma plataforma de computação em nuvem que permite executar aplicativos escaláveis e confiáveis. Com a integração da AWS EC2, é possível armazenar os dados de nível do tanque de combustível, processá-los e executar análises avançadas. Além disso, é possível configurar serviços de notificação, como envio de e-mails ou mensagens de texto, para alertar os responsáveis quando o nível de combustível atingir limites críticos. Em resumo, a combinação de MQTT, Node-RED, ESP32, AWS EC2 e o sensor de pressão MPX5100DP oferece uma solução completa para o controle e monitoramento de nível de um tanque de combustível. Essa abordagem baseada em IoT possibilita o gerenciamento remoto e em tempo real do nível de combustível, garantindo um suprimento contínuo e seguro. Com a evolução contínua da tecnologia IoT, espera-se que novas melhorias e recursos sejam desenvolvidos para aprimorar ainda mais o controle de nível de tanques de combustível.

[ID:136] Autor:Loran Diego Viscardi - Criado em: 2023-05-21 12:37:30 - [ Compartilhar ]

   A combinação do ESP32, MQTT e Node-RED para um sistema de alarme e detecção de intrusão representa uma solução moderna e eficiente no campo da segurança residencial e comercial. O ESP32 é um microcontrolador poderoso e versátil, capaz de conectar-se à rede Wi-Fi e executar uma variedade de tarefas. O MQTT é um protocolo de mensagens leve e confiável, que permite a comunicação entre dispositivos IoT de forma eficiente. E o Node-RED é uma plataforma de desenvolvimento visual que simplifica a integração e o gerenciamento de fluxos de dados.Neste contexto, a utilização do ESP32 como dispositivo central do sistema de alarme e detecção de intrusão proporciona recursos avançados para monitoramento e controle remoto. O ESP32 pode ser configurado para interagir com sensores de movimento, sensores de abertura de portas e janelas, câmeras de segurança e outros dispositivos de detecção. Esses dados são transmitidos via MQTT, garantindo uma comunicação segura e confiável.

   O Node-RED desempenha um papel fundamental ao fornecer uma interface visual intuitiva para configurar e controlar o fluxo de informações. Através de sua interface baseada em nós, é possível criar lógicas de automação personalizadas e acionar ações específicas com base nos eventos de detecção de intrusão. Além disso, o Node-RED permite a integração com outros serviços e plataformas, como notificações por e-mail, mensagens de texto ou integração com sistemas de segurança existentes.Ao combinar essas tecnologias, é possível desenvolver um sistema de alarme e detecção de intrusão altamente eficiente, flexível e escalável. A detecção de intrusão em tempo real é realizada pelos sensores conectados ao ESP32, que enviam alertas via MQTT. O Node-RED, por sua vez, recebe esses alertas, executa ações pré-configuradas, como acionar sirenes, enviar notificações ou registrar eventos em um banco de dados.

Em resumo, a combinação do ESP32, MQTT e Node-RED proporciona um sistema de alarme e detecção de intrusão inteligente e integrado, capaz de garantir a segurança e a tranquilidade de residências e estabelecimentos comerciais. Essa solução oferece flexibilidade, personalização e controle total sobre o sistema de segurança, tornando-se uma opção poderosa para a proteção contra intrusões indesejadas.

[ID:135] Autor:Luiz Eduardo Lima de Almeida - Criado em: 2023-05-21 11:29:24 - [ Compartilhar ]

O monitoramento de temperatura e umidade em ambientes é uma tarefa crucial em diversos setores, desde residências até instalações industriais. Para implementar projetos dessa natureza, são necessárias várias tecnologias e técnicas para garantir uma coleta precisa e eficiente dos dados. Neste texto, exploraremos as principais etapas envolvidas nesse processo, incluindo a integração de um microcontrolador com sensores, a comunicação Wi-Fi, o armazenamento de dados em um banco de dados e a criação de um dashboard para visualização dos dados coletados. Para esse fim, utilizaremos as tecnologias Node-RED, protocolo MQTT e o microcontrolador ESP32.

A primeira etapa para implementar um projeto de monitoramento de temperatura e umidade é a seleção adequada dos sensores. Existem diversos tipos de sensores disponíveis no mercado, mas para esse caso, vamos considerar um sensor de temperatura e um sensor de umidade. Esses sensores serão conectados ao microcontrolador ESP32, que será responsável por capturar os dados e transmiti-los para uma plataforma de processamento.

O ESP32 é uma placa de desenvolvimento bastante utilizada em projetos de IoT devido às suas capacidades de comunicação e processamento. Com o microcontrolador ESP32, podemos utilizar a linguagem de programação Arduino para escrever o código que irá controlar a leitura dos sensores e o envio dos dados para a plataforma de processamento.

A comunicação entre o microcontrolador e a plataforma de processamento pode ser feita através do protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). O MQTT é um protocolo leve e eficiente que é especialmente adequado para aplicações de IoT. Ele permite a troca de mensagens entre dispositivos conectados, seguindo o modelo publicador/assinante. No caso do monitoramento de temperatura e umidade, o ESP32 atuará como um dispositivo publicador, enviando os dados dos sensores para um servidor MQTT.

Para a implementação da plataforma de processamento, utilizaremos o Node-RED, uma ferramenta de programação visual que permite criar fluxos de dados de forma intuitiva. O Node-RED possui uma vasta biblioteca de nodes que facilitam a integração de diferentes dispositivos e serviços. Com o Node-RED, poderemos criar um fluxo que irá receber as mensagens MQTT enviadas pelo ESP32, extrair os dados de temperatura e umidade e armazená-los em um banco de dados.

Para o armazenamento dos dados, podemos utilizar um banco de dados como o MongoDB, que é um banco de dados NoSQL bastante popular em aplicações de IoT. O Node-RED possui nodes específicos para integração com o MongoDB, permitindo que os dados coletados sejam armazenados de forma eficiente.

Além do armazenamento dos dados, também é importante visualizá-los de forma clara e acessível. Para isso, podemos criar um dashboard utilizando as funcionalidades do Node-RED. Com o uso de nodes específicos para a criação de gráficos e interfaces de usuário, podemos construir um dashboard personalizado que exiba as informações de temperatura e umidade em tempo real.

Por fim, a integração do microcontrolador ESP32 com os sensores, a comunicação Wi-Fi, o uso do protocolo MQTT, o armazenamento dos dados em um banco de dados e a criação de um dashboard para visualização dos dados coletados são elementos-chave para implementar um projeto de monitoramento de temperatura e umidade em ambientes. Utilizando as tecnologias mencionadas, como o Node-RED, protocolo MQTT e ESP32, é possível desenvolver uma solução eficiente e escalável, capaz de atender às necessidades de diferentes aplicações.

[ID:134] Autor:Daniel Luna Junior - Criado em: 2023-05-20 16:19:09 - [ Compartilhar ]

A Automação Industrial com Controle de Processos (AICP) é uma solução avançada e eficiente que tem transformado a indústria nos últimos anos. Com a utilização de tecnologias como o microcontrolador ESP32, o protocolo MQTT e a plataforma Node-RED, é possível criar um sistema inteligente que permite automatizar e controlar processos industriais de forma precisa e otimizada.

O ESP32, um microcontrolador poderoso e versátil, é ideal para projetos de Automação Industrial. Com sua capacidade de processamento e conectividade Wi-Fi e Bluetooth, o ESP32 é capaz de receber e processar informações provenientes de sensores e atuar em atuadores para controlar máquinas e processos industriais.

Na implementação da AICP, é possível utilizar o ESP32 em conjunto com o protocolo MQTT. O MQTT é um protocolo de comunicação leve e eficiente, ideal para aplicações IoT, que permite a troca de mensagens entre dispositivos de forma assíncrona. O ESP32 pode publicar informações e receber comandos através do MQTT, facilitando a integração e o controle dos processos industriais.

O Node-RED é uma plataforma de desenvolvimento visual que permite a criação de fluxos de automação de forma intuitiva. Com o Node-RED, é possível configurar nós MQTT para receber e enviar mensagens, processar dados, realizar análises e tomar decisões com base nas informações coletadas pelos sensores. Essa plataforma oferece uma interface gráfica amigável, facilitando a configuração e a personalização dos fluxos de automação industrial.

A integração do ESP32, MQTT e Node-RED na AICP possibilita a criação de um sistema de automação industrial completo e inteligente. Os sensores conectados ao ESP32 podem coletar dados em tempo real sobre temperatura, pressão, fluxo, entre outros, e enviar essas informações para o Node-RED através do MQTT. No Node-RED, é possível processar esses dados, acionar atuadores e realizar o controle dos processos industriais com base em algoritmos de controle avançados.

Com a AICP, é possível obter uma automação industrial mais eficiente, precisa e flexível. Através da integração do ESP32, MQTT e Node-RED, é possível otimizar o controle dos processos industriais, monitorar e analisar dados em tempo real, realizar ajustes automáticos e tomar decisões mais informadas para melhorar a eficiência operacional e a qualidade dos produtos.

Conclusão: a Automação Industrial com Controle de Processos (AICP), utilizando o ESP32, Node-RED, MQTT e IoT, é uma solução avançada que proporciona maior eficiência e precisão no controle dos processos industriais. A integração dessas tecnologias oferece uma automação mais inteligente, possibilitando a coleta de dados em tempo real, análises avançadas e a tomada de decisões mais informadas para otimizar a produção industrial.

[ID:133] Autor:Lucas Eduardo Moraes Eching - Criado em: 2023-05-20 16:18:35 - [ Compartilhar ]

A automação Residencial com Controle por Voz (ARCV) é um dos conceitos mais promissores da Internet das Coisas (IoT) nos últimos anos. Com a combinação da plataforma ESP32, o protocolo MQTT e o Node-RED, podemos criar um sistema inteligente que permite controlar dispositivos domésticos por meio de comandos de voz.

O ESP32, um microcontrolador poderoso e versátil, é ideal para esse tipo de projeto. Com sua capacidade de processamento e conectividade Wi-Fi e Bluetooth, o ESP32 pode receber comandos de voz e processá-los para ativar ações específicas.

Para implementar a ARCV, podemos utilizar um módulo de reconhecimento de voz compatível com o ESP32. Esse módulo será responsável por capturar os comandos de voz do usuário e convertê-los em dados digitais compreensíveis pelo microcontrolador.

Ao receber um comando de voz, o ESP32 irá processar a informação e publicar uma mensagem MQTT em um tópico específico. Essa mensagem conterá as instruções para executar a ação correspondente, como acender ou apagar luzes, regular a temperatura do ambiente, abrir ou fechar cortinas, entre outras possibilidades.

No Node-RED, podemos configurar um nó MQTT de entrada para se inscrever no tópico onde as mensagens MQTT são publicadas pelo ESP32. Assim que uma mensagem é recebida, podemos definir uma lógica de fluxo para interpretar o comando e acionar os dispositivos ou sistemas adequados.

Além disso, o Node-RED oferece uma interface gráfica intuitiva para criar regras mais complexas. Podemos adicionar nós de reconhecimento de voz adicionais para aprimorar a capacidade de compreensão do sistema, permitindo comandos mais sofisticados e personalizados.

A Automação Residencial com Controle por Voz (ARCV) é uma aplicação inovadora da IoT que proporciona comodidade e praticidade aos usuários. Com a utilização do ESP32, MQTT e Node-RED, é possível criar um sistema inteligente que permite controlar dispositivos e sistemas domésticos por meio de comandos de voz.

A implementação da ARCV traz uma nova dimensão de interação com a automação residencial, tornando-a mais intuitiva e acessível. Comandos simples e naturais podem ser usados para controlar luzes, temperatura, cortinas e outros dispositivos, proporcionando um ambiente mais confortável e personalizado.

A combinação do ESP32, MQTT e Node-RED permite uma integração fácil e flexível entre os dispositivos, proporcionando uma experiência de automação residencial completa e inteligente. Com a ARCV, a voz do usuário se torna a ferramenta principal para controlar o ambiente doméstico, tornando-o mais eficiente e adaptado às necessidades individuais.

[ID:132] Autor:Marcus Vinicius Redondo - Criado em: 2023-05-20 15:54:58 - [ Compartilhar ]

A aplicação de Internet das Coisas (IoT) consiste em um sistema completo para detecção de vazamento de gás, utilizando um dispositivo NodeMCU (como o ESP32 ou ESP8266) para o envio e recebimento de comandos de um servidor na nuvem. Esse sistema envolve o desenvolvimento do backend, do dashboard e a integração com um banco de dados.

No backend, foi utilizada uma arquitetura baseada em nuvem para receber e processar os comandos enviados pelos dispositivos NodeMCU. Para isso, foi criada uma API (Interface de Programação de Aplicativos) que recebe os dados de detecção de vazamento e realiza o processamento necessário. Essa API pode ser desenvolvida utilizando tecnologias como Node.js, Python ou outras linguagens de programação adequadas para o contexto.

Os dispositivos NodeMCU são configurados para monitorar constantemente a presença de gás no ambiente. Eles estão equipados com sensores de gás capazes de detectar concentrações perigosas e, quando identificado um vazamento, enviam um sinal para o servidor na nuvem através de uma conexão de internet sem fio (Wi-Fi). Essa comunicação pode ser realizada utilizando o protocolo como MQTT.

O servidor na nuvem recebe os dados dos dispositivos NodeMCU e realiza o processamento necessário. Isso pode incluir a análise dos níveis de concentração de gás, a verificação de alarmes, o acionamento de notificações para os usuários e outras ações pertinentes ao sistema de detecção de vazamento de gás.

Além do backend, foi desenvolvido um dashboard para apresentar as informações coletadas de forma visual e amigável aos usuários. Esse dashboard pode ser acessado por meio de um aplicativo móvel ou de uma interface web, permitindo que os usuários monitorem em tempo real os níveis de gás, recebam alertas e visualizem históricos de detecção de vazamento.

Para garantir a persistência e o armazenamento dos dados, integramos um banco de dados ao sistema. O banco de dados é responsável por armazenar as informações coletadas pelos dispositivos NodeMCU e permitir consultas e análises posteriores. Nesse projeto, o sistema de gerenciamento de banco de dados que será utilizado é o MySQL.

Em resumo, o desenvolvimento dessa aplicação de IoT para detecção de vazamento de gás envolve a criação de um backend baseado em nuvem, a configuração dos dispositivos NodeMCU para envio de dados, a integração com um banco de dados para armazenamento das informações e a criação de um dashboard para visualização dos dados pelos usuários. Essa solução permite o monitoramento em tempo real, o recebimento de alertas e o controle eficiente de possíveis vazamentos de gás.

[ID:131] Autor:Giullia Pagoto - Criado em: 2023-05-19 23:27:04 - [ Compartilhar ]

A sequência de instalação segue a documentação do MongoDB e o passo a passo é ilustrado neste vídeo.

Importe a chave pública usada pelo sistema de gerenciamento de pacotes.

Em um terminal, instale o gnupg se ainda não estiver disponível:

sudo apt-get install gnupg

Emita o seguinte comando para importar a chave GPG pública do MongoDB de https://pgp.mongodb.com/server-6.0.asc :

curl -fsSL https://pgp.mongodb.com/server-6.0.asc | sudo gpg -o /usr/share/keyrings/mongodb-server-6.0.gpg --querido

[ID:130] Autor:Marcos Aparecido Chaves Ferreira - Criado em: 2023-05-19 10:18:05 - [ Compartilhar ]

Nos últimos anos, a Internet das Coisas (IoT) tem se tornado uma tendência crescente, possibilitando a conexão de dispositivos do cotidiano à internet, trazendo praticidade e automação para diversas áreas. Neste texto, vamos explorar a criação de um detector IoT que utiliza a plataforma ESP32, o protocolo MQTT e o Node-RED para detectar o celular do Luiz Eduardo, um aluno do curso.

Desenvolvimento: O ESP32 é um microcontrolador poderoso e versátil amplamente utilizado no desenvolvimento de projetos IoT. Ele combina capacidade de processamento, conectividade Wi-Fi e Bluetooth, e pode ser programado com a linguagem Arduino IDE, o que o torna uma excelente escolha para nosso projeto.

O protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) é um protocolo leve de troca de mensagens projetado para comunicação entre dispositivos IoT. Ele funciona em um modelo de publicação/assinatura, onde os dispositivos enviam mensagens para tópicos específicos e outros dispositivos podem se inscrever nesses tópicos para receber as mensagens.

Para implementar nosso detector celular por meio da leitura de comunicação bluetooth, podemos utilizar um sensor de proximidade conectado ao ESP32. Quando o sensor detectar a presença de um objeto próximo, indicando que o celular do Luiz Eduardo está próximo, o ESP32 irá publicar uma mensagem em um tópico MQTT específico.

Em seguida, podemos usar o Node-RED, uma ferramenta de programação visual baseada em fluxos, para receber as mensagens MQTT e executar ações com base nelas. No Node-RED, podemos configurar um nó MQTT de entrada para se inscrever no tópico em que o ESP32 publica as mensagens. Assim que uma mensagem for recebida, podemos definir uma ação, como acionar um alarme sonoro ou enviar uma notificação para um aplicativo no celular do Luiz Eduardo.

O Node-RED também oferece uma interface gráfica intuitiva para criar regras e interações mais complexas. Podemos adicionar lógica adicional, como acionar um registro de presença em um banco de dados, enviar um e-mail ou até mesmo ligar luzes automaticamente quando o celular do Luiz Eduardo for detectado pelo ESP32.

Conclusão: Com a combinação do ESP32, MQTT e Node-RED, é possível criar um detector IoT para detectar o celular do Luiz Eduardo de forma eficiente. Através do sensor de proximidade conectado ao ESP32, podemos publicar mensagens MQTT que serão recebidas e processadas pelo Node-RED. Isso permite uma variedade de ações personalizadas, como acionar alarmes, enviar notificações ou executar automações específicas quando o celular for detectado. A implementação dessa solução pode trazer praticidade e segurança ao ambiente do curso, permitindo que o Luiz Eduardo seja identificado de forma automática e precisa.

[ID:129] Autor:Marcos Aparecido Chaves Ferreira - Criado em: 2023-05-17 19:49:58 - [ Compartilhar ]

[ID:128] Autor:Marcos Aparecido Chaves Ferreira - Criado em: 2023-05-06 13:14:47 - [ Compartilhar ]

Os serviços de tecnologia em cloud(nuvem) podem ser muito úteis para o desenvolvimento de sistemas embarcados e Internet das Coisas (IoT). Os sistemas embarcados são computadores dedicados a uma função específica, como um termostato inteligente ou um sistema de controle de segurança, e muitas vezes são limitados em recursos de processamento e armazenamento. Com o uso de serviços cloud, é possível armazenar dados coletados por esses dispositivos em servidores em nuvem, realizar análises em tempo real e fornecer atualizações de software remotamente.

Os serviços de tecnologia em cloud fornecem três modelos que podem resolver nossos problemas de negócios. A seguir está uma lista de serviços de tecnologia em nuvem.

• Platform as a Service (PaaS)
• Infrastructure as a Service (IaaS)
• Software as a Service (SaaS)

[ID:127] Autor:Marcos Aparecido Chaves Ferreira - Criado em: 2023-04-28 08:56:12 - [ Compartilhar ]

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echo "Cotação do dólar: R$ " . $cotacao;
?>

[ID:126] Autor:Marcos Aparecido Chaves Ferreira - Criado em: 2023-03-27 18:35:14 - [ Compartilhar ]

Endereço IPv4 público: 34.205.43.95

[ID:125] Autor:Giullia Pagoto - Criado em: 2023-03-26 16:24:05 - [ Compartilhar ]

Protocolo UDP

O que é o Protocolo UDP?

A internet no geral se baseia em fazer uma requisição de dados e responde-los, um exemplo disso é o usuário escrever na área de pesquisa (requisição) do youtube e depois eles responderem (resposta) ao pedido do usuário. Para descrever os passo-a-passo de como funciona as requisições, preicisa ter o conhecimento que existem diversos modelos que descrevem regras (protocolos) por tras dos processos (passos). O modelo´de arquitetura que utiliza o UDP é o TCP/IP, na qual o mesmo possui 5 camadas.

A camada em que utiliza o UDP é a camada de transporte, ela é a camada responsável pelo transporte de dados entre diferentes máquinas/equipamentos, além do protocolo UDP existe tambem nessa camada o protocolo TCP. A figura 1 estará representando as camadas existentes na arquitetura TCP/IP.

Figura 1: Modelo de arquitetura TCP/IP

Para explicar melhor o protocolo UDP vamos falar antes sobre o TCP. Ele é um protocolo voltado á conexão que tenha por garantia a segurança, integridade e ordem dos dados enviados, logo se fosse utilizado essse protocolo dentro de um microcontrolador ele enviaria os dados com muita segurança, mas para que essa segurança aconteça precisa seguir alguns passos que possibilitam isso, logo para manter essa confiabilidade os dados o TCP utiliza a ferramenta _three way handshake_ (aperto de mão de três vias), tambem conhecida como SYN,SYN-ACK,ACK. O funcionamento acontece quando o segundo host (máquina/servidor/microcontrolador) recebe um pacote e responde com a confirmação do sincronização (SYNchronize-ACKnowledgment), já o primeiro host, para finalizar, manda uma confirmação (ACKnowledge) para o segundo, assim estabelecendo a conexão. Por causa disso o TCP tambem é conhecido como conexão de ponto-a-ponto, comumente chamados de servidor e cliente. É interessante notar que o TCP permite o envio simultâneo de dados de ambos os pontos ao outro, durante todo o fluxo de comunicação. Desse modo, o TCP é ideal para casos em que a confiabilidade dos dados é essencial, como quando se trata de mensagens de texto, entretanto, por existir muitos passos para efetuar essa comunicação ela acaba sendo mais lenta. A figura 2 mostrará o tree way handshake.

Figura 2: Tree way handshake

Agora que foi falado do TCP, tem-se a base para falar do UDP. O UDP tem um requisito que é, não ter falta de confiablidade, isso significa que por meio da utilização desse protocolo, quando for enviado os dados de uma máquina à outra, não existirá a garantia de que os dados enviados chegarão intactos e na ordem correta, além de que esse protocolo não usa a ferramenta handshake, logo ele não necessita estabelecer uma cominicação. Mesmo parerendo um problema a falta de confiabilidade, tem-se um grande ponto positivo nisso, que é a grande velocidade que esse protocolo tem. Isso é o que diferencia o UDP para com o TCP, um tem confiabilidade, mas a resposta é mais lenta, o outro não tem confiabilidade, mas tem uma resposta muito rápida. 

Conclui-se que não existe um protocolo melhor ou pior, mas com aplicabilidades difentes. O TCP é utilizado para transporte de texto, já o UDP é muito utilizado em jogos (em que é normal alguns bytes se perderem na comunicação,mas que é sempre importante que a aplicação continue rodando com rapidez sem se importar tanto com as perdas e falhas, para que não ocorra o famigerado lag).

Referencias:

https://www.alura.com.br/artigos/quais-as-diferencas-entre-o-tcp-e-o-udp?gclid=Cj0KCQjw2MWVBhCQARIsAIjbwoPocuANLmBaoutN_sI0GXgwj5OQvs_jjYGQiQePC7ScjE2dMKo7Y20aAj1XEALw_wcB

https://blog.betrybe.com/desenvolvimento-web/udp-diferencas-tcp/

http://www.bosontreinamentos.com.br/redes-computadores/12-diferencas-entre-os-protocolos-tcp-e-udp/

http://www.bosontreinamentos.com.br/redes-computadores/curso-de-redes-protocolo-udp-user-datagram-protocol/

https://secbitrez.wordpress.com/2018/08/04/tcp-three-way-handshake/

https://materialpublic.imd.ufrn.br/curso/disciplina/4/19/6/9

[ID:122] Autor:Caio Henrique Stefani - Criado em: 2022-06-29 19:45:58 - [ Compartilhar ]

LoRa é uma tecnologia de comunicação sem fio para longa distancias e baixo consumo de energia para isso ela usa ondas de rádio, sendo implementada em estruturas de dispositivos iot a bateria ou a uma fonte de energia.

estabelecida em 2015 a lora aliance desenvolve o lorawan, o protocolo de comunicação usado pelos dispositivos lora.

Em sua estrutura existem:

End Devices: sensores ou atuadores enviam mensagens sem fio moduladas para os gateways ou recebem mensagens sem fio de volta dos gateways, essa comunicação usa o protocolo lorawan

Gateways - receba mensagens de dispositivos finais e as encaminhe para o Network Server em um novo protocolo

Network Server: um software executado em um servidor que gerencia toda a rede

Application servers: um software executado em um servidor responsável pelo processamento dos dados para os aplicativos
 

frequências regionais
 

a lora aliance determina frequências licenciadas para a comunicação dos dispositivos lora em cada pais.

lora classes

esses dispositivos por serem half duplex não podem enviar e receber  dados ao mesmo tempo, podendo realizar apenas uma ação de cada vez, as maneiras como esses métodos de recebimento de dados são divididos em 3 classes

classe A: com o menor consumo de energia mas apenas abre uma( ou duas dependendo da configuração) janelas de tempo (rx) para receber informações do gateway logo após realizar o uplink
 

classe B: abre janelas pre determinadas em momentos específicos essas janelas são agendadas pelo próprio gateway

classe c: mantem a comunicação sempre aberta para comunicação, porem consome mais energia que as outras classes

Referencias

https://www.thethingsnetwork.org/docs/lorawan/

https://consultimer.com/o-que-e-lora-conheca-a-tecnologia-de-radiofrequencia-de-longo-alcance/

https://lora-alliance.org/

https://www.researchgate.net/figure/Graphical-description-of-the-three-LoRaWAN-classes_fig1_351889574

[ID:120] Autor:Lorena Maria Costa do Nascimento - Criado em: 2022-06-29 16:42:36 - [ Compartilhar ]

Definição

               A SigFox foi desenvolvida por uma empresa francesa, que leva o mesmo nome, com o intuito de conectar todos os objetos do mundo físico ao universo digital. A SigFox trata-se de uma rede global dedicada à Internet das Coisas (IoT), baseada em baixo consumo de energia, longo alcance e dados que oferecem um serviço de conectividade de ponta a ponta.

Princípios da tecnologia

Ultra-Narrow Band (UNB):

                    A rede Sigfox usa a técnica de Ultra-Narrow Band para a transmissão de mensagens. Esta técnica usa canais de 100Hz de largura de banda nas regiões ETSI e ARIB (Europa, Japão), e de 600Hz na região FCC (Américas, Oceania).

Figura 1 – A rede Sigfox é baseada em Ultra-Narrow Band

           A tecnologia Ultra Narrow Band se caracteriza por um uso ótimo da potência disponível, o que permite que os dispositivos Sigfox se comuniquem por longas distâncias de forma confiável, mesmo em canais com interferências e ruídos.

         A faixa de frequência utilizada depende da região. Na Europa, por exemplo, é usada a faixa entre 868 e 868,2 MHz. Já no resto do mundo é usada a faixa entre 902 e 928 MHz, havendo restrições de acordo com a regulamentação local.

Acesso Aletório ao Canal / Diversidade 

      O acesso aleatório é um recurso fundamental para alcançar uma alta qualidade de serviço, a transmissão não está sincronizada entre a rede e o dispositivo. O dispositivo envia a mensagem em uma frequência aleatória e em seguida envia 2 réplicas em diferentes frequências e tempo, criando diversidade de tempo e frequência.  Esta diversidade aumenta muito a resistência do sistema a interferências pois uma mesma mensagem tenta vários “caminhos” – frequências e tempos diferentes para garantir a recepção bem-sucedida da mensagem.

Figura 2 –  Salto de frequência nas repetições (ETSI)

Recepção cooperativa

      Na recepção cooperativa um objeto não está vinculado a uma estação base específica, ao contrário dos protocolos celulares. A mensagem emitida é recebida por uma estação base próxima e, em média, o número de estações base é de 3. Isso é chamado de “diversidade espacial”. Diversidade espacial, juntamente com a diversidade de tempo e frequência das repetições, são os principais fatores por trás da alta qualidade de serviço da rede Sigfox.

Figura 3 – Mensagem recebida por múltiplas estações base Sigfox

Mensagens Pequenas

             Para atender as restrições de autonomia de bateria e custo dos objetos conectados,  o protocolo  Sigfox é otimizado para mensagens pequenas. O tamanho da mensagem vai de 0 a 12 bytes. Embora a princípio isto pareça pouco, com uma mensagem de até 12 bytes é o suficiente para a maioria das aplicações de IoT para objetos simples. Com 132 Bytes é possível enviar informações de sensores, eventos, coordenadas de GPS e dados da aplicação. 

Tabela 1 – Exemplos de mensagens

Principais características da rede Sigfox

Visão geral da arquitetura de rede:

A rede Sigfox possui uma arquitetura horizontal e estreita, composta por 2 camadas principais:

Figura 4 – Arquitetura da rede Sigfox

Visão geral da arquitetura de rede

      A camada Network Equipment consiste essencialmente em estações base responsáveis pelo recebimento das mensagens enviadas pelos dispositivos e envio das mesmas para a camada Sigfox Support Systems. A camada Sigfox Support System constitui a rede principal sendo encarregada de processar as mensagens e enviá-las através de callbacks para o sistema do cliente.  A camada Sigfox Support System inclui módulos e recursos que são essenciais para garantir a implantação, operação e o monitoramento da rede, como o sistema de suporte empresarial para pedidos e cobranças, e suporte de rádio para garantir o bom funcionamento da rede. A comunicação entre as camadas é feita através da Internet por uma conexão VPN.

Arquitetura de rede plana

    A arquitetura plana da rede Sigfox é a chave para reduzir os custos de investimentos e operacional. O Software Defined Radio (SDR) Sigfox ajuda a reduzir os custos das estações base e a aumentar sua flexibilidade. Nesta arquitetura a operadora Sigfox – no Brasil a WND – entrega aos seus parceiros as camadas de rede intermediárias prontas para uso. Cabe ao desenvolvedor a criação da aplicação na nuvem e a escolha ou criação dos dispositivos que pretende usar. Não há necessidade de se preocupar com a compra de gateways, sua instalação e manutenção planejamento de RF, contratação e estabelecimento de backhaul, criação de um servidor para receber mensagens em tempo real, etc.

Figura 5 – Arquitetura plana

Alta capacidade de rede

    A rede Sigfox possui uma alta capacidade de rede permitindo a escala de bilhões de objetos conectados. Essa capacidade de rede são resultados dos seguintes fatores:

•A modulação ultra-narrow band tem o benefício de eficiência no espectro e resistente a interferências, enquanto toda a energia é concentrada em uma largura banda muito pequena;

•Diversidade de tempo e frequência, introduzida pelo acesso aleatório;

•Diversidade espacial devido às células de rede sobrepostas.

