Implementação da infra-estrutura e protocolo de comunicação … · 2017-11-02 · UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO

UNIVERSIDADE DO RIO GRANDE DO NORTEFEDERAL

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E

DE COMPUTAÇÃO

Implementação da infra-estrutura e protocolode comunicação para tratamento e

disponibilização de dados do projeto ePoste

Samuel de Paiva Rêgo

Orientador: Prof. Dr. Valentin Obac Roda

Dissertação de Mestrado apresentada aoPrograma de Pós-Graduação em EngenhariaElétrica e de Computação da UFRN (área deconcentração: Engenharia de Computação)como parte dos requisitos para obtenção dotítulo de Mestre em Ciências.

Natal, RN, dezembro de 2014

UFRN / Biblioteca Central Zila Mamede.

Catalogação da Publicação na Fonte

Rêgo, Samuel de Paiva.

Implementação da infra-estrutura e protocolo de comunicação para

tratamento e disponibilização de dados do projeto ePoste / Samuel de Paiva Rêgo. – Natal, 2014.

77 f. : il.

Orientador: Prof. Dr. Valentin Obac Roda.

Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do

Norte. Centro de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia

Elétrica e de Computação.

1. ePoste – Dissertação. 2. Sensores - Dissertação. 3. Iluminação -

Dissertação. 4. Protocolo ZigBee - Dissertação. 5. Gerenciamento de

dados - Dissertação. I. Roda, Valentin Obac. II. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. III. Título.

RN/UF/BCZM CDU 004.6:628.9.041

A minha esposa Ana Cristinna e aosmeus irmãos, pela paciência durante

a realização deste trabalho.

Agradecimentos

Ao meu orientador Valentin Obac Roda, professores Leonardo Gomes de Paiva Amorime Jefferson Doolan Fernandes, e o pesquisador Jean Oliveira de Paiva, sou grato pelaorientação.

Aos demais colegas de pós-graduação, pelas críticas e sugestões.

As meus pais Manoel do Rêgo Neto e Benta Suely de Paiva Rêgo (em memória), meusirmãos Leandro de paiva Rêgo, Thiago de Paiva Rêgo, Gilliard de Paiva Rêgo e Bruno dePaiva Rêgo pelo apoio durante esta jornada.

À CAPES, pelo apoio financeiro.

À Prefeitura de Natal/RN, pelo apoio neste projeto.

Resumo

O projeto “ePoste” é um sistema de monitoramento por comunicação sem fio quetem por objetivo sensorear e atuar em um ou vários pontos de iluminação pública. Opresente trabalho consistiu na elaboração da estrutura e do protocolo de comunicação doprojeto ePoste e também o tratamento de dados para detecção de eventos nos sensoreslocalizados nos postes. Anteriormente a comunicação entre os sensores era local, equando havia a necessidade de coleta de dados ou atuação nesses dispositivos, ooperador tinha que se deslocar até o alcance da rede local. De posse disto, a proposta temo interesse de aumentar a dinamicidade do sistema, chegando a possíveis integraçõescom sistemas já existentes para gestão de iluminação. É levado em consideração amesma tecnologia de comunicação sem fio existente entre os sensores, utilizando oprotocolo ZigBee operando sobre rede mesh, adicionado de um gateway para acomunicação desta rede com a internet. O protocolo desenvolvido, trata da formação dequadro em nível mais baixo, onde se define início, tamanho, e checagem de erros,utilizado na comunicação entre o sensor, concentrador e servidor; e também o protocolode nível mais alto, tratando-se de um serviço que utiliza atributos de nomes para atenderrequisições GET e POST sob o protocolo HTTP, implementado no servidor de dados,estando disponível para a comunicação com os sistemas clientes no caso, sistemas degerenciamento de iluminação.

Palavras-chave: ePoste, Sensor, Iluminação, ZigBee, Gerenciamento, Protocolo.

Abstract

The“ePoste” project is a monitoring system by wireless communication which aimssensing and acting in one or several public illumination points. This present workconsisted in designing the structure and the communication protocol of ePoste projectand also the data treatment to detect the events on sensors located on poles. Previouslythe communication on sensors was in locus, and when the data collect was necessary orthe acting of these devices, the operator had to move until the local net range. Possessingof it, the purpose is to increase the dynamicity of system, targeting the integrationspossible with systems which already existed to illumination management. Considerationshall be given the same existing wireless communication technology between thesensors, using the ZigBee protocol operating on mesh network, added a gateway forcommunication of this network with the internet. The protocol developed, involves theformation of four levels lower, where the beginning, size and error checked are defined,using communication between the sensor, concentrator and server; and also the protocolof upper level, which is a service that uses attributes of names to answer requests GETand POST under HTTP protocol, implementing on data server, being available tocommunicate with client systems, in the case illumination management systems.

Key-words: ePoste, Sensor, Illumination, ZigBee, Management, Protocol.

Sumário

Sumário i

Lista de Figuras iii

Lista de Tabelas v

Lista de Símbolos e Abreviaturas viii

1 Introdução 11.1 Motivação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3 Projeto ePoste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.4 Sistemas de gerenciamento de dados por comunicação sem fio . . . . . . 31.5 Organização do Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 Principais Tecnologias Aplicadas 72.1 Rede sem fio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2 Redes ZigBee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2.1 Topologias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.3 Padrão JSON (JavaScript Object Notation) . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.3.1 Sintaxe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.4 Considerações finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3 Projeto: Resultados e Discussão 133.1 Considerações iniciais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133.2 Sistema de Gerenciamento de Dados - SGD . . . . . . . . . . . . . . . . 133.3 Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.4 Concentrador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183.5 Servidor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.6 Banco de dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.7 Comunicação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.8 Aplicativo para cadastro de sensor ePoste . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.9 Sistema cliente de gerenciamento de iluminação . . . . . . . . . . . . . . 253.10 Considerações finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4 Conclusões 284.1 Perspectivas desta pesquisa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

i

Referências bibliográficas 30

A Bancos de Dados 31A.1 Banco de dados no concentrador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31A.2 Banco de dados no servidor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

B Comunicação e Padrões de Mensagens 35B.1 Estrutura do quadro de mensagens: servidor - concentrador - sensor . . . 35B.2 Padrões de mensagens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

B.2.1 SOLICITAÇÃO DO ESTADO DE CONEXÃO . . . . . . . . . . 36B.2.2 CONSULTA DE DADOS DO SENSOR . . . . . . . . . . . . . . 37B.2.3 LIGAR A CARGA DO SENSOR . . . . . . . . . . . . . . . . . 39B.2.4 DESLIGAR A CARGA DO SENSOR . . . . . . . . . . . . . . . 40B.2.5 CONFIGURAÇÃO DE ACIONAMENTO AUTOMÁTICO DA

CARGA DO SENSOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41B.2.6 LIGAR A CARGA DOS SENSORES . . . . . . . . . . . . . . . 42B.2.7 DESLIGAR A CARGA DOS SENSORES . . . . . . . . . . . . 44B.2.8 CONFIGURAÇÃO DE ACIONAMENTO AUTOMÁTICO DA

CARGA DOS SENSORES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45B.2.9 CONSULTA DE DADOS DOS SENSORES . . . . . . . . . . . 46B.2.10 LIGAR A CARGA DO SENSOR PELO SERVIDOR . . . . . . . 48B.2.11 DESLIGAR A CARGA DO SENSOR PELO SERVIDOR . . . . 49B.2.12 CONFIGURAÇÃO DE ACIONAMENTO AUTOMÁTICO DA

CARGA NO SENSOR PELO SERVIDOR. . . . . . . . . . . . . 51B.2.13 LIGAR A CARGA DOS SENSORES PELO SERVIDOR. . . . . 52B.2.14 DESLIGAR A CARGA DOS SENSORES PELO SERVIDOR. . 53B.2.15 CONFIGURAÇÃO DE ACIONAMENTO AUTOMÁTICO DA

CARGA DOS SENSORES PELO SERVIDOR. . . . . . . . . . . 54B.3 Estrutura do formato de mensagens: servidor - cliente . . . . . . . . . . . 55B.4 Padrões de mensagens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

B.4.1 CONSULTA DE DADOS DO SENSOR PELO CLIENTE . . . . 58B.4.2 LIGAR A CARGA DO SENSOR PELO CLIENTE . . . . . . . . 60B.4.3 DESLIGAR A CARGA DO SENSOR PELO CLIENTE . . . . . 61B.4.4 CONFIGURAÇÃO DE ACIONAMENTO AUTOMÁTICO DA

CARGA DO SENSOR PELO CLIENTE . . . . . . . . . . . . . 62B.4.5 LIGAR A CARGA DOS SENSORES PELO CLIENTE . . . . . 63B.4.6 DESLIGAR A CARGA DOS SENSORES PELO CLIENTE . . . 64B.4.7 CONFIGURAÇÃO DE ACIONAMENTO AUTOMÁTICO DA

CARGA DOS SENSORES PELO CLIENTE . . . . . . . . . . . 66B.4.8 CONSULTA DE DADOS DOS SENSORES PELO CLIENTE . . 67B.4.9 CONSULTA DE DADOS DO CONCENTRADOR . . . . . . . . 70B.4.10 CONSULTA DE DADOS DOS CONCENTRADORES . . . . . 71B.4.11 CADASTRO DE DADOS DO CONCENTRADOR . . . . . . . . 73B.4.12 CADASTRO DE DADOS DO SENSOR . . . . . . . . . . . . . 74B.4.13 CONSULTA DO HISTÓRICO DE DADOS DO SENSOR . . . . 76

Lista de Figuras

2.1 Topologia em Estrela. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2 Topologia de Agrupamento em Árvore. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.3 Topologia em Malha. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.1 Fluxograma: Sistema de Gerenciamento de Dados. . . . . . . . . . . . . 143.2 Circuito do sensor de temperatura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.3 Circuito do sensor de corrente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.4 Circuito do sensor de luminosidade. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163.5 Circuito do atuador da carga. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173.6 Sensor ePoste. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173.7 Raspberry Pi (Fonte: engineering.edx.org). . . . . . . . . . . . . . . . . . 183.8 Dispositivos para a comunicação com a rede ZigBee. . . . . . . . . . . . 193.9 DWM-156 (Fonte: www.dlink.ir). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.10 Gabinetes dos módulos do concentrador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.11 Gabinete do concentrador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.12 Diagrama de blocos da implementação do concentrador. . . . . . . . . . 213.13 Diagrama de blocos da implementação do servidor. . . . . . . . . . . . . 223.14 Tabelas do banco de dados no concentrador. . . . . . . . . . . . . . . . . 223.15 Tabelas do banco de dados no servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.16 Diagrama de comunicação: sensor - concentrador - servidor - cliente. . . 243.17 Aplicativo para cadastro de sensor ePoste. . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.18 Tela de login no sistema cliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.19 Tela de visualização de pontos de iluminação no sistema cliente. . . . . . 263.20 Tela de comandos de pontos de iluminação no sistema cliente. . . . . . . 27

4.1 Instalação do sensor ePoste. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

B.1 Diagrama de comunicação: Estado de conexão. . . . . . . . . . . . . . . 36B.2 Diagrama de comunicação: Consulta de dados do sensor. . . . . . . . . . 37B.3 Diagrama de comunicação: Ligar a carga do sensor. . . . . . . . . . . . . 39B.4 Diagrama de comunicação: Desligar a carga do sensor. . . . . . . . . . . 40B.5 Diagrama de comunicação: Configurar o acionamento automático da

carga do sensor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41B.6 Diagrama de comunicação: Ligar a carga dos sensores. . . . . . . . . . . 42B.7 Diagrama de comunicação: Desligar a carga dos sensores. . . . . . . . . 44B.8 Diagrama de comunicação: Configuração de acionamento automático da

carga dos sensores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

iii

B.9 Diagrama de comunicação: Consulta de dados dos sensores. . . . . . . . 46B.10 Diagrama de comunicação: Ligar a carga do sensor pelo servidor. . . . . 48B.11 Diagrama de comunicação: Desligar a carga do sensor pelo servidor. . . . 49B.12 Diagrama de comunicação: Configurar o acionamento automático da

carga do sensor pelo servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51B.13 Diagrama de comunicação: Ligar a carga dos sensores pelo servidor. . . . 52B.14 Diagrama de comunicação: Desligar a carga dos sensores pelo servidor. . 53B.15 Diagrama de comunicação: Configuração de acionamento automático da

carga dos sensores pelo servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54B.16 Diagrama de comunicação: Consulta de dados do sensor pelo cliente. . . 58B.17 Diagrama de comunicação: Ligar a carga do sensor pelo cliente. . . . . . 60B.18 Diagrama de comunicação: Desligar a carga do sensor pelo cliente. . . . . 61B.19 Diagrama de comunicação: Configuração de acionamento automático da

carga do sensor pelo cliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62B.20 Diagrama de comunicação: Ligar a carga dos sensores pelo cliente. . . . . 63B.21 Diagrama de comunicação: Desligar a carga dos sensores pelo cliente. . . 64B.22 Diagrama de comunicação: Configuração do acionamento automático da

carga dos sensores pelo cliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66B.23 Diagrama de comunicação: Consulta de dados dos sensores pelo cliente. . 67B.24 Diagrama de comunicação: Consulta de dados do concentrador. . . . . . 70B.25 Diagrama de comunicação: Consulta de dados dos concentradores. . . . . 71B.26 Diagrama de comunicação: Cadastro de dados do concentrador. . . . . . 73B.27 Diagrama de comunicação: Cadastro de dados do sensor. . . . . . . . . . 74B.28 Diagrama de comunicação: Consulta do histórico de dados do sensor. . . 76

