Aborda os conceitos e plataformas atuais para desenvolvimento de projetos para IoT com vários casos de uso e exemplos práticos.

1. PLATAFORMAS ATUAIS DE
SISTEMAS EMBARCADOS PARA
IOT
Prof.Herculano De Biasi
UNOESC

2.  Sistemas Embarcados
 Estudo de Caso: Dimmer Digital com Arduino
 Estudo de Caso: Peneira Autonivelante
 Plataformas Atuais
 Arduino
 Raspberry Pi
 BeagleBone
 CubieBoard
 Intel Galileo
 Intel Edison
 Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún
 Estudo de Caso: Automação Residencial com Raspberry Pi
Tópicos

3. Bibliografia (1)

4. Bibliografia (2)

5. Bibliografia (3)

6.  Controle de Intensidade de Corrente Alternada
 http://blog.eletronlivre.com.br/2010/09/
dimmer-futuristico-automacao.html
 http://blog.eletronlivre.com.br/2011/02/
dimmer-digital-futuristico-com-arduino.html
Dimmer Digital com Arduino (1)

7. ATENÇÃO!!!
Este projeto trabalha com alta tensão e risco potencial de incêndio!
Nunca desenvolva sozinho nem deixe o aparelho ligado por muito tempo
Dimmer Digital com Arduino (2)

8.  Demo
Dimmer Digital com Arduino (3)

9.  Componentes:
 Sensor Infravermelho
 Opto acoplador (MOC3021)
 Triac (BT138)
 Potenciômetro
 Detector de passagem por
zero (opto acoplador 4N35)
 Arduino
Dimmer Digital com Arduino (4)
TRIAC

10.  Resistores:
 R1: 100 Ω
 R2: 2200 Ω
 R3: 47K Ω de 3W
 R4: 220 Ω
 R5: 10K Ω
 Mesmo sendo o R3 um resistor que dissipa 3W, ele esquenta muito e
corre o risco de incendiar se o equipamento permanecer ligado por muito
tempo
Dimmer Digital com Arduino (5)
R1
R2
R5
R4
R3

11.  O site SerialLink comercializa um shield chamado Dimmer AC Bivolt, com
funcionalidade idêntica
(http://www.seriallink.com.br/web/index.php?r=produtos%2Fplacamodulodi
mmerac)
 Note o resistor de 3W (verde) para evitar sobreaquecimento e risco de
incêndio
Dimmer Digital com Arduino (6)

12.  Funcionamento: Detecção da passagem por zero e interrupção do Arduino
Dimmer Digital com Arduino (7)

13.  Funcionamento: Controle do ângulo (tempo) de disparo do TRIAC
Dimmer Digital com Arduino (8)

14.  Projeto idealizado pelo acadêmico Sálvito Medeiros da UnC –
Curitibanos, e desenvolvido com ele na empresa Comercial Cruz Ltda. de
Curitibanos
 Segundo dados da Conab (Companhia Nacional Abastecimento) a
estimativa de produção de soja para safra 2015/2016 é de 3.011 kg/ha,
outro levantamento feito pela EMBRAPA, apontou desperdício na colheita
mecanizada de 4,2% da soja, ficando em média de 120 kg/ha
Colheitadeira Autonivelante (1)

15.  Colheitadeira:
Colheitadeira Autonivelante (2)

16.  Peneira:
Colheitadeira Autonivelante (3)

17.  Peneira:
Colheitadeira Autonivelante (4)

18.  Componentes: Atuador Linear (Pistão com Potenciômetro)
Colheitadeira Autonivelante (5)

19.  Componentes: IMU (Unidade de Medição Inercial)
 Acelerômetro + Giroscópio + Magnetômetro
Colheitadeira Autonivelante (6)