Figura 6 – Combinação de especificações Sigfox resulta em uma alta capacidade da rede

      Outra vantagem é que a capacidade é a mesma independentemente do link de rádio, enquanto outras redes têm uma capacidade decrescente à medida que a qualidade do link de rádio piora:

Figura 7  – Capacidade de manutenção independentemente da qualidade do link de rádio

Alta eficiência energética

            A alta eficiência energética permitida pela tecnologia Sigfox permite que os parceiros produzam chips que consomem de 10 mA a 50 mA durante a transmissão. Esse valor vai depender do chip utilizado. A figura a seguir exibe o consumo em durante a comunicação e tempo inativo:

Figura 8 – Baixíssimo consumo aumenta o tempo de bateria (região FCC)

Longo alcance

        Uma das principais vantagens competitivas da tecnologia Sigfox está na grande cobertura possível e com um número relativamente pequeno de estações base. Esta vantagem deriva de:

•O “link budget” muito bom da tecnologia Sigfox. Ele indica quanto o sinal pode ser atenuado e ainda assim se ter uma recepção perfeita. Na tecnologia Sigfox o link budget é de 158dB, da mesma ordem de LTE e NB-IOT;

•A Taxa de dados propositalmente limitada a menos que 600bps aumenta a sensibilidade do receptor e a chance de uma recepção adequada; boa cobertura indoor, devido ao uso de banda sub-GHz.

Figura 9 – Link Budget Sigfox (região FCC)

Resiliência a interferências

           A tecnologia Sigfox apresenta capacidades anti-jamming únicas, devido à robustez intrínseca da UNB, juntamente com a diversidade espacial das estações de base (+20 dB). A melhor prova da alta resiliência aos interferentes é a capacidade de transmitir apesar da presença de sinais de interferência. A modulação de banda ultra-estreita tem uma certa robustez intrínseca porque a sobreposição com o ruído é muito baixa. Para que uma mensagem seja recebida, o sinal deve ser pelo menos 8 dB acima do nível de ruído, conforme exibido na figura a seguir:

Figura 10 – Capacidades anti-jamming provida pela UNB

Segurança

         Com base em sua experiência e suas parcerias, a Sigfox aplicou a segurança por princípios de design em todas as etapas de definição do seu protocolo e no desenvolvimento de sua infra-estrutura. Isso abrange a cadeia IoT completa, incluindo dispositivos, infraestrutura de rede e serviços baseados na nuvem:

Figura 11 – Segurança por padrão

Referências Bibliográficas

EMBARCADOS. Uma visão técnica da Rede SigFox. Disponível em: https://www.embarcados.com.br/uma-visão-tecnica-da-rede-sigfox/. Acesso em: 15 jun. 2022.

SIGFOX. Nossa História. Disponível em: https://www.sigfox.com/en/sigfox-story. Acesso em: 15 jun. 2022.

[ID:118] Autor:Leonardo Bozza - Criado em: 2022-06-29 15:00:25 - [ Compartilhar ]

RESUMO

Para este projeto de integração e facilitação de gerenciamento de horários de alarmes em escolas (ou outra aplicação semelhante como turnos de escritórios e indústrias) foi desenvolvida uma interface onde é possível acionar, remotamente, o atuador que comanda a sirene, ligada à uma placa que condiciona o sinal para o alto-falante piezoelétrico. A conectividade e gerenciamento ficam à cargo de um ESP32, a programação foi realizada em IDE Arduino e NodeRED. O protocolo de comunicação escolhido foi o MQTT, via Wi-Fi disponível no campus e no local de testes/desenvolvimento.

OBJETIVO 

O objetivo é permitir que o disparo da sirene seja automatizado com o preenchimento de um banco de dados com os horários que cada sirene deve ser acionada. Uma vez programado os dias e horários de cada sirene no banco, o disparo ocorrerá sem interferência do usuário, que também pode acionar manualmente fora dos horários programados e alterar o volume.

METODOLOGIA

O sistema, baseado em plataformas open source e open hardware, usa uma sirene piezoelétrica de central de alarme residencial, recuperada de sucata. Um protótipo foi elaborado e montado em placa de matriz de contatos, sendo acionada por módulo de relês comandado pelo ESP32. Recebendo o sinal de disparo ou no horário programado, o relê é acionado e a sirene é ligada por um tempo programado no ESP e desliga após esse tempo. O teste do sistema foi feito tanto pelo botão da interface para acionamento manual quanto usando horários programados. Os horários são baseados no horário GMT que é obtido da rede pelo ESP no momento da conexão.

CONCLUSÃO

O projeto se mostrou não só estável, mas também relativamente simples e barato para implementação e escalabilidade, permitindo que várias unidades operem concomitantemente na mesma rede ou até mesmo em redes diferentes, se houver necessidade, permitindo o uso em plantas industriais diferentes e o controle e programação de horários de turno por um RH central. Também é necessário destacar a agilidade em mudanças de horários que o sistema pode fornecer, diminuindo o custo com pessoal de monitoramento de horário e também para funções de segurança, como toques personalizados paca incêndios, terremotos, evacuações de emergência, perigos químicos, biológicos e outras ameaças, sendo uma ferramenta a favor da segurança e integridade física dos ocupantes dos locais de instalação.

[ID:115] Autor:Daniel Gustavo de Souza Rodrigues - Criado em: 2022-06-29 13:06:32 - [ Compartilhar ]

A Toradex é uma empresa suiça que projeta e desenvolve computadores em módulo (CoM) ou sistemas em módulo (SoM) juntamente com placas base e acessórios compatíveis para o mercado de sistemas embarcados. É uma empresa que fornece produtos e suporte gratuito.

Os produtos fornecidos pela empresa podem ser usados em diversas aplicações entre elas pode-se citar indústria robótica e de automação, assistência médica, transporte, veículos e agricultura, testes e medições e Smart city.

Dentre a gama de produtos existentas na empresa Toradex, aqui aborda-se a placa base Aster (Figura 1).

Figura 1: Placa base Aster

Fonte: TORADEX.

Esta é uma placa da família Colibri, na Toradex existem três famílias, possui pinos compatíveis com Arduino e Raspberry Pi, o que possibilita integração entre elas, logo o aproveitamento de projetos, por exemplo.

As maiores vantagens dessa placa se devem ao fato de ser uma placa robusta, podendo ser implementada em ambientes mais críticos, além de ter suporte técnico completo e gratuito fornecido pela empresa, possui também uma longa vida útil e uma plataforma escalável, ou seja, de migração rápida. 

[ID:114] Autor:Gabriela de Lima Kido - Criado em: 2022-06-29 02:20:02 - [ Compartilhar ]

Introdução

O monitoramento da qualidade de líquidos é um procedimento de extrema importância em indústrias, ou até mesmo em nossas casas. O projeto em questão visa realizar o monitoramento remoto de um recipiente controlado, medindo os valores de PPM(partículas por milhão) presentes e o nível de líquido utilizando sensores apropriados.

   Para realizar as medições foi utilizado um sensor de nível de água analógico para o monitoramento no nível da água e um sensor TDS para as medições de condutividade da água.

  O Sensor Módulo Medidor de Qualidade da Água TDS, tem a função de realizar as medições das impurezas encontradas na água. Segundo Ramalho (2009) a condutividade é definida como a capacidade de um material em conduzir corrente elétrica, sendo assim a capacidade de condução depende da presença de íons. 

 Este projeto tem em vista a montagem de um sistema de observação da qualidade da água armazenada em um reservatório, disponibilizando os dados na internet de forma acessível.

Metodologia

O servidor para a hospedagem e o banco de dados do servidor foi utilizado o servidor do AWS da amazon, através dos serviços do DuckDNS para a configuração do site.

Para a configuração do servidor e a instalação dos programas necessários, foi utilizado o programa do Windows Visual estúdio. Por meio dele houve a instalação e configuração do PHP, APACHE, Mysql, NodeRed.

A programação foi aplicada no microcontrolador por meio do programa Arduino configurando para o envio dos dados obtidos pelos sensores e os envia para o banco de dados.

Os dados obtidos são processados através do NodeRed que coleta os dados e os envia para a apresentação no layout do site.

O protótipo finalizado contará com o tanque para armazenagem da água, o recipiente terá duas válvulas, com intuito de abastecimento e drenagem.

Para a montagem do site foi utilizado do servidor AWS da amazon para a criação do servidor e o banco de dados para o armazenamento de dados.

O controle do sistema será realizado por uma malha fechada, que de acordo com Maya e Leonardi (2014) é caracterizado por um sistema de controle que impõe as condições das saídas de acordo com as variáveis de entrada. As variáveis de entrada do sistema são dadas pelo medidor de condutividade da água (TDS) e pelo sensor de nível da água.

Os dados obtidos serão processados através de um microcontrolador modelo ESP 32. O componente será programado para manter a água em um nível de turbidez aceitável, iniciando um processo de drenagem, até o esvaziamento completo do recipiente.

Resultados e Discussões

Tendo uma bancada de teste pronta juntamente a programação e o banco de dados, foram analisadas as amostras de água dentro de um reservatório com duas válvulas, entrada e saída, junto a um sensor de condutividade TDS. 

Seus dados foram enviados para um banco de dados de um website web utilizando Node-RED e MQTT, mostrando os valores em um layout criado.

Conclusão

Tendo os conhecimentos da importância do uso cotidiano da água. Obteve-se um projeto que alcança as demandas de analisar a condutividade da água armazenada, assim comparando o nível de TDS para relatar se ela é própria de acordo com esse processo, de forma remota com o banco de dados online.

[ID:112] Autor:Danilo Schiavi Junior - Criado em: 2022-06-28 16:43:59 - [ Compartilhar ]

O que é o NB-IoT?

O Narrowband Internet of Things (NB-IoT) que na tradução quer dizer Banda Estreita para Internet das Coisas é um padrão de tecnologia de conectividade sem fio criado pelo 3GPP (3rd Generation Partnership Project). Desenvolvido para oferecer uma boa conectividade, cabe a ele realizar a cobertura de grandes áreas, mas que não demandam um alto volume de transmissão de dados como é o caso das lavouras do agro. 

Assim, o NB-IoT é conceituado como um padrão de tecnologia LPWAN (Low Power Wide Area Network) que permite uma ampla conexão de dispositivos e serviços, por imeio das redes móveis, como as redes 3G e 4G.  Ele usa um espectro de frequência licenciado onde não há interferências com outros dispositivos, garantindo assim uma transferência de dados bem mais estáveis.

Com base nisso, ele foi projetado para que se pudesse trabalhar com dispositivos específicos que apresentavam algumas limitações: como poder de processamento, a vida útil da bateria e longas áreas.

Figura 1 - NB-IoT

Fonte: Enterprise IoT Insights (2019)

Funcionamento

O NB-IoT foi desenvolvido para operar usando bandas de espectro estreito de 180kHz ou 200kHz. Ele é resumidamente uma tecnologia de celular, ou seja, usa as bandas de celulares de comunicação, sendo projetado para operar de 3 maneiras diferentes:

- Usando a banda GSM para substituir implantações existentes (autônomo);

- Usando a banda LTE enquanto a compartilha (dentro da banda);

- Usando espaçamento entre os canais LTE para maximizar o espectro de comunicação (banda de guarda).

Uma vez que a conexão é estabelecida, o dispositivo mantém a conexão por um tempo configurável até que se torne nativo e se desconecta.

Funcionamento dos Dispositivos Habilitados para o NB-IoT

O dispositivo permanece desconectado da rede até que tenha dados para transmitir, então ele estabelece uma conexão com o NB-IoT, transmite os dados e desconecta. Quando conectado, o equipamento do usuário pode solicitar mais recursos e transmitir mais dados.

O NB-Iot também permite uma desconexão imediata logo que a confirmação dos dados é recebida.

Um exemplo de dispositivo é o Quectel BC95-G, que é um módulo NB-IoT certificado pela Telefônica (VIVO) de alto desempenho que suporta várias bandas de frequência.

Figura 2 - Módulo Quectel BC95-G

Fonte: Quectel

Vantagens

Algumas de suas vantagens são:

- Tecnologia de baixo custo;

- Funciona com um baixo consumo energético;

- Maior longevidade das baterias dos equipamentos;

- Permite a conexão de um númerosignificativo de equipamentos IoT;

- Cobertura de longo alcance, sendo por isso ideal para áreas agrícolas.

Desvantagens

Algumas das suas desvantagens são:

- Deve ser usado para enviar e receber pequenas quantidades de dados;

- Não é um protocolo de comunicação baseado em IP e por isso não pode ser utilizado em aplicações como de um smartphone comum;

- Indicada para ativos basicamente estáticos, como medidores ou sensores fixos em um local, já que os handoffs de rede e torre podem ser um problema.

Aplicações

Dentre suas aplicações estão:

- Transmitir dados e informações de sensores de temperatura, umidade e qualidade do ar/solo de forma eficaz e segura;

- Transmitir dados do monitoramento das variáveis internas de silos armazenadores de grãos;

- Georreferenciamento.

Referências

BLACKMAN, J. Três modelos de implantação de NB-IoT – e por que o desempenho de NB-IoT não é o que deveria ser. Enterprise IoT Insights, 2019. Disponível em: https://enterpriseiotinsights.com/20190718/channels/fundamentals/three-nb-iot-deployment-models. Acessado em: 21 jun. 2022.

BLOG CONECTARAGRO. NB-IoT: Veja como funciona e quais as suas características. 2021. Disponível em: https://blog.conectaragro.com.br/como-funciona-e-caracteristicas-do-nb-iot/. Acessado em: 21 jun. 2022.

BLOG CONECTARAGRO. NB-IoT: 4 recursos que você pode utilizar na sua lavoura. 2021. Disponível em: https://blog.conectaragro.com.br/nb-iot-4-recursos-que-voce-pode-utilizar/. Acessado em: 21 jun. 2022.

ENTERPRISE IOT INSIGHTS. Three NB-IoT deployment models – and why NB-IoT performance is not what it should be. 2019. Disponível em: https://enterpriseiotinsights.com/20190718/channels/fundamentals/three-nb-iot-deployment-models. Acessado em: 21 Jun. 2022.

NBIoT: Going where 2G, 3G, 4G can’t go. Realty & More Magazine. Disponível em: https://www.realtynmore.com/nbiot-going-where-2g-3g-4g-cant-go/. Acessado em: 21 Jun. 2022.

QUECTEL. Telefónica Certifies Quectel’s NB-IoT Module with Subscription Swap Capabilities. Disponível em: https://www.quectel.com/news-and-pr/telefonica-certifies-quectels-nb-iot-module-with-subscription-swap-capabilities. Acessado em: 27 Jun. 2022.

[ID:108] Autor:Beatriz Miano Paulino - Criado em: 2022-06-27 21:59:49 - [ Compartilhar ]

Definição

O CoAP, “Constrained Application Protocol”, ou, em uma tradução aproximada, “Protocolo de Aplicação Restrita”, foi desenvolvido pelo grupo de trabalho CoRE (Constrained Restful Environments) do IETF (SILVA; CARVALHO; NAZARIO, 2012).

O CoAP é um protocolo de transferência de informações da camada de aplicação baseado no método request-response, com o mesmo conjunto de operações básicas se comparado ao HTTP (GET, PUT, POST e DELETE), porém consideravelmente mais simples, consome menos memória, processamento e, consequentemente, energia (BORMANN; CASTELLANI; SHELBY, 2012).

O principal responsável pela redução da complexidade é o uso do UDP ao invés do TCP. O CoAP, diferentemente do UDP que não soluciona este problema, trata a perda de pacotes adicionando uma camada à mensagem para detecção e retransmissão dos pacotes. Por esse motivo, um cabeçalho CoAP tem apenas quatro bytes somados a dois bytes para opções e a resposta da requisição ocupa apenas um byte. Assim, uma requisição geralmente usa de 10 a 20 bytes (WESTPHALL, 2018).

A implementação do CoAP não se atém a um protocolo eficiente para a camada de aplicação, mas supera essa ideia viabilizando uma fácil compatibilidade com requisições HTTP através de proxies. Um proxy é um intermediário com um gateway, que com um lado se comunica usando certo protocolo e com outro lado se comunica usando um protocolo diferente, ou seja, é capaz de ligar protocolos diferente e permitir a troca de informações (BORMANN; CASTELLANI; SHELBY, 2012).

Figura 1 - Compatibilidade entre CoAP e HTTP via proxy

Fonte: BORMANN; CASTELLANI; SHELBY, 2012

Aplicação

Ele é bom em ambientes com recursos limitados: dispositivos com energia limitada, enlaces com baixa largura de banda, redes congestionadas ou com perdas. Em redes congestionadas, CoAP/UDP pode funcionar, porém o MQTT/TCP, alternativa ao CoAP, pode não ser nem capaz de administrar um handshake completo. CoAP pode ser usado onde broadcast e multicast são necessários (Comunicação multicast é uma relação de um para vários endpoints. Dispositivos limitados podem ser associados tanto por sua posição ou propósito, e essas relações podem tanto ser pré-configuradas ou configuradas durante as operações. Exemplo: um grupo de interruptores CoAP onde um simples comando de comunicação para o grupo pode acender ou apagar todas as luzes de um andar específico de um prédio). CoAP é adequado na construção de algo no qual um dispositivo é implantado em modo "report only". Uma vez implantado, o dispositivo apenas reporta dados de volta para o servidor. O CoAP é adequado para redes de comunicações domésticas, posto que ferramentas informativas, equipamentos de controle e de comunicação em redes de Casas Inteligentes precisam ser leves e ter baixo custo (SILVA; CARVALHO; NAZARIO, 2012).

Funcionamento

Figura 2 – Camadas abstratas do CoAP

Fonte: SILVA; CARVALHO; NAZARIO, 2012

As aplicações podem fazer requisições ou receber repostas, sendo que estas mensagens são tratadas pelo protocolo de segurança DTLS e enviadas via UDP.

Figura 3 – Cabeçalho CoAP

Fonte: BORMANN, 2014

Segundo Westphall (2018) os componentes do cabeçalho são:

Version: Indica a versão do protocolo usada, para que os dois lados da comunicação saibam qual versão do protocolo seguir. Caso um valor não conhecido esteja nesse campo, a mensagem deve ser ignorada.

Type:

• Confirmable (0): Mensagem enviada deve ser confirmada pelo receptor através de um “Acknowledgement”, para mensagens com confiabilidade. Essa mensagem é retransmitida com intervalos que crescem exponencialmente até o recebimento do “Ack” ou “Reset”.
• Non-Confirmable(1): Mensagem enviada deve não ser confirmada com “Acknowledgement” e rejeitada caso o receptor não seja capaz de entendê-la.
• Acknowledgement (2): Mensagem enviada como primeira resposta de uma mensagem do tipo Confirmable, identificando o ID da mensagem que está sendo confirmada, indicando seu recebimento.
• Reset (3): Indica que uma mensagem (Confirmable ou Non-Confirmable) foi recebida, mas o receptor não pôde processar adequadamente, provavelmente por não conhecer o contexto adequado da mensagem.

Token Lengh: Indica o tamanho do campo Token, na segunda linha do cabeçalho.

Code: Indica o tipo de requisição que está sendo feita, semelhante ao HTTP, o CoAP implementa os métodos básicos GET, POST, PUT e DELETE. Tratando-se de uma resposta, o campo Code indica o código da resposta pertencendo a uma das três classes: sucesso, erro do cliente ou erro do servidor.

Message ID: É um identificador, normalmente sequencial, para cada mensagem enviada por determinado emissor, o qual não deve ser reutilizado até o “Ack” não ser mais esperado pelo emissor da mensagem.

Token: Contendo de 0 a 8 bytes de informação útil, serve para relacionar a requisição à determinada resposta. Idealmente, deve ser implementado de maneira que o token para o par cliente-servidor seja único.

Options: É um campo usado para definir informações como: URI do destinatário da mensagem, porta do destinatário, caminho do recurso, query (em caso de parametrização), formato do payload, formato de conteúdo aceito como resposta, tempo limite para cache, condicionais de formato como resposta e outras.

Payload: O payload de uma mensagem é a representação do recurso requisitado ao servidor, em caso de GET, ou do recurso enviado ao servidor, em caso de POST ou PUT. Exemplificando: se o cliente fizer a requisição na URI "humidade", e o servidor possuir a informação de que a humidade é de 50%, então essa informação será retornada no campo de payload.

Transmissão de Dados Grandes

O UDP ordena os pacotes enviados, ou seja, a ordem é aleatória, então transmissões muito grandes formadas por mais de um pacote seriam desordenadas em situações como, por exemplo, uma atualização de firmware, essa situação não seria aplicada em simples leituras de sensores, mas em casos em que outras funções maiores são requisitadas (WESTPHALL, 2018).

Para resolver esse problema o CoAP possui uma versão com transmissão em blocos. Cada bloco é enviado com um identificador e uma flag informando se ele é o último bloco. Sendo que cada envio é respondido por um ACK, evitando assim as perdas de pacotes (BORMANN, 2016).

Função Observador

Na arquitetura REST, na maioria das vezes que um cliente deseja receber uma informação do servidor essa ação deve ser feita através de um comando GET para cada leitura. Dessa maneira, caso o cliente deseje receber uma informação periodicamente, ele deve enviar um GET nos intervalos de tempo desejado. No entanto, dispositivos com restrições energéticas permanecem hibernando por muito tempo e o momento em que o comando GET é enviado pode coincidir com o momento de hibernação. Além disso, lidar com GETs periodicamente sobrecarrega o dispositivo. Para não haver perdas de requisições, nem sobrecarga de dispositivos, o CoAP tem a Função Observador. Com esta função, o cliente envia um GET, com uma flag indicando o desejo de atualização periódica, ao servidor (sensor, microcontrolador etc.). O sensor, então, dorme sem perder requisições e envia periodicamente o dado especificado no GET (WESTPHALL, 2018).

Segurança

Assim como o HTTP é combinado com o TLS (Transport Layer Security) com objetivo de obter segurança nas trocas de mensagens, o CoAP é combinado com o DTLS (Datagram Transport Layer Security), para obter segurança semelhante à presente na Web. Desse modo em um sistema que utiliza CoAP ela pode estar sem segurança (NoSec), apresentar um par de chaves pré-estabelecido (Pre-shared key (PSKs)), apresentar um par assimétrico de chaves sem certificado (Raw Public Key) ou as chaves assimétricas apresentam um certificado X.509 (SILVA; CARVALHO; NAZARIO, 2012).

Em muitos casos, a maneira mais desejável para garantir segurança entre cliente e servidor seria usando o TLS, todavia o uso do UDP não permite que o TLS seja utilizado, por isso o DTLS (TLS para datagramas) foi projetado para ser o mais similar ao TLS possível, minimizando novas invenções de seguranças e possibilitando aproveitamento de código e estrutura do TLS (RESCORLA, 2012).

Figura 4 – Registro DTLS

Fonte: KOTHMAYR et al., 2013

Segundo Westphall (2018) os componentes do registro são:

Tipo de Conteúdo da Mensagem: Como no TLS, uma mensagem pode representar quatro situações diferentes: estabelecimento do handshake, mudança de protocolos de segurança, alerta de possível comprometimento de segurança ou uma mensagem da aplicação.

Versão do DTLS: Versões diferentes do DTLS possuem diferentes recursos, algoritmos e maneiras de tratar erros. Por isso, no cabeçalho existe o campo para indicar a versão do protocolo entre duas entidades, a fim de haver compatibilidade no uso do DTLS.

Número de sequência: A principal função do número de sequência é a reordenação de mensagens. No DTLS, cada mensagem recebe um número de sequência específico e quando um dispositivo recebe uma mensagem X ele consegue determinar se X é a próxima mensagem esperada. Se for, ela é processada. Se não for, X é direcionada a uma fila para ser processada no momento correto.

Época da mensagem: A época da mensagem é um campo incrementado a cada troca de configurações de segurança (cipher state change) e serve para mensagens serem interpretadas de acordo com as configurações adequadas. Durante a transmissão, os pacotes sofrem alteração de ordem, sendo posteriormente reordenados pelo número de sequência.

Vetor de Inicialização: Cifras de bloco possuem modos de operação como o CBC (Cipher Block Chaining), no qual a saída de um bloco é usado como entrada para cifrar o bloco seguinte. Na cifra do primeiro bloco é usado um vetor de inicialização, geralmente aleatório, necessário para o destinatário decifrar a mensagem.

Payload: O payload é a mensagem em si, que será interpretada pela aplicação após decifração.

MAC: Assim como no TLS, o MAC é calculado para verificação de integridade e autenticidade da mensagem enviada. Todavia, diferentemente do TLS, no DTLS um erro de MAC implica em um alerta e um descarte da mensagem, sem término de conexão. O MAC é calculado com base em uma chave e a concatenação dos campos presentes na Figura 8, considerando o payload em texto claro e excluindo os campos MAC, MAC cont, padding e PL.

CoAP x MQTT

Figura 5 – Comparação CoAP x MQTT

Fonte: ACERVO LIMA, 2021

Referências Bibliográficas

ACERVO LIMA. Diferença entre os protocolos CoAP e MQTT. [S. l.], 2021. Disponível em: https://acervolima.com/diferenca-entre-os-protocolos-coap-e-mqtt/. Acesso em: 14 jun. 2022.

BORMANN, C. The Constrained Application Protocol (CoAP). 2014. Disponível em: https://tools.ietf.org/html/rfc7252. Acesso em: 14 jun. 2022.

BORMANN, C. Block-Wise Transfers in the Constrained Application Protocol (CoAP). 2016. Disponível em: https://tools.ietf.org/html/rfc7959. Acesso em: 14 jun. 2022.

BORMANN, C.; CASTELLANI, A. P.; SHELBY, Z. Coap: An application protocol for billions of tiny internet nodes. IEEE Internet Computing, v. 16, n. 2, p. 62–67, March 2012. ISSN 1089-7801.

KOTHMAYR, T. et al. Dtls based security and two-way authentication for the internet of things. Ad Hoc Networks, v. 11, n. 8, p. 2710 – 2723, 2013. ISSN 1570-8705. Disponível em: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1570870513001029. Acesso em: 14 jun. 2022.

RESCORLA, E. Datagram Transport Layer Security Version 1.2. 2012. Disponível em: https://tools.ietf.org/html/rfc6347. Acesso em: 14 jun. 2022.

SILVA, Aryane Barros Maciel; CARVALHO, Felipe Fadul; NAZARIO, Mariana Dabul. Constrained Application Protocol. [S. l.], 2019. Disponível em: https://www.gta.ufrj.br/ensino/eel878/redes1-2019-1/vf/coap/index.html. Acesso em: 14 jun. 2022.

WESTPHALL, Johann. Desenvolvimento de uma Aplicação com dispositivo IoT usando Protocolos DTLS e CoAP. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Grau de Bacharel em Ciências da Computação) - Universidade Federal de Santa Catarina, [S. l.], 2018. Disponível em: https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/192164/Monografia_Johann_Westphall.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 14 jun. 2022.

[ID:107] Autor:Leonardo Bonfim Lopes - Criado em: 2022-06-27 16:10:41 - [ Compartilhar ]

RESUMO

Para este projeto de integração e facilitação de gerenciamento de horários de alarmes em escolas (ou outra aplicação semelhante como turnos de escritórios e indústrias) foi desenvolvida uma interface onde é possível acionar, remotamente, o atuador que comanda a sirene, ligada à uma placa que condiciona o sinal para o alto-falante piezoelétrico. A conectividade e gerenciamento ficam à cargo de um ESP32, a programação foi realizada em IDE Arduino e NodeRED. O protocolo de comunicação escolhido foi o MQTT, via Wi-Fi disponível no campus e no local de testes/desenvolvimento.

OBJETIVO 

O objetivo é permitir que o disparo da sirene seja automatizado com o preenchimento de um banco de dados com os horários que cada sirene deve ser acionada. Uma vez programado os dias e horários de cada sirene no banco, o disparo ocorrerá sem interferência do usuário, que também pode acionar manualmente fora dos horários programados e alterar o volume.

METODOLOGIA

O sistema, baseado em plataformas open source e open hardware, usa uma sirene piezoelétrica de central de alarme residencial, recuperada de sucata. Um protótipo foi elaborado e montado em placa de matriz de contatos, sendo acionada por módulo de relês comandado pelo ESP32. Recebendo o sinal de disparo ou no horário programado, o relê é acionado e a sirene é ligada por um tempo programado no ESP e desliga após esse tempo. O teste do sistema foi feito tanto pelo botão da interface para acionamento manual quanto usando horários programados. Os horários são baseados no horário GMT que é obtido da rede pelo ESP no momento da conexão.

CONCLUSÃO

O projeto se mostrou não só estável, mas também relativamente simples e barato para implementação e escalabilidade, permitindo que várias unidades operem concomitantemente na mesma rede ou até mesmo em redes diferentes, se houver necessidade, permitindo o uso em plantas industriais diferentes e o controle e programação de horários de turno por um RH central. Também é necessário destacar a agilidade em mudanças de horários que o sistema pode fornecer, diminuindo o custo com pessoal de monitoramento de horário e também para funções de segurança, como toques personalizados paca incêndios, terremotos, evacuações de emergência, perigos químicos, biológicos e outras ameaças, sendo uma ferramenta a favor da segurança e integridade física dos ocupantes dos locais de instalação.

[ID:102] Autor:Gabriel Della Libera Murari - Criado em: 2022-06-22 00:35:59 - [ Compartilhar ]

 O trabalho tem por objetivo desenvolver um módulo supervisório para monitorar as variáveis dentro de um biodigestor, aqui propõe-se monitorar, a princípio, temperatura e umidade, para assim controlá-las em uma faixa de trabalho ideal para assim aumentar a produção do biogás.

 O sensor utilizado foi um DHT22, escolhido por medir ambas variáveis, além de possuir um encapsulamento próprio, que o torna mais resistente as condições e variações dentro do ambiente de monitoramento.

Figura 1: Sensor DHT22.

 Por meio de uma programação desenvolvida no software Arduino IDE os dados obtidos pelo sensor são armazenados no microcontrolador ESP32, esse possui módulos Wifi e Bluetooth de comunicação integrados em seu chip. Através do módulo Wifi o ESP32 irá se comunicar com o protocolo de comunicação MQTT e assim poderá enviar os dados recebidos para a plataforma de desenvolvimento Node-RED, que é uma plataforma de desenvolvimento  baseada em fluxo para programação visual.

 Essa plataforma foi usada para desenvolver uma página web, que poderá ser acessada remotamente de qualquer celular ou computador, nessa página são mostrados os dados dos sensores e esses são arquivados em um banco de dados em nuvem, localizado nos servidores da Amazon Web Services (AWS). 