Lista de Tabelas

2.1 Pilha do Protocolo ZigBee (fonte: www.gta.ufrj.br). . . . . . . . . . . . . 8

A.1 Tabela InformationSensor no concentrador. . . . . . . . . . . . . . . . . 31A.2 Tabela SendCommandSensor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32A.3 Tabela RecvCommandSensor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32A.4 Tabela Concentrator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33A.5 Tabela InformationSensor no servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33A.6 Tabela InformationSensorHistory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

B.1 Formato do quadro de mensagens: servidor - concentrador - sensor. . . . 35B.2 Formato da mensagem para solicitação do estado de conexão. . . . . . . . 37B.3 Formato da mensagem para resposta do estado de conexão. . . . . . . . . 37B.4 Formato da mensagem para consulta de dados do sensor. . . . . . . . . . 38B.5 Formato da mensagem para resposta à consulta de dados do sensor. . . . . 38B.6 Formato da mensagem para ligar a carga do sensor. . . . . . . . . . . . . 39B.7 Formato da mensagem para resposta ao ligar a carga do sensor. . . . . . . 40B.8 Formato da mensagem para desligar a carga do sensor. . . . . . . . . . . 40B.9 Formato da mensagem para resposta ao desligar a carga do sensor. . . . . 41B.10 Formato da mensagem para a configuração de acionamento automático

da carga do sensor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41B.11 Formato da mensagem para resposta da configuração de acionamento

automático da carga do sensor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42B.12 Formato da mensagem para ligar a carga dos sensores. . . . . . . . . . . 43B.13 Formato da mensagem de resposta ao acionamento da carga dos sensores. 43B.14 Formato da mensagem para desligar a carga dos sensores. . . . . . . . . . 44B.15 Formato da mensagem para resposta ao desligar da carga dos sensores. . . 45B.16 Formato da mensagem para a configuração de acionamento automático

da carga dos sensores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45B.17 Formato da mensagem para resposta da configuração de acionamento

automático da carga dos sensores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46B.18 Formato da mensagem para consulta de dados dos sensores. . . . . . . . 47B.19 Formato da mensagem para resposta à consulta de dados dos sensores. . . 47B.20 Formato da mensagem para ligar a carga do sensor pelo servidor. . . . . . 48B.21 Formato da mensagem para resposta ao ligar a carga do sensor pelo servidor. 49B.22 Formato da mensagem para desligar a carga do sensor pelo servidor. . . . 50B.23 Formato da mensagem para resposta ao desligar a carga do sensor pelo

servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

v

B.24 Formato da mensagem para a configuração de acionamento automáticoda carga do sensor pelo servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

B.25 Formato da mensagem para resposta da configuração de acionamentoautomático da carga do sensor pelo servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . 52

B.26 Formato da mensagem para ligar a carga dos sensores pelo servidor. . . . 52B.27 Formato da mensagem para resposta ao ligar a carga dos sensores pelo

servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53B.28 Formato da mensagem para desligar a carga dos sensores pelo servidor. . 53B.29 Formato da mensagem para resposta ao desligar a carga dos sensores pelo

servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54B.30 Formato da mensagem para a configuração de acionamento automático

da carga dos sensores pelo servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55B.31 Formato da mensagem para resposta da configuração de acionamento

automático da carga dos sensores pelo servidor. . . . . . . . . . . . . . . 55B.32 Formato da mensagem para requisição: cliente - servidor. . . . . . . . . . 56B.33 Formato da mensagem para resposta: servidor - cliente. . . . . . . . . . . 57B.34 Formato da mensagem para consulta de dados do sensor pelo cliente. . . . 58B.35 Formato da mensagem para resposta a consulta de dados do sensor pelo

cliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59B.36 Formato da mensagem para ligar a carga do sensor pelo cliente. . . . . . . 60B.37 Formato da mensagem para resposta ao ligar a carga do sensor pelo cliente. 61B.38 Formato da mensagem para desligar a carga do sensor pelo cliente. . . . . 61B.39 Formato da mensagem para resposta ao desligar a carga do sensor pelo

cliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62B.40 Formato da mensagem para a configuração de acionamento automático

da carga do sensor pelo cliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62B.41 Formato da mensagem para resposta da configuração de acionamento

automático da carga dos sensores pelo cliente. . . . . . . . . . . . . . . . 63B.42 Formato da mensagem para ligar a carga dos sensores pelo cliente. . . . . 64B.43 Formato da mensagem para resposta ao ligar a carga dos sensores pelo

cliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64B.44 Formato da mensagem para desligar a carga dos sensores pelo cliente. . . 65B.45 Formato da mensagem para resposta ao desligar a carga dos sensores pelo

cliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65B.46 Formato da mensagem para a configuração de acionamento automático

da carga dos sensores pelo cliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66B.47 Formato da mensagem para resposta a configuração de acionamento

automático da carga dos sensores pelo cliente. . . . . . . . . . . . . . . . 67B.48 Formato da mensagem para consulta de dados dos sensores pelo cliente. . 67B.49 Formato da mensagem para resposta a consulta de dados dos sensores

pelo cliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69B.50 Formato da mensagem para consulta de dados do concentrador. . . . . . . 70B.51 Formato da mensagem para resposta a consulta de dados do concentrador. 71B.52 Formato da mensagem para consulta de dados dos concentradores. . . . . 72

B.53 Formato da mensagem para resposta a consulta de dados dosconcentradores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

B.54 Formato da mensagem para cadastro de dados do concentrador. . . . . . . 73B.55 Formato da mensagem para resposta ao cadastro de dados do concentrador. 74B.56 Formato da mensagem para cadastro de dados do sensor. . . . . . . . . . 75B.57 Formato da mensagem para resposta ao cadastro de dados do sensor. . . . 75B.58 Formato da mensagem para consulta do histórico de dados do sensor. . . . 76B.59 Formato da mensagem para resposta a consulta do histórico de dados do

sensor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Lista de Símbolos e Abreviaturas

API Application Programming Interface

GET Requests data from a specified resource

GPRS General Packet Radio Service

GPS Global Position Systems

HTTP Hypertext Transfer Protocol

JSON JavaScript Object Notation

LDR Light Dependent Resistor

POST Submits data to be processed to a specified resource

SGD Sistema de Gerenciamento de Dados

SGL Sistema de Gerenciamento Local

TCP Transmission Control Protocol

viii

Capítulo 1

Introdução

Antes desta pesquisa, o projeto ePoste era constituído somente de uma rede local desensores que se comunicavam sem fio sob o protocolo ZigBee. Os dispositivos jápossuíam sensores de luminosidade, temperatura e corrente, e também era possívelrealizar o acionamento de um determinada carga. Para tanto, existia um softwaredesenvolvido para teste local de comunicação com a rede de sensores, com protocolosimples. Este trabalho até aqui favoreceu a dissertação de mestrado de (AMORIM,2011).

A contribuição desta pesquisa ao projeto ePoste, com continuidade ao trabalho de(AMORIM, 2011), consiste na criação de uma solução de comunicação e gerenciamentodos dados, atribuindo mais inteligência nas redes locais dos sensores e adicionamentode concentradores (opera no compartilhamento e aquisição dos dados na rede local dossensores ePoste). Para isto, foi criado um protocolo de comunicação que possibilita altaconfiabilidade e disponibilidade dos dados para o servidor.

Os sensores estão configurados para receberem comandos de atuação (paraacionamento da carga instalada), consulta de dados, e também para suas identificações.A interação com os sensores de uma rede local é feita através de um concentrador quefunciona como gateway conectado à internet através da tecnologia GPRS. Sendo oconcentrador composto pelo microcomputador Raspberry Pi, o rádio XBeePRO e ummodem 3G.

1.1 MotivaçãoObservados os problemas enfrentados pelas prestadoras de serviços na resolução de

problemas na iluminação pública, é perceptível que há a necessidade de um sistemainteligente que informe às centrais de monitoramento, possíveis danos na operação nospontos de iluminação. Portanto, no modelo atual, a solução é lenta e tentadora a diversasreclamações, onde cidadãos realizam ligações frequentemente informando problemas depontos apagados, e como consequência do atraso no atendimento, surgem outros fatosligados a segurança dos moradores, propiciando assaltos, furtos e abusos.

Além dos problemas causados pela falta de iluminação, existem o de iluminaçãodesnecessária, ficando as lâmpadas acesas durante o dia, e também pontos sem anecessidade de iluminação por estarem próximos a outros, e até mesmo por não haver

CAPÍTULO 1. INTRODUÇÃO 2

fluxo de cidadãos em determinado local. As lâmpadas sempre acesas durante todo operíodo noturno, favorecem a permanência de indivíduos em ambientes nos horáriosinapropriados, podendo causar ruídos excessivos pela realização de atividades, como,por exemplo, esporte em um ambiente de quadra de jogos.

1.2 ObjetivosEste trabalho tem como objetivo possibilitar a comunicação com o projeto ePoste,

através de um sistema capaz de realizar transferência de dados de forma confiável, entrea rede local de sensores, concentradores e o servidor de dados na internet.

As informações consultadas no sensor contém a descrição atual de operação dalâmpada e também os sinais do consumo de corrente elétrica, intensidade luminosa etemperatura ambiente.

Desenvolvimento de uma infraestrutura de comunicação com múltiplos níveis deinteligência, onde o concentrador da rede local deverá ser capaz de operar mesmo naausência de comunicação do sistema de gerenciamento de iluminação. As principaistarefas que deverão estar sob autonomia dos concentradores são as de controle deacionamento de lâmpadas, detecção de problemas na natureza de falha de comunicação,lâmpada queimada, reator com defeito, e até mesmo, detectar indícios de incêndiospróximos a pontos de iluminação.

O sistema de gerenciamento de dados implementado no servidor deve ser preparadocontra as principais falhas: tratamento de dados com erro; travamento na execução derotinas de decodificações das mensagens; e, travamento com múltiplas requisições.

Com este trabalho, deve ser criado o sistema de gerenciamento local de dadosoperando no concentrador, que além das funcionalidades citadas acima, possua rotinaspara captura de dados nos sensores, permitindo melhor fluxo das informações, evitandogargalo com os múltiplos envios dos sensores. O concentrador é formado por ummicrocomputador Raspberry Pi, que tem algumas vantagens como armazenamento eprocessamento relativamente alto, permitindo assim um alto grau de liberdade emimplementações.

Sendo assim, o objetivo geral que estrutura este trabalho, é fazer com quedesenvolvedores de sistemas, possam utilizar os dados sem a preocupação de gerênciadestes a “baixo nível”. Será disponibilizado a documentação do protocolo de mensagensimplementado pelo servidor de dados em alto nível por requisições através do protocoloHTTP.

1.3 Projeto ePosteO projeto ePoste teve início do ano de 2010 como proposta da dissertação de

mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e de Computação daUFRN, desenvolvido pelo professor Leonardo Gomes de Paiva Amorim, mas até entãonão seria possível a comunicação para tratamento dos dados remotamente, e simlocalmente com protocolo simples.


