IoT: construindo ideias com nodeMCU e MQTT
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O documento aborda a construção de dispositivos IoT usando NodeMCU e MQTT, descrevendo a interação de sensores e atuadores em objetos conectados via internet. São apresentados conceitos de microcontroladores, plataformas como Arduino e Raspberry Pi, e o protocolo MQTT para comunicação. Também inclui informações sobre bibliotecas, desenvolvimento de aplicativos Android e recursos para prototipação com NodeMCU.
IoT: construindo ideias com nodeMCU e MQTT
- 1. IoT: Construindo Ideias com NodeMCU e MQTT Cícero Moura
- 2. Internet das Coisas “Sensores e atuadores embutidos em objetos físicos que são conectados através de redes cabeadas ou sem fio, frequentemente utilizando o mesmo protocolo utilizado por toda a internet (IP).” (McKinsey) #IoT #InternetOfThings #InternetDasCoisas #WebDasCoisas
- 3. Sensores Sensores proporcionam interação do sistema embarcado com o meio externo, provendo monitoramento por grandezas físicas: temperatura, umidade, presença, luminosidade.
- 4. Atuadores Os atuadores são responsáveis pela resposta, atendendo a comando e produzindo alguma ação, como envio de mensagens, movimento e entre outros. Exemplos: relê, servo, buzzer
- 5. Internet É o meio de comunicação com a rede de computadores, podendo ser com fio ou sem fio. Podemos ter outros meios de comunicação como bluetooth e infravermelho, mas para ser IoT tem que ter a conexão com a internet.
- 7. Microcontroladores Microcontrolador é um circuito integrado composto por hardware e software, podendo ser programados. Algumas características: 1. baixa capacidade de processamento; 2. pouca memória disponível; 3. consumo de pouca energia; 4. perfeito para funções dedicadas.
- 8. Arduino O Arduino não é um microcontrolador e sim uma plataforma de prototipação de dispositivos para IoT. Confusão muito comum, porém ele utiliza microcontroladores da Atmel, que são os ATmega nas versões 168 e 328P.
- 9. ESP8266 Microcontrolador da empresa Espressif, que possui uma capacidade de memória e processamento maior que o ATmega328P. Se destaca por já incorporar em seu circuito um chip para conexão com a internet Wi-Fi.
- 10. Plataformas
- 11. Arduino’s Hardware e software livre. Possuem uma IDE de desenvolvimento própria e são programados na linguagem C++ com algumas adaptações. Estão disponíveis diversos sensores, atuadores, bibliotecas para programação e tutoriais.
- 12. Raspberry Pi Microcomputador, do tamanho de um cartão, porém com um poder de processamento razoável. Raspberry PI 3 Model B: ● Processador Broadcom 64bit ARMv8 Quad-Core ● Clock 1.2 GHz ● 1GB de memória ram ● Ethernet, Wifi e Bluetooth ● Conector de vídeo HDMI ● 4 portas USB 2.0 ● Slot para cartão microSD
- 13. NodeMCU Plataforma para desenvolvimento com o microcontrolador ESP8266. Características: ● Programável em Lua ou C/C++ ● Conexão: Wireless padrão 802.11 b/g/n ● Conector: micro-usb ● Modos de operação: STA/AP/STA+AP ● Portas GPIO: 11 ● Tensão de operação: 4,5 ~ 9V ○ Conversor de tensão para 3,3V
- 14. NodeMCU com Lua Para Programar em Lua necessita da gravação de um firmware: 1. Download do firmware (nodemcu-build.com) 2. Gravação por USB e utilizando o programa ESPtool 3. IDE de programação é a ESPlorer 4. Exemplo de conectar a rede WiFI:
- 15. Nuvem
- 16. MQTT Protocolo de comunicação próprio para aplicações de IoT. Message Queue Telemetry Transport, criado pela IBM. Possui algumas características legais: ● Protocolo de troca de mensagens ● Leve e rápido ● Consome menos banda da rede ● Código aberto
- 17. MQTT: Conceitos ● Publisher: quem envia a mensagem ● MQTT Broker: servidor(Mosquitto e Eclipse IoT) ● Subscriber: quem solicita a mensagem ● Topic: canal da mensagem
- 18. IoT na Nuvem Plataformas que contém serviços próprios para IoT na nuvem. ● Microsoft Azure (Hub IoT) ● Amazon AWS (AWS IoT) ● Google Cloud Platform
- 19. Show me the Code
- 20. Materiais NodeMCU 1.0 ESP-12 Display Oled 0.96 I2C Sensor DHT11
- 21. Prototipação
- 22. NodeMCU com C/C++ Adicionar dispositivos(http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json) 1 2
- 23. NodeMCU com C/C++ Instalação dos dispositivos com ESP8266 IDE Arduino: Ferramentas -> Placa -> Gerenciar
- 24. Bibliotecas Instalação das bibliotecas. IDE Arduino: Sketch -> Incluir -> Gerenciar ● DHT Sensor Library (DHT11) ● Adafruit SSD1306 (Display OLED) ● PubSubCLient (MQTT)
- 29. Aplicativo Android ● Aplicativos Android Nativo: ○ paho (Eclipse) ○ MQTT SDK (IBM) ● Aplicativos Android Híbridos: ○ paho (Eclipse) ○ Cordova MQTT plugin (Apache) ● Aplicativo PlayStore: ○ MQTT Dashboard