Figura 2: Montagem do circuito

Figura 3: Representação gráfica dos dados na dashboard

[ID:101] Autor:Gabriela de Lima Kido - Criado em: 2022-06-11 01:50:23 - [ Compartilhar ]

Atualmente, a indústria farmacêutica vem crescendo devido a evolução da tecnologia e a preocupação com a saúde que elevou a expectativa de vida das pessoas, fazendo assim um aumento na produção e no consumo de medicamentos (SOUZA, 2019). Assim, é necessário o desenvolvimento adequado dos produtos em toda sua cadeia, pois ajuda a evitar a contaminação e danos a saude das pessoas. Uma forma de manter a propriedade do produto final deuse o enfoque na implementação de ambientes controlados denominados salas limpas, que se trata de um ambiente fechado com uma unidade de tratamento de ar (UTA) com os respectivos materiais e insumos que fazem parte do serviço e produto da empresa, tendo a sua utilização como forma de garantir um local necessário para os processos de fabricação e a promoção de medidas preventivas (FINEP, [2022]). O projeto visa a criação de um protótipo de uma sala limpa com o monitoramento remoto e a gestão dos principais parâmetros que a envolvem como, a temperatura e a umidade do ar.  

Metodologia 

Para simular o ambiente da sala limpa, será montada um protótipo com uma caixa acrílica, com coolers e uma vela para o controle da temperatura e um umidificador externo para a umidade. Os dados de temperatura e umidade serão obtidos através do sensor DHT11 e transmitidos pela ESP32 que direcionará para um banco de dados alocado em um servidor na nuvem da Amazon Web Service por meio do protocolo MQTT e com Node-Red será realizado a programação em blocos para o tratamento dos dados e a demonstração gráfica em uma página web. Resultados e Discussão

Na Figura 1 é demonstrado a criação do protótipo da sala limpa e pode-se analisar a estrutura onde o projeto foi colocado em prática.

Figura 1 – Protótipo de uma Sala Limpa

                                                                                                                  Fonte: Autoria própria

A programação do Node-Red e a página web com as apresentações gráficas dos dados coletados é demonstrado na figura 2.

Figura 2 – Protótipo de uma Sala Limpa

Conclusões

Conclui-se que o protótipo da sala limpa atingiu os objetivos pré-estabelecidos que era de controlar a temperatura e a umidade, obtendo-se uma resposta gráfica e rápida mediante as mudanças simuladas.

[ID:100] Autor:Leonardo de Oliveira Domingues - Criado em: 2022-06-10 19:11:28 - [ Compartilhar ]

Um dos principais acidentes dentro de um laboratório químico é causado por explosão, que gera a liberação de gases. (Unicamp, 2022)

Para que isso não aconteça, o mercado acaba investindo em instrumentos que possam estar medindo essa quantidade de gás existente no ar. O mercado oferece vários aparelhos que são utilizados para medição de gases, porem eles têm alto custo para ser adquiridos, e normalmente são usados nas indústrias. (Stefan, 2020)

A internet das coisas veio aumentar a qualidade da existência de sistemas e serviços de baixo custo, criando oportunidade especificas em várias áreas. (Muenchen, 2018)

O IOT vem se apresentando como uma das principais tecnologias emergentes, gerando novas aplicações das tecnologias de informação, comunicação e sensoriamento. (ZENELLA, 2014)

Assim com esta frequente inovação tecnológica temos como objetivo a construção de sensores de gases e fumaça com menores custos e integrados via Wi-Fi para um constante monitoramento dos dados.

Metodologia 

O método utilizado para o para a obtenção dos dados foi realizada a partir do módulo ESP32 que faz a obtenção e upload dos dados solicitados. Na ESP foi realizada a programação para calcular os valores tensão (V) e corrente (A) obtidos a partir das leituras dos sensores, após essa obtenção os dados serão enviados via Wi-Fi para uma plataforma de análise via NODE-RED, além disso os dados ficam armazenados em um banco de dados e um web-server criado para acesso local ou remoto pela internet. Para que sejam passíveis estes os acessos, temos como base a utilização de máquinas virtuais em softwares da Amazon Web Service (AWS), a partir de uma instância do tipo EC2 (Amazon Elastic Compute Cloud) (AMAZON WEB SERVICE, 2022), com o auxílio do software Visual Studio Code e ferramentas de programação como o Node-RED (MICROSOFT, 2022; OpenJS Foundation, [2022]). 

Após a obtenção e armazenamento dos dados utilizando a curva retirada do manual, junto com a função da mesma, foi possível obter o valor em ppm das concentrações dos gases analisados. 

Resultados e Discussão 

A partir da programação obtivemos um sistema de monitoramento constante da emissão de gases GLP e fumaça, além do controle da umidade presente no ar. Tudo sendo presentados em dashboards online.

Figura 1: Prototipagem

Figura 2: Prototipagem no NodeRed

Figura 3: Dashboard da temperatura e umidade

Figura 4: Dashboard de gás

 Este controle poderá ser utilizado para supervisão da segurança das salas de química, detectando os gases liberados pelos bicos de bunsen destas salas do prédio, assim como para as cozinhas já que o mesmo também detecta o gás liberado pelos bujões.

Conclusões 

Foi possível apontar que os dados obtidos foram um pouco inconclusivos devido ao baixo tempo de execução e ausência de testes em laboratório devido ao COVID nas datas de entrega do projeto. No entanto o funcionamento do circuito ocorreu dentro do planejado e com pequenos ajustes poderá ser implementado em laboratório.

Agradecimentos 

Como agradecimento para a execução deste projeto gostaríamos de mencionar a instituição de ensino IFSP com a colaboração e disponibilidade dos laboratórios para a montagem do projeto, aos professores Fabiano Tadeu Mathias Costa juntamente ao Marcos Aparecido Chaves Ferreira agradecemos pelo excelente trabalho e auxílio na execução do mesmo.   

[ID:94] Autor:Caio Henrique Stefani - Criado em: 2022-06-10 18:10:07 - [ Compartilhar ]

Palavras-Chave: monitoramento, irrigação, ESP32, remoto.   

A utilização das águas na agricultura é importante por servir como fonte de nutrientes para as culturas, sendo que a irrigação é uma técnica necessária para minimizar a degradação do solo.  Embora a irrigação seja um método bastante utilizado pela agricultura na produção de alimentos, porém enfrenta alguns problemas principalmente em grandes áreas de plantio, tal como a falta de tecnologia para detectar falhas nas tubulações e gerenciamento dos recursos. Em vista da necessidade de acompanhar o desenvolvimento das áreas de plantio, propõe-se elaborar um circuito de medição de dados como temperatura ambiente, pressão da água, umidade do solo e do ar.

Os sensores dispostos ao longo da planta construída, coletam os dados referente a pressão da água na tubulação, temperatura do ambiente, umidade do solo e a umidade relativa do ar. Logo os dados coletados são processados pelas unidades NodeMCU localizadas nas extremidades da planta. Após o processamento, os dados são enviados para o servidor Web implementado em uma máquina virtual na plataforma AWS e com o auxílio da ferramenta de programação Node Red foi elaborada uma Dashboard para visualização dos dados e um sistema de alerta/notificações.

Os dados coletados com o monitoramento remoto, estão expressos a seguir.

Figura 1- Dashboard

Fonte: Autoria Própria   

Tabela 1- Análise da pressão

Fonte: Autoria Própria

Com os dados coletados foi possível determinar parâmetros para indicar falhas de funcionamento, enviar alertas e manter os usuários informados por meio do monitoramento remoto. Na figura 1, são exibidos os gráficos obtidos com o sensor de umidade do solo, umidade relativa do ar, diferença de pressão da água, temperatura do ambiente e as mensagens de informação/alerta. A tabela 1 monstra os parâmetros obtidos com a coleta das informações relacionados a pressão da água na tubulação.

O objetivo de construção da planta de irrigação assim como a coleta de dados de forma remota, analisá-los e disponibilizá-los em uma dashboard, foram alcançados. E para projetos futuros podem ser adicionados mais sensores para melhorar a qualidade dos dados.

[ID:93] Autor:Mateus Cordeiro dos Santos - Criado em: 2022-06-10 17:26:45 - [ Compartilhar ]

O presente projeto tem como objetivo desenvolver um sistema eletrônico que possa detectar alterações de ruídos sonoros pré-determinados em ambientes industriais e escolares, com o intuito de obter um lugar mais seguro, agradável e produtivo.

O sensor utilizado é um Microfone Omnidirecional INMP441 (Figura 1), capaz de captar som em todas as direções, além disso já conta com um conversor analógico para digital e um filtro antialiasing, o qual permite a passagem de todas as frequências corretas, cortando as indesejáveis.

Figura 1 - Sensor Microfone Omnidirecional INMP441

Por meio de uma programação, os dados obtidos são tratados e armazenados no microcontrolador ESP32 (Figura 2), que possui um módulo WIFI e um módulo Bluetooth de comunicação integrados ao seu chip. A comunicação com o protocolo MQTT é feita usando a comunicação WIFI da ESP32.

Figura 2 - Microcontrolador ESP32

Para sinalizar visualmente quando o limite de ruído em decibéis é ultrapassado utiliza-se um Led vermelho. Logo, o circuito para obtenção de dados usado no projeto pode ser visto na Figura 3 e a montagem final do projeto na Figura 4.

Figura 3 - Circuito para obtenção de dados

Figura 4 - Montagem final projeto

Para a comunicação com o MQTT foi necessário alugar um servidor no AWS para fazer o armazenamento das informações no banco de dados, que são enviados para o MQTT pela ESP32. O banco de dados utilizado nesse servidor da AWS foi o Mysql, que tem a função de salvar os dados enviados para o MQTT na nuvem. Esses dados são exibidos na web, por meio de um IP público gerado pela instância AWS.

Por meio do Node-RED, uma ferramenta de desenvolvimento baseada em fluxos para programação visual em nós, ou em blocos, foi desenvolvida uma programação (Figura 5) que faz uma demonstração gráfica dos dados obtidos e as apresenta numa página da web (Figura 6).

Figura 5 - Programação Node-RED

Figura 6 - Representação gráfica dos dados coletados

Nas Figuras 4 e 6 é possível ver o Led acesso, já que o limite de ruído estipulado em 70dB foi ultrapassado, emitindo assim o alerta visual.

[ID:90] Autor:Beatriz Miano Paulino - Criado em: 2022-06-09 22:15:05 - [ Compartilhar ]

RESUMO

            O consumo médio de climatizadores é extremamente alto, sendo assim, é possível realizar um controle para não afetar a sua performance com o objetivo de reduzir o gasto médio. A ideia é realizar um controle e monitoramento de dados do climatizador e do laboratório de robótica. Para a realização será necessário um microcontrolador esp32, sensores de corrente elétrica ACS712, sensor de temperatura DS18B20, máquina virtual, servidor web e VS Code. Aplicando os sensores amperímetros para medir a corrente elétrica dos climatizadores e o sensor de temperatura para medir em quantos graus está o laboratório e mandando todos esses dados por meio do esp32 para a máquina virtual, que receberá esses dados e por meio do código desenvolvido no VS Code irá controlar o funcionamento do climatizador e realizar os gráficos para ser apresentado no servidor web. Por meio deste projeto pretende-se gerar gráficos apresentando tais dados e controlar o climatizador a fim de reduzir o consumo de energia elétrica do IFSP Campus Catanduva. Com o sucesso do projeto, é possível ser implementado em todas as salas do IFSP, reduzindo o consumo e assim reduzindo os gastos.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

            Com o intuito de reduzir o consumo de energia elétrica na sala de robótica do IFSP campus Catanduva, este projeto será realizado visando aprimorar o funcionamento e prevenir o mau uso dos climatizadores.

O consumo médio de uma residência fica em torno de 173,7 kWh/mês, isso em toda a região Sudeste, se formos analisar apenas o estado de São Paulo temos um consumo médio de 169,9 kWh/mês, de acordo com o Anuário Estatístico de Energia Elétrica 2021 da EPE (Empresa de Pesquisa Energética, do Governo Federal). Uma residência brasileira no geral, consome em média 165,1 kWh/mês, segundo essa mesma fonte. Levando em conta que o projeto será realizado dentro de uma instituição de ensino, sabemos que o consumo médio pode ser muito mais elevado do que em relação a uma residência, porém para efeito de comparação vamos utilizar uma residência.

O funcionamento do ar-condicionado é por meio da sucção do ar ambiente, que será conduzido através da serpentina do evaporador, este ar entra em contato com um gás refrigerante que está em estado líquido. Basicamente o ar-condicionado resfria o ar quente presente no ambiente devolvendo-o em uma temperatura baixa, segundo Consul. Um esquema representando o ar condicionado pode ser visto na figura 1.

Figura 1 – Esquema climatizador.

Fonte: WebArCondicionado.

Pegando um ar-condicionado de 18.000 BTUs se observa que o seu consumo médio gira em torno de 32,3 kWh e 34,2 kWh, segundo Yuri Correa, redação do portal WebArCondicionado. Ou seja, apenas um ar-condicionado de 18.000 BTUs ligado apenas 1hr por dia gera um gasto mínimo de 32,3 kWh, se um ar-condicionado desse ligado por 6horas em um dia, já ultrapassaria o consumo médio de uma residência brasileira.

Pensando sobre isso e tendo em vista que uma instituição de ensino como o Instituto Federal de São Paulo possui diversos ar-condicionado entende-se que o gasto proveniente dos climatizadores possuem um alto impacto nos gastos mensais da instituição. Para reduzir os gastos e pela necessidade de se ter um controle dos climatizadores, para não manter ligado sem necessidade, o projeto foi realizado por meio de um sistema IoT (Internet of Things).

A internet das coisas promove a interação de diversos aparelhos, sensores, servidores, tanto físicos quanto virtuais, as informações de sensores, instalados em qualquer ambiente por exemplo, precisa ser enviada para servidores na nuvem e com esses dados realizar ações sobre o ambiente, de acordo com Alan Fernandes. Com a crescente difusão do conhecimento sobre IoT muitos sistemas de controle provavelmente serão implementados utilizando tal tecnologia, por não precisar de um servidor local para operar o sistema de controle.

  As instituições de ensino desempenham um papel muito relevante na formação de cidadãos conscientes e responsáveis em relação às questões socioeconômicas e ambientais, segundo Adailton. As instituições precisam ser exemplos para os alunos que ali estão, pois, tendo um melhor controle dos gastos da instituição alguns alunos podem ser influenciados e começar a economizar também.

OBJETIVOS

            OBJETIVO GERAL

• Controlar e monitorar os climatizadores.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Monitorar a temperatura de uma sala de aula do IFSP;
• Fazer o controle dos climatizadores para reduzir o consumo de energia elétrica.
• Fazer a aquisição da corrente elétrica dos climatizadores.

VIABILIDADE DE EXECUÇÃO – ORÇAMENTO

            Para realizar este projeto foi necessário adquirir uma placa de desenvolvimento conhecida por esp32, no valor de aproximadamente R$40,00, dois sensores de corrente elétrica, ACS712 30A, para usar nos climatizadores no valor de, aproximadamente, R$25,00 a unidade e um sensor de temperatura DS18B20 para medir a temperatura da sala no valor de, aproximadamente, R$17,00. Todos os componentes foram adquiridos sem ajuda financeira e sem patrocínios financeiros, mas em relação à estrutura podemos contar com toda a infraestrutura do IFSP Campus Catanduva para realização do projeto.

RESULTADOS ESPERADOS E DISSEMINAÇÃO

            A partir da utilização e implementação dos sensores de corrente elétrica e de temperatura espera-se obter dois gráficos, um de temperatura x tempo e outro de corrente elétrica x tempo, estes gráficos serão apresentados em um site web de acesso livre, sendo esse site o smart campus de Catanduva onde possui diversos outros projetos.

            Este projeto pode ser considerado uma “inovação local” considerando que o IFSP de Catanduva não possui um sistema desse implementado no campus, porém fora do ambiente do campus esse projeto não pode ser considerado uma inovação pois já possuem outros projetos nessa área e com o mesmo objetivo.

            Para realizar a divulgação dos resultados será realizado um artigo para a Mostra PeEx e o todos os resultados do projeto poderão ser acompanhados através do site em que ele ficará disponibilizado.

[ID:89] Autor:Arthur Braga Zerondi - Criado em: 2022-06-09 10:47:54 - [ Compartilhar ]

Motivação do projeto 

A utilização de placas solares vem aumentado por conta do preço da energia, junto a isso vem a necessidade de equipamentos para auxiliar as medições tanto de produção quanto de consumo. Com essa necessidade tem os produtos vendidos no mercado que tem uma grande variedade de preços, porém é restrito a uma faixa de produção baixa em produtos mais baratos, e em produtos mais caros geralmente não consegue suprir a necessidade de algumas pessoas. Assim se deu a ideia de utilizar um projeto já desenvolvido para aumentar essa faixa de produção.

Objetivos do Projeto

O objetivo é desenvolver um MPPT com supervisão via aplicativo, onde nele será indicado a energia produzida e armazenada nas baterias e com seus horários de pico. A primeira parte é dada pelo desenvolvimento do PCI utilizando o software Proteus 8.1, indicando as ligações e componentes utilizados. A segunda par é a PCI física. A terceira parte é fazer a soldagem dos componentes nas PCI. A quarta parte é fazer a implementação do programa e fazer os testes necessários. A quinta e ultima parte é fazer o desenvolvimento do aplicativo e fazer sua implementação.

Referências 

https://www.instructables.com/DIY-1kW-MPPT-Solar-Charge-Controller/

[ID:86] Autor:Afonso Cesar Denadai - Criado em: 2022-05-11 18:21:17 - [ Compartilhar ]

Diante as situações climáticas atuais do Brasil, relacionadas ao alto índice de desmatamento e poluição, a baixa umidade do ar é um problema que afeta a população em tempos de seca ou de temperatura elevada, comprometendo seriamente sua saúde, como os problemas respiratórios. Com isso, o presente projeto propõe a construção de um sistema de monitoramento da temperatura e da umidade relativa do ar em ambientes internos.

[ID:84] Autor:Lucas Henrique da Cunha - Criado em: 2022-05-02 13:59:16 - [ Compartilhar ]

Contextualizando

  O descarte inapropriado de matéria orgânica gera gases poluentes que contaminam o ar e o solo. Uma das alternativas a esta contaminação do solo são os biodigestores: sendo recipientes onde podemos armazenar restos orgânicos para produzir biogás através de biodigestão anaeróbica (RIBEIRO, 2020). O biogás tem se apresentado como uma alternativa barata e eficaz ao gás de cozinha derivado de petróleo (GLP — Gás Liquefeito de Petróleo), principalmente em comunidades rurais.  Segundo Barreira (2011), a matéria-prima para produção do biogás (também conhecida como biomassa) é uma das mais abundantes e baratas do mundo, podendo ser obtida de inúmeras formas.  

   Segundo os dados divulgados pela EMPRESA de PESQUISA ENERGÉTICA — EPE (2015), as maiores fontes de geração do biogás por biodigestor no Brasil são: os aterros sanitários (51%), a indústria de alimentos e bebidas (25%), a suíno cultura (14%) e o lodo de esgoto (6%).

   Atualmente existem diversos modelos de biodigestores disponíveis no mercado brasileiro, projetados conforme a categoria de dejetos que serão decompostos por eles. Entretanto, a ampla maioria destes modelos carece de um sistema de controle associado a sua produção do biogás, dificultando a obtenção dados como: a quantidade do gás produzido, a qualidade do gás e o seu tempo de produção.

Objetivo

   O objetivo do presente trabalho é possibilitar a análise remota de dados sobre a produção de biogás em biodigestores de uso específico. Com base nesta análise, poderemos obter dados sobre quais restos de alimentos deverão ser separados e armazenados no biodigestor, a quantidade em volume de gás que estes alimentos podem produzir, o tempo gasto no processo de digestão destes e a qualidade do gás produzido no biodigestor.

  Para tanto, serão monitoradas condições físicas de ambiente consideradas fundamentais (KUNZ, STEINMETZ E AMARAL, 2019) durante o processo de biodigestão anaeróbica:

• Temperatura: A temperatura considerada ideal para manter vivos os microorganismos responsáveis pela digestão da matéria orgânica no biodigestor é de 30 á 40 graus Celsius;
•  Percentual de Hidrogênio (p.H): Para se preservar a existência dos microorganismos decompositores o p.H. deve se manter próximo á neutralidade 6 á 7 por cento;
• Pressão: A pressão no sistema biodigestor não poderá exceder o seu limite na estrutura, tendo em vista que a área do biodigestor não será alterada com o aumento de volume do gás;
• Volume: O volume de gás (em litros) será a forma de quantificar o tanto de gás produzido pelo sistema;
• Percentual de Metano: O percentual de metano será a forma de quantificar (em porcentagem) a qualidade do gás produzido pelo biodigestor, que segundo especialistas são de 50 á 70%  do gás.

Métodos e Desenvolvimento

  A escolha dos sensores que serão utilizados por este Módulo deverá basear-se no resultado de ensaios feitos em biodigestores Dry Digestion de batelada (KUNZ, STEINMETZ E AMARAL, 2019), seguindo as recomendações das normas alemã DIN (38.414, 2008) e européia VDI (4630, 2006), onde poderemos determinar com precisão quais eventos físicos poderão intervir na aquisição de dados pelos sensores. De modo geral, os componentes escolhidos para o nosso projeto são:

• Módulo ESP 32 Dev Kit V1;
• Sensor LM35;
• Módulo sensor ultrassônico;
• Módulo sensor de p.H;
• Módulo sensor de metano MQ-5;
• Regulador 7805;
• Capacitores: 1000µf e 10µf;
• Resistores: 10kΩ, 1kΩ, 680Ωe 100Ω;
• Protoboard;
• Leds: vermelho e verde.

[ID:82] Autor:Vinicius Alves - Criado em: 2022-05-01 22:59:47 - [ Compartilhar ]

O descarte inapropriado de matéria orgânica, como restos de alimentos descartados por restaurantes e cozinhas, geram gases poluentes que contaminam o ar e o solo, visando reduzir esse poluentes decidimos elaborar um sistema supervisório que poderá ser utilizado em biodigestores ou sistemas semelhantes. Esses fazem o aproveitamento dos gases gerados pelos restos de alimentos durante o processo de biodigestão anaeróbica. O sistema poderá ser replicado em restaurantes, instituições de ensino e indústrias que tenham interesse em desenvolver sistemas que reaproveitem a matéria orgânica para produção de biogás.

SMART 1 – Definir os sensores que serão utilizados;

SMART 2 – Desenvolver um sistema de aquisição de dados;

SMART 3 – Controlar temperatura e liberação de substâncias no sistema;

SMART 4 – Construir um protótipo do reservatório de gás.

[ID:81] Autor:Gabriela de Lima Kido - Criado em: 2022-05-01 21:25:30 - [ Compartilhar ]

No IFSP campus Catanduva não possui nenhum sistema de monitoramento da qualidade do ar, ou seja, para detectar os principais poluentes do ar. Logo é interessante haver um sistema com essa característica, pois alguns gases são prejudiciais à saúde, e em grandes concentrações pode provocar a morte.

OBJETIVOS

O objetivo é desenvolver um sistema de aquisição de dados das concentrações de alguns gases presente em um ambiente fechado por meio de sensores e um microcontrolador (ESP32), fazer a integração desses com a nuvem e uma interface gráfica.

Além disso, informar o comparativo com os valores definidos por uma norma para possibilitar a análise da condição do ar.

O projeto será bem-sucedido se cumprir os seguintes objetivos:

• SMART 1 - desenvolver um sistema de aquisição de dados;
• SMART 2 - construir um protótipo do sistema de detecção.
• SMART 3 - construir a interface gráfica online com o auxílio do Node-Red.
• SMART 4 – realizar a conexão do protótipo com a interface.
• SMART 5 – escrever o memorial do projeto.

O sistema de detecção de poluentes no ar descrito neste projeto será aplicado em ambientes fechados e com foco em alguns gases poluentes específicos como CO, H₂, NH₃, NO₂, CO₂ e alguns gases inflamáveis, portanto, os demais não serão averiguados e o projeto não poderá ser aplicado para ambientes abertos. 

[ID:76] Autor:Rafael Alberganti de Moraes - Criado em: 2022-04-29 20:55:51 - [ Compartilhar ]

[ID:75] Autor:Higor da Silva Soares - Criado em: 2022-04-29 17:54:05 - [ Compartilhar ]

Quando há uma queimada existe a liberação de gás carbônico (CO2), metano (CH4), monóxido de carbono (CO) e nitroso de oxigênio (N2O). (Fearnside, 2002)

Segunda a resolução nº 491/2018 da CONAMA, para não ser prejudicial, o CO pode apresentar uma concentração de 9ppm, já o CO2 ele pode apresentar concentração 1000ppm. (BRASIL, 2018)

Um dos principais acidentes dentro de um laboratório químico é causado por explosão, que gera a liberação de gases. Dentro de um laboratório um liquido que possui um ponto de fulgor abaixo da temperatura ambiente naquele momento, em uma condição especifica,  pode liberar uma quantidade de vapor que ao se misturar com o ar pode gerar uma mistura inflamável, se essa mistura for se acumulando e se tiver algum meio de ignição, pode acontecer uma explosão.(Unicamp, 2022)

Para que isso não aconteça, o mercado acaba investindo em instrumentos que possam estar medindo essa quantidade de gás existente no ar.

 O mercado oferece vários aparelhos que são utilizados para medição de gases, porem eles tem alto custo para ser adquiridos, e normalmente são usados nas industrias. (Stefan, 2020)

Os seres humanos com o passar dos anos foram evoluindo, e cada vez mais se conectando por meio de novas tecnologias. A internet das coisas veio aumentar a qualidade da existência de sistemas e serviços de baixo custo, criando oportunidade especificas em varias áreas. (Muenchen, 2018)

O IOT vem se apresentando como uma das principais tecnologias emergentes, gerando novas aplicações das tecnologias de informação, comunicação e sensoriamento. (ZENELLA, 2014)

Para sistemas microcontrolados, que é o principal hardware utilizado em IOT, há a existência de sensores que possam estar medindo a quantidade de concentração de gás no ar. Esses sensores que vão ser utilizados são do tipo eletrolíticos. Comparados aos instrumentos industriais, esses são de baixo custo e estão associados a módulos que permitem a conexão com um microcontrolador. O seu funcionamento acontece por meio de uma variação de tensão existente em uma resistência interna que se altera conforme o sensor detecta algum gás, isso torna possível perceber a variação de tensão, que é transmitida na entrada do microcontrolador, que por pode ser analógico ou digital. (HANWEI ELETRONICS, 201-a)

Os sensores da família MQ enviam um sinal analógico para o microprocessador, entretanto o valor analógico emitido pelo sensor tem que ser trabalhado para poder saber o seu real resultado, pois o mesmo não manda um sinal direto. Para que a concentração seja determinada, tem-se que utilizar o manual do sensor para pegar as curvas de atuação do mesmo. No manual há a existência de um gráfico, mostrada na figura 1, que apresenta os valores que corresponde à razão pela concentração do gás em partes por milhão. (Stefan, 2020)

Figura 1: Curva retirada do manual como exemplo

Por meio da analise de vários artigos chegou-se a conclusão que a função que mais se aproxima das curvas apresentadas nos gráficos acima é da forma mostrada na equação (1).

OBJETIVOS

Objetivo geral

Construir um sistema para a detecção e monitoramento de gases para os laboratórios de química do campus por meio de sensores via microcontrolador ESP32.

Objetivos específicos

• Desenvolver um sistema para aquisição de dados.
• Construir Protótipo.
• Implementar os dados adquiridos a uma máquina virtual por meio do AWS.
• Acionar atuadores a partir dos dados enviados para a máquina virtual.
• Realizar memorial do projeto.

MATERIAIS E MÉTODOS

Os materiais que terão maior prioridade para a construção do projeto serão:

• Módulo ESP32 NodeMCU;
• Sensor de humidade e temperatura DHT11
• Sensor de gás inflamável e fumaça MQ-2
• Sensor para gás GLP MQ-135

A partir dos componentes acima o circuito poderá ser montado com estrutura simulada em software onde foi simulado com um Arduino por falta do ESP, porém o mesmo será montado com o ESP no mesmo esquema exemplificado na figura 2.

Figura 2 - Circuito do Projeto

Fonte: própria autoria.

A função do módulo ESP32 será fazer a obtenção e upload dos dados solicitados. Na ESP será realizada a programação para calcular os valores tensão (V) e corrente (A) obtidos a partir das leituras dos sensores, após essa obtenção os dados serão enviados via Wi-Fi para uma plataforma de análise via NODE-RED, além disso os dados ficaram armazenados em um banco de dados e um web-server será criado para acesso local ou remoto pela internet. Para que sejam passíveis estes os acessos, teremos com base a utilização de máquinas virtuais do em softwares da Amazon Web Service (AWS), a partir de uma instância do tipo EC2 (Amazon Elastic Compute Cloud) (AMAZON WEB SERVICE, 2022), com o auxílio do software Visual Studio Code e ferramentas de programação como o Node-RED (MICROSOFT, 2022; OpenJS Foundation, [2022]).

Utilizando a curva retirada do manual, junto com a função da mesma, é possível obter o valor em ppm das concentrações de gases.

RESULTADOS 

Para o desenvolvimento deste projeto obtivemos um sistema de monitoramento constante, da emissão de gases GLP e fumaça, além do controle da umidade presente no ar. Onde os dados monitorados podem ser analisados local ou remotamente por meio de um servidor e um site, criados de modo online para a exibição desse monitoramento.

Para a obtenção dos dados a cima foi necessário o seguinte programa no Node-Red:

Este controle poderá ser utilizado para supervisão da segurança das salas de química, detectando os gases liberados pelos bicos de bunsen destas salas do prédio, assim como para as cozinhas já que o mesmo também detecta o gás liberado pelos bujões.

Além disso, o projeto pode funcionar como um segundo meio de detecção de fumaça destes locais, tendo em vista que um dos sensores utilizados também os capta caso haja algum problema com os detectores de incendo, proporcionando ainda mais segurança nestes casos.

Apesar do alto nível de segurança para incêndios teoricamente já existentes nestes locais, um controle para evitar o início destes incêndios, somente pelos gases liberados ainda é inexistente. Dessa forma, temos um potencial para inovação do projeto no aperfeiçoamento das características de um produto já obrigatoriamente implementado.

A obtenção dos resultados destas supervisões poderá ser utilizada para futuros trabalhos sendo possível assim a divulgação em revistas de artigos científicos ou eventos.

Link para Video do prjeto:  https://youtu.be/eAhjwZ6Lf0U

PROTOCOLO UDP

O que é UDP?

Como todos os protocolos de rede, o UDP é um método padronizado para transferir dados entre dois computadores em uma rede. Comparado a outros protocolos, o UDP realiza este processo de forma simples: envia pacotes (unidades de transmissão de dados) diretamente para um computador de destino sem estabelecer primeiro uma conexão, indicando a ordem dos referidos pacotes ou verificando se eles chegaram como pretendido — Os pacotes UDP são chamados de ‘datagramas’.