[...] Teve como motivação o sistema de iluminação públicada cidade de Natal/RN, onde apresenta problemas recorrentesno aspecto do monitoramento, visto que atualmente não épossível detectar em tempo real as lâmpadas que estão acesasdurante o dia, ou as que estão apagadas (queimadas) durantea noite. Estes fatores depreciam a eficiência dos serviçosprestados, bem como, do uso dos recursos energéticos, postoque há desperdício de energia e, consequentemente, derecursos financeiros que poderiam ser aplicados no própriosistema de iluminação pública. Este trabalho teve comoobjetivo a criação de um novo produto em substituição aosatuais relés fotoelétricos utilizados na iluminação pública, osquais possuem as mesmas funções, como também agregamoutras: ligar ou desligar a lâmpada remotamente (flexibilizaçãodo controle a partir do uso de algoritmos supervisóriosespecíficos), verificação do status da lâmpada (acesa ouapagada) e comunicação sem fio com o sistema através doprotocolo ZigBee (AMORIM, 2011).

1.4 Sistemas de gerenciamento de dados porcomunicação sem fio

É comum o encontro de soluções implementadas com diversas tecnologias decomunicação sem fio. Com a facilidade em encontrar módulos que trabalhem com essastecnologias sem fio, surge a possibilidade do desenvolvedor imaginar diversas situaçõesem que podem ser aplicadas, tratando-se de transferências de mensagens personalizadasvia internet, permitindo de qualquer lugar realizar uma simples alteração do estado deum dispositivo ou consulta de informações. A seguir são apresentados alguns trabalhosrelacionados a esta proposta.

MONITORAMENTO DE ATIVOS HOSPITALARES ATRAVÉS DE UMA REDEDE SENSORES SEM FIO

[...] Este trabalho propõe um sistema de monitoramentoem tempo real de ativos hospitalares em que os seus nós(ou sensores) comunicam-se entre si utilizando a tecnologiaZigBee. O sistema é composto por vários sensores (escravos)que periodicamente monitoram a temperatura do local ondeestão abrigados e enviam essa informação ao mestre da redesem fio. Este, por sua vez, além da comunicação ZigBee,possui também interface Ethernet, disponibilizando, destamaneira, a visualização das temperaturas na rede do hospital(AVELINO et al., 2012).


REDE ZIGBEE GERENCIADA POR SISTEMA DE MONITORAMENTOREMOTO UTILIZANDO TCP/IP E GPRS

[...] Propõe a integração de técnicas de sensoreamentodinâmico, redes de dados sem fio e internet. A implementaçãodos nós da rede visa permitir o monitoramento de objetos quese movem tanto numa rede interna, limitada a uma edificação,quanto numa rede externa, através de coordenadas GPS. Arede sem fio, que utiliza o protocolo ZigBee, é compostapor sensores, atuadores e lâmpadas e é dotada de mobilidadeatravés de controles remotos. A rede ZigBee é integrada,através de um gateway, a uma rede TCP/IP para permitir omonitoramento e a atuação remota sobre ela, via um servidorHTTP e/ou uma rede de dados celular (GPRS), que, quandofora do alcance dos nós da rede ZigBee interna, torna-seresponsável pelo envio de coordenadas GPS na rede externa(ZUCATO, 2009).

SISTEMA DE MONITORAMENTO DE SENSORES UTILIZANDO OPROTOCOLO ZIGBEE PARA COMUNICAÇÃO SEM FIO

[...] Criação de um sistema de monitoramento de sensoresutilizando comunicação sem fio, permitindo acesso através dequalquer dispositivo ou computador que possua um navegadorde internet. O sistema é composto pela parte que captura ainformação dos sensores, pelo servidor web em conjunto comum sistema de gerenciamento de banco de dados e por umdispositivo, independente de plataforma, que possa se conectara uma rede sem fio e utilizar o navegador para acessar osistema. O sistema oferece ao usuário a possibilidade devisualizar as informações capturadas dos sensores em umgráfico linear, podendo acompanhar os dados capturados emperíodo anteriores como também pode acompanhar em temporeal (JúNIOR et al., 2013).

CONTROLE À DISTÂNCIA DE DISPOSITIVOS DE ILUMINAÇÃOUTILIZANDO O PADRÃO ZIGBEE

[...] Este projeto surgiu a partir da observação dasnecessidades do dia a dia de algumas pessoas com relaçãoa iluminação de suas residências. Com o intuito deproporcionar maior conforto, é proposto um sistema degerenciamento de dispositivos de iluminação de ambientesde uma residência, utilizando a comunicação wireless paraacionar tais dispositivos, fazendo uso da tecnologia ZigBee.


O sistema contém funcionalidades responsáveis por mantero cadastro desses ambientes e dispositivos, além de efetuaro acionamento dos dispositivos cadastrados. O programacomputacional interage com o módulo coordenador que enviaas informações à placa XBee-Pro cuja finalidade é encaminharas solicitações do sistema para o módulo remoto. O móduloremoto também contém um módulo XBee-Pro, além de ummicrocontrolador e dois relês responsáveis pelo acionamentodos dispositivos de iluminação (VENTURI, 2009).

SISTEMA DE AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL BASEADO EM SENSORESZIGBEE

[...] Este trabalho consiste na implementação de um sistemade automação residencial baseado em diversos tipos desensores sem fio. A atuação do sistema ocorre de formaautomática, somente com as informações adquiridas dessessensores (movimento, temperatura, umidade, luminosidade,entre outros). Eles utilizam o protocolo ZigBee comomeio de comunicação, formando uma rede sensores sem fio(ESCHNER, 2011).

UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA ZIGBEE PARA SENSOREAMENTO DENÍVEL DE RIO PARA MONITORAMENTO DE CHEIAS

[...] Devido ao grande numero de cheias que correm no AltoVale do Itajaí surge à necessidade de monitoramento dos riose córregos como medida preventiva e de alerta, portanto estetrabalho tem como proposta a utilização de meios eletrônicospara medição do nível de rios substituindo meios tradicionaisde medição, utilizando a integração de rede de sensoresdinâmicos com a tecnologia sem fio Zigbee (STUHLER et al.,2012).

1.5 Organização do TrabalhoEste trabalho é apresentado de forma sequencial para o embasamento técnico-científi-

co adequado para o entendimento ao assunto tratado. Descrição de cada capítulo:

• O Capítulo 1, no caso este, apresenta como se encontra o sistema de gerenciamentode dados, como é formado e suas funcionalidades. São relatados problemas que asociedade encontra no cotidiano. Por fim, são apresentados os principais objetivospropostos na implementação do sistema.

• No Capítulo 2 são apresentadas as tecnologias de comunicação utilizadas nodesenvolvimento deste trabalho.


• No Capítulo 3 é apresentado como foi desenvolvido o trabalho proposto,mostrando como a solução do sistema do gerenciamento de dados funciona,detalhando as tecnologias e protocolos de comunicação.

• No Capítulo 4 encontram-se discutidos os resultados obtidos até o presentemomento desta pesquisa.

Capítulo 2

Principais Tecnologias Aplicadas

2.1 Rede sem fioRede sem fio é a comunicação sem a utilização de cabos elétricos, onde os sinais são

transmitidos pelo meio atmosférico através de sinais de portadoras.Os equipamentos utilizados para comunicação sem fio são relativamente mais caros,

comparados com os de uma infra-estrutura de rede por cabeamento, isso em relação aopróprio avanço tecnológico, onde as redes sem fio estão também sendo utilizadas paratransmissão de dados, assim como áudio e vídeo. A área de cobertura é um dos principaisparâmetros para definir qual tecnologia de transmissão sem fio deve ser utilizada. Sendoestas organizadas em quatro grandes grupos: WPAN, WLAN, WMAN e WWAN.

• WPAN (Wireless Personal Area Network): Definido pelo padrão IEEE 802.15,essas redes são mais precisamente utilizadas em redes locais, possibilitando acomunicação entre dispositivos em distâncias curtas, algo em torno de 10 a 100metros;

• WLAN (Wireless Local Area Network): Comum em redes locais, mas comalcance maior, entre 100 e 300 metros. Definido pelo padrão IEEE 802.11,possibilitando extensões à redes de cabeamentos, como par metálico ou fibraóptica;

• WMAN (Wireless Metropolitan Area Network): Esta é a rede responsável porfazer o link das redes locais para as redes de altas velocidades, ou seja, as redes queoperam em banda larga;

• WWAN (Wireless Wide Area Network): São redes que utilizam tecnologias paratransmissão em longas distâncias, usadas principalmente por concessionárias detelecomunicações em serviços de dados e de voz.

2.2 Redes ZigBeeA rede ZigBee é especificada a partir do modelo IEEE 802.15.4, onde além de

incorporadas todas as camadas desse modelo, como a camada física e a camada MAC,também é adicionado pela especificação ZigBee as implementações principais, como astarefas de segurança e roteamento, como mostrado na pilha de protocolo descrito na

CAPÍTULO 2. PRINCIPAIS TECNOLOGIAS APLICADAS 8

Tabela 2.1. As frequências de operação do padrão 802.15.4 podem ser 868/915 MHz ou2.4GHz com 16 canais chegando a taxas de transmissões de 250kbps, sendo que essasfrequências não requerem licença para funcionamento (DANTAS, 2010).

Usuário AplicaçãoZigBee Alliance Suporte e Aplicação

Rede (NWK) / Segurança (SSP)IEEE 802.15.4 MAC

PHY

Tabela 2.1: Pilha do Protocolo ZigBee (fonte: www.gta.ufrj.br).

A tecnologia ZigBee aparece com alternativa viável, que possibilita a utilização dossistemas de controle sem fio em dispositivos simples.

2.2.1 TopologiasNuma rede ZigBee pode se encontrar dois tipos de dispositivos, um com funções mais

elaboradas e outros com menos, aplicados a uma determinada situação. São eles, o FFDe o RFD.

• FFD (Full Function Device): São dispositivos que possuem as funçõescompletas, sendo mais complexos, consumindo mais energia devido a potencia deprocessamento do hardware embarcado, podendo operar como coordenador,roteador ou dispositivo final na rede;

• RFD (Reduced Function Device): São dispositivos de funções limitadas emrelação aos FFD’s, em uma rede ZigBee podem operar como roteadores oudispositivos finais, sendo comumente utilizado com aplicações de sensores eacionadores.

O padrão ZigBee comporta três tipos lógicos de dispositivos, sendo eles: OCoordenador, o Roteador e o Dispositivo Final. A seguir é detalhado o papel de cada umdesses na rede.

• ZC (ZigBee Coordinator): O dispositivo coordenador é definido somente a partirde um dispositivo FFD, sendo este responsável por gerenciar a rede ZigBee, comoroteamento e distribuição de endereços, podendo até possibilitar a interconexõescom outra rede ZigBee;

• ZR (ZigBee Router): O dispositivo Roteador também só pode ser implementado apartir de um FFD. Podendo criar rotas intermediárias de comunicação entre nós narede, sem interferência do coordenador, sendo também utilizado como repetidor desinais;

• ZED (ZigBee End Device): O Dispositivo Final pode ser definido por um FFD ouRFD, sendo este acoplado a sensores ou atuadores, podendo estar em modo sleepquando necessário para reduzir o consumo de energia.


A rede ZigBee pode operar em três possíveis topologias, sendo a estrela, oagrupamento em árvore e a mesh (malha). A topologia em estrela consiste de um ouvários dispositivos finais que se comunicam somente com um coordenador, ver a Figura2.1.

Figura 2.1: Topologia em Estrela.

Na topologia de agrupamento em árvore, na Figura 2.2, dispositivos finais estãoconectados com o coordenador ou com os roteadores.

Figura 2.2: Topologia de Agrupamento em Árvore.

Por último, na topologia em malha apresentado na Figura 2.3, os FFDs podem“conversar” diretamente com outros FFDs, sem a necessidade de replicação porroteadores.


Figura 2.3: Topologia em Malha.

2.3 Padrão JSON (JavaScript Object Notation)É um formato de mensagem de texto utilizado para transferência de dados,

considerado mais simples e compacto em relação a mensagem no formato XML. Oformato JSON apesar de simples, é bastante utilizados por grandes empresas detecnologia da informação, assim como troca de dados em base de dados públicos(ECMA, 2013).

2.3.1 SintaxeA Sintaxe utilizada no formato JSON tem como base o principio usado no JavaScript

para exibição de informações, onde cada valor é rotulado com um nome que exprime oseu significado, conforme o Exemplo 1.