20.  Componentes: Joystick, LCD, chaves fim-de-curso
Colheitadeira Autonivelante (7)

21. Plataforma Arduino (1)
 Severino: Arduino Uno

22. Plataforma Arduino (2)
 Arduino Mega ADK: Utilizado para desenvolvimento Android

23. Plataforma Arduino (3)
 Arduino Nano

24. Plataforma Arduino (4)
 Arduino TRE: Ainda não lançado

25.  Severino: Arduino nacional
Plataforma Arduino (5)

26.  Arduino na protoboard
Plataforma Arduino (5)

27.  Raspberry Pi Modelo A
 256 MB de RAM, compartilhada com a GPU
 1 portas USB
 Sem porta ethernet
Plataforma Raspberry Pi (1)

28.  Raspberry Pi Modelo B+
 4 portas USB em vez de 2 portas
 40 GPIO em vez de 26 (as primeiras 26 portas condizem com as originais)
 MicroSD card em vez dos SD cards maiores
Plataforma Raspberry Pi (2)

29.  Raspberry Pi 2 Modelo B
 SoC Broadcom BCM2836
 Quad-core ARM Cortex-7 / CPU: 900MHz
 GPU Broadcom VideoCore IV
 Memória RAM: 1GB
Plataforma Raspberry Pi (3)

30.  Raspicam
Plataforma Raspberry Pi (4)

31.  BeagleBone Black
Plataforma BeagleBone (1)

32.  Display LCD com Touch Screen
Plataforma BeagleBone (2)

33.  Cubiboard 1
Plataforma CubieBoard (1)

34.  Cubie Truck
Plataforma CubieBoard (2)

35.  Galileo Geração 2
Plataforma Intel Galileo (1)

36.  Desenvolvimento com Visual Studio
Plataforma Intel Galileo (2)

37.  Dual-Core Silvermont Atom 500MHz + Quark 100MHz
 1GB LPDDR3 e 4GB eMMC
 WiFi 2.4/5GHz 802.11a/b/g/n
 Bluetooth 4.0
 Yocto Linux v1.6
Plataforma Intel Edison (1)
Dimensões do Módulo

38.  Kits
Plataforma Intel Edison (2)

39.  Arduino Breakout Kit
Plataforma Intel Edison (3)

40.  Fonte: Sparkfun (2015)
Comparativo (1)

41.  Fonte: Sparkfun (2015)
Comparativo (2)

42.  Fonte: Sparkfun (2015)
Comparativo (3)

43.  Fonte: Sparkfun (2015)
Comparativo (4)

44.  Fonte: Sparkfun (2015)
Comparativo (5)

45.  Fonte: Sparkfun (2015)
Comparativo (6)

46.  Hardware – Arduino Yún: Combina um Arduino clássico (Leonardo,
baseado no processador Atmega32U4) com um SoC WiFi rodando Linino,
um sistema GNU/Linux MIPS baseado no OpenWrt
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (1)

47.  Hardware:
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (2)

48.  Gerenciamento web: http://arduino.local
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (3)

49.  Aceso via SSH: ssh root@myYun.local
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (4)

50.  Upload via porta serial ou rede sem fio
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (5)

51.  Monitoramento de temperatura e luminosidade
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (6)

52. Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (7)

53.  Biblioteca: https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library
 O código abaixo serve para testar a leitura do sensor (ligado ao pino 8 do
Arduino)
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (8)

54.  Crie uma conta no Temboo para utilizar bibliotecas de IoT –
https://temboo.com/
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (9)

55.  A aba Activity mostra um dashboard com o número de chamadas à API
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (10)

56.  Crie uma aplicação chamada aplicacaoYun
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (11)

57.  Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún)
#include <Bridge.h>
#include <Temboo.h>
#include <Process.h>
// Informação sobre a conta no Temboo
#include "ContaTemboo.h"
// Variáveis
int lightLevel;
float humidity;
float temperature;
unsigned long time;
// Processo para obter as medições de tempo
Process date;
// Dados da conta no Google Docs
const String GOOGLE_USERNAME = "herculano.debiasi";
const String GOOGLE_PASSWORD = "blablabla";
const String SPREADSHEET_TITLE = "Yun";
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (12)

58.  Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún)
#include "DHT.h" // Sensor de umidade e temperatura
#define DHTPIN 8
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
boolean debug_mode = true;
void setup() {
// Inicializa Serial
if (debug_mode == true) {
Serial.begin(115200);
delay(4000);
while (!Serial);
}
// Inicializa sensor DHT
dht.begin();
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (13)