Para que o UDP é usado?

O UDP é comumente usado em comunicações sensíveis ao tempo, em que, ocasionalmente, descartar pacotes é melhor do que esperar. O tráfego de voz e vídeo é enviado usando este protocolo porque ambos são sensíveis ao tempo e projetados para lidar com algum nível de perda. Por exemplo, VOIP (voz sobre IP), que é usado por muitos serviços telefônicos baseados na Internet, opera sobre UDP. Isso ocorre porque uma conversa telefônica estática é preferível a uma que seja nítida, mas muito atrasada.

Entenda a estrutura de cabeçalho UDP!

UDP envolve datagramas com um cabeçalho UDP, que contém quatro campos totalizando oito bytes.

Os campos em um cabeçalho UDP são:

• Porta de origem  – a porta do dispositivo que envia os dados. Este campo pode ser definido como zero se o computador de destino não precisar responder ao remetente.
• Porta de destino  – a porta do dispositivo que recebe os dados. Os números da porta UDP podem estar entre 0 e 65.535.
• Comprimento  – especifica o número de bytes compreendendo o cabeçalho UDP e os dados de carga útil UDP. O limite para o campo de comprimento UDP é determinado pelo protocolo IP subjacente usado para transmitir os dados.
• Checksum  – O checksum permite que o dispositivo receptor verifique a integridade do cabeçalho do pacote e da carga útil. É opcional no IPv4, mas tornou-se obrigatório no IPv6

TCP vs UDP: quais as principais diferenças entre esses protocolos?

O UDP é mais rápido, mas menos confiável do que o TCP, outro protocolo de transporte comum. Em uma comunicação TCP, os dois computadores começam estabelecendo uma conexão por meio de um processo automatizado denominado ‘handshake’. Somente depois que esse handshake for concluído, um computador realmente transferirá pacotes de dados para o outro.

As comunicações UDP não passam por esse processo. Em vez disso, um computador pode simplesmente começar a enviar dados para o outro:

Além disso, as comunicações TCP indicam a ordem em que os pacotes de dados devem ser recebidos e confirmam se os pacotes chegam conforme o planejado. Se um pacote não chegar — por exemplo, devido a congestionamento em redes intermediárias — o TCP exige que ele seja reenviado. As comunicações UDP não incluem nenhuma dessas funcionalidades.

Quais as vantagens e desvantagens do UDP?

O UDP tem vários benefícios para diferentes tipos de aplicativos, incluindo:

• Sem atrasos de retransmissão  — UDP é adequado para aplicativos sensíveis ao tempo que não podem pagar atrasos de retransmissão para pacotes perdidos. Os exemplos incluem Voice over IP (VoIP), jogos online e streaming de mídia.
• Velocidade  — a velocidade do UDP o torna útil para protocolos de resposta a consultas, como DNS, nos quais os pacotes de dados são pequenos e transacionais.
• Adequado para broadcasts  — a falta de comunicação ponta a ponta do UDP o torna adequado para broadcasts, em que os pacotes de dados transmitidos são endereçados como recebíveis por todos os dispositivos na Internet. As transmissões UDP podem ser recebidas por um grande número de clientes sem sobrecarga do lado do servidor.
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• Desvantagens do protocolo de datagrama do usuário

•  1. Sem conexão

  UDP é sem conexão, o que significa que não requer necessariamente um circuito virtual antes do processo de transferência de dados. Portanto, sem qualquer preparação ou negociação, o grama de dados pode ser enviado ao receptor. O receptor deve ser capaz de cuidar deles.

  2. Não confiável

  UDP geralmente não é confiável porque não há nenhum conceito de retransmissão, reconhecimento ou tempo limite aqui. Sempre que um grama de dados é enviado, não é possível garantir que será entregue ao host de destino. Às vezes, o grama de dados pode ser perdido no caminho ou entregue duas vezes. A pior parte é que não há sequer uma indicação disso, a menos que o anfitrião decida mencioná-los. No entanto, esses tipos de taxas de falha são muito baixas em conexões de rede.

  3. Pedido incorreto

  Além de os dados não serem entregues, também podem estar fora de serviço no UDP. Não é possível garantir que a sequência em que os dados estão sendo enviados esteja na mesma ordem ao chegar ao aplicativo host. Às vezes, os pacotes podem ser ordenados de forma que você receba primeiro um pacote que foi enviado com atraso. Além disso, não há como prever esses pedidos até que sejam recebidos.

  4. Sem controle de congestionamento

  Ao contrário do TCP, os métodos de controle de congestionamento não estão presentes no UDP. Como não há nenhum método de controle de congestionamento no UDP, um grande número de dados transmitidos via UDP pode causar congestionamentos. Para isso, não há restrições que possam ser impostas.

  5. Suporte para roteador

  No que diz respeito ao tratamento do UDP, os roteadores são bastante descuidados. Isso ocorre porque sempre que um grama de dados é colidido, ele não os retransmite. Além disso, em um roteador os pacotes UDP serão descartados antes mesmo dos pacotes TCP.

Referencia: 

SEABRA, Giulianna. O que é UDP e quais as diferenças com o TCP?. In: O que é UDP e quais as diferenças com o TCP?. [S. l.], 19 jun. 2019. Disponível em: https://blog.betrybe.com/desenvolvimento-web/udp-diferencas-tcp/. Acesso em: 23 jun. 2022.

[ID:74] Autor:Higor da Silva Soares - Criado em: 2022-04-29 17:42:06 - [ Compartilhar ]

As salas limpas em indústrias farmacêuticas são importantes para elaboração de produtos de forma mais higiênica, para isso se faz necessário um controle de alguns parâmetros específicos como, a umidade de ar, a temperatura ou fluxo ar.

O projeto visa a criação de um protótipo de uma sala limpa com o monitoramento remoto e a gestão dos principais parâmetros que a envolvem como, a temperatura e a umidade do ar.

• SMART 1: Desenvolver um sistema de aquisição de dados;
• SMART 2: Construir um protótipo de uma sala limpa;
• SMART 3: Implementação dos principais dados via microcontrolador ESP32;
• SMART 4: Exercer o relatório do projeto;
• SMART 5: A construção do circuito controlador.

O sistema de detecção dos parâmetros serão aplicados em um ambiente fechado com uso de uma caixa de acrílico para fase de teste e finalização do projeto.

[ID:73] Autor:Breno Veronesi Miatello - Criado em: 2022-04-29 17:14:37 - [ Compartilhar ]

A escolha do projeto se deu devido a indecisão ou desconhecimento do uso de protetores auriculares no ambiente de indústria. E também a necessidade de se ter um sistema para uso em sala de aula que identifique aumento de ruídos evitando possíveis perturbações sonoras principalmente em autistas.

Os objetivos do projeto são:

• SMART 1: Identificar índices de ruídos relacionados a cada área;
• SMART 2: Simular o sistema eletrônico em ambiente virtual;
• SMART 3: Desenvolver um sistema de aquisição de dados;
• SMART 4: Construir um protótipo do sistema de detecção sonoro;
• SMART 5: Testar o protótipo em ambiente real

O sistema de detecção de ruídos será aplicado em ambiente fechado em um primeiro momento (fase de testes de funcionamento) e posteriormente em um ambiente real.

[ID:72] Autor:Beatriz Miano Paulino - Criado em: 2022-04-29 17:05:32 - [ Compartilhar ]

A irrigação é um método muito utilizado pela agricultura na produção de alimentos, mas enfrenta alguns problemas principalmente em grandes áreas de plantio, como a dificuldade em detectar falhas na tubulação como vazamentos, quebras ou mal funcionamento dos aspersores, outro problema encontrado é o controle de umidade do solo, tendo em vista que a falta ou excesso de água pode causar danos a produção.  

Integrar tecnologia ao sistema de irrigação, como a implementação de um sistema de monitoramento, permite que o agricultor acompanhe o desenvolvimento da plantação e tenha um controle maior sobre os desperdícios e gastos desnecessários. O monitoramento permite mensurar a umidade do solo, a pressão da água nas tubulações, temperatura e umidade relativa do ar, o que possibilita detectar o problema com rapidez, assim o agricultor pode evitar gastos de energia programando os dispositivos elétricos para atuarem somente quando necessário, e com o sistema de alerta de falhas os desperdícios de água e fertilizantes, em casos de fertirrigação, podem ser reduzidos. 

[ID:70] Autor:Mateus Cordeiro dos Santos - Criado em: 2022-04-29 12:25:55 - [ Compartilhar ]

Esquema da programação em blocos no Node-RED:

Módeulo GPS e ESP32 em uso:

Página web e node dashboard demonstrando a localização plotada no mapa, eletropostos ao redor, comparação de autonomia e rotas para o local:

[ID:64] Autor:Julia Maria Massareli Costa - Criado em: 2021-07-13 22:20:42 - [ Compartilhar ]

INTRODUÇÃO

A possibilidade de utilização da radiação solar como fonte de energia é conhecida desde o século XIX (TREVELIN, 2014). No entanto, em função da escassez de combustíveis fósseis e seu possível esgotamento futuro, a necessidade de se utilizar fontes renováveis de energia tem crescido exponencialmente nas últimas décadas.

 No Brasil, a adoção do uso de energia solar em grande escala ainda é recente. A geração de energia solar fotovoltaica correspondeu a 1% da oferta de energia elétrica do país em 2019, proporcionada por um aumento na capacidade instalada de 675 MW em usinas centralizadas e 1430 MW em micro e mini produções (Empresa de Pesquisa Energética, 2020).

Mesmo que essa participação corresponda a apenas uma pequena parcela da oferta de energia, a rapidez na difusão da tecnologia é alta. Ainda segundo os balanços energéticos da Empresa de Pesquisa Energética (2020), só em 2019 a geração solar cresceu em 92,2% em relação a 2018, seguindo tendências dos anos anteriores.

Esse crescimento da demanda tem proporcionado diminuições relevantes nos custos para implementação de sistemas fotovoltaicos, como se pode observar nos leilões de energia elétrica do país (EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA, 2017, 2018, 2019). Com essa expansão, o Brasil tem se tornado competitivo no mercado fotovoltaico, e apresenta grande potencial para investimentos na área.

Além de ser uma economia emergente e que incentiva o uso de fontes energéticas renováveis para produção elétrica, a localização geográfica do Brasil o torna um local propício para investimentos em energia solar. De acordo com Agência Nacional De Energia Elétrica (2005), o país, por ter grande parte de seu território próximo da linha do Equador, tem poucas variações na duração solar do dia e recebe uma quantidade significativa de radiação. Dessa forma, se torna importante entender o funcionamento de práticas de melhoria na eficiência energética de placas solares fotovoltaicas e o comportamento desses painéis em diferentes situações.

 OBJETIVOS

 Objetivo geral

            Gerar energia elétrica a partir de uma fonte solar fotovoltaica e monitorar a eficiência do sistema de geração energética.

 Objetivos específicos

• alimentar uma carga com a energia convertida de uma placa solar fotovoltaica

• elaborar um circuito de medição de parâmetros como tensão e corrente fornecidos pela placa

• elaborar programação para obtenção e tratamento dos dados recebidos

• montar banco de dados e página web para monitoramento do projeto

• acompanhar e analisar eficiência da placa conforme potencial solar da região.

MATERIAIS E MÉTODOS

Para a realização deste projeto, serão utilizados principalmente os seguintes componentes:

• placa fotovoltaica de 10 W;

• módulo ESP32 NodeMCU;

• fusível 0,6 a;

• capacitor 2200 uF;

• regulador 7812;

• regulador 7833;

• sensor de corrente ACS712;

• amplificadores operacionais;

• conversor AD MCP3202;

• lâmpada 12 V, 2 W.

Com esses componentes, o circuito básico será montado para a execução do projeto conforme a Figura 1.

Fonte: própria autoria.

O circuito será alimentado pela placa solar com uma tensão que varia de 19V a 20V quando exposta ao sol. 

A placa deverá ficar exposta ao sol em local sem sombras, posicionada em direção ao norte e com uma inclinação referente à latitude da cidade.

Para o circuito de carga, serão utilizados componentes como um fusível, um capacitor e reguladores 7812 e 7833. O objetivo desses componentes é fazer a proteção do circuito e a regulagem da tensão que a carga irá receber. A tensão gerada pela placa irá alimentar uma lâmpada de 12 V e o microcontrolador ESP32, que funciona com uma tensão de entrada de 3,3 V (ESPRESSIF SYSTEMS, 2021).

Um sensor de corrente ACS712 que realiza medição a partir do efeito Hall será utilizado para as medições. Para além do circuito básico, em função da melhoria da resolução do sinal obtido, poderão ser incrementados ao circuito amplificadores operacionais 741 e um conversor AD MCP3202, além de divisores de tensão para obtenção dos valores de tensão gerados pela placa. O sinal amplificado será enviado ao ESP32.

O módulo ESP32 (figura 3) terá a função de fazer a obtenção e tratamento dos dados solicitados. Uma programação será elaborada para calcular os valores proporcionais de tensão (V), corrente (A) e potência (W) sobre as leituras obtidas, enviar esses dados via Wi-Fi para uma plataforma de análise e armazená-los em um banco de dados. A partir do ESP32, um web-server para acesso local pela internet também será criado.

Já a plataforma de acesso remoto será realizada com base na utilização de máquinas virtuais do Amazon Web Service (AWS). Um web-server será criado a partir de uma instância do tipo EC2 (Amazon Elastic Compute Cloud) (AMAZON WEB SERVICE, 2021), com o auxílio do software Visual Studio Code e ferramentas de programação como o Node-RED (MICROSOFT, 2021; OpenJS Foundation, [2021]). 

Dentre algumas análises na prática com o projeto, figura 3, a dashboard mostrou os dados da tensão de forma satisfatória, figura 2. 

Figura 2. Dashboard do projeto.

Fonte: própria autoria.

Figura 3. Projeto na prática.

Fonte: própria autoria.

Esse projeto utiliza o software de programação em blocos, Node-Red e de uma interface de nível (Figura 4). No software foi utilizado comunicação por Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), protocolo de mensagens  para sensores e dispositivos móveis para redes IP, que é responsável pela transmissão entre os dados dos sensores, como corrente, tensão que foi o objetivo desse trabalho, junto com o microcontrolador ESP32 e Node-Red (Figura 5).

Figura 4. Interface gráfica do aplicativo Node-RED

Fonte: própria autoria.

Foi feito uma melhoria na dashboard para a  leitura dos dados como a corrente, tensão e potência (Figura 5).

Figura 5.  Interface dos dados da placa solar.

Fonte: própria autoria.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Feito o projeto, é possível fazer análise de que precisa-se melhorar o circuito, pois faltou componentes e houve instabilidade no sensor de corrente. Com isso, foi possível analisar somente a tensão em que a placa fotovoltaica se encontrava, com o não funcionamento do sensor de corrente, não foi possível gerar a potência. Pretende-se melhorar o circuito para obter melhores resultados, e também aprofundar no projeto construindo um protótipo de rastreador solar. Como o circuito não funcionou, foi construído um circuito utilizando um potenciômetro, para analisar o funcionamento da dashboard. Com isso, foi possível analisar conforme aumentava e diminuía o potenciômetro.

[ID:63] Autor:Ana Beatriz Valentin - Criado em: 2021-07-07 19:37:01 - [ Compartilhar ]

O presente projeto utiliza-se do software de programação Node-Red e de uma interface gráfica (Figura 1) que o próprio software oferece. No software foi utilizado nodos de comunicação por Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), protocolo de mensagens leve para sensores e pequenos dispositivos móveis otimizado para redes TCP/IP, que é responsável pela transmissão entre os dados dos sensores (temperatura, corrente elétrica e fluxo de água), aquisitados pelo microcontrolador ESP32 WROOM-32, e o Node-Red (Figura 2).

Figura 1 - Interface gráfica do aplicativo Node-RED

Fonte: Autoria Própria

Figura 2 - Nodos responsáveis pela comunicação via dupla entre o Node-RED e o microcontrolador (em violeta) e sua impressão na interface gráfica

Fonte: Autoria Própria

O Node-RED e o MQTT também foram utilizados para a comunicação entre o aplicativo Telegram e o software Node-RED. O bot do Telegram (Figura 3) é privado e tem as seguintes funções: o repasse do link do dashboard da interface gráfica (citada acima), a definição da temperatura máxima e mínima do intervalo de temperaturas (definido pelo operador via Telegram e enviado via MQTT para o Node-RED e ESP32),a verificação do valor de temperatura atual, a verificação do intervalo de temperaturas atual e o envio de mensagens ao operador quando a temperatura está fora desse intervalo (Figura 4). Os nodos do Node-RED responsáveis pelo funcionamento do bot do Telegram são representados na Figura 5. 

Figura 3 - Bot Telegram e suas funções

Fonte: Autoria Própria

Figura 4 - Aviso de saída do intervalo de temperaturas do bot do Telegram

Fonte: Autoria Própria

Figura 5 - Nodos responsáveis pelo funcionamento do bot do Telegram

Fonte: Autoria Própria

Por fim, foi utilizado um banco de dados MySQL para o armazenamento das variáveis do horário da leitura, da leitura atual de temperatura, da temperatura máxima e mínima. Os útlimos dez dados armazenados no banco foram impressos na interface gráfica na forma de tabela (Figura 6) e os nodos responsáveis pela leitura e escrita do banco de dados MySQL é são representados na Figura 7. 

Figura 6 - Tabela com os últimos dez valores de leitura 

Fonte: Autoria Própria

Figura 7 - Nodos responsáveis pela leitura e escrita do banco de dados MySQL

Fonte: Autoria Própria

[ID:62] Autor:Francisco Garcia Braghini - Criado em: 2021-07-07 19:34:26 - [ Compartilhar ]

Metodologia e Aplicações de Uma Bancada De Reabilitação de Joelho 

O presente projeto tem como objetivo a aquisição de dados de um de uma bancada de reabilitação de joelho por meio de sensores para acesso remoto para epara o acompanhamento de possiveis falhas na execução do movimento ou acompanhamento da melhora corporal, facilitando o acomanhaento do fisioterapeuta especializado, para a aprimoramento semanal do protocolo de reablitação, tendo em vista efetuar uma melhor apresentação do IHM para o fisioterapeuta e trazer uma tecnologia mais atual e concreto.

Para realizar esse projeto, é preciso estabelecer objetivos específicos:

• Criar uma instância EC2 na Amazon Web Services (AWS);
• Instalar Apache, MySQL e PHP na instância;
• Criar um RDS na AWS e configurar ele através do MySQL;
• Instalar o Node-RED na instância EC2;
• Utilizar o protocolo MQTT no Node-RED e no microcontrolador (Esp32);
• Construir uma interface dashboard através do Node-RED para que o usuário possa realizar o controle e visualizar os dados pela mesma;
• Integrar o banco de dados RDS no Node-RED;
• Desenvolver o circuito e integrar o Esp32;
• Aplicar o sistema na bancada de joelho;

O respectivo trabalho consta como um complemento do TCC do aluno Vinícius Bizache Cruz  sobre "Melhoria do protopito de aparelho CPM para reabilitação de joelho ". 

O sensor simulado para o projeto foi o encoder incremental, que apresenta uma alimentação em de 5 à 24Vcc, tendo uma resolução de 600 pulsos por rotação. A figura 1 representa o enconder 

                                                      FIGURA 1. Enconder 

                                                      fonte: proprio autor 

Os dados serão coletados utilizando o ESP32 (Figura 2) e armazenados em uma database.

                                                                            FIGURA 2. ESp 32

                                                                fonte: proprio autor 

Para visualizar os dados lidos pelo sensor, foi elaborado um dashboard por meio da ferramenta Node-Red. Foi utilizado também o editor de código-fonte Visual Code para elaborar a programação, bem como uma máquina virtual, para possibilitar a comunicação.observada na figura 3 abaixo.

                                                                            FIGURA 3. node red 

                                                    fonte: proprio autor 

Na interface desenvolvida pode-se observar graficos e indicadores das variaveis para facilitar a visualização. A figura 4 representa  a dashboard elaborada. A mesma apresenta um comando de armazenamento de bancos de dados. 

                                                 FIGURA 4. dashboard

                                                                   fonte: proprio autor 

[ID:61] Autor:Vinicius Bizache Cruz - Criado em: 2021-06-17 13:18:16 - [ Compartilhar ]

O presente projeto tem como objetivo geral a integração dos dados de acionamento dos ar-condicionado do Instituto Federal de São Paulo no campus de Catanduva, para que o usuário tenha acesso as informações por uma interface web. Para atingir esse resultado o projeto é dividido em etapas, considerando-as como objetivos específicos a ser atingido ao decorrer do desenvolvimento do projeto.

• AWS
• APACHE / PHP / Mysql
• Node-Red
• MQTT

Para a aquisição de dados dos status dos dispositivos, é usado um microcontrolador ESP32, demonstrado na figura 1, na qual possui uma placa wireless, que facilita a comunicação remota. O ESP32 realiza a coleta dos dados e através do protocolo MQTT que tem a função de efetuar a comunicação entre os dispositivos IOT. Após a aquisição dos dados é enviado as informações para um brocker. Para acessar essas informações é utilizado o Node-RED que é uma ferramenta visual de ambiente que permite conectar dispositivos e mostrar ao usuário as informações via web services. Com os dados já disponíveis no Node-Red, será criado um banco de dados para salvar as alterações que os ar-condicionado tiveram com o ligamento e desligamento. No node-red é criado um template para que o usuário possa visualizar as informações de. Os dados armazenados no mysql também poderão ser consultados na Dashboar podendo visualizar os horários e em que salas o dispositivo foi utilizado.

Figura 1 - Esp32

O projeto será desenvolvido em um servidor virtual no sistema operacional Ubuntu 20.04 utilizando os serviços do aws. Para a instalação do serviço foi utilizado os passos descritos no link:.

Após a criação da instância, foi realizado a instalação de um servidor HTTP Apahce, php e mysql. Para a instalação foi realizado o tutorial descrito no site da Digital Ocean: .

Após a instalação dos passos descritos anteriormente, foi criado um banco de dados nomeada de “horários”, e dentro dela foram criadas tabelas apresentadas na figura 2, que é designado a cada sala do Campus Catanduva e dentro das tabelas são salvas as informações de dia e horário que houve a alteração do estado do ar-condicionado.

Figura 2 - Tabela Sala01

Fonte: Autor

 Com a criação de um banco de dados, o próximo passo foi instalar um broker MQQ no Ubuntu, um intermediário entre máquinas e os protocolos. Ele é utilizado no protocolo MQTT para fazer com que os aparelhos possam conversar entre si e agir de maneira automatizada. O broker utilizado foi o Mosquitto pela facilidade na instalação, compatível com vários tipos de maquinário. Para a instalação do broker, foi utilizado o tutorial disponível em: . Mesmo com o tutorial apresenta ensina a instalar no Ubuntu na versão 16.04, os passos descritos também funcionaram corretamente na versão do Ubuntu utilizado nesse projeto.

Com o projeto em desenvolvimento, a primeira parte de trabalho realizado no Node-Red foi o desenvolvimento de um template básico ilustrado na figura 3, para mostrar visualmente o acionamento do ar-condicionado. Foi utilizado botão de acionamento, que simula o ligamento/desligamento dos ar-condicionado, e a mensagem de mudança do estado do botão é enviado via MQTT e o led é acionado dependendo da condição do botão.

Figura 3 - Template

Fonte: Autor

 Após isso a próxima etapa é realizar a integração dos dados de mudança do estado dos ar-condicionado e salvar no banco de dados criado anteriormente para que o usuário possa consultar o histórico de acionamento dos dispositivos. Os dados são enviados do microcontrolador por meio do MQTT e recebido na plataforma node-red. A Figura 4 apresenta os nós utilizado para programação que insere os valores no banco de dados, onde os nós roxos são configurados para a recepção das informações, o nó function descrito como INSERT tem a função de receber esses dados e inserir corretamente dentro do banco de dados (horários).

Figura 4 – Inserção dos valores no banco de dados

Fonte: Autor

Para o correto funcionamento do MQTT é necessário colocar as configurações do servidor utilizado e do topic que funciona como um endereço para o envio das informações. Nas configurações do servidor é necessário colocar o endereço IP e a porta 1883 onde é realizado a comunicação. Para que haja a comunicação também é necessário a liberação dessa porta no servidor que está sendo realizado o projeto. Para liberação dessa porta TCP é utilizado o seguinte comando:

• sudo ufw allow 1883

Com as configurações realizadas é feita a programação para a inserção de dados no banco como mostrado na figura 5. A primeira coisa a ser realizado é converter o tipo de dados enviado do mqtt de payload para topic na qual é o tipo de dado que é necessário para inserir os dados no banco.

Figura 5 – Programação para inserir os dados

Fonte: Autor

Para a utilização do banco de dados, foi necessária a instalação de um nó “node-red-contrib-stackhero-mysql”. Em suas propriedades é necessário colocar o Host que é o Ip/endereço onde o banco de dados se encontra, o User definido como o usuário cadastrado no banco de dados e sua senha no campo do password e por último a database criado no mysql.

Figura 5 – Configuração do banco de dados

Com a configuração do banco de dados e do nó Function já é possível receber os dados do mqtt e adicionar no banco de dados que possibilita o controle de tempo de acionamento dos ar-condicionado do instituto.

[ID:55] Autor:Marcos Vinicios dos Santos - Criado em: 2021-05-31 15:04:57 - [ Compartilhar ]

Introdução

Com a falta de chuvas que atinge grandes regiões espalhadas pelo mundo inteiro, é de grande importância pensarmos em soluções para aproveitar da melhor forma possível esse bem tão essencial para a vida, que é a água. Pensando nisso, é de suma importância que todos nós economizem água, principalmente em lavouras de plantação. Desta forma esse projeto proposto tem como objetivo, a implementação de um sistema de irrigação inteligente, onde a planta vai receber de água a quantidade adequada para seu desenvolvimento. O sistema de irrigação proposto se dá por meio de gotejamento, que será aplicada diretamente em cada planta, o que reduzira o consumo de água e também o desperdício. A fim de realizar a automação do processo de irrigação localizada, utilizará um módulo ESP32, baseado no conceito de IoT (Internet das Coisas), montando uma central controladora de fluxo de água através da junção de uma bomba submersa e sensores de temperatura e umidade. Dessa forma o projeto estará visando a sustentabilidade de pequenas áreas de cultivo, aumentando a eficiência do plantio e diminuindo perdas com recursos hídricos, tornando mais rentável o setor da agricultura. Esse projeto tem como objetivo principal desenvolver um sistema capaz de controlar o bombeamento de água, através da umidade do solo. Este circuito possuirá automatização em seus acionamentos.

A horta do campus é de fundamental importância, pois a mesma não conta com fins lucrativos, mas sim ser auto suficiente, oferecendo hortaliças, auxiliando numa alimentação balanceada para os alunos do campus.

Objetivo

Um led, deverá acender e logo em seguida, acionar a bomba submersa quando a umidade do solo indicar valor abaixo de 30%(trinta por cento), e apagar logo após a umidade atingir um valor superior ao minimo estabelecido.

Objetivo específico

O projeto tem como intuito principal o desenvolvimento de um código, utilizando a plataforma dashboar, e  aplicar para omitimização de uma horta que fica nas dependências do Instituto Federal, Campus Catanduva-SP. Tal horta, já conta com instalação de um sistema de irrigação automatizado em dois módulos agroflorestais. O sistema utiliza um microcontrolador Arduino que recebe a informação programada e ativa as válvulas de solenóide, acionadas por relés, ligando ou desligando a irrigação. Porém esse projeto que já está em andamento/funcionamento, encontra alguns desafios que por através deste projeto, espera se resolver. Um dos problemas mencionado por um servidor do campus, é e que o atual sistema com Arduino, precisa ser reprogramado frequentemente. Então esse trabalho propõe que essa alteração possa ser feita remotamente pela dashboard.

Matérias e Métodos.

Nesse trabalho usaremos um microcontrolador ESP32 cujo o mesmo apresenta-se como um meio inovador no desenvolvimento de projetos automatizados além do clássico módulo de comunicação Wi-Fi apresenta um sistema com processador Dual Core, Bluetooth híbrido e múltiplos sensores embutidos, tornando a construção de sistema como internet das coisas (IoT) muito mais simples e compacto.Usaremos também outros componentes eletrônicos e também desenvolver um código na plataforma Arduino que vai se cumunicar com a Esp32.

As características da placa são as seguintes:

• CPU: Xtensa® Dual-Core 32-bit LX6;
• Memória ROM: 448 KBytes;
• Clock máximo: 240MHz;
• Memória RAM: 520 Kbytes;
• Memória Flash: 4 MB;
• Wireless padrão 802.11 b/g/n;
• Conexão Wifi de 2.4Ghz (máximo de 150 Mbps);
• Antena embutida na placa;
• Conector micro USB para comunicação e alimentação;
• Wi-Fi Direct (P2P), P2P Discovery, P2P Group Owner mode e P2P Power Management;
• Modos de operação: STA/AP/STA+AP;
• Bluetooth BLE 4.2;
• Portas GPIO: 11;
• GPIO com funções de PWM, I2C, SPI, etc;
• Tensão de operação: 4,5 ~ 9V;
• Conversor analógico digital (ADC).

Sensor DHT11

É um sensor de umidade e temperatura que permite fazer leituras de temperaturas entre 0 a 50 Celsius e umidade entre 20 a 90%

As características do sensor DHT11 são as seguintes:

• Faixa de medição de umidade: 20 a 90%
• Faixa de medição de temperatura: 0° a 50°C
• Alimentação: 3-5VDC (5,5VDC máximo)
• Corrente 200uA a 500 mA
• Precisão de umidade de medição: +/- 5,0% UR
• Precisão de medição de temperatura: +/-2.0 °C
• Tempo de resposta: 2s
• Dimensão: 23x12x5mm (incluindo os terminais)

Sensor de umidade do solo higrômetro

É um sensor feito para detectar as variações de umidade no solo, sendo que quando o solo está seco a saída do sensor fica em estado alto, e quando úmido em estado baixo.

As características do sensor  são as seguintes:

• Tensão de operação: 3,3-5v
• Sessibilidade ajustável via potenciômetro
• Saída digital e analógica
• Fácil instalação
• Led indicador para tensão (vermelho)
• Led indicador para saída digital (verde)
• Comparador LM393
• Dimensões PCB 3x1,5cm
• Dimensões sonda 6x2cm
• Comprimento cabo 21cm

Bomba Submersa

São bombas de recalque de elevado rendimento, concebida para circulação ou bombeamento de água em tanques, aquários ou lagos. Uma das maiores vantagens é que ela pode ser utilizada tanto em água doce quanto salgada devido ao seu impeller de cerâmica que evita corrosão. Ela é facilmente desmontável, permitindo que manutenções rotineiras sejam extremamente mais fáceis, evitando qualquer problema na bomba, como um impeller obstruído ou até mesmo danificado.