Exemplo 1:

“ano”: 2014

Os valores apresentados no JSON podem ser: inteiro ou real, booleano, do tipo texto enull, sendo esses os valores bases, onde há algumas diferenciações nas impressões dessestipos, podendo ficar melhor entendido observando os exemplos de 2 a 6 mostrados aseguir.

Exemplo 2:

“iluminacao”: 1.70


Exemplo 3:

“descricao”: “www.eposte.com.br”

Exemplo 4:

“temperatura”: -1

Exemplo 5:

“estado”: false

Exemplo 6:

“descricao”:null

Além dos exemplos apresentados anteriormente com as definições dos tipos básicos,pode-se construir estruturas mais complexas, havendo inserções de caracteres especiaiscomo: vírgula, colchetes e chaves. Essa estruturas são capazes de formar objetos querepresentam classes em programação, por exemplo, e como também, formar listas deobjetos. Observar os Exemplos 7 e 8.

Exemplo 7:

{“titulo”: “Projeto ePoste”,“resumo”: “Controle inteligente de iluminação pública”,“ano”: 2014,

}

Exemplo 8:

[{

“titulo”: “Projeto ePoste”,“resumo”: “Controle inteligente de iluminação pública”,“ano”: 2014,

},{

“titulo”: “Projeto Tijolo de Barro”,“resumo”: “O Barro mais forte que cimento”,“ano”: 2014,

}]


2.4 Considerações finaisMesmo que os dados não passem por processo de decodificação, é fácil a sua

compreensão. Para as diversas linguagens de programação utilizadas atualmente, existeAPI (Interface de Programação de Aplicações) que facilita o trabalho de codificação edecodificação de informação no formato JSON. Com a linguagem Java, que é a utilizadana implementação do sistema proposto, não se teve grandes dificuldades de incorporar opadrão de troca de informações. Portanto, este padrão foi escolhido pelo motivo de serbem difundido e de fácil trabalho (ECMA, 2014).

Capítulo 3

Projeto: Resultados e Discussão

3.1 Considerações iniciaisNeste capítulo são apresentados os métodos e estratégias utilizados para a

implementação do sistema de gerenciamento de dados no projeto ePoste. Também sãoapresentados os testes e os resultados esperados e atingidos.

3.2 Sistema de Gerenciamento de Dados - SGDO sistema de gerenciamento de dados é formado pela composição de quatro partes,

são elas: os sensores ePoste, os concentradores de dados, o servidor de dados e ossistemas clientes. Houve a preocupação na criação de hardware e software quepossibilitasse alta confiabilidade e segurança nas transações de dados no sistema. NaFigura 3.1 é apresentada a configuração do sistema, onde temos as redes locais formadaspor concentradores em comunicação com os sensores sob o padrão ZigBee, podendooperar com até 65.536 sensores, e os concentradores por sua vez estão em comunicaçãodireta com o servidor de dados, por fim, temos os sistemas cliente que comunicam com oservidor.

É possível a interação de qualquer sistema que tenha permissão de acesso ao SGD:coletar informações referentes aos sensores ePoste e alterar o modo de operação dosmesmos, ligando ou desligado suas cargas. As informações dos sensores são coletadasconstantemente pelos concentradores, onde são armazenadas em uma estrutura de bancode dados, disponibilizado para o servidor quando requisitado. Para as coletas de dadosconstantes, é estabelecido o período de um minuto. Todas as informações atuais estão noservidor, assim como todos os históricos, podendo ser consultadas pelos clientes.

CAPÍTULO 3. PROJETO: RESULTADOS E DISCUSSÃO 14

Figura 3.1: Fluxograma: Sistema de Gerenciamento de Dados.

A segurança no acesso as informação do SGD está no bloqueio do endereço eletrônicodo cliente, assim, só permitindo os comando de requisições de sistemas com endereçoautorizado.

3.3 SensorO dispositivo desenvolvido no projeto ePoste é composto de três sensores e um

atuador. Os sensores presentes no ePoste são os de temperatura, corrente e luminosidade;e o atuador que possibilita o acionamento de um relé-eletromecânico. A seguir, sãoapresentados os circuitos para os sensores e atuador.

O circuito do sensor de temperatura, mostrado na Figura 3.2 é composto por umresistor (RT1) variável com a temperatura, conhecido como Termistor NTC, onde estealtera sua resistência em função da temperatura no ambiente.


Figura 3.2: Circuito do sensor de temperatura.

Para obter o valor da temperatura em graus Célsius (ºC), utiliza-se a Equação 3.1,onde TEMP é o valor da conversão A/D com resolução de 16 bits.

T =3.3

65535100(T EMP)+7010

(3.1)

O circuito do sensor de corrente, apresentado na Figura 3.3 é composto principalmentepelo circuito integrado ACS712, capaz de medir a corrente alternada e convertendo paraum valor contínuo para ser lido na conversão A/D.

Figura 3.3: Circuito do sensor de corrente.

Para obter o valor da corrente elétrica consumida pela carga em miliampere (mA),utiliza-se a Equação 3.2, onde CORR é o valor da conversão A/D com resolução de 16bits.

C =3.3

65535(CORR)−0.50.3

1000 (3.2)

O circuito do sensor de luminosidade, mostrado na Figura 3.4, é composto por umresistor (LDR1) variável com a intensidade luminosa, conhecido como LDR ou resistor


dependente de luz. Esse sensores são comuns nos relés fotoelétricos na iluminaçãopública. O entendimento da operação do LDR é simples, onde, quando a intensidadeluminosa aumenta a resistência diminui, e vice-versa. E através de um canal analógico érealizada a leitura para o microcontrolador. Ficou definido que quando a variávelLUMEN possuir valores menores que 30000, considere o ambiente escuro, e para osvalores maiores que 40000 considere o ambiente claro.

Figura 3.4: Circuito do sensor de luminosidade.

Para facilitar o trabalho com o valor LUMEN, utiliza-se a Equação 3.3 para serexpresso em porcentagem (%).

L =(LUMEN)100

65535(3.3)

Para acionamento da carga no sensor ePoste, foi desenvolvido o circuito atuador,mostrado na Figura 3.5, com a composição principal de um relé-eletromecânico. Ocomando de acionamento faz com que o nível de tensão em LAMP aumentepossibilitando o acionamento do relé, permitindo assim a ativação da carga.


Figura 3.5: Circuito do atuador da carga.

A vantagem na utilização do relé para acionamento de altas cargas, é que compequenas potências 5VDC/60mA, pode-se acionar circuitos com potências maiores250VAC/7A, não ocorrendo perda de energia. Seguindo o padrão da iluminação pública,se um relé fotoelétrico apresentar problema, o sensor ePoste deve manter a lâmpadaligada (AMORIM, 2011).

Houve a preocupação em manter o padrão de encaixe com os relés convencionais,como visto na Figura 3.6, onde com uma simples troca este ponto de iluminação já podeser monitorado.

(a) Sensor ePoste (padrão de encaixe). (b) Sensor ePoste (interior).

Figura 3.6: Sensor ePoste.

O Firmware do sensor ePoste foi modificado para atender algumas operações. Forampreparadas rotinas de codificação e decodificação de dados para possibilitar a


comunicação com o concentrador através do protocolo detalhado no Apêndice B.

3.4 ConcentradorO concentrador tem a função de gerenciar a rede local em comunicação com os

sensores ePoste operando sob o padrão ZigBee, realizando armazenamento dasinformações capturadas neles, e enviando para o servidor quando solicitado, através dainternet.

A composição do concentrador é formada por um microcomputador Raspberry Pi(LANG et al., 2014), ver Figura 3.7, utilizado com o propósito de possibilitar um altograu de liberdade na implementação do Sistema de Gerenciamento Local - SGL, levandoem consideração a embarcação do sistema operacional Linux no microcomputador. Acomunicação com a internet é feita através de um modem conectado à Raspberry Pi.

Figura 3.7: Raspberry Pi (Fonte: engineering.edx.org).

Para possibilitar a comunicação do concentrador com os sensores, existe acomposição de um XBeePRO (DIGI, 2011), Figura 3.8a, sendo este o mestre na redelocal operando sob o protocolo ZigBee. O XBeePro é conectado a Raspberry Pi por umconversor USB/SERIAL, mostrada na Figura 3.8b. E na conexão com a internet, oconcentrador utiliza um modem GSM, com mostrado na Figura 3.9.


(a) XBeePro. (b) AUTCOM.

Figura 3.8: Dispositivos para a comunicação com a rede ZigBee.

Figura 3.9: DWM-156 (Fonte: www.dlink.ir).

Todos esses módulos que compõem o concentrador estão inseridos em gabinetesseparados, ver Figura 3.10, e estes organizados no interior de um gabinete maiorjuntamente com uma fonte de alimentação de 5 Volts, conforme podemos observar nasFiguras 3.10 e 3.11.


Figura 3.10: Gabinetes dos módulos do concentrador.

Figura 3.11: Gabinete do concentrador.

O concentrador é fixado em um poste e alimentado com 220 Volts da própria redeelétrica. É fundamental que o concentrador esteja instalado centralmente entre os


sensores, pois havendo falha de comunicação de algum sensor que esteja operando comoroteador, e na possibilidade de existência de outros sensores próximos ao concentrador,permitirá que este crie novas rotas de dados entre os dispositivos ZigBee, pois todos osmódulos XBee estão se comunicando em topologia em malha.

Figura 3.12: Diagrama de blocos da implementação do concentrador.

O diagrama apresentado na Figura 3.12 mostra as implementações que compõem oconcentrador. A Raspberry Pi esta operando com o sistema operacional “DebianWheezy”, e com a aplicação desenvolvida em Java, faz o gerenciamento de dados dossensores utilizando o banco de dados PostgreSQL (estrutura apresentada na Seção 3.6),estabelecendo conexão com o servidor via Socket e com os sensores pela rede de padrãoZigBee. Para o compartilhamento de dados foram criados protocolos de comunicaçãocom o servidor e sensores.

3.5 ServidorA estrutura que compõe o servidor de dados é apresentada no diagrama da Figura

3.13. A aplicação foi desenvolvido na linguagem Java. O armazenamento e consulta dedados é feito em banco de dados PostgreSQL. Mais a frente é apresentado na Seção 3.6 aestrutura do banco de dados, mostrando como estão dispostas as tabelas.

Para que os dados sejam capturados e lidos, são utilizadas formas de comunicaçãocomo a de um servidor de Socket, aceitando conexões TCP. Para que os dados sejamconsultados pelos sistemas clientes, foi implementado um serviço operando sob o


protocolo HTTP, operando sob os métodos GET e POST. Os padrões de mensagensutilizados para ambas as conexões são detalhado no Apêndice B.

Esta aplicação é responsável por toda a lógica de funcionamento entre o concentradore o sistema cliente, nela está implementada a gestão dos fluxos de dados entre as partescom a formatação dos dados para o padrão do protocolo estabelecido e checagem deerros. Toda a disponibilização das informações para o cliente é no formato JSON (ECMA,2014).

Figura 3.13: Diagrama de blocos da implementação do servidor.

3.6 Banco de dadosA descrição das tabelas do banco de dados implementadas no concentrador e no

servidor, são apresentadas nas Figuras 3.14 e 3.15, respectivamente. A descrição dastabelas e suas funcionalidades estão no Apêndice A.

Figura 3.14: Tabelas do banco de dados no concentrador.


Figura 3.15: Tabelas do banco de dados no servidor.


3.7 Comunicação

Figura 3.16: Diagrama de comunicação: sensor - concentrador - servidor - cliente.

Na comunicação entre as partes, todas as mensagens enviadas no sentido do clientepara o sensor, são de configurações e requisições, e no sentido sensor para cliente são asmensagens de respostas as configurações e requisições. No Apêndice B, são definidos osformatos e padrões dos tipos das mensagens implementadas.

3.8 Aplicativo para cadastro de sensor ePosteEste é um programa simples utilizado para cadastramento ou atualização das

informações de um sensor usando como referência seu endereço MAC. Nele, comoobservado na Figura 3.17a, é preciso inserir o código do sensor, código do poste, apotência da lâmpada, e as coordenadas de latitude e longitude da localização deinstalação, para este dois últimos é possível requisitar os valores na opção “Mapa”conforme observado na Figura 3.17b, onde apenas com um simples toque sobre umponto se extrai as coordenadas, e na opção “Leitor”, Figura 3.17c, pode-se fazer acaptura do código de barras referente ao código do sensor.


