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Sistema de Monitoria 1
1º workshopTELESAL
23/11/07
Financiado por:
Sistema de monitorização e controlo baseado em IEEE802.15.4/ZigBee e TCP/GPRS.
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Aplicação de recolha de dados
Rede ZigBee (medição)
Sistema de monitorização e controlo baseado em IEEE802.15.4/ZigBee e TCP/GPRS.
Aplicação de gestão (Web)
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Módulo ZigBee
• Módulo wireless baseado no standard IEEE 802.15.4 / ZigBee
• Características:– Topologias Star, Tree e Mesh– Reconfiguração automática da rede– Encriptação e autenticação– Eficiência energética
• 2 Tipos de Módulos:– FFD: Capaz de coordenar redes e de comunicar com qualquer
dispositivo– RFD: Apenas capaz de comunicar com um único dispositivo (FFD)
Star
MeshTree
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Hardware
• System on Chip Texas Instruments CC2430– MPU 8051– Transceiver 802.15.4– Coprocessador AES– Até 21 GPIO’s– 8 canais ADC de 12 bits
• Comunicação RS-232 com hardware externo
• Antena integrada em PCB
• Alimentação externa:– Tensão: 2.0 ~ 3.6 V– Corrente: 0.5µ ~ 30mA
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Arquitectura
• Interface RS-232 para uma unidade de controlo– Protocolo baseado em Comandos AT
• Acesso directo sobre I/O’s e periféricos embutidos via rádio ou série.
• Monitorização do estado– Tensão de alimentação, qualidade de
sinal, localização.
• Modos de funcionamento:– Modem: Utilizado apenas para troca de
mensagens com a rede.– Dispositivo autónomo: Permite aceder, via
rádio, às entradas e saídas embutidas, sem processamento externo.
– Combinação de ambos.
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Cenários de Operação
• Routing de mensagens
• Acesso a I/O’s via rádio
• Acesso à rede
• Acesso a I/O’s via série
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Aplicação PC: Objectivos
1. Adaptar uma aplicação para medição do nível utilizando ligações cabladas.
– Implementação de histórico de medidas.– Outros melhoramentos
2. Criação de uma nova aplicação para PC– Medição do nível utilizando o módulo sem fios– Comunicação com base de dados remota, responsável pela
gestão dos depósitos.– Biblioteca de comunicações para acesso à rede PAN,
utilizando um módulo ligado ao PC por RS232.
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Aplicação de monitoria I
• Histórico do nível de depósitos.– Armazenamento e visualização local.– Configuração, consulta de espaço livre, apagar.
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Aplicação de monitoria II
• Remodelação da Interface de configuração dos parâmetros de rede e comunicações.
• Tratamento de erros de comunicação e validação de parâmetros.
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Biblioteca de comunicações
• Protocolo de comunicação RS232.
• Acesso simples à rede.
• Descoberta de nós• Configuração de nós• Envio/Recepção de
mensagens.
GUI
dll
RS232
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Aplicação de Recolha
• Estrutura da Rede.• Configuração dos
módulos.• Medição dos níveis
de cada depósito.• Armazenamento
local.• Envio das leituras
para a BD pela Internet.
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Aplicação Web
• Gestão centralizada
• Configuração remota
• Monitorização/Alarmística
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• Permite o estabelecimento de ligação (usando TCP/IP) de várias unidades de recolha
• Recolhe os eventos enviados pelas unidades de recolha– Nível, Keep-alive, Alerta
• Transforma a informação recolhida• Carrega a BD de alarmística
Arquitectura
• Módulo de gestão de alarmística• Repositório activo de eventos• Motor de regras de negócio• Navegação dimensional
Alarmística
Aplicação
Gestão Colector
BD
• Web-based• Gestão de informação• Gráficos• Configuração remota
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Considerações Gerais
• Sistema genérico de Telemetria
• Independente dos módulos/sensores
• Alterações ao protocolo -> alterações no colector
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Estado do projecto
• Avanço do projecto estimado em 30%– Protótipo da aplicação Web .– Aplicação para unidade de medida com GPRS concluída.– Protótipo do módulo wireless em fabrico.– Esboço inicial da aplicação de recolha para PC iniciado.
• A Fazer:– Finalização da aplicação de gestão (web)– Integração da stack ZigBee e do firmware de controlo dos módulos.– Implementação da aplicação para PC ( dll + frontend)
• Estimativa de realização em Julho de 2008– Espera-se atingir todos os objectivos traçados para o projecto.
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