As caracteristicas da bomba submersa são:

• Alta eficiência com baixo consumo energético
•  Elevada vazão e coluna d'água
•  Impeller em cerâmica, que permite uso em aquários de água doce ou salgada
•  Corpo resistente construído em plástico ABS
• Tela de proteção que evita que peixes entrem na bomba, assim como maiores resíduos que possam danificar o impeller
• Indicada para sumps, lagos, cascatas e fontes
• Fácil montagem e desmontagem para manutenções preventivas
•  Suporte com fortes ventosas, que evitam que a bomba se movimente
•  Acompanha kit de conexões

Parte do código

#include
#include
#include
#include "DHT.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"

#define DHTPIN 4 
#define DHTTYPE DHT11

const char* ssid = "Flamengo";
const char* password = "997565941";

const char* mqtt_server = "henriqueifsp.duckdns.org";

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

const int bomba = 26;
const int bomba2 = 32;
const int umidade = 34;

long lastMsg = 0;
char msg[50];
int value = 0;
float h, hu, t;

//*****************************************************
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  dht.begin();
  setup_wifi();
  client.setServer(mqtt_server, 1883);
  //client.setCallback(callback);
  //xTaskCreate(leumidade_task, "le umidade", 5000, NULL, 3, NULL);
  xTaskCreate(letemperatura_task, "le temperatura", 5000, NULL, 4, NULL);
  pinMode (bomba, OUTPUT);
  pinMode (bomba2, OUTPUT);
}

Conclusão

Apesar das dificuldades encontradas devido a pandemia da COVID-19, o resultado foi satisfatório e o projeto atendeu o propósto inicial. Embora não tenha sido possível uma aplicação física do protótipo na horta do campus, os acionamentos funcionaram perfeitamante e o código que foi desenvolvido poderá ser utilizado futuramente para a continuidade de implementação da irrigação na horta do campus.

[ID:54] Autor:Henrique da Silva - Criado em: 2021-05-26 15:13:33 - [ Compartilhar ]

Sugestões para se capacitar em Node-Red

Instalação de nodes extras

- Node-RED Dashboard extra nodes
Node-RED Dashboard extra nodes (collection) - Node-RED (nodered.org)

 Introdução ao Node-RED

O que é o Node-RED?

Node-RED é uma plataforma de programação visual para conectar dispositivos de IoT e criar fluxos de dados. Ele é baseado na linguagem JavaScript e é executado no Node.js.

Como instalar o Node-RED?

Para instalar o Node-RED, siga os seguintes passos:

1. Instale o Node.js na sua máquina, se ainda não estiver instalado. Você pode baixá-lo no site oficial do Node.js.

Criando um fluxo básico no Node-RED

Agora vamos criar um fluxo básico para buscar uma cotação de dólar em formato JSON e exibi-la em um dashboard.

1. Arraste um nó inject e um nó http request para o canvas do Node-RED.
2. Configure o nó inject para injetar a mensagem a cada 5 segundos.
3. Configure o nó http request para fazer uma solicitação GET para a URL https://economia.awesomeapi.com.br/json/last/USD-BRL.
4. Conecte o nó inject ao nó http request.
5. Arraste um nó debug para o canvas do Node-RED e conecte-o ao nó http request.
6. Clique em "Deploy" para salvar e implantar o fluxo.
7. Abra a guia "Debug" na interface do Node-RED para ver a resposta da solicitação HTTP.

Exibindo a cotação do dólar em um dashboard

Agora que temos a cotação do dólar em formato JSON, vamos exibi-la em um dashboard.

1. Arraste um nó template para o canvas do Node-RED.
2. Configure o nó template para exibir a cotação do dólar em um formato agradável. Por exemplo:

3. Conecte o nó http request ao nó template.
4. Arraste um nó ui_template para o canvas do Node-RED e configure-o para exibir o conteúdo do nó template.
5. Configure o nó ui_template para exibir o conteúdo HTML como texto.
6. Clique em "Deploy" para salvar e implantar o fluxo.
7. Abra o dashboard do Node-RED em uma nova guia do navegador. Acesse a URL http://localhost:1880/ui para visualizar o dashboard.
8. O valor da cotação do dólar deve ser exibido no dashboard.

Este é apenas um exemplo básico de como usar o Node-RED para buscar dados de uma API e exibi-los em um dashboard. Existem muitos outros recursos disponíveis no Node-RED, como bancos de dados, integração com outros

Exemplos em  scripts flow

Script 1: elaboração de um script flow que busque uma informação de cotação de dolar em formato json e exiba em dashboard.

Exemplo com uso dos módulos Netio

https://www.netio-products.com/en/application-notes/an31-node-red-example-of-rest-xml-communication-with-netio-4x

Cursos:

Desenvolvimento de aplicações integrando serviços Web, fontes de dados e dispositivos IoT com o uso do Node-RED. Ministrantes: Celso Alberto Saibel Santos e Jordano Ribeiro Celestrin  (pdf)  (github). Curso USP com reposítório e exemplos básicos json.

[2] Curso Udemy de Reginaldo Santos. Do Zero ao Node-Red (Prototipagem rápida). Assista ao curso liberado no Canal Youtube do Autor [playlist youtube] [aula 1-4 som editado]  (Seção 7 Front End )

( Seção 8 Construindo Estação )

[3] HowTo: Node Red – Creating a User Interface with Dashboard Nodes

[4] Slide aplicaões: https://sesam-world.com/_pdf/sesam-134/05-IBM.pdf

[5]  Passe, Fernando et al . Perspectivas para o uso do Node-Red no Ensino de IoT

[6]  da Silva, Esdras Barbosa Lima J.  Node-RED KNoT: Um módulo de integração da ferramenta Node-RED com a meta plataforma KNoT

[ID:50] Autor:Marcos Aparecido Chaves Ferreira - Criado em: 2021-05-17 23:32:34 - [ Compartilhar ]

O Protocolo Mqtt permite a comunicação entre os dispositivos para Internet das Coisas.

Teoria:  Link 1, link 2

O seguinte tutorial, embora explica como instalar um broker Mosquitto no Ubuntu, sendo realizado os testes na instância Ubuntu cloud AWS.

Referência: https://www.vultr.com/docs/how-to-install-mosquitto-mqtt-broker-server-on-ubuntu-16-04

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install mosquitto

$ sudo apt-get install mosquitto-clients

Habilite o redirecionamento de portas utilzando ufw

$ sudo apt install ufw
$ sudo ufw allow 1883
$ sudo ufw allow 22
$ sudo ufw enable

Para testar mensagem assine (subscribe o tópico "test"

$ mosquitto_sub -t "test"

Publicando mensagem:

mosquitto_pub -m "message from mosquitto_pub client" -t "test"

Para segurança do broker, permita conexão apenas de usuários com senha. Crie o scrpit:

$ sudo nano /etc/mosquitto/conf.d/default.conf

Preencha o arquivo com o seguinte texto:

allow_anonymous false
password_file /etc/mosquitto/passwd

Execute o comando:

$ sudo systemctl restart mosquitto

Configure senha para o usuário por exemplo "dave"

$ sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd dave
Password: password

Reinicie a instância e repita os testes:

$ mosquitto_sub -t "test" -u "dave" -P "password"

$ mosquitto_pub -t "test" -m "message from mosquitto_pub client" -u "dave" -P "password"

O MQTT.fx é um Software Cliente versão Windows, onde é possivel testar protocolo MQTT. Com ele é possível publicar e assinar tópicos.

https://mqttfx.jensd.de/index.php/download

Existem diversos aplicativos para celular, utilizar o protocolo mqtt para suas aplicações IOT. O aplicativo android: MQTT Dash é muito simples de operar.

IOT com Smarphone

Este projeto da IBM, descreve uma aplicação de ensaios utilizando o giroscópio do celular como sensor IOT enviando para o Broker público HiveMQ

https://developer.ibm.com/tutorials/iot-mobile-phone-iot-device-bluemix-apps-trs/

Utilizando Arduino com MQTT

Enviando valores através de mensagens no formato Json para um broker mqtt

Utilize a biblioteca para implementar o serviço mqtt em exemplos com Arduino. A bilioteca oferece funções para leitura e publicação de mensagens em formato Json. O seguinte exemplo mostra uma função que prepara uma mensagem Json para ser publicada no broker.

Links:

[1] Utilizando MQTT com Node Red

[2] Video aula Teams, apresentando o MQTT.

[ID:48] Autor:Marcos Aparecido Chaves Ferreira - Criado em: 2021-05-11 18:28:53 - [ Compartilhar ]

                                                                  Fonte:  PyImageSearch

Em meio a pandemia de coronavírus diversas medidas foram criadas para conter o avanço da doença, uma dessas o uso obrigatório de máscaras em diversas regiões. Este projeto consiste em um sistema de controle de acesso autônomo IOT com detecção de uso de máscara e temperatura corporal, que tende a fazer o controle de acesso em locais fechados, permitindo a entrada de pessoas com máscara e temperatura corporal estável, e não permitindo o acesso de pessoas sem máscaras (ou com máscaras utilizadas de forma inadequada ao rosto) e com temperatura corporal considerada febril. 

Os materiais a serem utilizados são: uma Raspberry Pi 4B, sensor de temperatura IR e câmera para fazer a detecção de máscara e por meio de Deep Learning com Computer Vision, a Raspberry Pi enviará dados para um webserver, que será responsável de fazer o controle de acordo com os parâmetros estabelecidos de acesso.

Espera-se que o sistema consiga liberar o acesso apenas de pessoas que estejam com uma temperatura estável e com o uso correto de máscara.

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I - Sistema de verificação de uso de máscara

Para se verificar o uso de máscara uma programação em Python é utilizada .

Primeiramente um dataset de 1376 imagens é utilizado para o aprendizado de máquina e está dividido em 2 classes:

• with_mask

  : 690 imagens

• without_mask

  : 686 imagens

Após a finalização da etapa de aprendizado , um modelo é gerado, este modelo é usado por outra programação responsável por transmitir a câmera com quadros de verificação de uso de máscara.

O as linhas de código abaixo são responsáveis de enviar a cada 5 segundos dados do sensor para uma API

Na imagem abaixo temos como fica a estrutura da API com o envio dos dados

 A estrutura anterior é requerida para o node-red e tratada como mostrado na imagem abaixo:

II - Sistema de verificação de temperatura

No sistema de temperatura o sensor envia os dados para uma DB MySQL que envia os dados mais recentes a uma página .php , este site .php é lido no Node-RED

Imagem do Dashboard finalizado:

Referências :

COVID-19: Face Mask Detector with OpenCV, Keras/TensorFlow, and Deep Learning - PyImageSearch

prajnasb/datas (github.com)

observations/mask_classifier at master · prajnasb/observations (github.com)

[ID:47] Autor:Wladerson Roman Rissi - Criado em: 2021-05-05 20:37:52 - [ Compartilhar ]

Node RED, é a principal ferramenta de programação para a internet das coisas.

Construída em node.js, utiliza programação gráfica através de blocos (conhecidos como nós) com funções predefinidas para a realiação de tarefas por meio de um fluxo (flows).

A programação é realizada por meio de browser com acesso a back-end do framework.

Ambiente de programação

Há basicamente três tipos de nós.

 nós de entrada (permitem que os dados sejam inseridos em uma aplicação),

nós de saída (permitem o envio de dados para fora de uma aplicação) e

nós de processamento (permitem a manipulação dos dados que entram nos mesmos afim de disponibilizar novos dados para o estágio posterior).

Há um vasta variedade de nós para as mais diversas aplicações possíveis instalados através do menu Manager.

Maiores informações sobre a aplicação e exemplos de códigos (flows) visite a pagina oficial: https://nodered.org

Para instalação do Node-red, sugerimos os seguintes links com tutorial. O primeiro link embora direciona para instalação em Debian, funcionou para instalação Ubuntu no AWS. A primeira etapa deve-se conectar com o servidor para utilizar os comandos prompt  de atualização de pacotes:

$ sudo apt-get update 

$ sudo apt-get upgrade -y

Passo 2: Instale NPM e NodeJS

Verificar versão instalada

Atualizar versão node

Há um pacote chamado n, que nos ajuda a alterar a versão do Node

Reinicie seu terminal para que as mudanças tenham efeito.

Instalando Node-red com npm

Node-red em linha de comando criando usuario admin

Script para adicionar o Node-red na inicialização ( link)

Debian:  Passos e respondendo as perguntas em cada passo: https://roveeb.com/post/como-instalar-o-node-red-como-um-servico-em-distribuicoes-baseadas-no-debian/

Para iniciá-lo toda vez que o sistema reiniciar, é necessário rodar o comando sudo systemctl enable nodered.service

O serviço Node-Red funcionará na porta 1880 de seu servidor. Edite as configurações de entrada no serviço AWS acrescentando a porta 1880. Utilize as orientações deste link (https://www.techunits.com/topics/setup-guides/step-by-step-guide-to-install-node-red-on-ubuntu-18-04-lts/)  para alocar a porta para este serviço.

Embora no final da instalação apareça um endereço de ip local (127.0.0.0), confira o serviço funcionando em http://(ip_seu_servidor):1880

Esta instalação porém não ativa uma senha para bloquear o acesso aos seus flows.

Para colocar uma senha de segurança de acesso aos flows.

https://nodered.org/docs/user-guide/runtime/securing-node-red

Instale o módulo de segurança como root (super usuário)

Crie uma senha para o login "admin"

Copie esta senha que será inserida no script de credenciais.

Acesse a pasta oculta

Edite o arquivo ainda com root

Localize o seguinte trecho no arquivo ./node-red/settings.js , para retirar os comentarios e cole a senha criptografada.

CRTL+X para salvar o arquivo. Reinicie o servidor utilizando o comando reboot ou a na área de administração das instâncias AWS.

Links:

[1] Video aula Teams Prof. Marcos Chaves.

[ID:45] Autor:Marcos Aparecido Chaves Ferreira - Criado em: 2021-05-05 00:55:05 - [ Compartilhar ]

O presente projeto tem por finalidade servir à comunidade desempenhando o papel de uma estação de controle climático, isso é, com armazenamento em nuvem. Em teoria, ele funcionará como um painel de estação meteorológica na nuvem que permitirá visualizar os registros do sensor utilizado, o ESP32, remotamente. Sensor irá solicitar o HTTP POST a um script PHP para a inserção dos dados em um banco (database) MySQL. O sensor permitirá mensurar a umidade e a temperatura, onde também ele estará conectado com um ar e um humidificador, onde você pode controlar a temperatura mínima e a temperatura máxima, quando chegar a temperatura máxima o ar condicionado ele é ativado e quando atingir a temperatura mínima ele é desligado, isso também funcionará com o humidificador, onde a o usuário irá defininir umaumidade relativa máxima e uma mínina e quando a leitura da umidade for igual a umidade relativa minima definida pelo usiário ela irá ligar o umidificadore quando atingir a umidade relativa máxima ela desligará, onde ttambém contém um botão onde o usuário poderia ligar manualmente o ar condicionado ou o humidificador. Em relação à construção do projeto será utilizado, incluso hardware e software, as tecnologias abaixo:

• ESP32 – Programado com Arduíno IDE
• Servidor de hospedagem + nome de domínio
• Script PHP para inserção de dados no MySQLe exibição em uma página web
• Banco de dados MySQL para armazenamento
• Node-Red
• aws
• apache/PHP
• MQTT

Será utilizado o sensor BME280 modelo capaz de realizar a medição de pressão atmosférica, umidade e temperatura, também conhecido como barômetro é um módulo digital de alta capacidade e resolução, utilizado nas mais diversas aplicações junto a microcontroladores, como por exemplo ESP32.

- Utilizado em projetos de estações meteorológicas e aperfeiçoamento de navegação GPS, ele apresenta grande potencial e mostra ser um produto de grande auxílio para projetistas que procuram um exclusivo produto capaz de executar as três funcionalidades principais sem ocupar muito espaço.

- Através de seu padrão de conexão por I2C, o sensor de Pressão BME280 aumenta a sua praticidade de utilização, além de contribuir na maior precisão da obtenção de resultados.

- Desenvolvido com base no sensor Bosh ME280, o Sensor possui design simplificado com pequenas dimensõe que tornam este pequeno módulo um produto de fácil adaptação nos mais diversificados projetos, além de contar com 2 exclusivos furos para melhorar a fixação do mesmo junto aos mais diversificados projetos.

CARACTERÍSTICAS:

- Sensor de Pressão BME280;
- Sensor de Umidade;
- Sensor de Temperatura;
- Produto pequeno de fácil utilização;
- Sistema de comunicação I2C;
- Compatível com diversos modelos de microcontroladores;

Sobre o módulo ESP32 que é utilizado no projeto ele é um módulo de alta performance para aplicações envolvendo wifi, contando com um baixíssimo consumo de energia. Com 4 MB de memória flash, o ESP32 permite criar variadas aplicações para projetos de IoT, acesso remoto, webservers e dataloggers, entre outros.

Foi utilizado no projeto que irá ser desenvolvido em um servidor virtual no sistema operacional Ubuntu 20.04 utilizando os serviços do aws. Para a instalação do serviço foi utilizado os passos descritos no link:.

Logo após a criação da instância, foi realizado uma instalação de um servidor HTTP Apahce, php e mysql. Para a instalação foi realizado o tutorial descrito no site da Digital Ocean: .

[ID:42] Autor:Sergio Lin - Criado em: 2021-05-04 18:15:13 - [ Compartilhar ]

INTRODUÇÃO

Nos últimos anos a produção agrícola brasileira tem-se desenvolvido constantemente em suas produções, podendo se tornar um dos grandes fornecedores de alimentos no futuro. Com a alta produção também se acarreta gasto energético e hídrico, que podem levar ao aumento do preço do produto. De acordo com o relatório O Estado da Alimentação e da Agricultura (SOFA) 2020, a agricultura irrigada corresponde a mais de 70% do uso de água no planeta, a qual nem sempre é utilizada da melhor forma, podendo haver desperdício devido ao mal uso e controle da irrigação. Em um relatório divulgado pela ONU, o uso de água tem crescido em uma taxa aproximadamente duas vezes maior do que o crescimento da população ao longo do último século. Todos esses gastos hídricos são atribuídos a má utilização dos métodos de irrigação do cultivo.

Segundo Coelho e Silva (2009), o conceito de Agricultura de Precisão é associado a utilização de tecnologia, sendo hardware e software, com o intuito de monitorar e controlar parcelas de terreno buscando a melhoria na produção e reduzir impactos ambientais resultantes das atividades agrícolas. Balafoutis, Van Evert e Fountas (2020) afirmam que as tecnologias ajudam a coletar e transmitir dados em tempo real a baixo custo, permitido realizar uma análise para determinar o estado do agroambiente e posteriormente aplicar intervenções técnicas no nível de campo por meios convencionais ou automatizadas para melhoria do processo.

A umidade é um dos fatores do solo que quando empregada sua análise e automatização apresenta diversos benefícios para agricultura, como por exemplo, a economia de água, a melhora nos rendimentos das plantas, a redução a dependência dos fertilizantes e a melhora na qualidade das culturas (Hassan-Esfahani et al., 2014). Um exemplo aplicado por Zotarelli et al. (2009), mostrou que plantios que utilizaram sensores de umidade no solo obtiveram uma taxa de 15 a 51% de redução da utilização de água na irrigação em comparação com irrigação de tempo fixo e observou um aumento de produtividade da safra ente 11 a 26% (apud Datta et al., 2018).

A determinação da quantidade de água que o solo é capaz de reter, está ligado com as características físico, químico e biológico do solo, podendo afetar a produtividade agrícola. A possibilidade de determinar a umidade do solo é de grande interesse para trabalhos de irrigação. Segundo Kaiser et al. (2010), a umidade do solo apresenta influência na porosidade e suscetibilidade à compactação do solo.

Klein (2008) destacou que existem diversos métodos e técnicas para determinação da umidade do solo, tendo principais diferenças entre eles a forma de medição, custo, tempo de resposta e operacionalidade em campo. Ele também afirma que o método de extração de água de uma amostra de solo por meio do calor utilizando-se estufas elétricas, é capaz de determinar a umidade gravimétrica do solo pela relação entre a massa de água e a massa do solo seco. Santos (2006) afirma que esse método é destrutivo, mas muito preciso, sendo utilizado como padrão de calibração para outros equipamentos.

Existem diversos tipos de sensores disponíveis, com desempenhos variáveis, uns medem o teor de umidade do solo, enquanto outros medem o potencial da água no solo e a constante dielétrica. Dentre eles tem-se sensores TDR e TDT, que são precisos, mas de alto custo para aplicação. Em contraste, os sensores de capacitância são mais baratos, mas requerem calibração para resultados de medição satisfatórios. A capacitância do sensor é determinada pela constante dielétrica e este sensor fornece dados de umidade do solo em tempo real de acordo com a variação. Visconti, Paz, Martínez e Molina (2014), descrevem que os sensores que buscam obter dados de umidade explorando propriedades dielétricas do solo, são relativamente baratos e flexíveis comparados aos sensores TDR e TDT. Atualmente existe diversos modelos comerciais de sensores capacitivos para determinação do teor de umidade no solo, tendo como vantagens o baixo custo e fácil utilização, sendo utilizados para aplicações em pequenas hortas e plantas para a automatização.

Tendo como base referências em relação ao custo dos sensores, os sensores capacitivos se mostram mais atingíveis os consumidores, considerando a implementação da automação de pequenos cultivos e plantas residenciais. O presente projeto visa utilizar o sensor de umidade de baixo custo, implementando em um sistema automatizado, procurando manter ou melhorar a produtividade do cultivo e reduzir os gastos hídricos.

OBJETIVOS

Este trabalho apresenta como objetivo geral reduzir problemas relacionados à irrigação e agricultura, buscando o controle e a economia de ambas as partes, aumentando a produção e diminuindo a quantidade de água utilizada e, ao mesmo tempo, minimizar a intervenção manual nas operações de irrigação, tornando uma opção eficaz para a irrigação inteligente.

       Objetivo específico

Por meio de utilização de um microcontrolador e um sensor de umidade pretende-se:

• Automatização de pequenos cultivos
• Diminuir gastos de água
• Controlar a irrigação de acordo com a necessidade da planta
• Controle e monitoramento remoto por meio de uma web server local
• Coleta de dados sobre a umidade e volume de água do cultivo

MATERIAIS E MÉTODOS

O projeto a ser desenvolvido é um sistema de irrigação automatizada, utilizando o microcontrolador esp32, na qual possui uma placa wireless, para realizar uma interface de monitoramento remoto em rede local. Para isso é necessário a utilização de sensores de monitoração do solo, uma bomba d’água e um atuador para acionamento da bomba.  

Esp32

O Esp32 faz parte de uma família de microcontroladores feitos a partir de um único chip de 2,4 GHz de baixo custo e baixo consumo de energia com conexões Wi-Fi e Bluetooth já integradas, o que facilita a implementação de um servidor local para a interface do programa.

Possui um total de 39 pinos que podem ser usados tanto para input quanto output, dentre eles, 10 pinos podem ser usados como capacitive touch pins, capazes de serem acionados apenas por um toque. Este microcontrolador é responsável por receber e enviar dados para rede local e por meio da programação a ser desenvolvida, será capaz de acionar os irrigadores. A programação será realizada na plataforma Arduino IDE utilizando a linguagem C para os sensores e atuadores e HTML para o servidor web.

Sensor de umidade

Os sensores de umidade do solo, conhecidos também como higrômetros, tem como função determinar a umidade do solo. Basicamente há dois modelos de sensores sendo eles os resistivos e capacitivos. Os sensores resistivos obtêm o teor de umidade do solo com a corrente resultante em seus terminais. Já o capacitivo apresenta uma vida útil maior em comparação aos resistivos devido a ter maior resistência a corrosão, medem a variância da capacitância que é traduzida em umidade relativa. A escolha do sensor também se difere ao uso para diferentes tipos de cultivos, pois determinados cultivos possuem as raízes mais profundas por isso precisam de sensores de maior alcance ao sistema radicular.

No presente projeto será utilizado um sensor de umidade capacitivo utilizando comunicação com o esp32 que mandará as informações para a web server local, onde será definido o valor do intervalo do teor de umidade do solo para o plantio em questão. O usuário terá o feedback da umidade do solo por meio do sensor, o qual poderá ser definido e modificado na web server, escolhendo a porcentagem em que o sistema de irrigação deverá ligar e desligar.

Atuador e bomba d’água

Para sistemas de irrigação, as bombas a serem utilizadas precisarão de tipos de atuadores diferentes para que consigam alimentá-la. Para o projeto em questão será utilizado uma bomba d’água 12V, com isso será desenvolvido um circuito de acionamento com um optoacoplador e relé. O modulo optoacoplador será desenvolvido utilizando o software Proteus que acionará a bomba de acordo com os valores de umidade especificadas pelo usuário na web server.

RESULTADOS ESPERADOS

Como resultado deste trabalho espera-se um protótipo que automatize um sistema de irrigação para pequenos cultivos a pequenas plantas, por meio do uso do ESP32 e monitoramento via web conectado à rede local, proporcionando uma redução nos gastos hídricos e aumento da produtividade pela manutenção do teor de umidade do solo designado a planta em questão.

Para disseminação dos resultados obtidos neste projeto, os dados serão apresentados para uma banca avaliadora para então determinar futuros processos a serem implementados e então decidir por uma possível publicação.

[ID:41] Autor:Lucas Gabriel Fernandes - Criado em: 2021-05-04 18:01:19 - [ Compartilhar ]

Em São Paulo, estado em que pode se encontrar uma grande quantidade de veículos elétricos em uso, a quantidade de eletropostos ainda é baixa. Em maioria, os usuários de elétricos fazem a recarga da bateria em suas próprias casas, onde precisam instalar carregadores. A imagem trás alguns dos carregadores para carros elétricos do estado. 

Fonte: https://g1.globo.com/carros/carros-eletricos-e-hibridos/noticia/2019/08/13/o-quanto-roda-onde-recarregar-custo-como-e-o-dia-dia-com-carros-eletricos.ghtml

[ID:39] Autor:Julia Maria Massareli Costa - Criado em: 2021-05-04 16:14:14 - [ Compartilhar ]

   A principal diferença na tecnologia empregada entre veículos elétricos (VEs) e veículos convencionais (VMCIs) está na configuração do powertrain, que é o conjunto de componentes que trabalham na conversão de potência do motor em movimento. Enquanto um VMCI, que utiliza um motor de combustão interna, consome grandes quantidades de combustível e gera emissões de escapamento, os veículos elétricos podem ser parcial ou totalmente abastecidos com eletricidade (AMSTERDAM ROUNDTABLES FOUNDATION, 2014).
  O sistema integrado de VEs envolve tecnologias das áreas de engenharia elétrica, mecânica e química (CHAU et al., 2017), e se divide nas subáreas de sistema de energia, sistema de propulsão e sistema auxiliar. Conforme Chau et al. (2017), o sistema de propulsão tem sido desenvolvido com o objetivo de melhorar a eficiência dos motores, a densidade de potência (potência por unidade de volume) e a densidade de torque (unidade de torque por volume), e a sua controlabilidade.
  Para veículos híbridos comuns (VEHs) e híbridos plug-in (VEHPs), Chau et al. (2017) indica que se utilizam os motores ISG (Integrated starter generator) e EVT (Electric variable transmissor), enquanto que para veículos totalmente elétricos (VEBs), os motores utilizados se enquadram nas categorias de motores DC série, DC shunt, DC de excitação independente e DC de ímã permanente, motores de indução gaiola-de-esquilo, motores síncronos PM, PM BLDC e de relutância variável.
  Conforme o estudo de Lorf et al. (2013), o powertrain pode operar nos modos de tração, frenagem, recuperação e coasting. No modo de tração, o fornecedor energético aplica uma força de propulsão às rodas, e no modo coating, a fonte de energia é desengatada e a resistência do veículo é igualada à diminuição de energia cinética. Na frenagem, os freios mecânicos dissipam energia cinética da desaceleração como calor, e na recuperação, a energia cinética da desaceleração é parcialmente recuperada e transferida para o sistema de armazenamento energético (LORF et al, 2013).
  De acordo com as características do powertrain do veículo, a bateria utilizada também varia e exerce influência considerável na utilização do veículo. Para veículos convencionais, as baterias de chumbo ácido fornecem a energia para combustão interna do motor e para o sistema elétrico do veículo (CARNEIRO et al., 2017). Quando se trata de veículos elétricos, no entanto, a bateria utilizada depende de características específicas.
  Segundo Lowe et al. (2010), para VEHs, a bateria atua principalmente na armazenagem de energia proveniente da frenagem regenerativa, assim, precisa armazenar menores quantidades de energia. Para VEHPs, a bateria necessita de maior capacidade energética e potência, enquanto para VEBs, em que o motor é carregado somente pela bateria, torna-se necessário ter grande capacidade energética, ciclos de carga/descarga completos e tamanho maior (LOWE et al., 2010). As baterias de íon-lítio, por conta de sua alta densidade energética (INTERNATIONAL RENEWABLE ENERGY AGENCY, 2017), são as mais utilizadas em veículos elétricos.
  Quanto ao sistema auxiliar dos veículos, Chau et al. (2017) indica que os desenvolvimentos tecnológicos são voltados às áreas de auxílio ao fornecimento energético, direção hidráulica e controle de temperatura, com o objetivo de reduzir o consumo energético dos eletrônicos e melhorar a capacidade do veículo de fazer manobras.
  Por conta das características de sua estrutura e powertrain, veículos que utilizam energia elétrica apresentam como maior vantagem a possibilidade de redução do emprego de combustíveis fósseis e a diminuição na emissão de gases de efeito estufa (GEE ou CO2eq) durante sua fase de uso. A produção e tratamento de fim de vida dos veículos, no entanto, também gera impactos ambientais. Assim como na fase de uso dos veículos, a fonte de energia elétrica utilizada na produção do powertrain e da bateria é o fator com maior potencial de mitigação das emissões de GEE (HELMERS; DIETZ; WEISS, 2020).
  Conforme o estudo de Transport & Environment (2020), mesmo em locais onde a eletricidade tem maior pegada de carbono, VEBs podem ser mais limpos que convencionais. Mesmo veículos elétricos híbridos, como os VEHs e os VEHPs, que apresentam uma conjunção de motor elétrico e motor a combustão interna, podem apresentar significante redução na emissão de CO2eq (INTERNATIONAL ENERGY AGENCY, 2019).
  Em vista da perspectiva ambiental positiva oferecida por esse tipo de tecnologia, as vendas globais de VEs crescem de forma significativa. Em 2019, VEBs e VEHPs foram 2,6% do total de vendas, e o estoque mundial de elétricos chegou a 7,2 milhões de veículos (INTERNATIONAL ENERGY AGENCY, 2020).
  No Brasil, entretanto, os veículos elétricos representam uma pequena parcela da frota total, que é composta, principalmente, por veículos flex-fuel e veículos a gasolina (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DE AUTOPEÇAS; SINDICATO NACIONAL DA INDÚSTRIA DE COMPONENTES PARA VEÍCULOS AUTOMOTORES, 2020). Apesar da pouca expressividade da tecnologia na frota, a difusão de elétricos avança anualmente. De acordo com estimativas da Associação Brasileira Da Indústria De Autopeças e do Sindicato Nacional Da Indústria De Componentes Para Veículos Automotores (2020), veículos híbridos e elétricos representavam 0,031% da frota total do país em 2018, e passaram a ser 0,1% em 2019. Quanto ao número de licenciados, em 2020, veículos leves híbridos e elétricos representaram 1% do licenciamento anual, contra apenas 0,4% de participação em 2019 (ASSOCIAÇÃO NACIONAL DOS FABRICANTES DE VEÍCULOS AUTOMOTORES, 2021).
  Segundo o estudo da Empresa de Pesquisa Energética (2020), o setor de transportes brasileiro é responsável pelo consumo de 32,7% da energia produzida no país e por 45,4% das emissões totais associadas à matriz energética. A energia utilizada nesse setor é proveniente de fontes como óleo diesel, gasolina, etanol, etc., e para veículos leves, 55% da energia para abastecimento vem da gasolina tipo A, e 45% é proveniente do etanol (EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA, 2020).
  Assim, a inserção de veículos que geram menor consumo energético e menos impacto ambiental pode ser particularmente benéfica para o país. A matriz elétrica brasileira, composta principalmente por fontes de energia renováveis (EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA, 2020), permite que a energia elétrica utilizada por VEs tenha menor pegada de carbono e que o veículo tenha menor impacto durante sua fase de uso.
  Dessa maneira, o estudo da tecnologia empregada nos sistemas auxiliar, de propulsão e de energia para VEs é importante para que se possa trazer a tecnologia às fábricas brasileiras e aumentar a adesão do uso de elétricos pela população. Para tal, é preciso entender como ocorrerá o aumento na demanda de energia elétrica e qual o impacto ambiental causado pelas emissões durante as fases de produção, uso e descarte dos veículos.