(a) Tela principal para inserção dosdados.

(b) Mapa para localização de poste

(c) Leitor de código de barras.

Figura 3.17: Aplicativo para cadastro de sensor ePoste.

3.9 Sistema cliente de gerenciamento de iluminaçãoA empresa CSL - Soluções em Informática, trabalha na construção e manutenção no

sistema de ordens de serviços e call center junto a Prefeitura do Natal/RN. No entanto,houve a oportunidade para esta empresa de desenvolver um sistema capaz de interagircom o sistema de gerenciamento de dados do ePoste. O sistema cliente é capaz de enviarcomandos de atuação nos pontos de iluminação, assim como de solicitação deinformações, mostrando alertas e em geração de gráficos.


Figura 3.18: Tela de login no sistema cliente.

Figura 3.19: Tela de visualização de pontos de iluminação no sistema cliente.


Figura 3.20: Tela de comandos de pontos de iluminação no sistema cliente.

A integração deste sistema com a de abertura de chamados para as empresasterceirizadas que prestam serviços à Prefeitura do Natal/RN, possibilita que toda essanegociação seja feita de forma automática sem intervenção de um usuário operador, umavez que o sistema cliente possui rotinas capazes de detectar possíveis problemas onde ossensores ePoste estão instalados. As Figuras 3.18, 3.19 e 3.20 mostram o ambiente dosistema.

3.10 Considerações finaisOs resultados obtidos foram satisfatórios nos sentidos de conectividade,

disponibilidade e confiabilidade nas transferências dos dados. O concentrador tevecomportamento estável em sua operação. Com o protocolo estabelecido tornou-sesimples e seguro a implementação, no quesito de checagem de erros para a comunicaçãoentre sensor, concentrador e servidor, e também entre o servidor e cliente na checagemdo endereço IP permitindo ou não o acesso as informações contidas no servidor de dadospelos sistemas clientes. Uma das principais vantagens que o sistema apresenta é a formasimples de comunicação com estes sistemas através do padrão de mensagens JSON.

Este sistema pode ser generalizado para aplicações com outros fins, que necessitemde comunicações com dispositivos remotos, a seção que cita os trabalhos relacionados éum grande indicativo para isto.

Capítulo 4

Conclusões

Como mostrado ao longo desta pesquisa, criou-se o Sistema de Gerenciamento deDados em contribuição ao trabalho de (AMORIM, 2011), aperfeiçoando o controle dosdados do projeto ePoste. Como inovação, o sistema possibilita a comunicação remota desistemas clientes com os sensores, mantendo-o online sempre que houver a necessidadede consulta de dados referentes aos pontos de iluminação, como as correntes deconsumo, intensidade luminosa e temperatura ambiente em ponto específico, e, partindodesse pressuposto a identificação, por exemplo, de uma lâmpada queimada.

Foram realizados testes de funcionalidades do sistema que se mostrou bemoperacional, sendo instalados cerca de 200 sensores na Av. Rio Branco e na Rua JoãoPessoal, no centro de Natal/RN.

Tornou-se possível a atualização remota do firmware embarcado no sensor ePoste,pois antes deste trabalho, a reprogramação necessitava de mais pessoas envolvidas, comoprofissionais para remover e instalar os sensores, podendo demandar bastante tempo, ondeteria que aguarda a disponibilidade da equipe especializada contratada pela Prefeitura deNatal/RN. Parte do processo é apresentado na Figura 4.1.

Figura 4.1: Instalação do sensor ePoste.

É importante ressaltar a tecnologia Raspberry Pi utilizada no concentrador, ondepossibilitou a embarcação do sistema operacional Linux, visto que este possui suporte à

CAPÍTULO 4. CONCLUSÕES 29

execução de aplicações em linguagens de alto nível, como a Java que foi utilizada naimplementação do sistema.

Nesta perspectiva, benefícios relevantes surgirão para a sociedade com aconcretização deste trabalho, pois destacamos que no sistema tradicional a solução paraos problemas são demorados devido a chegada tardia das informações, elevando oscustos na manutenção, e como também, a insatisfação dos cidadãos que realizamligações relatando o problema e cobrando sua solução.

Com este sistema implantado, as informações de todos os sensores são atualizadas emfrações de minutos, dando a possibilidade da equipe responsável pela assistência definirum plano de atuação identificando principalmente as prioridades e custos nas locomoções.Há também uma grande economia relacionada ao valor pago à concessionária de energiaelétrica, em que não mais pagaria por valores estatísticos de utilização desta, arcandoagora com os custos do real consumo da iluminação.

Adicionalmente, o sistema empregado para o gerenciamento de dados armazenainformações acerca das temperaturas em cada ponto de iluminação que o sensor ePosteesteja instalado, identificando possíveis incêndios por elevações atípicas de temperatura,que por sua vez essas informações podem estar em constante monitoramento pelasautoridades competentes.

4.1 Perspectivas desta pesquisa• Conexão do concentrador com a internet: Para melhor operabilidade nas

transferências de informações no sistema, convém a substituição da tecnologia decomunicação utilizada pelo concentrador em conexão com a internet por outra demaior velocidade e que se mantenha o máximo de tempo disponível, comotambém na comunicação com o servidor de dados, pois este é responsável pelofornecimento de todas as informações para os sistemas clientes.

• Possibilidades de monitoramentos diversos: A estrutura de comunicação dosistema desenvolvido, pode ser aplicado em outras áreas que precise demonitoramento de variáveis, como fumaça, umidade, pressão e etc. Realizandoalterações para os sensores específicos, e adequação no protocolo.

• Coletar automaticamente as coordenadas geográficas dos sensores: O processode instalação dos sensores ePoste demora um tempo consideravelmente alto, onde oinstalador tem que coletar as coordenadas de localização onde o sensor esta sendoinstalado, buscando o local específico no mapa, conforme visto na Seção 3.8. Aproposta é que se faça uso da potência dos sinais de comunicação, onde através dealgorítimo específico seja estimada sua localização. Um dos grandes desafios paraisto são as construções interferindo no sinal de comunicação.

• Criação de um módulo de comunicação sem fio: A utilização dos módulos XBeepara a comunicação entre os sensores e o concentrador, faz com que o custo defabricação do sensor seja bem elevado, representando entre 60% e 70% do custototal do sensor. Logo se torna viável uma proposta de construir um sistema decomunicação local, onde o módulo de comunicação sem fio fosse projetado nosensor ePoste, possibilitando a redução do custo de fabricação (AMORIM, 2011).

Referências Bibliográficas

AMORIM, L. G. P. Utilização de Sistemas Dedicados e Protocolos de Rede Aplicadosà Eficiência Energética da Iluminação Pública. Dissertação (Mestrado) — UniversidadeFederal do Rio Grande do Norte, Natal, RN, nov. 2011.

AVELINO Álvaro M.; RêGO, S. de P.; AMORIM, L. G. de P.; FERNANDES, J. D.Monitoramento de ativos hospitalares através de uma rede de sensores sem fio. RevistaBrasileira de Inovação Tecnológica em Saúde, v. 2, p. 1–8, 2012.

DANTAS, M. Redes de Comunicação e Computadores: Abordagem Quantitativa.Florianópolis: Visual Books, 2010.

DIGI. ZigBee RF Modules by Digi International. Minnetonka, USA, set. 2011.

ECMA. The JSON Data Interchange Format. Genebra, Suiça, out. 2013.

ECMA. Introdução ao JSON. [S.l.], out. 2014. Disponível em: <http://www.json.org/>.

ESCHNER, R. H. Sistema de Automação Residencial Baseado em Sensores ZigBee.Dissertação (Mestrado) — Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre,RS, 2011.

JúNIOR, F. I. de A.; MIRANDA, S. de S. C.; JúNIOR, W. S. da S. Sistema demonitoramento de sensores utilizando o protocolo zigbee para comunicação sem fio.CONGIC - Congresso Nacional de Iniciação Científica, 2013.

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STUHLER, J. A.; ALEXANDRINI, F.; ALEXANDRINI, C. F. D.; FAVERI, J. E. de;ARAúJO, T. S. Utilização da tecnologia zigbee para sensoriamento de nível de rio paramonitoramento de cheias. SEGT - Simpósio de Excelência em Gestão e Tecnologia, 2012.

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ZUCATO, F. L. Rede ZigBee Gerenciada por Sistema de Monitoramento RemotoUtilizando TCP/IP e GPRS. Dissertação (Mestrado) — Universidade de São Paulo, SãoPaulo, SP, 2009.

30

http://www.json.org/

http://www.raspberrypi.org/

Apêndice A

Bancos de Dados

A.1 Banco de dados no concentradorPara o armazenamento das informações capturadas dos sensores, e para o controle

de envio e recebimento de mensagens no concentrador, foi definido um banco de dadoscomposto por três tabelas, sendo elas: “InformationSensor”, “SendCommandSensor” e“RecvCommandSensor”.

InformationSensorid:longsensorId:longcurrenteValue:longtemperatureValue:longlumenValue:longpowerSignalValue:longmodeOperation:longdate:Datetime:TimedateDiscovery:DatetimeDiscovery:Time

Tabela A.1: Tabela InformationSensor no concentrador.

Na Tabela A.1 de nome “InformationSensor”, assim como em todas as tabelas nobanco, temos o campo “id”, que é a identificação única para cada elemento contido nela.Esta tabela representa os sensores, onde se tem sua identificação única no campo“sensorId”, os valores das conversões A/D com resolução de 16 bits nos campos“currenteValue”, “temperatureValue”, “lumenValue” e “powerSignalValue”, para acorrente consumida, temperatura no ambiente externo ao sensor, intensidade luminosa ea potência do sinal de comunicação do sensor, respectivamente; nos campos “date” e“time” estão a data e hora da última atualização do dados do sensor, e por fim, noscampos “dateDiscovery” e “timeDiscovery” estão a data e hora da última verificação deconexão do concentrador com o sensor.

APÊNDICE A. BANCOS DE DADOS 32

SendCommandSensorid:longseq:longcommandId:longsensorId:long

Tabela A.2: Tabela SendCommandSensor.

O objetivo da Tabela A.2 de nome “SendCommandSensor” como o próprio nome jásugere, ela auxilia no envio de comandos. Esses são os comandos que são direcionadospara os sensores. O campo “seq” é utilizado no controle de confirmações de recebimentode mensagens; o comando é indicado no campo “commandId”, e o “sensorId” paraidentificar o sensor.

RecvCommandSensorid:longseq:longcommandId:longsensorId:long

Tabela A.3: Tabela RecvCommandSensor.

A Tabela A.3 de nome “RecvCommandSensor” tem o objetivo de auxiliar norecebimento de comandos. Esses são os comandos que são recebidos dos sensores.

A.2 Banco de dados no servidorO banco de dados no servidor é semelhante ao do concentrador, onde possui

praticamente as mesmas tabelas, com a inserção de mais campos na tabela“InformationSensor”, e, é composto também com mais duas tabelas, sendo a“InformationSensorHistory” para armazenar o histórico de logs dos sensores, e a tabela“Concentrator” para as informações referentes aos concentradores.


Concentratorid:longconcentratorId:longdescription:Stringip:StringdateDiscovery:DatetimeDiscovery:Timelat:doublelon:double

Tabela A.4: Tabela Concentrator.

A Tabela A.4 de nome “Concentrator” representa para o sistema em seus elementosos concentradores, onde além de alguns de seus campos já conhecidos, temos o campo“ip” para armazenamento último endereço eletrônico atribuído, utilizado para identificaros envios de mensagens ao concentrador, e também os campos “lat” e “lon”, paracadastramento das suas coordenadas de latitude e longitude para o georreferenciamento,estes parâmetros são configurados manualmente por comando específico que ainda seráapresentado no Apêndice B.

InformationSensorid:longsensorId:longconcentratorId:longcurrenteValue:longtemperatureValue:longlumenValue:longpowerSignalValue:longmodeOperation:longdate:Datetime:TimedateDiscovery:DatetimeDiscovery:TimepowerLamp:longlat:doublelon:double

Tabela A.5: Tabela InformationSensor no servidor.

A Tabela A.5 de nome “InformationSensor”, contém o mesmo tipo informações efuncionalidade apresentados na Tabela A.1, com a inserções do campos “concentratorId”para armazenamento do código de identificação do concentrador que o sensor está


conectado, o campo “powerLamp” para a potência da carga instalada, e “lat” e “lon”para as coordenadas de localização.

