Esta é a primeira versão do projeto The Amazing Flower Monitor (emot). A versão terá menos componentes e demandará menos programação. Abaixo apresento um diagrama de como será a estrutura base desta versão.
Versão com menos componentes.
A seguir, apresento a descrição de cada um dos componentes desta versão.
- App: O componente App será uma aplicação desenvolvida em Ruby On Rails, e será o principal recurso usado para validar a ideia;
- NodeMCU: Como podemos ver no diagrama, temos um microcontrolador, que neste caso é um NodeMCU,versão Lolin V3;
- DB: O gerenciador de banco de dados utilizado será o PostgreSQL.
O ambiente de desenvolvimento do código usado no microcontrolador será o ArduinoIDE.
Na figura abaixo temos uma das primeiras versões da estrutura do banco de dados utilizado nesta versão.
Estrutura do banco de dados da aplicação.
A descrição de cada entidade é dada a seguir.
- Components: Vão identificar os componentes que serão utilizados (ligados no microcontrolador).
- name: O nome para aquele componente;
- kind: O tipo do componente, se é atuador ou sensor;
- port: A porta usada para ligar o componente ao microcontrolador;
- min_value: O valor mínimo que pode ser inserido em uma saída do microcontrolador, para o componente;
- max_value: O valor máximo que pode ser inserido em uma saída do microcontrolador, para o componente.
- Outputs: A saída que será enviada para um componente. O componente deverá considerar apenas a última saída.
- value: O valor de saída para aquele componente.
- kind: O tipo daquela saída. Existem componentes que só possuem a possibilidade de ligar/desligar, não podendo usar a função analogWrite, por exemplo.
- Readings: Serão os valores lidos pelos sensores.
- value: O valor lido pelo sensor.
A interface é o bloco App, descrito acima. Onde teremos a possibilidade de manipular componentes e suas respectivas saídas, no microcontrolador. A interface não possui muitos detalhes, como cores e outros aspectos de design, não é este o foco. Utilizou-se o Bootstrap 5, para auxiliar na disposição de algumas informações na página.
Pequena página inicial da aplicação.
A comunicação entre servidor (App) e microcontrolador é feita a partir de mensagens no formato JSON. Inicialmente, o microcontrolador solicita as informações dos componentes que foram cadastrados e realiza as devidas configurações. Verifique a descrição e o código fonte usado no microcontrolador deste projeto, no repositório emot-mcc.
A seguir, apresento exemplos de mensagens enviadas pelo servidor.
// Componente
{
"id": 1,
"name": "LED",
"kind": "actuator",
"port": 13,
"min_value": 0,
"max_value": 255
}e, para a saída:
// Saída
{
"value": 255,
"kind": "digital",
"component_id": 1
}Diversos aprendizados foram retirados desta versão do projeto, como: limitações do microcontrolador e do servidor. Algumas tarefas, como a escrita de valores lidos pelos sensores, no banco de dados, acaba não sendo tão eficiente, pois precisamos limitar a quantidade de registros de leituras.
Logo, na próxima versão, deverão ser adotadas medidas para solucionar tais problemas. Alguns dos desafios que devem ser solucionados, são apresentados abaixo.
- Melhorar a interface: usabilidade e visual;
- Apresentar os valores lidos pelos sensores, por meio de gráficos.
- Registrar as operações realizadas pelo microcontrolador;
- Implementar um sistema de log.
- Contornar as limitações do NodeMCU, em relação a quantidade de portas analógicas;
- Criar a CLI do projeto;
- E, melhorar o código do microcontrolador, para que seja capaz de lidar com mudanças efetuadas por meio da interface, após a sua inicialização completa.