59.  Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún)
// Inicia ponte (bridge)
Bridge.begin();
// Inicia processo date
time = millis();
if (!date.running()) {
date.begin("date");
date.addParameter("+%D-%T");
date.run();
}
if (debug_mode == true) {
Serial.println("Setup complete. Waiting for sensor input...n");
}
}
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (14)

60.  Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún)
void loop() {
// Mede umidade e temperadura
humidity = dht.readHumidity();
temperature = dht.readTemperature();
// Mede nível de luz
int lightLevel = analogRead(A0);
if (debug_mode == true) {
Serial.println("nCalling the /Library/Google/Spreadsheets/AppendRow
Choreo...");
}
// Adiciona dados à planilha do Google Docs
runAppendRow(lightLevel, temperature, humidity);
// Repete a cada 10 minutos
delay(600000);
}
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (15)

61.  Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún)
// Inicia ponte (bridge)
Bridge.begin();
// Inicia processo date
time = millis();
if (!date.running()) {
date.begin("date");
date.addParameter("+%D-%T");
date.run();
}
if (debug_mode == true) {
Serial.println("Setup complete. Waiting for sensor input...n");
}
}
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (16)

62.  Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún)
void loop() {
// Mede umidade e temperadura
humidity = dht.readHumidity();
temperature = dht.readTemperature();
// Mede nível de luz
int lightLevel = analogRead(A0);
if (debug_mode == true) {
Serial.println("nCalling the /Library/Google/Spreadsheets/AppendRow
Choreo...");
}
// Adiciona dados à planilha do Google Docs
runAppendRow(lightLevel, temperature, humidity);
// Repete a cada 10 minutos
delay(600000);
}
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (17)

63.  Crie uma planilha no Google Docs (ou Google Drive)
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (18)

64.  A planilha deverá ter as colunas abaixo
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (19)

65.  Planilha sendo preenchida
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (20)

66.  Gráfico gerado pelo Google Sheets
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (21)

67.  Log do Temboo
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (22)

68.  Processo ‘bridge’ rodando
Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (23)

69.  Domótica
Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (1)

70.  Baseado no TCC “Automação Residencial com Raspberry Pi” do Rodrigo
Batistello (curso de Sistemas de Informação da Unoesc Chapecó -
https://www.youtube.com/watch?v=4PhAngSLeHo )
Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (2)

71.  Maquete em MDF
Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (3)

72.  Montagem
Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (4)

73.  Montagem
Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (5)

74.  Componentes:
 Raspberry Pi
 Placa de automação
 LEDs e resistores
 Sensor de chuva
 Sensor PIR (presença)
 Sensor de alarme magnético
 Temperatura (AM2302)
 Umidade (AM2302)
 Alarme residencial
 Sirene de alarme
 Sensor LDR (luminosidade)
 Quadro VDI para fixação
dos componentes
 Fonte de 12 V (alarme)
 Fonte de 5 V (LEDS)
Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (6)

75.  Shield de Automação (http://www.projetoarduino.com.br/raspberry-shield-
de-automacao-residencial-p78)
Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (7)

76.  Sensor de alarme residencial, LED e LDR
Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (8)

77. Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (9)
 Demo (ligar pra casa e pedir ajuda pra minha irmã )

78.  Software:
 AndroidStudio
 Python
 Sockets
 Node.js
 XML
 MySQL
Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (10)

79.  Sockets: Implementação em Python ou Node.js
Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (11)

80. Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (12)

81.  Exemplo em Python
Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (13)
Servidor
Cliente

82.  Exemplo em Node.js
Estudo de Caso: Automação Residencial com
RPi (14)
var http = require("http"), porta = 1234;
var servidor = http.createServer(function(request, response){
response.writeHeader(200, {"Content-Type": "text/plain"});
response.write("Hello HTTP!");
response.end();
});
servidor.listen(porta);
console.log("Servidor Rodando na porta "+porta+"nLançar
http://localhost:"+porta);