InformationSensorHistoryid:longsensorId:longconcentratorId:longcurrenteValue:longtemperatureValue:longlumenValue:longpowerSignalValue:longmodeOperation:longdate:Datetime:TimedateDiscovery:DatetimeDiscovery:Time

Tabela A.6: Tabela InformationSensorHistory.

A Tabela A.6 de nome “InformationSensorHistory” armazena todo o histórico de logsdos sensores.

Apêndice B

Comunicação e Padrões de Mensagens

B.1 Estrutura do quadro de mensagens: servidor -concentrador - sensor

As mensagens trocadas entre o servidor de dados, concentrador e os sensores ePoste,são definidas a partir do formato de quadro mostrado na Tabela B.1. Este quadro possuisua estrutura bem definida com o início de quadro, tamanho de mensagem, identificação,campo de dados e valor para correção de erros na transmissão.

Formato de quadro de mensagens:

Byte 1 Byte 2 Byte 3 Bytes 4-7 Bytes 8-n Byte (n+1)(DI) (CO) (ID) (SEQ) (DA) (CS)

1 byte 1 byte 1 byte 4 bytes (n-3) bytes 1 byte

Tabela B.1: Formato do quadro de mensagens: servidor - concentrador - sensor.

Descrição do formato de quadro:

• Byte 1: Delimitador de início de quadro (DI)– Constante 0x7E. Indica que o byte seguinte é o de comprimento.

• Byte 2: Comprimento de Quadro (CO)– O valor do byte de comprimento é igual ao total de bytes do quadro excluídos

o byte delimitador de início, o byte de comprimento e o byte de checksum.– Comprimento [bytes] = ID + SEQ + DA.– Comprimento [bytes] = Total de bytes do quadro - 3.

• Byte 3: Identificador (ID)– Identifica o tipo de mensagem.

• Bytes 4-7: Sequência de mensagem (SEQ)– Sequência gerada automaticamente usada como parâmetro de controle na

troca de mensagens.

APÊNDICE B. COMUNICAÇÃO E PADRÕES DE MENSAGENS 36

• Bytes 8-n: Dados do Quadro (DA)– Contém os dados do quadro.

• Byte (n+1): Checksum (CS)– Utilizado para verificar integridade dos dados na recepção.– Calcular: sem incluir o delimitador de início e o byte de comprimento,

somam-se todos os bytes mantendo apenas os 8 bits menos significativos doresultado e subtrai de 0xFF.

– Verificar: soma-se todos os bytes, exceto o delimitador de início e o byte detamanho, incluindo o checksum. A soma deverá ser igual a 0xFF.

B.2 Padrões de mensagensOs padrões de mensagens são estruturas definidas a partir do formato de quadro

apresentado na Tabela B.1, onde em cada operação a mensagem contém umaidentificação única (indicada no campo “ID”) independente de onde está sendotransmitida. De acordo com a operação a ser realizada, o campo “DA” conterá umasubestrutura informando os dados necessário na tarefa. A seguir são definidas assubestruturas.

B.2.1 SOLICITAÇÃO DO ESTADO DE CONEXÃO

Figura B.1: Diagrama de comunicação: Estado de conexão.

ID: 0x2A - CONNECTION_STATUS_SCOrigem: ServidorDestino: Concentrador

Estrutura do Quadro:


Byte 1 Byte 2 Byte 3 Bytes 4-7 Byte 8DI CO ID SEQ CS

0x7E 0x05 0x2A 4 bytes 1 byte

Tabela B.2: Formato da mensagem para solicitação do estado de conexão.

Mensagem enviada do servidor para o concentrador em solicitação do estado deconexão.

ID: 0x01 - CONNECTION_STATUS_CSOrigem: ConcentradorDestino: Servidor



0x7E 0x05 0x01 4 bytes 1 byte

Tabela B.3: Formato da mensagem para resposta do estado de conexão.

Mensagem enviada do concentrador para o servidor em resposta ao estado de conexão.

B.2.2 CONSULTA DE DADOS DO SENSOR

Figura B.2: Diagrama de comunicação: Consulta de dados do sensor.

ID: 0x02 - REQ_DATA_CSOrigem: ConcentradorDestino: Sensor





Tabela B.4: Formato da mensagem para consulta de dados do sensor.

Mensagem enviada do concentrador para o sensor para consulta de dados.

ID: 0x03 - RES_DATA_SCOrigem: SensorDestino: Concentrador


Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Bytes 5-13 Byte 14DI CO ID SEQ DA CS

0x7E 0x0E 0x03 4 bytes 9 bytes 1 byte

Subestrutura do quadro no campo dados (DA):

Bytes 5-6 Bytes 7-8 Bytes 9-10 Bytes 11-12 Bytes 13COR TEM LUM SIN MOD

2 bytes 2 bytes 2 bytes 2 bytes 1 byte

Tabela B.5: Formato da mensagem para resposta à consulta de dados do sensor.

Descrição do formato da subestrutura do quadro:

• Bytes 5-6: Corrente (COR)– Valor da conversão A/D (analógica para digital), com resolução de 16 bits, do

sinal de corrente consumido pela carga no sensor.

• Bytes 7-8: Temperatura (TEM)– Valor da conversão A/D, com resolução de 16 bits, da temperatura no interior

do sensor.

• Bytes 9-10: Luminosidade (LUM)– Valor da conversão A/D, com resolução de 16 bits, da intensidade luminosa

do ambiente.

• Bytes 11-12: Potência do sinal (SIN)– Valor da conversão A/D, com resolução de 16 bits, da intensidade da potencia

do sinal de comunicação sem fio.

• Byte 13: Modo de operação (MOD)


– Valor que contém o modo de operação do sensor. Podendo assumir o valores:

* 0x00: O acionamento da carga depende da intensidade luminosa;* 0x01: A carga está sempre ligada;* 0x02: A carga está sempre desligada.

Mensagem enviada do sensor para o concentrador em resposta a consulta de dados.

B.2.3 LIGAR A CARGA DO SENSOR

Figura B.3: Diagrama de comunicação: Ligar a carga do sensor.

ID: 0x04 - REQ_ON_CSOrigem: ConcentradorDestino: Sensor




Tabela B.6: Formato da mensagem para ligar a carga do sensor.

Mensagem enviada do concentrador para o sensor para ligar a carga.

ID: 0x05 - RES_ON_SCOrigem: SensorDestino: Concentrador


Byte 1 Byte 2 Byte 3 Bytes 4-7 Bytes 8-10 Byte 11DI CO ID SEQ DA CS

0x7E 0x08 0x05 4 bytes 3 bytes 1 byte



Bytes 8-9 Byte 10COR MOD

2 bytes 1 byte

Tabela B.7: Formato da mensagem para resposta ao ligar a carga do sensor.

Mensagem enviada do sensor para o concentrador em resposta ao ligar a carga.

B.2.4 DESLIGAR A CARGA DO SENSOR

Figura B.4: Diagrama de comunicação: Desligar a carga do sensor.

ID: 0x06 - REQ_OFF_CSOrigem: ConcentradorDestino: Sensor




Tabela B.8: Formato da mensagem para desligar a carga do sensor.

Mensagem enviada do concentrador para o sensor para desligar a carga.

ID: 0x07 - RES_OFF_SCOrigem: SensorDestino: Concentrador







2 bytes 1 byte

Tabela B.9: Formato da mensagem para resposta ao desligar a carga do sensor.

Mensagem enviada do sensor para o concentrador em resposta ao desligar a carga.

B.2.5 CONFIGURAÇÃO DE ACIONAMENTO AUTOMÁTICODA CARGA DO SENSOR

Figura B.5: Diagrama de comunicação: Configurar o acionamento automático da cargado sensor.

ID: 0x08 - REQ_AUTO_CSOrigem: ConcentradorDestino: Sensor




Tabela B.10: Formato da mensagem para a configuração de acionamento automático dacarga do sensor.


Mensagem enviada do concentrador para o sensor para a configuração de acionamentoautomático da carga.

ID: 0x09 - RES_AUTO_SCOrigem: SensorDestino: Concentrador






2 bytes 1 byte

Tabela B.11: Formato da mensagem para resposta da configuração de acionamentoautomático da carga do sensor.

Mensagem enviada do sensor para o concentrador em resposta a configuração deacionamento automático da carga.

B.2.6 LIGAR A CARGA DOS SENSORES

Figura B.6: Diagrama de comunicação: Ligar a carga dos sensores.


ID: 0x3B - REQ_ON_ALL_CSOrigem: ConcentradorDestino: Sensor



0x7E 0x05 0x3B 4 bytes 1 byte

Tabela B.12: Formato da mensagem para ligar a carga dos sensores.

Mensagem enviada do concentrador para os sensores conectados a este, para ligar acarga.

ID: 0x3C - RES_ON_ALL_SCOrigem: SensorDestino: Concentrador



0x7E 0x08 0x3C 4 bytes 3 bytes 1 byte



2 bytes 1 byte

Tabela B.13: Formato da mensagem de resposta ao acionamento da carga dos sensores.

Mensagem enviada para o concentrador a partir dos sensores conectados a este, emresposta ao ligar carga pelo comando REQ_ON_ALL_CS.


B.2.7 DESLIGAR A CARGA DOS SENSORES

Figura B.7: Diagrama de comunicação: Desligar a carga dos sensores.

ID: 0x3D - REQ_OFF_ALL_CSOrigem: ConcentradorDestino: Sensor



0x7E 0x05 0x3D 4 bytes 1 byte

Tabela B.14: Formato da mensagem para desligar a carga dos sensores.

Mensagem enviada do concentrador para os sensores conectados a este, para desligara carga.

ID: 0x3E - RES_OFF_ALL_SCOrigem: SensorDestino: Concentrador



0x7E 0x08 0x3E 4 bytes 3 bytes 1 byte




2 bytes 1 byte

Tabela B.15: Formato da mensagem para resposta ao desligar da carga dos sensores.

Mensagem enviada para o concentrador a partir dos sensores conectados a este, emresposta ao desligar carga pelo comando REQ_OFF_ALL_CS.

B.2.8 CONFIGURAÇÃO DE ACIONAMENTO AUTOMÁTICODA CARGA DOS SENSORES

Figura B.8: Diagrama de comunicação: Configuração de acionamento automático dacarga dos sensores.

ID: 0x3F - REQ_AUTO_ALL_CSOrigem: ConcentradorDestino: Sensor



0x7E 0x05 0x3F 4 bytes 1 byte

Tabela B.16: Formato da mensagem para a configuração de acionamento automático dacarga dos sensores.

Mensagem enviada do concentrador para os sensores conectados a este, para aconfiguração de acionamento automático da carga.


ID: 0x40 - RES_AUTO_ALL_SCOrigem: SensorDestino: Concentrador






2 bytes 1 byte

Tabela B.17: Formato da mensagem para resposta da configuração de acionamentoautomático da carga dos sensores.

Mensagem enviada para o concentrador a partir dos sensores conectados a este, emresposta a configuração de acionamento automático da carga pelo comandoREQ_AUTO_ALL_CS.

B.2.9 CONSULTA DE DADOS DOS SENSORES

Figura B.9: Diagrama de comunicação: Consulta de dados dos sensores.

ID: 0x1F - REQ_DATA_ALL_SCOrigem: ServidorDestino: Concentrador




0x7E 0x05 0x1F 4 bytes 1 byte

Tabela B.18: Formato da mensagem para consulta de dados dos sensores.

Mensagem enviada do servidor para o concentrador, para consulta de dados dossensores.

ID: 0x20 - RES_DATA_ALL_CSOrigem: ConcentradorDestino: Servidor



0x7E 0x2A 0x20 4 bytes 37 bytes 1 byte


Bytes 8-15 Bytes 6-23 Bytes 24-25 Bytes 26-27 Bytes 28-29 Bytes 30-31CON_ID SEN_ID COR TEM LUM SIN8 bytes 8 bytes 2 bytes 2 bytes 2 bytes 2 bytes

Bytes 32 Bytes 33-35 Bytes 36-38 Bytes 39-41 Bytes 42-44MOD DTL TML DTD TMD1 byte 3 bytes 3 bytes 3 bytes 3 bytes

Tabela B.19: Formato da mensagem para resposta à consulta de dados dos sensores.