  Ademais, é preciso entender como a inserção de elétricos pode influenciar o mercado veicular brasileiro e como é possível adequar a tecnologia à matriz energética do país e otimizar sua eficiência, de maneira a diminuir os impactos ambientais causados pela frota.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AMSTERDAM ROUNDTABLES FOUNDATION. EVolution: electric vehicles in Europe gearing up for a new phase? Amsterdam Roundtable Foundation, McKinsey & Company The Netherlands. 2014. 60 p. Disponível em: https://www.mckinsey.com/~/media/McKinsey/Locations/Europe%20and%20Middle%20East/Netherlands/Our%20Insights/Electric%20vehicles%20in%20Europe%20Gearing%20up%20for%20a%20new%20phase/Electric%20vehicles%20in%20Europe%20Gearing%20up%20for%20a%20new%20phase.ashx. Acesso em: 16 jan. 2021.
ASSOCIAÇÃO NACIONAL DOS FABRICANTES DE VEÍCULOS AUTOMOTORES. Carta da ANFAVEA 416. São Paulo: ANFAVEA, 2021. Disponível em: http://www.anfavea.com.br/cartas/carta416.pdf. Acesso em: 18 jan. 2021.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DE AUTOPEÇAS; SINDICATO NACIONAL DA INDÚSTRIA DE COMPONENTES PARA VEÍCULOS AUTOMOTORES. Relatório da frota circulante. Brasil: ABIPEÇAS; SINDIPEÇAS, 2020. Disponível em: https://www.sindipecas.org.br/sindinews/Economia/2020/RelatorioFrotaCirculante_Abril_2020.pdf. Acesso em: 18 jan. 2021.
CARNEIRO, R. L.; et al. Aspectos essenciais das baterias chumbo-ácido e princípios físicos-químicos e termodinâmicos do seu funcionamento. Revista Virtual de Química: Bauru, v. 9, n. 3, p. 889-911, jun. 2017. Disponível em: http://static.sites.sbq.org.br/rvq.sbq.org.br/pdf/v9n3a06.pdf. Acesso em: 20 jan. 2021.
CHAU, K. T.; JIANG, C.; HAN, W.; LEE, C. H. T. State of the art electromagnetics research in electric and hybrid vehicles. Progress in electromagnetics research, [s.l.], v. 159, p. 139-157, 2017. Disponível em: http://www.jpier.org/PIER/pier159/10.17090407.pdf. Acesso em: 19 jan. 2021.
EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Balanço energético nacional 2020. Rio de Janeiro: EPE, 2020. Disponível em: https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-479/topico-521/Relato%CC%81rio%20Si%CC%81ntese%20BEN%202020-ab%202019_Final.pdf. Acesso em: 15 jan. 2021.
HELMERS, E.; DIETZ, J.; WEISS, M. Sensitivity analysis in the life cycle assessment of electric vs. combustion engine cars under approximate real-world conditions. Sustainability, [S.l.], v. 12, n. 1241, p. 1-31, 2020. Disponível em: https://www.mdpi.com/2071-1050/12/3/1241. Acesso em: 05 jul. 2020.
INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. Global EV outlook. França: IEA, 2019. Disponível em: https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2019. Acesso em: 18 jan. 2021.
INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. Global EV outlook. França: IEA, 2020. Disponível em: https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2020. Acesso em: 18 jan. 2021.
INTERNATIONAL RENEWABLE ENERGY AGENCY. Electricity storage and renewables: costs and markets to 2030. Abu Dhabi: IRENA, 2017. Disponível em:http://www.irena.org/publications/2017/Oct/Electricity-storage-and-renewables-costs-and-markets. Acesso em: 18 jan. 2021.
LORF, C.; et al. Comparative analysis of the energy consumption and CO2 emissions of 40 electric, plug-in hybrid electric, hybrid electric and internal combustion engine vehicles. Elsevier, Nova York, v. 23, p. 12-19, ago. 2013. Disponível em: http://www.academia.edu/28242562/Comparative_analysis_of_the_energy_consumption_and_CO2_emissions_of_40_electric_plug-in_hybrid_electric_hybrid_electric_and_internal_combustion_engine_vehicles. Acesso em: 15 jan. 2021.
LOWE, M.; et al. Lithium-ion batteries for electric vehicles: the U.S. value chain. Durham: Duke University Global Value Chains Center. 2010. 76 p. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/294580055_Lithium-ion_Batteries_for_Electric_Vehicles_the_US_Value_Chain. Acesso em: 19 jan. 2021.
MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Inventário nacional de emissões atmosféricas por veículos automotores rodoviários 2013: ano-base 2012. Brasil: MMA, 2013, 115p. Disponível em: https://iema-site-staging.s3.amazonaws.com/2014-05-27inventario2013.pdf. Acesso em: 19 jan. 2021.

Fonte: Projeto de TCC de Julia Massareli

[ID:38] Autor:Julia Maria Massareli Costa - Criado em: 2021-05-04 15:54:42 - [ Compartilhar ]

O presente trabalho tem por objetivo apresentar o desenvolvimento e implantação de um sistema supervisório para monitoramento, análise e controle de um processo automático de injeção, o qual contara com uma simulação contendo seus principais atuadores, todo o processo será montado em cima do software NodeRED e o modulo ESP32, a comunicação e programação dos componentes será realizada através do uso da linguagem C/C++ e o protocolo MQTT. A finalidade do trabalho e acrescentar funções ao sistema padrão de supervisórios, o qual trabalhar com Iot (internet of things) nos possibilita abranger essa nova área chamada Internet, visando o melhoramento no desempenho e o baixo custo

Sistemas Supervisórios

Na história, nos meados da década 70/80, o avanço da eletrônica ficou cada vez mais significante, surgindo os microprocessadores, assim o computador se converteu em uma peça chave em diversos setores industriais, assim surgindo os sistemas supervisórios, teoricamente um sistema supervisório destina-se a capturar e armazenar em um banco de dados informações sobre o processo de produção, vindo de sensores.

Esp 32

O nome ESP32 se refere a um chip com função de microcontrolador produzido pela Espressif para trabalhar com dispositivos móveis e aplicações de Internet das Coisas. O ESP32 é capaz de funcionar em ambientes com temperatura na faixa de - 40°C até 125°C. O módulo contém Wi-Fi e Bluetooth integrados, podendo funcionar como um sistema standalone ou como escravo de outro dispositivo. Conta com um processador de 32 bits (Espressif, 2019).

Segundo Ibrahim (2017) o ESP32 apresenta um poderoso design de núcleo único ou núcleo duplo de 32 bits (com dois núcleos de processador físico) que pode operar em frequências diferentes, conforme mostrado na Figura 3. Possui capacidade de armazenamento exponencialmente maior até 240 MHz. Não apenas duplica a quantidade de memória flash em comparação com o modelo ATmega 2560 em comparação com o microcontrolador Arduino tradicional
A placa tem 18 entradas analógicas para conversão digital e oferece resolução de 12 bits em uma escala de 0 a 3,3 V. Essas entradas são usadas para coletar os dados do sensor fornecidos em formato analógico e convertê-los em uma escala digital. De 0 a 4095 (12 bits) a 32, você pode operá-lo posteriormente no software (ESPRESSIF, 2018).
As principais caraterísticas técnicas do microcontrolador ESP32 são:
•    CPU: Xtensa® Dual-Core 32-bit LX6;
•    ROM: 448 KBytes;
•    RAM: 520 Kbytes;
•    Portas GPIO: 11;
•    Wireless padrão 802.11 b/g/n;
•    Tensão de operação: 4,5 ~ 9V.

Node-RED

O software completamento open source, ou seja, possui códigos abertos. O que simplifica a elaboração de programas, abrangendo a área de internet das coisas, possui uma programação de blocos, cujos contém o código, a mecânica de ligar os blocos, chamados de nós, do inglês nodes. A junção dos blocos para realizar uma atividade, formam um fluxo, cujo termo usado em inglês e flow.

Protocolo MQTT

O MQTT foi criado com a ideia de coletar dados de vários dispositivos e enviá-los a um banco de dados. Seu protocolo extremamente leve o torna ideal para uso como monitor por meio de monitoramento remoto, especialmente para conexões máquina a máquina. A Figura 1 resume a estrutura básica do protocolo MQTT. Os processos tendem a ser cada vez mais eficientes, autônomos, confiáveis e personalizáveis.
A implantação de uma rede industrial com MQTT vem carregada com uma série de benefícios, como maior eficiência na distribuição de informações, o consumo da banda de rede e reduzida drasticamente, extremamente leve e de fácil manipulação e a segurança baseada em permissão.

Objetivo

Realizar a simulação e demonstração de um ambiente industrial, destacando uma máquina industrial, no qual será usado um motor, um inversor de frequência, encoder e sensores. Já com o software Node-RED será feito um modelo supervisório mostrando a interação em tempo real, para fins de um entendimento completo do seu funcionamento e controle.

 Objetivos Específicos 

•    Utilizar o conceito Iot para tratamento e transmissão dos dados coletados através do microcontrolador ESP32
•    Pesquisa sobre o protocolo MQTT para a comunicação
•    Pesquisa e estudo sobre a ferramenta de programação NodeRED e linguagem C/C++
•    Implementar o sistema de servidor local e dashboard (supervisório) que possibilitara o usuário observar o processo em tempo real
•    Realizar testes nos sensores que serão utilizados
•    Realizar testes na comunicação para avaliar os dados medidos
•    Realizar a montagem física do trabalho

Referencias

ESPRESSIF. ESP32-WROOM32 Datasheet. 2021. Disponível em: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-wroom-32_datasheet_en.pdf. Acesso em: 05 maio. 2021

[ID:37] Autor:Jeremy Gian Carlo Janko Vilca - Criado em: 2021-05-04 14:56:51 - [ Compartilhar ]

Atualmente as pessoas estão buscando cada vez mais comodidade e praticidade, fazendo com que a automação residencial se torne uma opção capaz de trazer mordomia e facilidade para essas pessoas. Inicialmente a automação residencial começou como um produto de difícil acesso e alto custo, porém, essa realidade está mudando. Com o surgimento de novas tecnologias, a aplicação da automação tem se tornado cada vez mais acessível, como consequência, barateando e aumentando sua viabilidade.

Esse trabalho propõe elaborar um sistema de automação residencial eficiente, que pode ser acessado de qualquer lugar que você esteja.

Para realizar esse projeto, é preciso estabelecer objetivos específicos:

• Criar uma instância EC2 na Amazon Web Services (AWS);
• Instalar Apache, MySQL e PHP na instância;
• Criar um RDS na AWS e configurar ele através do MySQL;
• Instalar o Node-RED na instância EC2;
• Utilizar o protocolo MQTT no Node-RED e no microcontrolador (Esp32);
• Construir uma interface dashboard através do Node-RED para que o usuário possa realizar o controle e visualizar os dados pela mesma;
• Integrar o banco de dados RDS no Node-RED;
• Desenvolver o circuito e integrar o Esp32;
• Aplicar o sistema na residência.

Esse trabalho é um complemento ao TCC de Pedro Eduardo Suga Machado sobre "Automação residencial visando um melhor gerenciamento energético".

Diagrama esquemático do controle do relay:

                                                                                      →  +  → → 

Diagrama esquemático da coleta de dados do sensor:

                                                                             ←  ++  ←←

Dashboard desenvolvida no Node-RED:

[ID:36] Autor:Pedro Eduardo Suga Machado - Criado em: 2021-04-27 21:21:39 - [ Compartilhar ]

A lâmpada UV-C foi descoberta em meados de 1800 como uma forte fonte descontaminante, sendo confirmado como esterelizadora na década de 1960. Com essa confirmação também teve a confirmação que para isso, a lâmpada teria que atender certos critérios como velocidade de acordo com a potência da lâmpada. Porém essa lâmpada também é nociva para humanos se houver grande exposição, por isso procura-se há tempos um meio de utilizar essa função de forma segura. 

Esse projeto tem como objetivo montar um robô que percorra uma superfície de forma autônoma, com a lâmpada acoplada, assim como um circuito eletrônico que controle as ações desse robô. O acionamento e mudança de ações desse projeto será através de um controle remoto via wifi, com isso utilizando um ESP32 para tal ação.  

A lâmpada utilizada será uma da OSRAM de 4W, como mostra a figura a seguir. Essa lâmpada tem dimensões pequenas (15 centímetros), porém essa escolha surgiu pois essa é de um tamanho que possibilita o acoplamento sem danificar o robô escolhido e que se encaixa em dimensões com o do robô.

O robô escolhido foi o EXPLORERDS, que é um robô esteira, e que possui garras controláveis, além de possuir espaço para expansão de autonomia além da do fabricante, sem necessitar de designers mirabolantes ou perda da autonomia.

O trabalho contará com uma página online, onde terá o controle do acionamento e interrupção do funcionamento do robô, além de poder ver os dados do sensor ultrassônico. 

[ID:35] Autor:Suzanne Kellen dos Santos - Criado em: 2021-04-27 20:27:02 - [ Compartilhar ]

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

As indústrias constantemente buscam aprimorar a qualidade e flexibilidade dos processos. Para isso são utilizados sensores que permitem o monitoramento dos processos de forma precisa e automática. Existem no mercado sensores de aplicações diversas, que podem ser utilizados para determinar valores essenciais para a realização de determinadas tarefas. Para medições em deslocamentos lineares, o sensor mais aplicado é o LVDT (DIAS, 2015). Os LVDT 's (Linear variable differential transformers) são uma categoria de sensores de deslocamento linear que permite uma medição muito precisa. Chegando até 0,001 mm de precisão (KEYENCE, 2021), podendo ser acompanhada por um sistema supervisório. O sensor possui três bobinas dispostas em série ao longo de um tubo. De forma que um núcleo metálico ferromagnético possa se deslocar no interior das bobinas. A bobina central é chamada de primária e as outras duas bobinas laterais são chamadas de secundárias. O núcleo móvel é unido a uma haste não metálica usada para realizar a medição. A figura 2.1 mostra um esquematico do funcionamento do sensor.

                           Figura 2.1 Esquemático sensor LVDT

              Fonte: Adaptado de Greif, Sassa e Fukuoka (2006).

Segundo Félix et al. (2010) uma corrente alternada de alta frequência (de 1 a 10 KHz) é aplicada à bobina primária, gerando a corrente a ser induzida em cada bobina secundária. Conforme o núcleo se move, a indução nas bobinas secundárias muda, gerando uma variação na tensão de saída. Sendo assim, é necessário que o sinal seja condicionado por meio de um circuito de instrumentação que irá retificar, filtrar e amplificar a saída do transformador. O sensor LVDT é amplamente utilizado para medir grandezas diversas baseado na distância de deslocamento. Por exemplo, ao aplicar uma força a uma mola de constante conhecida, pode-se medir a deformação da mola por meio de um LVDT e então determinar a força aplicada. Outra aplicação possível é a medição de pressão diferencial. Acoplando um LVDT a um tubo de Venturi, a diferença de pressão ao longo do tubo irá atuar o LVDT por meio de membranas. As aplicações acima utilizam o LVDT de forma indireta, pois ele é aplicado em conjunto com um sistema para determinar outros parâmetros que originalmente ele não mede. Uma aplicação que o utiliza diretamente é a de determinar deflexão em vigas ou até em ensaios mecânicos de ruptura (SAVARIS; PINTO, 2017). Também é muito aplicado para controle de qualidade de superfícies de peças usinadas (KEYENCE, 2021). No mercado existem diversos fabricantes que produzem o sensor como a Keyence (2021), a MTS sensors (2021) e a RDP group (2021). Os seus custos são extremamente elevados, sendo os mais baratos próximos a R$ 400,00. O alto custo torna a sua aplicação em laboratórios acadêmicos praticamente inviável. Dessa maneira, esse trabalho visa à construção de um LVDT de pequeno porte com baixo custo e sua aplicação em um sistema de controle de posição de um atuador linear.

Objetivos

O presente trabalho tem como objetivo a construção e calibração de um sensor LVDT de baixo custo para aplicações de controle de posição de um atuador linear, bem como desenvolver um sistema de monitoramento Web para que a leitura dos valores do sensor seja feita de forma remota.

Materiais e métodos

• Esp32;
• Desenvolvimento de um sensor LVDT;
• Montagem dos circuitos de alimentação e instrumentação
• Desenvolvimento da programação do banco de dados;
• Coleta de dados dos sensores para o banco de dados.

Utilizando o Esp32 é feito uma comunicação via internet para que envie um sinal para o atuador e receba do sensor qual posição o atuador está. Esse programa é feito apartir do Node Red com MQTT em dominio público para que seja monitorado de qualquer local com acesso a internet.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

DIAS, Rogerio Paulo Ferraz. Transdutor Diferencial de Variação LinearCondicionamento de Sinal e Desmodulação Síncrona. 2015. Dissertação(Mestrado em Engenharia Eletrotécnica)- Faculdade de Engenharia de Lisboa, Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, Lisboa, 2015.

FELIX, M.; LIZARRAGA, A.; ISLAS, A.; GONZALEZ, A.. Analysis of a ferrofluid core LVDT displacement sensor. Iecon 2010 - 36Th Annual Conference On Ieee Industrial Electronics Society, [S.L.], jan. 2010. IEEE. http://dx.doi.org/10.1109/iecon.2010.5675411.

GREIF, Vladimir; SASSA, Kyoji; FUKUOKA, Hiroshi. Failure mechanism in an extremely slow rock slide at Bitchu-Matsuyama castle site (Japan). Landslides, [S.L.], v. 3, n. 1, p. 22-38, 10 fev. 2006. Springer Science and Business Media LLC. http://dx.doi.org/10.1007/s10346-005-0013-0.Keyence Brasil. Disponível em: . Acesso em: 21 de maio de 2021.

MTS Sensors. Disponível em: < https://www.mtssensors.com/Products/IndustrialPositionSensors?creative=249847231389&keyword=lvdt%20sensor&matchtype=p&network= g&device=c&gclid=CjwKCAjwtJ2FBhAuEiwAIKu19iM8hXwVQAxth21OzNXTBv5Puy qnBAhwwBe3NId7_5L7qyh2HPPkzBoCzfsQAvD_BwE>. Acesso em: 21 de maio de 2021.

RDP Group. Disponível em: . Acesso em: 21 de maio de 2021.

SAVARIS, G.; PINTO, R. C. A.. Influence of coarse aggregate on shear resistance of selfconsolidating concrete beams. Revista Ibracon de Estruturas e Materiais, [S.L.], v. 10, n. 1, p. 30-40, fev. 2017. FapUNIFESP (SciELO). http://dx.doi.org/10.1590/s1983-41952017000100003

[ID:34] Autor:Guilherme Lanzi Ernandes - Criado em: 2021-04-27 20:10:15 - [ Compartilhar ]

O uso de motores pode ser evidenciado em diversos processos, e na grande maioria é necessário o controle de velocidade e o sentido de rotação do eixo, para fazer esse controle será utilizado circuitos inversores de frequência. Os inversores de frequência são equipamentos conversores de potência DC em potência CA, onde a saída é adequada às características desejada, tensão, corrente e frequência (AHMED, 2000).
A conversão de energia CC para CA é comumente utilizada em diversos equipamentos e sistemas eletrônicos. Essa conversão é basicamente feita utilizando interruptores eletrônicos. A característica fundamental desses circuitos, está no funcionamento dos interruptores atuando na condução e bloqueio.
Os circuitos inversores são divididos em dois grupos: inversores de fonte de tensão (Voltage source inverters – VSI) e inversores de fonte ideal de corrente (current source onverters – CSI). Os inversores (VSI) utilizam uma fonte de tensão constante e independente da corrente consumida. Da mesma forma, os inversores (CSI) utilizam uma fonte de corrente constante e independente da variação de tensão de entrada. Os inversores de tensão possuem maior aplicação e são baseados na modulação por largura de pulso (PWM).
Segundo Ahmed (2010) os três tipos de modulação por largura de pulso (PWM) mais utilizado são: modulação por largura de pulso simples, modulação por largura de pulso múltipla e modulação por largura de pulso senoidal.

Há diferentes circuitos e topologias que se aplicam aos três tipos de inversores de tensão mais utilizados. Esses circuitos serão intensivamente estudados para constituir uma aplicação capaz de ajudar a compreensão do funcionamento dos circuitos inversores.

Objetivo Geral
Construção de um sistema didático conversor de tensão do tipo inversor baseado em três tios fundamentais da literatura com objetivo de demonstrar didaticamente o funcionamento dos circuitos conversores CC/CA.

O projeto proposto possui a relevância de atuar auxiliando o ensino das disciplinas do curso de Engenharia de Controle e Automação e nos laboratórios de eletrônica e microcontroladores, bem como, no fomento de novas linhas de pesquisa.
Finalmente, ao término deste projeto espera ter-se construído um sistema composto por um circuito monofásico inversor de frequência didático para auxiliar no ensino teórico e prático de disciplinas do curso de engenharia.

[ID:33] Autor:Daniel Gustavo de Souza Rodrigues - Criado em: 2021-04-27 20:06:27 - [ Compartilhar ]

Redirecionamento DDNS

Crie uma conta no Duckdns para traduzir a URL IP em formato amigável com nomes.

O Duck DNS é um serviço que permite traduzir o endereço IP dinâmico de seu servidor na nuvem (AWS) ou local (Raspberry, computador ou outro equipamento) que está utilizando um endereço de URL fornecido pela operaadora (VIVO, Claro, etc). para um nome ex: http://embarcadosifsp.duckdns.org. Este serviço está alojado na plataforma de cloud de Amazon e o código do serviço está disponível sob a licença GNU GPLv3. Visite o site http://www.duckdns.org , conecte-se utilizando uma rede social ou github. Criado a conta, copie o Token (YOUR_TOKEN). Adicione um domínio (domains YOUR_DOMAIN) que será apontado. Os domínios apontaram para o mesmo ip se os servidores estiverem na mesma rede e ip público. Cabe instalar um script para conectar, e utilizar portas diferentes em cada domínio configurando o modem/roteador para o ip correto interno.

Para que o Duck DNS atualize automaticamente, é preciso que seu servidor rode um pequeno script periodicamente e informe o servidor DuckDns. Como estamos utilizando linux para nosso os desenvolvimentos de projetos, vamos utilizar o serviço CRON  que automaticamente rodará o script .sh em intervalos de tempos pré definidos.

Crie uma pasta para instalar o script:

mkdir /home/pi/duckdns

cd /home/pi/duckdns

nano duck.sh

Dentro do arquivo insira o seguinte texto:

echo url="https://www.duckdns.org/update?domains=[YOUR_DOMAIN]&token=[YOUR_TOKEN]&ip=" | curl -k -o ~/duckdns/duck.log -K -

Salve o arquivo e dê permissão de execução

chmod 700 duck.sh
Agora acesso o seriço Crontab para configurar a execução em intervalos de tempo.
crontab -e

Insira este texto para executar o script a cada 5 minutos. Pode-se aumentar o intervalo.

*/5 * * * * /home/pi/duckdns/duck.sh >/dev/null 2>&1

Confira a execução e log

./duck.sh
cat duck.log
sudo service cron start

Formatação do CRONTAB

Comandos:

crontab -l    		# Viewing the cronjobs as currently logged in user 
crontab -e    		# Edit the cronjob for currently logged in user

Exemplos de configuração CRONTAB

Todos os dias as 6 am

0 6 * * *  /home/eazylinux/script.sh

A cada 5 minutos

*/5 * * * *  /home/eazylinux/script.sh

Ajustar o horário do servidor Ubuntu

timedatectl é uma ferramenta para controle de data e horário do sistema. Pode ser usado para alterar o relógio e suas configurações. Definindo fuso horário como São Paulo:

$ sudo timedatectl set-timezone America/Sao_Paulo

Referências:

Criando uma conta DNS https://pplware.sapo.pt/informacao/duck-dns-servico-dns-dinamico-totalmente-gratuito/

Configurando Cron e duck.sh:  https://www.wundertech.net/how-to-setup-duckdns-on-a-raspberry-pi/

Crontab tips and tricks https://www.eazylinux.com/crontab-tips-and-tricks/

[ID:30] Autor:Marcos Aparecido Chaves Ferreira - Criado em: 2021-04-27 16:07:13 - [ Compartilhar ]

Utilizando scripts do repositório: https://github.com/mchavesferreira/ajaxdados podemos construir uma dashboard básica.

O script temperaturasendjson.php publica os últimos dado de um banco de dados no formato JSON.

O script buscajson.php exemplifica uma API simples em PHP que separa em uma nova hieraquia e campos desejados de uma JSON.

O script index.php exemplifica a utilização de javascript e php para geração de Ajax.

Ajax é uma forma atualizar apenas uma parte da página ou campo de pagina sem precisar de uma atualização da pagina inteira, gerando chamadas  assíncronas. Este exemplo utiliza a biblioteca JQuery, simplificando o uso de códigos. O script embutido no corpo do código html, realiza o método GET em duas URL. Uma URL é código que busca em nosso banco de dados ( temperaturasendjson.php) e a outra URL busca dados de cotação do Bitcoin em formato Json. O script separa os campos desejados e substitui no corpo do texto os campos da classe

por exemplo.

Baixe o repositório direto no linux:  git clone https://github.com/mchavesferreira/ajaxdados

Referências: 

Códigos de resposta do HTTP: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/status

Video 1: Tutorial AJAX + JSON com Java Script puro https://www.youtube.com/watch?v=YzMTXID1U9Q

Requisições AJAX com JQUERY + JSON https://www.youtube.com/watch?v=4v0PhQs08DI&

[ID:29] Autor:Marcos Aparecido Chaves Ferreira - Criado em: 2021-04-27 15:08:12 - [ Compartilhar ]

Esta aula explicaremos o que é um banco de dados, revisão de métodos GET e POST para envio de dados utilizando o nodemcu para armazenar dados na nuvem. Para começar é preciso ter um servidor linux com serviço de web e bancos de dados com acessos a comandos padrões SQL. Utilizaremos o serviço de instância AWS, porém pode ser realizado localmente em sua rede intranet, desde que o nodemcu e o servidor web tenham acesso entre si. A seguir apresentamos a video aula gravada no TEAMS, e disponilizamos os códigos necessários para implementar no repositório Github e os comandos básicos de SQL utilizados para construir este exemplo de aplicação.

Repositório de arquivos:  https://github.com/mchavesferreira/php_app

Para instalação utilizar o comando:  git clone https://github.com/mchavesferreira/php_app

Aula síncrona TEAMS Banco de dados e requisições POST e GET

5:59 Protocolo Http, www, TCP/IP, DNS

12:05 Requisições GET e POST

15:44 Projeto NodeMcu

22:28 Introdução ao Mysql.

38:31 Repositório projeto php_app Comentários sobre arquivos

41:01 - Criando base de dados, uso de comandos SQL

56:20 Utilizando RDS com base de dados e uso do repositório php_app

1:06:30 Inserindo dados via POST e GET via php

1:09:59 Uso de um código .ino para envio de dados via GET e POST (arquivo1 e  arquivo2)

Comandos básicos Mysql

utilizando exemplos de códigos. Aqui estão alguns comandos mais utilizados:

// conecta com o banco de dados via terminal localmente
mysql -u root -p

Acesso remoto utilizando rds

mysql -u admin -h database-1.cscbnowewjwj.sa-east-1.rds.amazonaws.com -p

Criar um banco de dados:

Para criar um banco de dados, utilize o comando "CREATE DATABASE", seguido do nome do banco de dados que deseja criar:

Listar os bancos de dados:

Para listar todos os bancos de dados disponíveis, utilize o comando "SHOW DATABASES":

Selecionar um banco de dados:

Para selecionar um banco de dados específico, utilize o comando "USE", seguido do nome do banco de dados:

Criar uma tabela:

Para criar uma tabela em um banco de dados, utilize o comando "CREATE TABLE", seguido do nome da tabela e das colunas que ela terá:

Listar as tabelas:

Para listar todas as tabelas em um banco de dados, utilize o comando "SHOW TABLES":

6. Criar uma tabela

CREATE TABLE nome_da_tabela (
   coluna1 TIPO_DE_DADO,
   coluna2 TIPO_DE_DADO,
   coluna3 TIPO_DE_DADO
);

CREATE TABLE clientes (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    nome VARCHAR(50) NOT NULL,
    rg VARCHAR(20) NOT NULL,
    cpf VARCHAR(14) NOT NULL,
    endereco VARCHAR(100) NOT NULL
);

Descrever características da base de dados

Describe nome_da_tabela;

    Inserir dados em uma tabela:

Para inserir dados em uma tabela, utilize o comando "INSERT INTO", seguido do nome da tabela e dos valores a serem inseridos

INSERT INTO nome_da_tabela (coluna1, coluna2, coluna3) VALUES (valor1, valor2, valor3);

Atualizar dados em uma tabela:

Para atualizar dados em uma tabela, utilize o comando "UPDATE", seguido do nome da tabela e das colunas a serem atualizadas

Excluir dados em uma tabela:

Para excluir dados em uma tabela, utilize o comando "DELETE FROM", seguido do nome da tabela e da condição para excluir os registros desejados

Consultar dados em uma tabela:

Para consultar dados em uma tabela, utilize o comando "SELECT", seguido das colunas que deseja visualizar e da tabela que deseja consultar:

Esses são apenas alguns exemplos de códigos mais utilizados para gerenciar bancos de dados em MySQL. Existem muitos outros comandos disponíveis, dependendo das suas necessidades específicas. É importante ter um conhecimento sólido desses comandos para garantir que está gerenciando seus dados de forma eficaz e segura.

// Outros exemplo de comandos para seleção de dados todas as linhas da base de dados

SELECT * FROM tempLogo;

SELECT temperature FROM tempLogo;

SELECT * FROM tempLogo limit 1; // limita 1 linha

SELECT * FROM tempLogo limit 2,3; // limita 1 linha

SELECT * FROM tempLogo order by timeStamp ASC;

SELECT * FROM tempLogo order by timeStamp DESC;

SELECT * FROM tempLogo where temperature=23;

SELECT * FROM tempLogo WHERE DATE(timeStamp) = CURDATE();

SELECT * FROM tempLogo WHERE DATE_SUB(CURDATE(),INTERVAL 1 DAY);

//apagar linhas da tabela por seleção

DELETE from tempLogr where humidity=50;

// apagar tabela completa

DROP TABLE tempLogr;

// alterar um campo na tabela

UPDATE users SET nome = Marcos, email = mchavesferreira@gmail.com WHERE ra=CT120893;

// adicionar colunas mysql

ALTER TABLE users ADD COLUMN urljson VARCHAR(120);

ALTER TABLE blogusers ADD COLUMN  summary TEXT;

// deletar coluna da tabela

ALTER TABLE DROP COLUMN ;

//modificar coluna

ALTER TABLE blogusers MODIFY title varchar(60);

// Select com agrupamento de dados

http://www.artfulsoftware.com/infotree/qrytip.php?id=78

ESP32 como cliente http e conectando a API (exemplo)

Referências:

https://www.w3schools.com/sql/sql_datatypes.asp

ESP32/ESP8266 Insert Data into MySQL Database using PHP and Arduino IDE:  https://randomnerdtutorials.com/esp32-esp8266-mysql-database-php/

Guia Mysql: https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/creating-tables.html

Playlist Curso de Banco de daos Mysql. Curso em Vídeo https://www.youtube.com/playlist?list=PLHz_AreHm4dkBs-795Dsgvau_ekxg8g1r

[ID:28] Autor:Marcos Aparecido Chaves Ferreira - Criado em: 2021-04-27 11:29:51 - [ Compartilhar ]

Metodologia e Aplicações De Uma Bancada Didatica. 

O presente projeto tem como objetivo a aquisição de dados de um de uma bancada  didatica para o estudo de letronica de potencia lendo os sensores para acesso remoto para o acompanhamento de possiveis falhas na execução do da bancada e o  acompanhamento das varieaveis que estão lendo na bancada, facilitando o acomanhaento do da pessoa que estra utilizando o mesmo, sendo usado para a aprimoramento do conteudo didatico, tendo em vista efetuar uma melhor apresentação do IHM  para o aluno que estiver utilzando e o professor que estiver ensinando e trazer uma tecnologia mais atual e concreto para dentro da sala de aula. 

Para realizar esse projeto, é preciso estabelecer objetivos específicos:

• Criar uma instância EC2 na Amazon Web Services (AWS);
• Instalar Apache, MySQL e PHP na instância;
• Criar um RDS na AWS e configurar ele através do MySQL;
• Instalar o Node-RED na instância EC2;
• Utilizar o protocolo MQTT no Node-RED e no microcontrolador (Esp32);
• Construir uma interface dashboard através do Node-RED para que o usuário possa realizar o controle e visualizar os dados pela mesma;
• Integrar o banco de dados RDS no Node-RED;
• Desenvolver o circuito e integrar o Esp32;
• Aplicar o sistema na bancada de joelho;

O respectivo trabalho consta como um complemento do TCC do aluno Murillo Ferraz Veiga Araujo sobre "Desemvolvimento de bancada Didatica para estudo de eletrônica de potencia". 

Os dados serão coletados utilizando o ESP32 (Figura 2) e armazenados em uma database.

                                                                            FIGURA 2. ESp 32

                                                                fonte: proprio autor 

Para visualizar os dados lidos pelo sensor, foi elaborado um dashboard por meio da ferramenta Node-Red. Foi utilizado também o editor de código-fonte Visual Code para elaborar a programação, bem como uma máquina virtual, para possibilitar a comunicação.observada na figura 3 abaixo.

                                                                            FIGURA 3. node red 

                                                    fonte: proprio autor 

Na interface desenvolvida pode-se observar graficos e indicadores das variaveis para facilitar a visualização. A figura 4 representa  a dashboard elaborada. A mesma apresenta um comando de armazenamento de bancos de dados. 

                                                 FIGURA 4. dashboard

                                                                   fonte: proprio autor 

[ID:27] Autor:Murillo Ferraz Veiga Araujo - Criado em: 2021-04-27 01:11:40 - [ Compartilhar ]

A energia elétrica é a principal fonte do desenvolvimento de qualquer setor daquilo que hoje compreendemos como sociedade. Seja na indústria, na medicina, na agricultura ou até mesmo na cultura, a energia elétrica está enraizada nos avanços e nas inovações de cada setor sendo ela necessária para todo avanço socioeconômico que é refletido em melhorias na qualidade de vida de todos.

Atender e acompanhar a demanda de energia elétrica não é uma tarefa fácil, requer planejamento de longo prazo e investimentos maciços em infraestrutura para geração e transmissão. No Brasil, entre junho de 2001 a fevereiro de 2002, falhas no planejamento decorrentes de diversos fatores, implicaram no evento que ficou popularmente conhecido como “apagão”. Bardelin (2004) aponta que os responsáveis pela produção de energia elétrica não realizaram os devidos preparos para suportar o crescimento da demanda. Por outro lado, tal evento foi responsável por criar novas diretrizes e estratégias com a finalidade de impedir o “apagão” de acontecer novamente.

O Brasil dispõe de uma das maiores capacidades hídricas do mundo e, por esse motivo, concentra sua matriz energética em usinas hidroelétricas. Em contrapartida, a escassez de chuvas foge do controle do homem e interfere diretamente na capacidade de produção das mesmas. Baseado nas fragilidades da matriz energética brasileira o governo lançou por meio da Lei n° 10.438/2002 o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa) que foi uma das primeiras respostas ao “apagão” com o objetivo de disponibilizar de maneira mais rápida uma pequena parcela da demanda e regulamentar as pequenas geradoras de energia elétrica advindas de fontes renováveis.

No decorrer do tempo, a necessidade da redução de impactos ambientais provenientes da produção de energia elétrica, impulsionou o desenvolvimentos de tecnologias limpas sendo a tecnologia fotovoltaica, a que apresenta melhores soluções no atual contexto de geração distribuída. O Ministério de Minas e Energia, por meio da Portaria MME n° 538/2015 criou o Programa de Desenvolvimento da Geração Distribuída de Energia Elétrica (ProGD), no qual, buscando principalmente a utilização da fonte solar de energia, incentivar a instalação de geradores de energia elétrica cada vez mais próximos do local de consumo e amenizar os astronômicos investimentos em grandes redes de distribuição e usinas geradoras que, normalmente são instaladas a centenas de quilômetros das unidades consumidoras.

Por ser um país de dimensões continentais, o Brasil apresenta características muito diversificadas no que tange a incidência de radiação solar. De acordo com o Atlas Brasileiro de Energia Solar (2017), o mercado de geração de energia solar fotovoltaica se mostra promissor, tendo em vista, a queda crescente nos custos financeiros iniciais, incentivos governamentais e privados a financiamentos que amortizam o tempo de retorno do investimento e, principalmente, a geração de energia que atenua os picos da demanda que ocorrem, com maior frequência, no período que a geração solar fotovoltaica é maior.

Apesar da constante evolução na área, Duarte (2019) indica que a disseminação em grande escala da tecnologia de geração de energia a partir de placas fotovoltaicas encontra diversos obstáculos. Um dos entraves é a interferência de fatores intrínsecos ao movimento da terra com relação ao sol, o que implica diretamente nos índices de radiação solar. Tal interferência é responsável pelo aproveitamento de apenas um quinto da capacidade total das instalações de placas fixas.

Na busca pelo melhor aproveitamento da radiação solar que, embora não seja renovável mas sim infinita, o estudo de técnicas como sistemas de seguidores solares se apresenta como uma alternativa que segundo Cassares (2016), pode causar um ganho entre 15% e 30% quando comparado a instalações fixas. A principal particularidade da aplicação desse sistema é evitar o sombreamento da placa de modo automático por meio de sensores e atuadores que buscam manter as placas sempre normal com relação a incidência solar.

[ID:26] Autor:Renan Saher Fuzita - Criado em: 2021-04-27 01:10:58 - [ Compartilhar ]

   O objetivo geral da pesquisa é realizar o monitoramento remoto da temperatura da água de um chuveiro elétrico, mostrando em tempo real os valores lidos pelo sensor de temperatura (DS18B20) em dashboards.

   Como resultado deste trabalho espera-se obter dados da temperatura, poder analisá-los. A intenção de criar esse sistema supervisório é facilitar na posterior análise do controle PID da potência da resistência (por conseguinte, da temperatura da água) e facilitar na plotagem de gráficos no software Excel. 

[ID:25] Autor:Francisco Garcia Braghini - Criado em: 2021-04-27 01:10:15 - [ Compartilhar ]

INTRODUÇÂO

A usinagem é um dos processos de fabricação mais importantes que existe, uma vez que a maioria das peças fabricadas por fundição, forjamento ou outros processos de fabricação necessitam de ajustes posteriores em suas dimensões, isso é feito por meio da usinagem (GUTERRES, 2017).

Machado et al. (2009) afirma que a usinagem é um processo essencialmente prático e envolve um elevado número de variáveis. Embora seja praticamente impossível prever o desempenho no corte de metais, estudos detalhados dos processos de usinagem possuem valor e cada ponto fundamental que é estudado e interpretado de maneira adequada contribui para o entendimento do processo.

De acordo com Machado et al. (2009) tanto do ponto de vista prático quanto do ponto de vista experimental, a medição da força de usinagem é importante em processos de usinagem. Tal medição pode ter a exatidão e a precisão desejadas, dependendo da necessidade, bem como ser apenas de caráter quase estático, com um valor médio sem preocupação com os componentes dinâmicos, ou ser em uma alta taxa de aquisição para registrar aspectos inerentes ao processo dinâmico de formação de cavacos. 

Alguns dispositivos de medição de forças de usinagem são construídos utilizando conceitos de extensometria. Segundo Braga (2019) tais dispositivos são capazes de medir a força devido à deformação de um corpo sólido, gerando uma reposta proporcional à carga aplicada. As principais razões para a sua aplicação estão diretamente ligadas ao seu baixo custo, tamanhos reduzidos e a possibilidade de realização de medições dinâmicas.

OBJETIVOS

O projeto pretende desenvolver um protótipo para monitoramento de forças de corte para processo de torneamento utilizando componentes de baixo custo em sua construção.

MATERIAIS E METODOS

Para realização do projeto será necessário projetar e fabricar o sensor de força, no caso uma célula de carga extensometrica, seleção e aplicação de amplificador o para sinal dos extensômetros, configuração e programação da placa de prototipagem rápida para aquisição de sinal, programação de sistemas para armazenar e apresentar dados.

- Célula de Carga extensiometrica

- A placa de amplificação de sinal do sinal bem como a de instrumentação ainda nao foram definidas. Com o decorrer e desenvolvimento do projeto de TCC este post será atualizado afim de que seja possivel a reprodução deste mesmo projeto por qualquer pessoa interessada.

RESULTADOS ESPERADOS

O objetivo deste trabalho é o projeto e construção de um sistema de monitoramento de força de corte para o processo torneamento. A finalidade deste equipamento é controlar a força de corte afim de aumentar a vida util do bit de corte.

SISTEMAS EMBARCADOS

Juntamente com o projeto do TCC sera desenvolvido uma aplicação para exibição dos dados coletados na rede mundial de computadores.

O monitoramento foi realizado por meio do micro controlador ESP32, que possui um modulo WI-FI e um modulo bluetooth integrados. Utilizando o modulo WI-FI, da ESP32, será feita comunicação com a WEB. Foi necessário a criação de servidor web AWS, disponibilzado gratuitamente pela Amazon, para armazenar os dados que serão enviados pela ESP, e apresenta-los publicamente na web, por meio de IP público, também disponibilizado pela instancia da AWS. Neste servidor foi necessário a instalação do MQTT, que é um protocolo de mensagens M2M (machine to machine) e serve para comunicar com a WEB, e tambem o MySQL, que é um banco de dados. Este banco de dados tem a função de salvar os dados enviados ao mqtt na nuvem.

Está comunicação foi desenvolvida por meio da plataforma Node-Red, que é uma ferramenta visual de ambiente de código aberto, que inicialmente foi desenvolvida para implementar, criar e/ou conectar dispositivos de IoT, tendo sido estendida posteriormente para hardwares, APIs e web services.

A seguir será exibido um esquematico de como foi feita esta comunicação entre o ESP32 e o usuario da rede mundia de computadores.

 ESP32 envia para  que envia para  que envia para 

Sendo assim, os dados coletados serão exibidos na WEB de maneira simples e objetiva, de uma maneira que qualquer pessoa consiga acessar e utilizar os dados.

[ID:24] Autor:Felipe Cachate da Silva - Criado em: 2021-04-27 01:09:08 - [ Compartilhar ]

O cristal líquido nemático (CLN), principal elemento da pesquisa, foi fabricado por BDH-chemicals Ltda. Trata-se de uma mistura eutética E7 composta basicamente por 4 moléculas que apresentam como característica ligações polares dadas pelos grupos -CºN (ligações fortes).

Figura 1 – Moléculas que compõem o CLN-E7

Fonte: Costa (2000)

            As células foram confeccionadas no Instituto de Microeletrônica do Centro de Informática de Campinas (IM/CTI).

[ID:22] Autor:Victor Machado - Criado em: 2021-04-27 01:07:22 - [ Compartilhar ]

1. INTRODUÇÃO

Esse projeto tem como objetivo geral realizar o monitoramento da energia gerada por uma pessoa quando se exercita em uma bicicleta ergométrica. Será monitorado via ESp32 o sinal da tensão que sairá do gerador acoplado à biclicleta (alternador automovito). A energia gerada pelo alternador será armazenada em uma bateria automotiva. neste projeto também será realizado o monitoramento da carga da bateria. Tanto os parametros de tensão como os da carga, lidos pelo Esp32 serão exibidos no dashboard. Será feito um banco de dados e os dados poderão ser acessados a qualquer momento de forma remota. Será possível observar o gráfico em tempo real. Foi criado também uma instância (EC2) e um banco de dados (mySQL) utilizando os serviços Amazon Web Services (AWS). Para que essa rede funcionasse da maneira adequada para o projeto, nela, foi instalado o servidor Apache, protocolo MQTT e a ferramenta Node-red, que será fundamental para a comunicação. Todo esse processo pode ser melhor entendido no diagrama de imagens a seguir:

O Esp32 envia o sinal dos sensores para oque envia para o   que enviará para o 

2. Fundamentação Teórica

Segundo Neto, J., Neto R. e Macagnan (2016), a forma com que estão sendo utilizados os recursos naturais do planeta e os processos que se efetuam para converter esses recursos em bens de consumo estão causando grandes danos ao ecossistema. Devido a esse fator, as tomadas de decisões políticas, econômicas e sociais devem levar em conta os temas ambientais. Ressalta-se, também, que a energia é o que move o mundo, e o constante aumento da demanda energética é uma das questões que mais preocupa os governos e a sociedade. Dessa forma é necessário encontrar novos processos que melhorem o aproveitamento deste recurso.

 Dias, Lima e Rodrigues (2016) alegam que a sociedade moderna fica a cada dia ainda mais dependente do abastecimento de energia elétrica, pois é por meio dela que realizamos trabalho, produzimos, desenvolvemos e concedemos bem-estar e conforto aos nossos dias. É importante enfatizar também que 80% da energia produzida no mundo está ligada a queima de combustíveis fósseis, o que contribui para o aquecimento global e para a destruição da camada de ozônio, causando um imenso prejuízo ao meio ambiente e fazendo-se cada vez mais necessário o trabalho para buscar um desenvolvimento energético mais sustentável para o planeta.

Lopes (2009) afirma que ao se desenvolver em sociedade, as pessoas aumentaram o seu nível de conforto e a sua longevidade, isso devido a diversos fatores, como, por exemplo, o avanço da agricultura e da medicina. Entretanto isso acabou resultando no aumento da densidade populacional do planeta, o que eleva a busca e a disputa por recursos energéticos, causando impactos ambientais que, paradoxalmente, vem diminuindo a qualidade de vida, principalmente em alguns grupos isolados. Lopes (2009) também esclarece que quando olhamos para comunidades isoladas, o planejamento energético feito nessas localidades geralmente objetiva somente encarregar-se da demanda de energia elétrica residencial. Entretanto, se colocarmos em pauta a baixa renda dessas famílias, entende-se que a energia elétrica deveria ser utilizada de outras formas, como, por exemplo, para a execução de atividades produtivas, com o intuito de impulsionar o desenvolvimento socioeconômico dessas comunidades.

Considerando esses argumentos, entende-se que é necessário a utilização de meios alternativos para a produção de energia elétrica, tendo em vista a sustentabilidade e a preservação do meio ambiente. Devemos também trabalhar para a ampliação do acesso a formas de energia mais baratas e que sejam verdadeiramente sustentáveis.

Nessa mesma linha de raciocínio, Júnior (2012) ressalta que a utilização da energia elétrica em aparelhos residenciais, os quais permitem maior praticidade e conforto às nossas vidas, acaba nos tornando cada vez mais dependentes dela. Fato que somado ao aumento populacional gera uma demanda cada vez maior de energia elétrica, resultando no aumento de seu preço. Declara-se também que o fluxo de energia elétrica para as grandes cidades é significativo e que os grandes gargalos energéticos se encontram nesse ambiente. Dessa forma, é importante o estudo do ambiente urbano como uma fonte potencial de economia, para que assim possa desenvolver-se a regeneração de energia nessas localidades.

Dessa forma, ao estudar outras maneiras de produzir energia elétrica cria-se uma alternativa à energia produzida pelas concessionárias, eliminando, assim, a necessidade e o custo de transporte dessa energia, uma vez que será gerada próximo aos centros consumidores. Essa produção causa uma redução da demanda por energia elétrica que provém de hidrelétricas, o que acarreta a diminuição do seu preço. Além disso, atualmente milhares de pessoas buscam por uma vida mais saudável, o que as fazem frequentar academias esportivas. Nesse aspecto, a energia que as pessoas gastam nessas academias é perdida  no ambiente em forma de calor, entretanto, boa parte dessa energia pode ser recuperada por bicicletas ergométricas, pedaleiras ou elípticos. (JÚNIOR, 2012).

3. DESENVOLVIMENTO

Foram realizadas as atividades que haviam sido planejadas para o projeto. Foi realizado o monitoramento da Tensão e da Corrente, esses dados foram lidos pelo Esp32. Para continuidade do trabalho, foi criada uma instancia(EC2) e um banco de dados(mySQL) utilizando os serviços da Amazon Web Services(AWS), nessa instancia foi instalado o servidor Apache, protocolo MQTT e a ferramenta Node-red. Nesse banco de dados foi armazenado os dados coletados pelo Esp32. Foi desenvolvida uma programação na ferramenta Node-RED, conforme visto na figura 1, para coletar os dados do Esp32 e armazena-los no banco de dados. 

Posteriormente, foi instaladaa a extensão Dashboard no Node-red para que os dados armazenados ficassem de uma maneira apresentável para o usuário final (forma gráfica e em tabela). Os dados presentes no Dashboard podem ser vistos nas figuras 2 e 3.

Figura 1. Programação desenvolvida no Node-RED

Figura 2. Dashboard.

Figura 3. Dashboard (Gráfico do banco de dados).

Na figura 4 a seguir é possível ver como foi realizada a montagem do ESp 32.

Figura 4. Esp32.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

DIAS, L. R.; LIMA, G. B., RODRIGUES, D. B. Sistema de geração de energia elétrica a partir de uma bicicleta ergométrica. In: Conferência de Estudos em Engenharia Elétrica, 14., 2016. Anais eletrônicos... Uberlândia: UFU, 2016. Disponível em: . Acesso em: 15 jan. 2021.

JÚNIOR, C. A. C. Cidades sustentáveis: análise comparativa com cidades contemporâneas. 2012. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) – Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, 2012.

NI LABVIEW. Versão 18.0. [S.l.]: National Instruments, 2018. 1. CD.

LOPES, D. G. O impacto da energia elétrica proveniente do reformador de etanol e célula a combustível: cenário para a promoção do desenvolvimento socioambiental da comunidade “Pico do Amor”/MT. 2009. 96 f. Dissertação (Mestrado em Planejamentos de Sistemas Energéticos) – Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2009.

MACAGNAN, A. L. ; NETO, J. A. R.; NETO. R. A. Determinação da eficiência energética da tração humana na geração de energia elétrica através de uma bicicleta ergométrica. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.

[ID:20] Autor:Henrique Nascimento da Silva - Criado em: 2021-04-27 01:03:53 - [ Compartilhar ]

O objetivo geral do trabalho é desenvolver um sistema de monitoramento sem interrupções utilizando um sensor ultrassônico para medir a distância entre a água do rio e a ponte, dessa forma determinando o nível do rio, esses dados serão enviados para uma gateway via rede LoRaWAN. A gateway localizada no IFSP Campus Catanduva enviará os dados para clound. Com esses dados será desenvolvido um dashboard para que o usuário consiga ter mais clareza na interpretação. O dispositivo contará com um sistema de alimentação contínua, baseado em um painel fotovoltaico ligado a um controlador de carga e uma bateria. A placa irá carregar a bateria nos horários de exposição ao sol, por outro lado, a bateria garantirá que o sistema continue atuando fora da incidência solar. Através disso, contribuir para a cidade de Catanduva, com o propósito de resolver os problemas da comunidade em relação a enchentes.

Após a instalação do circuito na ponte do rio, os dados do nivel serão enviados via LoRa para o segundo microcontrolador

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Para continuidade do trabalho, foi criada uma instancia(EC2) e um banco de dados(mySQL) utilizando os serviços da Amazon Web Services(AWS), nessa instancia foi instalado o servidor Apache, protocolo MQTT e a ferramenta Node-red, que sera de extrema importância para o interligamento de todos os recursos do trabalho. Inicialmente a programação foi desenvolvida para o envio por protocolo MQTT para o node-red, ja dentro do node, também é feito a instalação da extensão MQTT, de uma maneira intuitiva e simples, os dados vindos do esp32 serão conectados ao banco de dados mySQL, as imagens a seguir ilustram o processo.

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Com os dados armazenados no banco de dados, a extensão Dashboard é instalada no Node-red para que os dados armazenados fiquem em uma maneira apresentavel para o usuário.

A imagem a seguir mostra o esquema completo do projeto feito.

Figura 1. Node-Red.

Fonte: Proprio autor. 

A visualização do usuario ficara como na imagem a seguir.

Figura 2. Dashboard.

Fonte: Próprio autor. 

O resultado esperado é a montagem de um protótipo de leitura de nível do rio, e sua comunicação através de telemetria por meio de radiofrequência entre um ponto de ensaio e o campus IFSP Catanduva. Utilizar tal equipamento em condições reais de monitoramento em tempo real do nível do rio São Domingos em um trecho próximo a unidade escolar, difundido o uso de tecnologia IOT na prevenção de possíveis enchentes.

[ID:19] Autor:Claudio Oliveira da Silva Junior - Criado em: 2021-04-27 01:01:44 - [ Compartilhar ]

O projeto consiste na elaboração de um sistema de dosagem para sólidos, com o intuito de facilitar e agilizar um processo de produção. Essa máquina tem a função de dosar e envasar terra vegetal em embalagem plástica. Pretende-se por meio deste equipamento, obter uma linha de produção onde o produto ofereça qualidade e satisfação ao consumidor.

O material a ser dosado deve ser depositado no reservatório, após uma embalagem plástica é posicionada no funil de saída, logo o sensor de umidade realiza a leitura, em seguida o sensor Strain Gauge realiza a leitura da compressão e emite um sinal de tensão proporcional em milivolts, que é amplificado pelo Módulo Conversor  HX711, o controle será realizado por meio do microcontrolador ESP32  que possui um módulo  WI-FI integrado,  realizando a  comunicação através do  protocolo MQTT, posteriormente, mostra-se o peso e a porcentagem de umidade da matéria na Dashboard, desenvolvido na plataforma Node-RED®. Por conseguinte, ao acionar o botão, fecha o contato que é recebido pelo ESP32, acionando o módulo relé, este por sua vez liga a válvula solenoide que comanda o pistão a avançar. Esse movimento fecha a primeira porta de dosagem e abre a segunda liberando o material pelo funil de saída. O ESP32 comanda que após o envase, o cilindro retorne e a de saída se fecha, reiniciando o ciclo. O número de ciclos será determinado de acordo com a quantidade de matéria requerida.   A Figura 1, mostra o diagrama esquemático para o sensor de umidade.

Figura 1 - Diagrama sensor de umidade

           A Figura 2, mostra o diagrama esquemático para o sensor de Straing Gauge.

Figura 2 – Diagrama sensor Straing Gauge

Diante disso, através de um servidor Web, onde a leitura e o controle de dados são realizados de forma remota. Pretende-se fazer a aquisição dos dados dos sensores e armazenar no banco de dados MYSQL implementado no sistema operacional Ubuntu, alocado em uma instância EC2 na plataforma de computação em nuvem aws da  Amazon®. Como mostra a Figura 3.

                                                                                                                                                     Figura 3 – Diagrama servidor web

O desenvolvimento propõe-se analisar como dispositivos de baixo custo, podem ser eficientes na automação de processos. A partir do estudo, nota-se que a IoT promove um monitoramento eficaz das variáveis do processo, com objetos de interface intuitivos facilitando a interação do operador. A Figura 4, visualiza-se a vista isométrica do protótipo.

Figura 4 - Protótipo do Sistema.

Fonte: Nathan Briga

[ID:17] Autor:Nathan Pitelli Briga - Criado em: 2021-04-27 00:59:58 - [ Compartilhar ]

Com as contínuas constatações de fraudes relacionadas às bombas de combustíveis durante os últimos anos, torna-se cada vez mais preciso a elaboração de medidores mais confiáveis e precisos que ajudam o condutor a ter mais controle de seu consumo tanto quanto gasto referente a combustíveis. Considerando que a maioria dos veículos automotivos no mercado possuem medidores imprecisos e que não esclarecem fielmente e precisamente a quantidade de combustível restante no tanque ao condutor, o presente projeto tem como objetivo monitorar o nível de combustível presente no tanque de forma digital, ilustrando exatamente a quantidade restante para o usuário, além de avisar por meio de um sinal de luz quando o nível chegar a reserva e também mostrar o consumo em tempo real, tudo por meio de uma página web.  

Ao passar dos anos com a evolução da tecnologia, diversos parâmetros pertinentes aos automóveis começaram a serem obtidos e expostos ao condutor de uma forma muito confiável e exata, o que parece não o correr quando o assunto é a medição do nível de combustível presente nos tanques que, mesmo passando por algumas melhorias, ainda continua apresentando constantes falhas na leitura e exibição do combustível. Sabendo desse detalhe, muitos proprietários de postos de combustíveis no Brasil têm aproveitado a falta de confiabilidade que o  medidor possui para, de certa forma, prejudicar seus clientes, adulterando as suas respectivas bombas de combustíveis, que passam a marcar quantidades maiores que a realmente abastecida no veículo, enganando assim o consumidor. 

Por essas razões o objetivo desse projeto é desenvolver um sistema digital de medição de combustível utilizando um baixo custo e que entregue uma medição confiável e eficiente ao condutor, permitindo assim seu correto monitoramento e gerenciamento da quantidade de combustível presente em seu veículo.  Dessa forma o sistema terá a função de apontar a quantidade de combustível que foi injetada no tanque logo após o abastecimento, funcionando como um dispositivo de comparação com fins de proteger o consumidor e evitar ações fraudulentas.

A leitura do nível será realizada por meio de um módulo ultrassônico HC-SR04 e o monitoramento será efetuado por um microcontrolador ESP32, que possui integrado ao seu chip um módulo wi-fi e um módulo bluetooth para comunicação. Assim sendo, será utilizada a comunicação wi-fi do ESP32 para empreender a comunicação por meio do protocolo de mensagens MQTT.

A partir da aquisição dos dados é necessário que haja um sistema que possa armazenar tais dados como também os transmitir  ao condutor em tempo real. Desse modo foi preciso a criação de um servidor web para hospedar os dados que serão enviados do ESP32 pelo protocolo MQTT. Para o presente projeto foi escolhido o servidor AWS (Amazon Web Service) que oferece serviços de computação em nuvem gratuitamente para os usuários.Com o servidor ativo, é gerado um IP público que foi utilizado para hospedar uma página web que apresenta os dados obtidos em tempo real, funcionando como um sistema supervisório.   

Dentro do servidor criado foi necessário a instalação do protocolo de comunicação MQTT como também a geração de um banco de dados para guardar todas as informações vindas do sensor. Para o projeto foi escolhido o sistema de gerenciamento para banco de dados MySQL que é fornecido pela Oracle Corporation. Com esse sistema ativo, foi possível gravar os dados enviados pelo MQTT em nuvem, não necessitando dessa forma de um hardware específico para armazenamento. 

Como o protocolo MQTT requer um mediador (broker) para gerir as publicações entre os dispositivos, foi exigido a utilização de uma ferramenta que fosse capaz de ler os dados enviados ao broker como também de mostrar os valores para o usuário. Sendo assim foi escolhido a plataforma Node-RED de desenvolvimento baseada em fluxo para programação visual, criada originalmente pela IBM. Por meio do Node-RED pode-se elaborar um sistema supervisório (dashboard) totalmente visual e intuitivo que permite conectar todos os dispositivos e mostrar ao condutor todas as informações contidas no servidor web.   

Para a conclusão das etapas descritas até então foram seguidos os passos que são relatados a seguir: 

• Inicialmente foi criado uma instância na Amazon (AWS), utilizando este link: https://docs.aws.amazon.com/pt_br/AmazonRDS/latest/UserGuide/CHAP_Tutorials.WebServerDB.CreateWebServer.html;
• Após a criação da instância EC2, na mesma foi necessário a instalação do Linux (com kernel Ubuntu), do web server Apache e do banco de dados Mysql/PHP. Para esta etapa foi seguido o tutorial apresentado no seguinte link: https://www.digitalocean.com/community/tutorials/how-to-install-linux-apache-mysql-php-lamp-stack-on-ubuntu-20-04-pt;
• Nesta instância também foi necessário a instalação do MQTT, a qual foi feita seguindo o tutorial deste outro link: https://www.vultr.com/docs/how-to-install-mosquitto-mqtt-broker-server-on-ubuntu-16-04;
• A instalação da plataforma Node-Red também foi executada na instância EC2, seguindo o tutorial apresentado neste blog Sistemas Embarcados. Durante esta etapa também foi criado uma senha para proteger os flows de progaramação na plataforma.
• Por fim foi criado um Domain Name System (DNS), no site https://www.duckdns.org/, seguindo os passos descritos neste mesmo blog Sistemas Embarcados.

[ID:16] Autor:Guilherme Henrique da Cunha - Criado em: 2021-04-27 00:59:03 - [ Compartilhar ]

1. Fundamentação teórica

A área territorial referente à produção agrícola representa um percentual inferior a 20% do total disponível. Em função desse baixo percentual direcionado a produção tradicional, a procura por novos métodos de produção cresce constantemente. Com o objetivode diminuir a dependência do cultivo com o solo, aplicam-se métodos alternativos, como por exemplo a produção hidropônica (NETO;BARRETO, 2012).

A produção hidropônica confere vantagens aos produtores, já que promovem a facilidade no manejo da cultura,aproveitamento dos insumos, controle das condições ambientes, além de possibilitar a produção durante todo o ano (ANTÔNIO, 2004).

O sistema de produção hidropônico, ao ser comparado a métodos de cultivo tradicionais, apresenta redução na quantidade de água e agrotóxicos aplicados, eficiência na produção e maior praticidade para o trabalho manual (DRAGO, 2017).

No Brasil, destacam-se os cultivos hidropônicos baseados no sistema NFT (Fluxo Laminar de Nutrientes). Esse sistemaé composto por um reservatório, um conjunto de bombeamento com sistema de retorno da solução nutritiva e canais de cultivo para posicionamento das plantas. A solução nutritiva circula por meio dos canais, e esse fluxo irriga as raízes das plantas (COSTA, 2009).Em função da acessibilidade e facilidade na implantação e produção, o sistema NFT apresenta ampla aplicação comercial (FELTIM, 2009). A figura 1 representa o sistema NFT para cultivo. 

Figura 1. Sistema hidropônico NFT.

Fonte: Hidrogood, 2019. 

Para monitorar a solução nutritiva e as outras variáveis que interferem no desenvolvimento da produção hidropônica,aplicam-sesistemas eletrônicosquecontribuempara o aumento da produtividade e redução do custo da produção (DOMINGOS, 2019).

A automação da produção hidropônica dispensa vigilância presencial periódicae promove controle e monitoramento dos parâmetros fundamentais para o desenvolvimento do cultivo, como os fatores que influenciam a solução nutritiva (pH, temperaturae condutividade elétrica) e as variáveis provenientes do meio em que a estrutura está localizada (temperatura, umidade e luminosidade) (NETO, 2015).

Com o objetivo de estabelecer as condições necessarías para o desenvolvimento da planta, deve-se avaliar e monitorar constantemente os parâmentros relacionados a solução nutritiva, como o pH, a condutividade elétrica e a temperatura (JUNIOR; FERREIRA; CANATO, 2020). O pH de uma solução nutritiva, em um cultivo de alfaces, deve permanecer na faixa de 6,0 a 6,5, a concentração avaliada pela condutividade elétrica deve estar entre 1,5 mS/cm a 2,5 mS/cm e a temperatura da solução deve manter na faixa de 20°C a 25°C (EMBRAPA, 2000). 

Para monitorar o pH de uma solução nutritiva, pode-se aplicar o sensor pH 4502 C, já que o instrumento apresenta uma faixa de leitura adequada com a necessidade do cultivo de alface. O sensor é composto por dois eletrodos, um de referênciae o outro indicador de vidro. Os eletrodos são combinados em somente uma ponta de prova para realizar a medição (BARON, 2019). A medição do pH de uma amostra está relacionada a diferença de potencial obtida por meio das diferentes concentrações no eletrodo indicador de vidro e na solução (BARON, 2019). A figura 2 representa o sensor pH 4502 C com o eletrodo de medição. 

Figura 2. Sensor pH 4502C + eletrodo.

Fonte: DR Robot, 2016.

Para monitorar a condutividade elétrica de uma solução nutritiva, pode-se aplicar o sensor KS 0429, já que o instrumento demonstra uma faixa de operação adequada com a solicitada para um cultivo de alface. A condutividade elétrica é a capacidade que uma solução apresenta de conduzir corrente elétrica em função dos íons dissolvidos (BARON, 2019). Em uma solução, o fluxo de corrente ocorre em função do deslocamento dos íons formados pela diluição de um sólido, que resulta em cargas elétricas opostas (BARON, 2019). Os íons na solução influenciam o fluxo de corrente que se desloca entre os dois eletrodos do sensor de condutividade elétrica. A medição é feita mergulhando os eletrodos na solução, que encontram-se em uma única ponta de prova, com o objetivo de monitora a condutividade elétrica (BARON, 2019). A figura 3 demonstra o sensor KS 0429 com o eletródo de medição. 

Figura 3. Sensor KS 0429 + eletrodo. 

Fonte: KeyeStudio, 2021.

Para monitorar a temperatura da solução, pode-se aplicar o sensor DS18B20, por apresentar uma ampla faixa de medição que atende a necessidade do cultivo de alface. A temperatura da solução influencia diretamente a região radicular da cultura, já que temperaturas superiores a 27 °C podem prejudicar o processo fotossintético, o teor de água nas folhas, a taxa de expansão foliar e o crescimento da raiz (BREMANKAMP et. al, 2012). A figura 4 representa o sensor DS18B20. 

Figura 4. Sensor DS18B20.

Fonte: Dallas Semiconductor, [2000?].

O controle e monitoramento de um cultivo hidropônico pode ser realizado por meio de sistemas automatizados com aplicação de sensores e atuadores (SOUZA, et. al, 2016).Pode-se ainda agregar aplicativos desenvolvidos para dispositivos móveis que permitam monitorar e auxiliar a produção hidropônica  (VIDI, 2019). A comunicação entre sistemas eletrônicos e interfaces gráficas pode ser aplicada para o controle de uma produção hidropônica (ANTONIOLLI, 2019). Essa transmissão de dados está relacionada ao conceito de IoT (Internet das Coisas), e refere-se a ferramentas que possibilitam o acesso remoto, em conjunto com o fornecimentodeinformações em tempo real (ANTONIOLLI, 2019). Pretende-se monitorar os parâmetros que interferem no desenvolvimento das plantas por meio de sensores. O controle e monitoramento pode ser feito meio do Esp 32. A figura 5 representa o Esp 32. 

Figura 5. Esp 32. 

Fonte: Amazon, 2020.

2. Objetivo Geral

O objetivo geral do projeto é desenvolver um sistema de monitoramento de uma horta hidropônica por meio do Esp32 e da interface desenvolvida no Node-Red.

2.1 Objetivos Específicos

O projeto tem como objetivos específicos:

Definir e estudar sensores/atuadores de baixo custo disponíveis e adequados para o sistema hidropônico;

Estudar o Esp 32.

3. Materiais e Métodos

Atividade: Revisão bibliográfica. - Materiais/Métodos: Scielo, Portal de Periódicos Capes, Scholar Google, etc.;

Atividade: Definir e avaliar os componentes eletrônicos (sensores, atuadores, conversor AD, bomba d’água) de baixo custo. - Materiais/Métodos: Scielo, Portal de Periódicos Capes, Scholar Google, etc.;

Atividade: Definir e avaliar o Esp32. - Materiais/Métodos: Scielo, Portal de Periódicos Capes, Scholar Google, etc.;

Atividade: Instalar os componentes eletrônicos;

Atividade: Desenvolver a programação. - Materiais/Métodos: Visual Code, Node-Red, Arduino.

4. Resultados

Para o desenvolvimento do projeto aplicado para máteria de sistemas embarcados, foi realizado a comunicação dos sensores responsáveis pela leitura das grandezas relacionadas a solução nutritiva (pH, condutividade elétrica e temperatura) com a placa ESP32. Para visualizar dos dados lidos pelos sensores, foi elaborado um dashboard por meio da ferramenta Node-Red. Foi utilizado também o editor de código-fonte Visual Code para elaborar a programação, bem como uma máquina virtual, para possibilitar a comunicação. A figura 6 representa o desenvolvimento da interface pelo Node-Red. 

Figura 6. Desevolvimento dashboard para sensores. 

Fonte: Próprio autor. 

A figura 7 representa o dashboard desenvolvido com os dados de monitoramento da solução nutritiva da horta hidropônica. Na interface, pode-se observar os valores de temperatura da solução, pH e condutividade elétrica ao longo do tempo, e o valor lido instantaneamente pelo Esp32.

Figura 7. Dashboard Node-Red.

Fonte: Próprio autor.

5. Referências

ANTONIOLLI, A.Sistema de monitoramento automatizado para controle de qualidade de água em sistema aquapônico.2019.Trabalho de Conclusão de Curso(Bachareladoem Engenharia de Computação e Informação) -Universidade do Vale do Taquari, Lajeado, 2019.

ANTONIO, I. C.; ARAÚJO, J. A. C. Perfil horizontal da temperatura diurna em cultivo de alface, no sistema de hidroponia NFT, em Jaboticabal (SP).Científica, v.32,n. 1,p.30-34, 2004. Disponível em: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/191676/1/306-8-Cientifica-pg-30-34.pdf

BARON, L. C. Avaliação da viabilidade técnica de dispositivos de baixo custo para automação de um sistema hidropônico NFT. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura) - Universidade Estadual do Oeste Paulista, Cascavel, 2019. 

BREMENKAMP, D. M. et. al. Efeito da temperatura da solução nutritiva no crescimento da alface (Lactuca sativa L.) em hidroponia. Horticultura Brasileira, v. 30, n. 2, p. 596-604, jul. 2012. Disponível em: http://www.abhorticultura.com.br/EventosX/Trabalhos/EV_6/A5373_Comp.pdf. Acesso em: 12 mai. 2021. 

COSTA, E.; LEAL, P. A. M. Produção de alface hidropônica em três ambientes de cultivo.Engenharia Agrícola,v. 29,n. 3,p.358-369,jul./set. 2009. Disponível em: https://www.scielo.br/pdf/eagri/v29n3/a03v29n3.pdf

DOMINGOS, A. S. Sistema de monitoramento de cultivo hidropônico.Orientador: Odilson Tadeu Valle. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso(Bacharelado em Engenharia de Telecomunicações) -Instituto Federalde Santa Cataria, São José, 2019.

DRAGO, A. Z. PENA, J. G. C. Estudo e desenvolvimento de um sistema automático para cultivo de hortaliças pelo sistema hidropônico através de controleembarcado.Esfera Acadêmica Tecnologia,v. 2,n. 2,p.25-28, 2017. Disponível em:https://multivix.edu.br/wp-content/uploads/2018/10/revista-esfera-tecnologia-v02-n02-artigo-02.pdf

EMBRAPA. Circular Técnica: Principios de Hidroponia. Brasília: [s.n.], 2000. 

FELTRIM, A. L. et al. Produção de alface americana em solo e em hidroponia no inverno e verão, em Jaboticabal, SP.Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental,v. 9,n. 4,p. 505-509,mai.2005. Disponível em:https://www.scielo.br/pdf/rbeaa/v9n4/v9n4a10.pdf

NETO, A. J. et al. Monitoramento de um circuito hidropônico através de um circuito de automação e controle.Ciência exatas e tecnológicas,v. 3,n. 1,p. 105-116, nov. 2015. Disponível em: https://periodicos.set.edu.br/fitsexatas/article/view/2644/1534

NETO, E. B., BARRETO, L. P. As técnicas de hidroponia.Anais da Academia Pernambucana de Ciência Agronômica, v. 8-9, p. 107-137, 2011-2012. Disponível em: https://core.ac.uk/download/pdf/228884069.pdf

OHSE, S. et al. Qualidade de cultivares de alface produzidos em hidroponia. Scientia Agrícola, v.58, n.1, p.181-185, jan./mar. 2001. Disponível em: https://www.scielo.br/pdf/sa/v58n1/a27v58n1.pdf

OLIVEIRA, F. P. Desenvolvimento de aplicativos nativos Android e IOS para restaurante universitário da UFRJ.2018. Trabalho de Conclusão de Curso(Bachareladoem Engenharia da Computação) -UniversidadeFederal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018.

SOUZA, A. S. et. al. Horta hidropônica automatizada por microcontrolador. In: MOSTRA NACIONAL DE ROBÓTICA, 6., 2016, Bahia. Anais eletrônicos[...]. Bahia: MNB, 2016. Disponível em: http://sistemaolimpo.org/midias/uploads/041a39b02a1a5bb1d271f19551ba9396.pdf.

VIDI, A. F. Megapônico:automação de estufa agrícola para plantio hidropônico controlada por aplicativo. Revista Científica Semana Acadêmica,v.1, n.167, p.1-18, mai. 2019. Disponível em: https://semanaacademica.com.br/system/files/artigos/artigo_final_tcc_ii_corrigido_1_0.pdf

[ID:15] Autor:Raquel Carvalho Viana - Criado em: 2021-04-27 00:57:49 - [ Compartilhar ]

O sensor escolhido para esse projeto foi o sensor de temperatura ds18b20, a escolha desse sensor foi devido sua fácil aplicabilidade e baixo custo, além de ser comercializado já encapsulado e vedado.  

  
                 Sensor de temperatura Ds18b20

Após a escolha do sensor alguns objetivos foram traçados e cumpridos conforme o desenvolvimento do projeto:

• Criação de uma instância EC2 (Linux), utilizando os serviços da Amazon Web (AWS)
• Instalação do Apache na instância, que permitiu que nossa instância fosse acessada por uma página Web.
• Instalação do PhP e MySQL na instância.
• Criação e configuração de um banco de dados (RDS) utilizando novamente os serviços da Amazon Web.
• Instalalação da ferramenta do Nod-Red em nossa Instância Ec2.
• Aplicação do protocolo de mensagens MQTT, para comunicação do Nod-red com o microcontrolador Esp-32.
• Configuração mais detalhada das ferramentas do Nod-Red, aplicação dos valores recebidos do sensor em gráficos.
• Incorporar o MySQL dentro do Nod-Red, e fazer com que os dados recebidos sejam enviados ao banco de dados criado anteriormente.
• Configuração final do Nod-Red e circuito físico e apresentação do projeto.

Observação: Foi utilizado o VIsual Code para implementação das ferramentas na instância.
pós cumprir todos os objetivos listados e utilizando todas as ferramentas indicadas pelo professor, foi possível realizar o monitoramento do sensor de temperatura através de uma página Web. O esquemático de comunicação está representado na figura abaixo.

Caminho dos dados enviados pelo sensor até chegar no Nod-Red.

Backend do Nod-Red

Dashboard desenvolvido para o monitoramento de temperatura


 

[ID:14] Autor:Pedro Fusco Vieira - Criado em: 2021-04-27 00:56:54 - [ Compartilhar ]

Desenvolver um computador de bordo e rastreador para carros antigos com conxão GSM para monitoramento e bloqueio remoto, dotado de display para visualização onboard

ESP 32, sensores diversos, módulo GPS, display e módulo GSM. Aquisitar dados através do ESP e exibir em display. Enviar, via GSM, quando solicitado por mesagem de SMS, a localização do veículo e permitir o bloqueio da ignição do mesmo por uso de SMS

Um protótipo sólido para continuar os estudos de viabilidade de torná-lo um produto comercial com aplicação geral em carros antigos, carburados e com custo acessível para colecionadores mesmo de modelos mais simples comos Fusca, Escort, Monza e outros.

[ID:13] Autor:Gabriel Della Libera Murari - Criado em: 2021-04-27 00:55:46 - [ Compartilhar ]

O presente projeto tem como objetivo a aquisição de dados de um motor carburado por meio de sensores para acesso remoto para encontrar e/ou previnir possiveis falhas, facilitando a regulagem e manutenção do veículo com o intuito de trazer uma tecnologia mais atual para veículos mais antigos. Com relação a hardware e software, serão usados:

-ESP32 – Programado com Arduíno IDE;
-Servidor de hospedagem + nome de domínio;
-Script PHP para inserção de dados no MySQLe exibição em uma página web;
-Banco de dados MySQL;
-Utilização do software Node RED.

Os dados serão coletados utilizando o ESP32 (Figura 1) e armazenados em uma database.

                                                                                   Figura 1.

Estes dados serão representados em um site programado no software Node RED, esta programação pode ser observada na figura 2 abaixo. 

                                                                                Figura 2.

Neste site terão graficos, para analize mais detalhada, e medidores, para leitura em tempo real, como demosntrado no exemplo da figura 3. Também pode ser visto nessa figura o botão para corte de ignição como sistema de segurança anti-furto e um indicador mostrando se ele esta ativo ou não, assim como o led para indicar se o motor esta ligado ou não.

                                                                               Figura 3.

[ID:12] Autor:Nicolas Moreira Vanigli - Criado em: 2021-04-27 00:54:38 - [ Compartilhar ]

Veículos elétricos têm entrado no mercado automotivo brasileiro de maneira significativa na última década, e seu impacto, desde então, se tornou alvo de diversas pesquisas que visam entender como o crescimento desse setor se dará no futuro com essas mudanças. No entanto, para que a substituição de veículos convencionais e a adoção em massa de elétricos ocorra de fato no país, são necessárias melhorias na infraestrutura, como no setores de rede elétrica e de recarga veicular. Assim, estudos sobre como facilitar a introdução dessa tecnologia se fazem necessários. É nesse escopo que se encaixa o presente projeto.

Esse trabalho, assim, propõe elaborar um aplicativo de mapeamento de eletropostos que auxilie os motoristas de veículos elétricos a traçar rotas para o posto de recarga mais próximo.

Para realizar o projeto, os objetivos específicos definidos envolvem:

• Criar um servidor e página web a partir de uma instância EC2 do AWS Service e ferramentas como o Node-RED
• Mapear pontos de recarga para veículos elétricos em São Paulo, como a casa do proprietário de veículo e outros eletropostos utilizando a API do Google;
• Simular a localização do veículo por meio de coordenadas de GPS obtidas com um ESP32 e com um módulo GY-NEO6MV2;
• Obter dados de autonomia do veículo simulado, de forma a se saber quantos quilômetros o veículo ainda consegue percorrer com eletricidade antes de a bateria descarregar;
• Traçar rotas para os postos mais próximos da localização atual do veículo;
• Verificar até qual posto o veículo consegue chegar com a energia que lhe resta.

Esse trabalho é um complemento ao TCC de Julia Maria Massareli sobre "Veículos elétricos no Brasil: tecnologias aplicadas, demanda energética e impactos ambientais".

Figura - Exemplo de eletroposto em São Paulo

Fonte: https://cosol.com.br/blog/novo-eletroposto-para-recarga-de-veiculos-instalado-em-sp

[ID:11] Autor:Julia Maria Massareli Costa - Criado em: 2021-04-27 00:53:27 - [ Compartilhar ]

Introdução

Cresce a cada ano, no Brasil, a quantidade de animais de estimação. Segundo o IBGE, em 2013, esse número alcançava em torno 132,4 milhões, dos quais 52,2 milhões representavam a população de cães e 22,1 milhões, a de gatos. Atualmente, os animais domésticos atingiram um novo estatuto cultural: estão cada vez mais “antropomorfizados”, são considerados membros da família e tratados, em muitos casos, como crianças, servindo como companhia e terapia para os humanos (PASTORI e MATOS, 2015). Entretanto, a rotina das famílias na sociedade contemporânea, na qual as pessoas estão cada vez mais atarefadas e, muitas vezes, necessitam passar um certo tempo ausentes de casa, tem feito com que os proprietários de animais domésticos sejam cada vez menos cuidadosos no que se diz respeito à alimentação de seus pets. Devido a isso, a saúde nutricional dos animais pode ser afetada pelo excesso ou falta de nutrientes em sua dieta, resultando em graves consequências, como patologias (obesidade e desnutrição) e suas complicações (ALVES, 2020).

Igualmente aos seres humanos, os animais necessitam de uma alimentação balanceada, variando de acordo com seu porte físico e espécie. Ela é de suma importância para que o animal tenha uma vida saudável, mas infelizmente essa questão pode ser negligenciada pelos donos dos pets. Muitas pessoas, por exemplo, oferecem comida destinada a seres humanos para seus animais de estimação, podendo acarretar doenças, devido à carência ou excesso de nutrientes. Segundo Grandjean (2006), outro erro comum que pode afetar também a saúde dos animais, é não estabelecer um limite na alimentação, oferecendo uma quantidade diária muito maior ou menor que a recomendada. Pois uma boa parte dos animais não possuem autocontrole e caso um limite não seja estabelecido, eles continuarão ingerindo alimento enquanto estiver ao seu alcance.

Diante de todos esses problemas, é possível ter como solução a tecnologia e a automação, mais especificamente, a automação residencial. Com a crescente utilização da automação em benefício da otimização das atividades humanas e, consequentemente, de tudo aquilo que o cerca, houve uma redução da maioria dos problemas do dia a dia que, antes, eram considerados irremediáveis (FIRMINO e MATEUS, 2020). Uma boa alternativa para amenizar e até mesmo resolver o problema da alimentação dos pets, seria a utilização de um dispositivo eletrônico e mecânico, capaz de fornecer e controlar, de forma balanceada, a quantidade de alimento adequada para o animal de estimação, de modo que o pet se alimente corretamente, sem excessos ou carências, que prejudiquem a sua saúde e qualidade de vida.

E esse dispositivo pode ser um alimentador controlado, ou  melhor, um alimentador automático. Com o avanço contínuo da tecnologia, esse tipo de dispositivo vem sendo cada vez mais utilizado pelos donos de pets, desde o mais simples, sem controle ou automação, até o totalmente automático. O uso de um alimentador pode fornecer, para o dono, a possiblidade de sair de casa sem grandes preocupações com a alimentação de seu pet e até realizar viagens curtas, dependendo do tipo de alimentador, além de também poder fornecer uma alimentação mais balanceada e saudável para o animal.

Objetivo Geral

Este trabalho tem com objetivo geral desenvolver um protótipo de um alimentador automático para pets controlado via aplicativo.

Objetivos Específicos

• Construir a estrutura do alimentador, com uma vasilha de ração e outra de água;
• Montar um circuito eletrônico para medição (sensores), controle (microcontrolador) e acionamento;
• Desenvolver um programa para medição, controle e acionamento.
• Desenvolver um aplicativo com uma interface, para que o usuário possa ter todas as informações e realizar as ações necessárias do alimentador.

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Figura 1. Exemplo de alimentador automático comercial.

Para o desenvolvimento deste projeto, será usado o microcontrolador ESP32-WROOM-32 (Figura 2) para o controle, sensor ultrassônico (Figura 3) para a medição e válvula solenoide para o acionamento (Figura 4). O ambiente de programação será o PlatformIO, funcionando como extensão do Visual Studio Code. E o controle será efetuado em uma página Web, feito por meio do NodeRED, com o protocolo MQTT. Na Figura 5 é visto uma montagem inicial do protótipo.

Figura 2.  Módulo do ESP32 DEVKIT V1.

Figura 3. Módulo Sensor Ultrassônico HC-SR04.

Figura 4. Válvula Solenoide 110V.

Figura 5. Protótipo inicial.

Além de uma leitura instatanea de nível na página Web, também foi utilizado um banco de dados (usando o RDS da Amazon) para armazenar e ter um histórico das leituras do sensor. Também foi implementado o FreeRTOS no firmware do ESP32, para ter várias funções da programação rodando em conjunto, sem conflitos ou problemas com tempo. Na Figura 6 temos a página Web do projeto.

Figura 6. Dashboard.

[ID:10] Autor:Gabriel Corradini da Cunha - Criado em: 2021-04-27 00:51:50 - [ Compartilhar ]

O presente projeto tem como objetivo o monitoramento diário, mensal e anual da vazão hídrica do Instituto Federal de São Paulo - Campus Catanduva, com a finalidade de monitorar possiveis irregularidade no gastos hídricos, assim demonstrando possiveís vazamentos em tempo real por meio de uma página web.

A leitura da vazão hídrica será realizada com um hidriometro elster m170-III com um sensor de efeito hall acoplado ao mesmo, a figura 1 ilustra o hidrometro.

Figura 1

O monitoramento foi realizado por meio do micro controlador ESP32, que possui integrado ao seu chip um modulo WIFI e um modulo bluetooth de comunicação. Utilizando o a comunicação WIFI, da ESP32, será feita comunicação com o protocolo de mensagens MQTT, como ilustra a figura 2.

Figura 2

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Para a comunicação com o MQTT foi necessário a criação de servidor web AWS para hospedar os dados, que seram enviados pela ESP para o MQTT, e apresenta-los publicamente na web, por meio de IP publico gerando também pela instancia AWS. Neste servidor foi necessário a instalação do MQTT e de um banco de dados, que no presente trabalho foi utilizado Mysql. Este banco de dados tem a função de salvar os dados enviados ao mqtt na nuvem, como ilustra figura 3.

Figura 3

Está comunicação foi desenvolvida por meio da plataforma Node-Red, que é uma ferramenta de desenvolvimento baseada em nós, ou em blocos, com o objetivo de conectar dispositivos de hardware, APIs, serviços online e ferramentas para o desenvolmento dos mesmo, como por exemplo são MQTT e Mysql. A figura 4 ilustra os blocos de comuincação, na plataforma Node-Red, entre o MQTT e Mysql.

Figura 4

Também no Node-Red foi desenvolvida uma página web para o monitoramento e armazenamento de um historico de consumo hídrico diario e anualmente. Para a execução das etapas descritas anteriormente foi seguido os seguintes passos, que seram relatados apartir de agora.

Inicialmente foi criado uma instancia na Amazon (AWS), utilizando este link: https://docs.aws.amazon.com/pt_br/AmazonRDS/latest/UserGuide/CHAP_Tutorials.WebServerDB.CreateWebServer.html

Após a criação da instancia EC2, na mesma foi necessário a instalação do Linux, com um kernel Ubunto, do web server Apacahe, o banco de dados Mysql e o PHP, nesta etapa foi seguido o tutorial apresentado no seguinte link: https://www.digitalocean.com/community/tutorials/how-to-install-linux-apache-mysql-php-lamp-stack-on-ubuntu-20-04-pt

Nesta instancia também foi necessário a instalação do MQTT, as mesma foi feita seguindo o tutorial deste outro link: https://www.vultr.com/docs/how-to-install-mosquitto-mqtt-broker-server-on-ubuntu-16-04

A instalação da plataforma Node-Red também foi executa na instancia EC2, seguindo o tutorial apresentado neste blog Sistemas Embarcados, nesta etapa também foi criado uma senha para os flow de progaramação da plataforma.

Após está etapa foi criado um Domain Name System (DNS), no site https://www.duckdns.org/, seguindo os passos descritos neste mesmo blog Sistemas Embarcados.

Outra etapa necessária para o desenvolvimento da dashboard de monitoramento, ainda no Mysql, foi a criação de um banco de dados (Database), dentro deste foram criadas diversas tabelas responsáveis por armazenar todos os dados recebidos do hidrômetro, sendo, respectivamente, um para receber os dados em geral, uma para cada hora do dia, de 0 horas até as 23 horas, outra para os dias da semana e outra para cada mês do ano.

Utilizando a plataforma Node-Red, como mencionado na figura 4, a tabela que recebe os dados em geral adquire as informações enviadas via o nó MQTT por meio de um nó INSERT, que utiliza a linguagem Mysql de inserção, que tem como função inserir os dados na tabela. Após está etapa a mesma tabela envia os dados para as tabelas de horas, por meio de um nó SELECT, neste nó foi utilizado uma linguagem Mysql para selecionar sempre o último dado recebido pela tabela geral. Em outra função estes dados coletados são somados durante a última hora e salvo na hora corresponde, ou seja, os dados são somados das 00:00 até as 00:59 e salvos na tabela da 01:00 hora. Este procedimento é feito em todas as horas do dia e salvos em cada uma das 24 tabelas que representam cada hora do dia.

Por meio desta mesma ideia os valores de cada dia da semana e de cada mês são salvos, ou seja, os dados volumétricos são somados por dias e por mês sendo salvos em cada dia e cada mês presente.

A partir desta etapa finalizada foi desenvolvido a parte de back-end  da dashboard, ou seja, o envio de dados das tabelas para a pagina de monitoramento, sendo assim para cada tabela foi criada uma programação com os nós SELECT, responsável por buscar os últimos dados, o nó Mysql, responsável por acessar o banco de dados e o nó Change que por sua vez é responsável por armazenar e enviar os dados para a dashboard. A figura 4 ilustra está programação.

Figura 4

Finalizado o back-end da página foi desenvolvida a parte do front-end da dashboard, ou seja, é a parte em que o usuário visualizará os gastos hídricos, a mesma foi construída por meio do nós, no Node-Red, http-responsive, que tem como função efetuar o GET da página responsável pelo acesso a página, outro nó é o template, que neste caso foram utilizado dois, um para o CSS, ou seja o estilo da página e outro para o HTML e JavaScript responsável pela criação em sí da página. A figura 5 ilutra os nós responsáveis pelo desenvolvimento da página.

Figura 5

A dashboard possui, como dito no começo deste trabalho, um gráfico por hora, outro semanal e outro mensal, os mesmo foram desenvolvidos com as linguagens de programação HTML, JavaScrpit e CSS style. Para isto foram utilizados códigos exemplos retirados dos sites descritos a seguir:

• Código fonte de exemplo para gráfico por hora: Basic column | Highcharts.com
• Código fonte de exemplo para os gráficos Semanal e Anual: Visualization: Column Chart  |  Charts  |  Google Developers

Com todas estas etapas concluídas temos a dashboard de monitoramento dos gastos hídricos do campus Catanduva pronta, como ilustra figura 6.

Figura 6

[ID:8] Autor:Luiz Carlos Ammirante Junior - Criado em: 2021-04-27 00:49:25 - [ Compartilhar ]