rede de sensores para medição de temperatura e umidade prof. dr. josé luís zem [email protected]
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Redes de Sensores para Medição de Temperatura e Umidade
Obtenção de informações climáticas.
Interesse do docente nesta área de estudo.
Contextualização
Interesse do público com assuntos relacionados às condições climáticas.
Percepção das consideráveis mudanças no comportamento do clima:
têm-se dias mais quentes,
uma quantidade menor de dias chuvosos, porém com chuvas mais fortes,
dias quentes quando deveriam ser dias frios ou vice-versa.
Objetivos
Propor e implementar uma rede de sensores que, de início, monitore a temperatura e a umidade de uma região e que disponibilize estes dados, gratuitamente, através da Internet para todos os que tiverem interesse ou necessidade.
Executar, inicialmente, em uma única cidade com o objetivo de testar e validar a tecnologia empregada, além da disponibilidade e da metodologia de coleta, manipulação e distribuição dos dados obtidos.
Objetivos
Disponibilizar um sistema que permita recuperar e disponibilizar, de maneira, automática informações climáticas sobre várias regiões da cidade de Piracicaba.
Permitir, através desse sistema, que qualquer interessado tenha acesso aos valores ocorridos no passado recente e possa traçar perfis de comportamento das condições climáticas para a cidade.
Utilizar estrutura informacional disponibilizada pelo Google e integrá-la ao sistema proposto.
Histórico
“SISTEMA DE EXIBIÇÃO DE INFORMAÇÕES METEOROLÓGICAS USANDO CLUSTER DE COMPUTADORES” - Sara Salton de Almeida.
“MIDDLEWARE PARA MANIPULAÇÃO E PROCESSAMENTO DE IMAGENS EM UM CLUSTER DE DISPOSITIVOS EMBARCADOS” - Bruno Teodósio Gonçalves, apresentado na 10ª Mostra Acadêmica.
“UM ESTUDO SOBRE A COMUNICAÇÃO ENTRE PROCESSOS EM UM AMBIENTE DE CLUSTER DE COMPUTADORES” - Sara Salton de Almeida , apresentado na 10ª Mostra Acadêmica.
“SISTEMA DE ACOMPANHAMENTO CLIMÁTICO PARA PIRACICABA E CIDADES VIZINHAS” – José Luís Zem, apresentado na 11ª Mostra Acadêmica.
“UTILIZAÇÃO DE CLUSTER DE COMPUTADORES NA MANIPULAÇÃO, ARMAZENAMENTO E RECUPERAÇÃO DE IMAGENS” – Augusto Martins, apresentado na 11ª Mostra Acadêmica.
Histórico
“DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE PARA SISTEMAS EMBARCADOS E DE TEMPO REAL” – Alex Fernando dos Santos, apresentado na 12ª Mostra Acadêmica.
Página pessoal do docente (http://www.unimep.br/~jlzem/)
Estações de Monitoramento
O Brasil possui, espalhadas pelo seu território, estações de monitoramento das condições climáticas (manuais e automáticas), além de diversos institutos que se preocupam em coletar, analisar e emitir pareceres sobre as condições climáticas.
INMET – Instituto Nacional de Meteorologia
(http://www.inmet.gov.br/portal/) (Localização)
Departamento de Engenharia de Biossistemas
(http://www.leb.esalq.usp.br/) (Localização)
CETESB (Localização)
Um pouco de teoria …
Cluster de Computadores
É uma coleção de computadores paralelos ou distribuídos os quais estão interconectados através de redes de comunicação de alta velocidade.
Eles trabalham juntos na execução de tarefas que exigem computação intensiva e manipulação de um grande volume de dados, além de se apresentar como um único computador virtual.
Um pouco de teoria …
Sistemas Embarcados
Um conjunto de hardware, software e talvez partes adicionais
mecânicas, projetadas para realizar uma única tarefa, fazendo, em
alguns casos, parte de um produto mais complexo e de maior porte.
Atendem apenas uma tarefa determinada, tem o seu custo de hardware
bastante reduzido e costuma interagir com o ambiente através de
sensores e atuadores.
Um pouco de teoria …
Redes de Sensores
São caracterizadas pela utilização de pequenos nós sensores com capacidade de se comunicarem com outros nós e com uma estação base.
Na maioria das aplicações, o nó é um dispositivo com baixa capacidade de processamento e baixa utilização de largura de banda procurando favorecer a autonomia da bateria.
O Projeto
O dispositivo a ser utilizado para a coleta e a transmissão dos dados sobre a temperatura e a umidade seria um sistema embarcado de baixo custo, construído a partir de um hardware aberto, acrescido de outro hardware que permita enviar, através de uma rede de computadores, os dados coletados.
Estes dados serão armazenados em um cluster de computadores de alta disponibilidade e de alta capacidade e visualizados através de uma interface gráfica que identifique, através de um mapa, as estações coletoras e os seus respectivos dados coletados.
O Projeto
A Unidade Coletora
Fase 1
Construir a Unidade Coletora que será a unidade básica da Rede de Sensores.
Desenvolver o software da Unidade Coletora e da Aplicação Receptora dos Dados.
Postar informações coletadas em uma rede social (http://twitter.com/iotarduino).
Implementar o Banco de Dados.
Implementar ferramenta para criação de gráficos.
Integrar as informações contidas no Banco de Dados e os gráficos com o Google Maps.
Fase 2
Entrar em contato com possíveis instituições que pudessem hospedar as unidades coletoras.
Estas instituições poderiam ser as unidades de ensino municipais, estaduais e federais, desde que possuíssem estrutura de conectividade com a Internet.
Definir as instituições que participariam do experimento.
Instalar as unidades coletoras nas instituições escolhidas.
Realizar os testes.
Iniciar o monitoramento e disponibilizar os dados recuperados para usuários externos.
Considerações
Ao final do projeto, a Rede de Sensores poderia:
ser estendida para áreas maiores (outras cidades);
realizar outros tipos de monitoramento (velocidade e direção do vento, presença ou ausência de chuvas, bem como seu volume);
fornecer às instituições participantes acesso irrestrito aos dados para que pudessem utilizar em suas atividades diárias;
atuar na área de Internet das Coisas (Internet of Things);
fomentar novas áreas de atuação para os cursos da Universidade.
Esclarecimentos …