Descrição do formato da subestrutura do quadro:

• Bytes 8-15: Identificação do concentrador (CON_ID)– Identificação única do concentrador tendo como referência o código serial

contido no processador da Raspberry Pi.

• Bytes 33-35: Data do Log (DTL)– Data referente ao ultimo log de informações do sensor capturado pelo

concentrador. Na ordem: dia, mês e ano (duas ultimas casas decimais).


• Bytes 36-38: Hora do Log (TML)– Hora referente ao ultimo log de informações do sensor capturado pelo

concentrador. Na ordem: hora(s), minuto(s) e segundo(s).

• Bytes 39-41: Data do Log (DTD)– Data referente a ultima descoberta do sensor na rede local. Na ordem: dia,

mês e ano (duas ultimas casas decimais).

• Bytes 42-44: Hora do Log (TMD)– Hora referente a ultima descoberta do sensor na rede local. Na ordem: hora(s),

minuto(s) e segundo(s).

Mensagem enviada do concentrador para o servidor em resposta à consulta de dadosdos sensores.

B.2.10 LIGAR A CARGA DO SENSOR PELO SERVIDOR

Figura B.10: Diagrama de comunicação: Ligar a carga do sensor pelo servidor.

ID: 0x15 - REQ_ON_SCOrigem: ServidorDestino: Concentrador


Byte 1 Byte 2 Byte 3 Bytes 4-7 Bytes 8-15 Byte 16DI CO ID SEQ SEN_ID CS

0x7E 0x0D 0x15 4 bytes 8 bytes 1 byte

Tabela B.20: Formato da mensagem para ligar a carga do sensor pelo servidor.

Mensagem enviada do servidor para concentrador, para ligar a carga do sensorespecificado.


ID: 0x16 - RES_AUTO_CSOrigem: ConcentradorDestino: Servidor





Bytes 8-15 Bytes 16-23 Bytes 24-25 Byte 26CON_ID SEN_ID COR MOD8 bytes 8 bytes 2 bytes 1 byte

Tabela B.21: Formato da mensagem para resposta ao ligar a carga do sensor pelo servidor.

Mensagem enviada do concentrador para o servidor em resposta ao ao ligar a carga dosensor especificado.

B.2.11 DESLIGAR A CARGA DO SENSOR PELO SERVIDOR

Figura B.11: Diagrama de comunicação: Desligar a carga do sensor pelo servidor.

ID: 0x17 - REQ_OFF_SCOrigem: ServidorDestino: Concentrador





Tabela B.22: Formato da mensagem para desligar a carga do sensor pelo servidor.

Mensagem enviada do servidor para concentrador, para desligar a carga do sensorespecificado.

ID: 0x18 - RES_OFF_CSOrigem: ConcentradorDestino: Servidor






Tabela B.23: Formato da mensagem para resposta ao desligar a carga do sensor peloservidor.

Mensagem enviada do concentrador para o servidor em resposta ao desligar a cargado sensor especificado.


B.2.12 CONFIGURAÇÃO DE ACIONAMENTO AUTOMÁTICODA CARGA NO SENSOR PELO SERVIDOR.

Figura B.12: Diagrama de comunicação: Configurar o acionamento automático da cargado sensor pelo servidor.

ID: 0x19 - REQ_AUTO_SCOrigem: ServidorDestino: Concentrador




Tabela B.24: Formato da mensagem para a configuração de acionamento automático dacarga do sensor pelo servidor.

Mensagem enviada do servidor para concentrador, para a configuração deacionamento automático da carga do sensor especificado

ID: 0x1A - RES_AUTO_CSOrigem: ConcentradorDestino: Servidor



0x7E 0x18 0x1A 4 bytes 20 bytes 1 byte




Tabela B.25: Formato da mensagem para resposta da configuração de acionamentoautomático da carga do sensor pelo servidor.

Mensagem enviada do concentrador para o servidor em resposta ao comando deconfiguração para operação automática da carga do sensor especificado.

B.2.13 LIGAR A CARGA DOS SENSORES PELO SERVIDOR.

Figura B.13: Diagrama de comunicação: Ligar a carga dos sensores pelo servidor.

ID: 0x35 - REQ_ON_ALL_SCOrigem: ServidorDestino: Concentrador


Byte 1 Byte 2 Byte 3 Bytes 4-7 Bytes 8DI CO ID SEQ CS


Tabela B.26: Formato da mensagem para ligar a carga dos sensores pelo servidor.

Mensagem enviada do servidor para concentrador para ligar a carga dos sensoresconectados ao concentrador.

ID: 0x36 - RES_ON_ALL_CSOrigem: ConcentradorDestino: Servidor






Bytes 8-15CON_ID8 bytes

Tabela B.27: Formato da mensagem para resposta ao ligar a carga dos sensores peloservidor.

Mensagem enviada do concentrador para o servidor em resposta ao ligar a carga dossensores conectados ao concentrador.

B.2.14 DESLIGAR A CARGA DOS SENSORES PELOSERVIDOR.

Figura B.14: Diagrama de comunicação: Desligar a carga dos sensores pelo servidor.

ID: 0x37 - REQ_OFF_ALL_SCOrigem: ServidorDestino: Concentrador


Byte 1 Byte 2 Byte 3 Bytes 4-7 Bytes 8DI CO ID SEQ CS


Tabela B.28: Formato da mensagem para desligar a carga dos sensores pelo servidor.


Mensagem enviada do servidor para concentrador para desligar a carga dos sensoresconectados ao concentrador.

ID: 0x38 - RES_OFF_ALL_CSOrigem: ConcentradorDestino: Servidor






Tabela B.29: Formato da mensagem para resposta ao desligar a carga dos sensores peloservidor.

Mensagem enviada do concentrador para o servidor em resposta ao desligar a cargados sensores conectados ao concentrador.

B.2.15 CONFIGURAÇÃO DE ACIONAMENTO AUTOMÁTICODA CARGA DOS SENSORES PELO SERVIDOR.

Figura B.15: Diagrama de comunicação: Configuração de acionamento automático dacarga dos sensores pelo servidor.

ID: 0x39 - REQ_AUTO_ALL_SCOrigem: ServidorDestino: Concentrador





Tabela B.30: Formato da mensagem para a configuração de acionamento automático dacarga dos sensores pelo servidor.

Mensagem enviada do servidor para concentrador, para a configuração deacionamento automático da carga dos sensores conectados ao concentrador.

ID: 0x3A - RES_AUTO_ALL_CSOrigem: ConcentradorDestino: Servidor



0x7E 0x0D 0x3A 4 bytes 8 bytes 1 byte



Tabela B.31: Formato da mensagem para resposta da configuração de acionamentoautomático da carga dos sensores pelo servidor.

Mensagem enviada do concentrador para o servidor em resposta ao comando deconfiguração para operação automática da carga dos sensores conectados aoconcentrador.

B.3 Estrutura do formato de mensagens: servidor -cliente

A troca de mensagens entre o servidor de dados e o sistema cliente é realizada porserviços implementados sob o protocolo HTTP, onde a lógica para o entendimento daspartes está nos atributos adicionados nas requisições dos métodos GET e POSTdirecionadas ao servidor, tendo como resposta mensagens codificadas no formato JSON.


Formato de mensagem para requisição:

<protocol>://<address>:<port>/<service>?<id=value>&<attribute_1>&...&<attribute_n>

Tabela B.32: Formato da mensagem para requisição: cliente - servidor.

Descrição do formato de mensagem:

• <protocol>: Protocolo de comunicação para troca de mensagens.

– http

• <address>: Endereço eletrônico onde o servidor de dados está hospedado.

– server.eposte.com.br

• <port>: Porta do serviço em execução no servidor de dados.

– 443

• <service>: Nome do serviço em execução no servidor de dados.

– Service

• <id=valor>: O “valor” informa qual requisição esta sendo enviada.• <attribute_1>&...&<attribute_n>: Dados a serem informados de acordo com o

tipo de requisição.

Formato de mensagens para resposta:


{“id”:“value”,“data”:

{“attribute_1”:“value”,“attribute_2”:“value”,...“attribute_n”:

[{

“attribute_1”:“value”,...“attribute_n”:“value”

},...{

“attribute_1”:“value”,...“attribute_n”:“value”

}]

}}

Tabela B.33: Formato da mensagem para resposta: servidor - cliente.

Descrição do formato de mensagem:

• “id”: Valor em hexadecimal de identificação única para mensagem de resposta asrequisições.

• “data”: São os atributos informados de acordo com o “id” da mensagem. Podendoconter atributos simples e/ou compostos.

B.4 Padrões de mensagensOs padrões de mensagens são estruturas definidas a partir do formato de mensagens

apresentado na Tabela B.32 para as de requisição e na Tebela B.33 para as respostas, ondeem cada operação a mensagem contém uma identificação única (indicada no atributo “id”)independente se é de requisição ou de resposta. De acordo com a operação a ser realizada,a mensagem é composta por atributos informando os dados necessários para a tarefa. Aseguir são definidas as subestruturas.


B.4.1 CONSULTA DE DADOS DO SENSOR PELO CLIENTE

Figura B.16: Diagrama de comunicação: Consulta de dados do sensor pelo cliente.

ID: 0x1D - REQ_DATA_CS2Origem: ClienteDestino: Servidor

http://server.eposte.com.br:443/Service?id=1D&sensorId=value

Tabela B.34: Formato da mensagem para consulta de dados do sensor pelo cliente.

Descrição dos atributos:

• sensorId: Valor em hexadecimal referente ao endereço MAC de identificação únicado sensor.

Mensagem enviada do cliente para o servidor, para consulta de dados do sensor.

ID: 0x26 - RES_DATA_SC2Origem: ServidorDestino: Cliente


{“id”:“26”,“data”:

{“sensorId”:“value”,“concentratorId”:“value”,“description”:“value”,“currenteValue”:“value”,“temperatureValue”:“value”,“lumenValue”:“value”,“powerSignalValue”:“value”,“modeOperation”:“value”,“date”:“value”,“time”:“value”,“dateDiscovery”:“value”,“timeDiscovery”:“value”,“powerLamp”:“value”,“lat”:“value”,“lon”:“value”

}}

Tabela B.35: Formato da mensagem para resposta a consulta de dados do sensor pelocliente.

Descrição da subestrutura da mensagem no atributo de dados (“data”):

• concentratorId: Valor em hexadecimal referente ao serial de identificação únicado processador da Raspberry Pi.

• description: Nome para identificação no cadastro.• currenteValue: Valor da corrente consumida pela carga expresso em miliamperes

(mA).• temperatureValue: Valor da temperatura medida no interior da carcaça do sensor

expresso em graus célsius (ºC).• lumenValue: Valor da intensidade luminosa na parte externa ao sensor expresso

em porcentagem (%).• powerSignalValue: Valor da intensidade do sinal de comunicação expresso em em

porcentagem (%).• modeOperation: Pode assumir os valores: 0, 1 e 2, para informar que a carga esta

operando de forma automática, ligada e desligada, respectivamente.• date: Data que ultimo log de informações foi capturado, no formato:

DD/MM/AAAA.


• time: Hora que ultimo log de informações foi capturado, no formato: HH:MM:SS.• dateDiscovery: Data da última identificação do sensor na rede ZigBee, no formato:

DD/MM/AAAA.• timeDiscovery: Hora da última identificação do sensor na rede ZigBee, no formato:

HH:MM:SS.• powerLamp: Potência cadastrada para a carga conectado ao sensor expresso em

Watt (W).• lat: Latitude cadastrada para localização onde o sensor esta instalado.• lon: Longitude cadastrada para localização onde o sensor esta instalado.

Mensagem enviada do servidor para o cliente, em resposta a consulta de dados dosensor.

B.4.2 LIGAR A CARGA DO SENSOR PELO CLIENTE

Figura B.17: Diagrama de comunicação: Ligar a carga do sensor pelo cliente.

ID: 0x1E - REQ_ON_CS2Origem: ClienteDestino: Servidor

http://server.eposte.com.br:443/Service?id=1E&sensorId=value

Tabela B.36: Formato da mensagem para ligar a carga do sensor pelo cliente.

Mensagem enviada do cliente para o servidor, para ligar a carga do sensor.

ID: 0x21 - RES_ON_SC2Origem: ServidorDestino: Cliente


{“id”:“21”,“data”:

{“sensorId”:“value”

}}

Tabela B.37: Formato da mensagem para resposta ao ligar a carga do sensor pelo cliente.

Mensagem enviada do servidor para o cliente, em resposta ao ligar a carga do sensor.

B.4.3 DESLIGAR A CARGA DO SENSOR PELO CLIENTE

Figura B.18: Diagrama de comunicação: Desligar a carga do sensor pelo cliente.

ID: 0x22 - REQ_OFF_CS2Origem: ClienteDestino: Servidor

http://server.eposte.com.br:443/Service?id=22&sensorId=value

Tabela B.38: Formato da mensagem para desligar a carga do sensor pelo cliente.

Mensagem enviada do cliente para o servidor, para desligar a carga do sensor.

ID: 0x23 - RES_OFF_SC2Origem: ServidorDestino: Cliente


{“id”:“23”,“data”:


}}

Tabela B.39: Formato da mensagem para resposta ao desligar a carga do sensor pelocliente.

Mensagem enviada do servidor para o cliente, em resposta ao desligar a carga dosensor.

B.4.4 CONFIGURAÇÃO DE ACIONAMENTO AUTOMÁTICODA CARGA DO SENSOR PELO CLIENTE

Figura B.19: Diagrama de comunicação: Configuração de acionamento automático dacarga do sensor pelo cliente.

ID: 0x24 - REQ_AUTO_CS2Origem: ClienteDestino: Servidor

http://server.eposte.com.br:443/Service?id=24&sensorId=value

Tabela B.40: Formato da mensagem para a configuração de acionamento automático dacarga do sensor pelo cliente.


Mensagem enviada do cliente para o servidor, para a configuração de acionamentoautomático da carga do sensor.

ID: 0x25 - RES_AUTO_SC2Origem: ServidorDestino: Cliente

{“id”:“25”,“data”:


}}

Tabela B.41: Formato da mensagem para resposta da configuração de acionamentoautomático da carga dos sensores pelo cliente.

Mensagem enviada do servidor para o cliente, em resposta a configuração deacionamento automático da carga dos sensores.

B.4.5 LIGAR A CARGA DOS SENSORES PELO CLIENTE

Figura B.20: Diagrama de comunicação: Ligar a carga dos sensores pelo cliente.

ID: 0x2F - REQ_ON_ALL_CS2Origem: ClienteDestino: Servidor


http://server.eposte.com.br:443/Service?id=2F&concentratorId=value

Tabela B.42: Formato da mensagem para ligar a carga dos sensores pelo cliente.

Mensagem enviada do cliente para o servidor para ligar a carga dos sensoresconectados ao concentrador.

ID: 0x30 - RES_ON_ALL_SC2Origem: ServidorDestino: Cliente

{“id”:“30”,“data”:

{“concentratorId”:“value”

}}

Tabela B.43: Formato da mensagem para resposta ao ligar a carga dos sensores pelocliente.

Mensagem enviada do servidor para o cliente em resposta ao ligar a carga dos sensoresconectados ao concentrador.

B.4.6 DESLIGAR A CARGA DOS SENSORES PELO CLIENTE

Figura B.21: Diagrama de comunicação: Desligar a carga dos sensores pelo cliente.


ID: 0x31 - REQ_OFF_ALL_CS2Origem: ClienteDestino: Servidor

http://server.eposte.com.br:443/Service?id=31&concentratorId=value

Tabela B.44: Formato da mensagem para desligar a carga dos sensores pelo cliente.

Mensagem enviada do cliente para o servidor para desligar a carga dos sensoresconectados ao concentrador.

ID: 0x32 - RES_OFF_ALL_SC2Origem: ServidorDestino: Cliente

{“id”:“32”,“data”:


}}

Tabela B.45: Formato da mensagem para resposta ao desligar a carga dos sensores pelocliente.

Mensagem enviada do servidor para o cliente em resposta ao desligar a carga dossensores conectados ao concentrador.


B.4.7 CONFIGURAÇÃO DE ACIONAMENTO AUTOMÁTICODA CARGA DOS SENSORES PELO CLIENTE

Figura B.22: Diagrama de comunicação: Configuração do acionamento automático dacarga dos sensores pelo cliente.

ID: 0x33 - REQ_AUTO_ALL_CS2Origem: ClienteDestino: Servidor


Tabela B.46: Formato da mensagem para a configuração de acionamento automático dacarga dos sensores pelo cliente.

Mensagem enviada do cliente para o servidor, para a configuração de acionamentoautomático da carga dos sensores conectados ao concentrador.

ID: 0x34 - RES_AUTO_ALL_SC2Origem: ServidorDestino: Cliente


{“id”:“34”,“data”:


}}

Tabela B.47: Formato da mensagem para resposta a configuração de acionamentoautomático da carga dos sensores pelo cliente.

Mensagem enviada do servidor para o cliente em resposta a configuração deacionamento automático da carga dos sensores conectados ao concentrador.

B.4.8 CONSULTA DE DADOS DOS SENSORES PELO CLIENTE

Figura B.23: Diagrama de comunicação: Consulta de dados dos sensores pelo cliente.

ID: 0x28 - REQ_DATA_ALL_CSOrigem: ClienteDestino: Servidor


Tabela B.48: Formato da mensagem para consulta de dados dos sensores pelo cliente.

Mensagem enviada do cliente para o servidor, para consulta de dados dos sensoresconectados ao concentrador.


ID: 0x29 - RES_DATA_ALL_SCOrigem: ServidorDestino: Cliente


{“id”:“29”,“data”:

{“concentratorId”:“value”,“sensors”:

[{

“sensorId”:“value”,“description”:“value”,“currenteValue”:“value”,“temperatureValue”:“value”,“lumenValue”:“value”,“powerSignalValue”:“value”,“modeOperation”:“value”,“date”:“value”,“time”:“value”,“dateDiscovery”:“value”,“timeDiscovery”:“value”,“powerLamp”:“value”,“lat”:“value”,“lon”:“value”

},...{

“sensorId”:“value”,“description”:“value”,“currenteValue”:“value”,“temperatureValue”:“value”,“lumenValue”:“value”,“powerSignalValue”:“value”,“modeOperation”:“value”,“date”:“value”,“time”:“value”,“dateDiscovery”:“value”,“timeDiscovery”:“value”,“powerLamp”:“value”,“lat”:“value”,“lon”:“value”

}]

}}

Tabela B.49: Formato da mensagem para resposta a consulta de dados dos sensores pelocliente.



• sensors: Lista dos dados dos sensores.

Mensagem enviada do servidor para o cliente, em resposta a consulta de dados dossensores conectados ao concentrador.

B.4.9 CONSULTA DE DADOS DO CONCENTRADOR

Figura B.24: Diagrama de comunicação: Consulta de dados do concentrador.

ID: 0x2D - REQ_DATA_CONCENTRATOROrigem: ClienteDestino: Servidor

http://server.eposte.com.br:443/Service?id=2D&concentratorId=value

Tabela B.50: Formato da mensagem para consulta de dados do concentrador.

Mensagem enviada do cliente para o servidor, para consulta de dados do concentrador.

ID: 0x2E - RES_DATA_CONCENTRATOROrigem: ServidorDestino: Cliente


{“id”:“2E”,“data”:

{“concentratorId”:“value”,“description”:“value”,“dateDiscovery”:“value”,“timeDiscovery”:“value”,“lat”:“value”,“lon”:“value”

}}

Tabela B.51: Formato da mensagem para resposta a consulta de dados do concentrador.

Mensagem enviada do servidor para o cliente, em resposta a consulta dos dados doconcentrador.

B.4.10 CONSULTA DE DADOS DOS CONCENTRADORES

Figura B.25: Diagrama de comunicação: Consulta de dados dos concentradores.

ID: 0x2B - REQ_DATA_CONCENTRATOR_ALLOrigem: ClienteDestino: Servidor


http://server.eposte.com.br:443/Service?id=2B

Tabela B.52: Formato da mensagem para consulta de dados dos concentradores.

Mensagem enviada do cliente para o servidor, para consulta de dados dosconcentradores.

ID: 0x2C - RES_DATA_CONCENTRATOR_ALLOrigem: ServidorDestino: Cliente

{“id”:“2C”,“data”:

{“concentrators”:

[{

“concentratorId”:“value”,“description”:“value”,“dateDiscovery”:“value”,“timeDiscovery”:“value”,“lat”:“value”,“lon”:“value”

},...{

“concentratorId”:“value”,“description”:“value”,“dateDiscovery”:“value”,“timeDiscovery”:“value”,“lat”:“value”,“lon”:“value”

}]

}}

Tabela B.53: Formato da mensagem para resposta a consulta de dados dos concentradores.



• concentrators: Lista de dados dos concentradores.

Mensagem enviada do servidor para o cliente, em resposta a consulta de dados dosconcentradores.

B.4.11 CADASTRO DE DADOS DO CONCENTRADOR

Figura B.26: Diagrama de comunicação: Cadastro de dados do concentrador.

ID: 0x45 - REQ_CADASTRE_CONCENTRATOROrigem: ClienteDestino: Servidor

http://server.eposte.com.br:443/Service?id=45&concentratorId=value&descripiton=value&lat=value&lon=value

Tabela B.54: Formato da mensagem para cadastro de dados do concentrador.

Mensagem enviada do cliente para o servidor, para cadastro de dados do concentrador.

ID: 0x46 - RES_CADASTRE_CONCENTRATOROrigem: ServidorDestino: Cliente


{“id”:“46”,“data”:

{“concentratorId”:“value”,“description”:“value”,“lat”:“value”,“lon”:“value”

}}

Tabela B.55: Formato da mensagem para resposta ao cadastro de dados do concentrador.

Mensagem enviada do servidor para o cliente, em resposta ao cadastro dos dados doconcentrador.

B.4.12 CADASTRO DE DADOS DO SENSOR

Figura B.27: Diagrama de comunicação: Cadastro de dados do sensor.

ID: 0x43 - REQ_CADASTRE_SENSOROrigem: ClienteDestino: Servidor


http://server.eposte.com.br:443/Service?id=45&sensorId=value&descripiton=value&powerLamp=value&lat=value&lon=value

Tabela B.56: Formato da mensagem para cadastro de dados do sensor.

Mensagem enviada do cliente para o servidor, para cadastro de dados do sensor.

ID: 0x44 - RES_CADASTRE_SENSOROrigem: ServidorDestino: Cliente

{“id”:“44”,“data”:

{“sensorId”:“value”,“description”:“value”,“powerLamp”:“value”,“lat”:“value”,“lon”:“value”

}}

Tabela B.57: Formato da mensagem para resposta ao cadastro de dados do sensor.

Mensagem enviada do servidor para o cliente, em resposta ao cadastro dos dados dosensor.


B.4.13 CONSULTA DO HISTÓRICO DE DADOS DO SENSOR

Figura B.28: Diagrama de comunicação: Consulta do histórico de dados do sensor.

ID: 0x41 - REQ_DATA_HISTORYOrigem: ClienteDestino: Servidor

http://server.eposte.com.br:443/Service?id=28&sensorId=value&startDate=value&endDate=value

Tabela B.58: Formato da mensagem para consulta do histórico de dados do sensor.

Descrição dos atributos:

• startDate: Data no formato “‘YYYYMMDD”, define o tempo para inicio daconsulta.

• endDate: Data no formato “‘YYYYMMDD”, define o tempo para fim da consulta.

Mensagem enviada do cliente para o servidor, para consulta do histórico de dados dosensor.

ID: 0x42 - RES_DATA_HISTORYOrigem: ServidorDestino: Cliente


{“id”:“42”,“data”:

{“sensorId”:“value”,“description”:“value”,“concentratorId”:“value”,“dataHistory”:

[{

“currenteValue”:“value”,“temperatureValue”:“value”,“lumenValue”:“value”,“powerSignalValue”:“value”,“modeOperation”:“value”,“date”:“value”,“time”:“value”,

},...{

“currenteValue”:“value”,“temperatureValue”:“value”,“lumenValue”:“value”,“powerSignalValue”:“value”,“modeOperation”:“value”,“date”:“value”,“time”:“value”,

}]

}}

Tabela B.59: Formato da mensagem para resposta a consulta do histórico de dados dosensor.


• dataHistory: Lista do histórico dos dados do sensor.

Mensagem enviada do servidor para o cliente, em resposta a consulta do histórico dedados do sensor.

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Implementação da infra-estrutura e protocolo de comunicação … · 2017-11-02 · UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO