SISTEMA DE IRRIGAÇÃO AUTOMÁTICA CONTROLADA POR SMARTPHONE: 8 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAISCurso: Especialização em Arquitetura de Software Distribuído

Dati: 2017-10-26

Unidade: Praça da Liberdade

Disciplina: Internet das Coisas

Professore: Ilo Rivero

Alunos: Bruno Valgas ([email protected])

Dellan Hoffman P. Silva ([email protected])

Hebert Alves Ferreira ([email protected])

Jean Carlos Batista ([email protected])

Jeordane Batista ([email protected])

INTRODUZIONE

Come sarebbe se potessimo innaffiare le nostre piante sempre e ovunque? Con il progetto WaterPlant sarà possibile. Questo progetto è stato sviluppato con l'obiettivo di migliorare la praticità e la praticità di trattare questo essere così importante per il pianeta.

INTRODUZIONE

Como seria se pudéssemos aguar nossas plantas a qualquer hora e de qualquer lugar? Com o Projeto WaterPlant será possível. Este projeto foi desenvolvido visando melhorar a comodidade e a praticidade para tratar deste ser tão importante para o planeta.

FUNZIONAMENTO

O projeto foi desenvolvido para monitoramento de jardins, onde é possível efetuar a verificação do stado do solo, com relação a sua umidade. Sendo assim, por meio de parâmetros da umidode do solo é possível avaliar a necessidade de sua irrigação.

A placa envia informações para a API, armazenada na nuvem, que por sua vez é acessada pelo aplicativo mobile, que recebe e trata tais information. Desta forma aplicação mantem o usuário informado da situação do solo. O usuário em contato com aplicação poderá solicitar o irrigamento imediado do solo, esta informação é prevista per API que por sua vez se comunica com a placa per acionamento do device de irrigação.

Fase 1: COMPONENTI - DRAGONBOARD

DragonBoard 410C

Un DragonBoard 410C è un primo piano di desenvolvimento non basato su processore da série Qualcomm Snapdragon 400, contando con connessioni Wifi, Bluetooth e GPS in uno spazio vicino a una carta di credito, ed è caratterizzato da un alto livello di processore a 64 bit da Qualcomm funziona a 1.2GHz, con 1GB di memoria DDR3 533 MHz e 8GB di memoria di armamento (eMMC).

Prezzo: R$500 ~ R$750

Fase 2: COMPONENTI - BASE LINKER

Placa di espansione per mappatura e utilizzo delle porte, facilitando l'utilizzo dei sensori.

Fase 3: COMPONENTI - SENSORE

Sensor de Umidade do Solo

Questo sensore utilizza gli elettrodi per il passaggio di corrente a pelo solo e lê o nível de umidode por comparação com a resistência do potenciômetro do módulo do sensor. Quando o solo estiver seco, a sua resistência aumenta, dificultando a passagem de corrente. Com a absorção da água, a resistência do solo diminuisperindo a passagem de corrente entre os eletrodos e fechando, desta forma, o circuito. Dessa forma podemos definir quando o solo está molhado, ou quando está seco.

O módulo fornece tanto uma saída digital (D0), come uma saída analógica (A0). O sinal digital é ajustado para que tenha valor lógico 1 quando a umidode for maior do que um valor predefinido, ajustado através do potenciômetro presente no módulo.

Prezzo: R$6 ~ R$20.

Passaggio 4: DESENVOLVIMENTO COM WINDOWS 10 IOT CORE

Un'applicazione di sviluppo per rodar Dragonboard 410c per l'utilizzo di Windows 10 IoT Core.

O Windows 10 IoT Core è una piattaforma di sviluppo creata per facilitare una vita di sviluppatori in un'ora per programmare tutti i dispositivi. Com ele é possível desenvolver para várias placas existentes no mercado, bastando ter instalado no computador os seguintes itens(já em sequência de instalação, no caso de uso da Dragonboard):

• Visual Studio 2017 Community o qualsiasi altra versione (https://www.visualstudio.com/thank-you-downloading…);
• Strumento di aggiornamento di DragonBoard;
• Dashboard di Windows 10 IoT Core;
• Immagine DragonBoard Windows 10 IoT Core;
• modelli di progetto Windows IoT;

O processo completo per installazione e configurazione pode ser encontrado no seguinte link:

A proposito di installazione e configurazione conforme o tutorial da Microsoft basta creare un nuovo progetto su Visual Studio e tipo Background Application.

Per questo tutorial vamos disponibilizar o código finalzado da aplicação através do GitHub em

Toda a configuração do aplicativo está no arquivo StartupTask.cs na raiz do projeto, e vamos explicar abaixo parte a parte do código.

O método principal da aplicação é o Run() e seu código é o seguinte:

public void Run(IBackgroundTaskInstance taskInstance)

{ InitGPIO(); InitSPI(); _deferral = taskInstance. GetDeferral(); timer = ThreadPoolTimer. CreatePeriodicTimer(Timer_Tick, TimeSpan. FromMilliseconds(10000)); timer2 = ThreadPoolTimer. CreatePeriodicTimer(Timer_Tick2, TimeSpan. FromMilliseconds(10000)); }

Os métodos InitGPIO() e InitSPI() inicializam variáveis para serem utilizadas na nossa aplicação enquanto as variáveis timer e timer2 criam 2 timers para serem executados a cada quantidade de tempo, e neste case foram parametrizados 10 segundos(10 mil) para milisse timer. Para alterar esse tempo basta mudar estes valores nessa parte do código.

O Método InitGPIO() a seguir tem como função definir as configuraçõese do pino que ativa a válvula solenoide de água. Nesse exemplo de código para a Dragonboard o código do pino foi o 36.

privato void InitGPIO()

{ var gpio = GpioController. GetDefault(); if (gpio == null){ pin = null; Restituzione; } pin = gpio. OpenPin(36); if (pin == null){ return; } pin. Write(GpioPinValue. High); pin. SetDriveMode(GpioPinDriveMode. Output); }

Il metodo InitSPI() configura una porta SPI0 da Dragonboard.

Attività asincrona privata InitSPI()

{ prova { var settings = new SpiConnectionSettings(0); // Seleziona una porta SPI0 dalle impostazioni di DragonBoard. ClockFrequency = 500000; // Configura l'orologio del barramento SPI em 0.5MHz settings. Mode = SpiMode. Mode0; // COnfigura polaridade e fase do clock do SPI var controller = wait SpiController. GetDefaultAsync(); SpiADC = controller. GetDevice (impostazioni); } catch (Exception ex){ throw new Exception("Falha na inicialização do SPI", ex); } }

O il primo timer invoca o il metodo Timer_Tick() que tem come funzione di verifica tramite API si trova in un comando per l'inizio dell'irrigazione. Seguente trecho de código é responsável pela chamada à API:

var httpWebRequest = (HttpWebRequest)WebRequest. Create("https://serverless-study.appspot.com/api/v1/irrigacoes");

httpWebRequest. ContentType = "application/json"; httpWebRequest. Method = "OTTIENI";

Neste trecho de código deve ser alterado per o endereço onde será hospedado o código da API per buscar o comando di irrigação. É neste trecho de código que a irrigação é ncerrada também.

Para o segundo timer é invocado o método Timer_Tick2() que é responsável pelo invio dos dados da umidode do solo naquele moment. É no seguinte trecho de código deste método que deve ser configurado o endereço da API para o envio dos dados:

var httpWebRequest = (HttpWebRequest)WebRequest. Create("https://serverless-study.appspot.com/api/v1/umidades");

httpWebRequest. ContentType = "application/json"; httpWebRequest. Method = "POST";

Il metodo LerADC(byte canal) è il metodo di risposta per il convertitore analogico/digitale per informazioni sui valori del sensore di umidità. Questo adattatore informa sull'array di byte che è convertito all'interno del metodo ConvertToInt([ReadOnlyArray] byte data). Segue os trechos de codigo:

int pubblico LerADC (canale byte)

{ byte readBuffer = nuovo byte[3]; byte writeBuffer = nuovo byte[3] { 0x00, 0x00, 0x00 }; writeBuffer[0] = 0x01; writeBuffer[1] = canale; SpiADC. TransferFullDuplex(writeBuffer, readBuffer); adcValue = ConvertToInt(readBuffer); restituisce adcValue; } public int ConvertToInt([ReadOnlyArray] byte data) { int result = 0; risultato = dati[1] & 0x03; risultato <<= 8; risultato += dati[2]; restituire il risultato; }

Passaggio 5: PREPARANDO un'API

API per la configurazione della piattaforma NodeJS (https://nodejs.org), per l'utilizzo di Swagger (https://swagger.io/specification/) e per la creazione di modelli e documenti ricorrenti utilizzati nell'integrazione del traffico.

Per armazenamento dei dati per utilizzo o banco di dati MySQL, banco di dati relazionali e open source.

Segue abaixo a arquitetura de camadas que compõem a API.

● /api: Camada que gerencia os recursos disponibilizados para que terceiros possam acessar.

○ /api/controller: Camada que gerencia as rotas definidas no document gerado pelo swagger.

○ /api/service: Camada que entrega os dados de entrada para serem tratados, depois escritos ou lidos pela camada de BO (descrita mais à diante). Nesta camada está configurado o retorno ocorrido durante o process de request.

○ /api/swagger: Camada que contém o arquivo de configuração do swagger, onde estão toda as configurações dos recursos.

● /domain: Camada que contém toda codificação relacionada a regra de negócio da aplicação.

○ /repository: Camada de persistência de dados.

● /infrastructure: consente di configurare le stringhe di connessione al banco di dati e il tasto di configurazione del server per la prima applicazione.

Per maggiori informazioni e consulta ao codice fonte acesso o link do github:

Segue abaixo uma breve descrição de cada recurso disponibilizados na API:

Metodo: POST

URI: /api/v1/umidades

Descrição: Recurso utilizado para registrarer umido coletada pelo sensor de umidode.

Esempio di richiesta:

{

“valore”: 355 }

Metodo: GET

URI: /api/v1/umidades

Descrição: Recurso que recupera todos os registros de valores de umidode que foram salvos anteriormente.

Esempio di risposta:

[{ “id”: 1, “valor”: 355, “dataCadastro”: aaaa-MM-gg HH:MM }]

Metodo: POST

URI: /api/v1/irrigacoes

Descrizione: Ricorso utilizzato per attivazione o dispositivo di irrigazione.

Metodo: GET

URI: /api/v1/irrigacoes

Descrição: Recurso utilizado para verificar o stado de umidode atual do solo.

Esempio di risposta:

{

“valore”: 355 }

Passaggio 6: APP MOBILE

Escolhemos uma technology híbrida para gerar um código reutilizável for todas as plataformas (Android e IOS) per aumentare e diminuire l'utilizzo e ridurre o personalizzare il progetto. O Ionic è un framework che può essere gigantesca biblioteca di componenti grafici che facilitano l'implementazione visiva dell'applicazione. L'utilità delle lingue web (HTML, CSS e Javascript) per la creazione di telai e temi o Angular como o seu núcleo (core). Através do cordova (biblioteca javascript) os ricorsi ai dispositivi con accesso solo webview mesmo.

O aplicativo consiste e realiza algumas requisições para a API do sistema a fim de se oter informações sobre a umidode do solo e regar o mesmo remotamente. Através de um event de botão uma requisição é enviada para o servidor e un ação corrispondente é realizada.

Link:

• https://ionicframework.com/
• https://angular.io/
• https://ionicframework.com/

O código fonte do aplicativo modelo encontra-se no GitHub, no endereço

Para que o aplicativo funcione basta configurar o endereço da API no arquivo server.ts que encontra-se no diretório /src/entity/server.ts(https://github.com/jeordanecarlosbatista/temperat…) e alterar a variável URI_PREFIX, conforme exemplo abaixo para o endereço onde está hospedada a API:

classe di esportazione Server {

public static readonly URI_PREFIX: string = "https://serverless-study.appspot.com/api/v1/"; /* public static readonly URI_PREFIX: string = "https://dominio.com/aplicacao/"; */ }

Fase 7: FLUXOGRAMMA

Fase 8: REFERNCIAS

Instructables:

Qualcomm DragonBoard 410C:

Windows 10 e DragonBoard™ 410c: l'inizio perfetto per lo sviluppo IoT:

Monitore sua planta usando Arduino: