Resumo: Esse artigo é fruto do projeto apresentado na Semana Nacional de Ciência e Tecnologia, projeto criado especificamente para a semana nacional de ciência e tecnologia 2011, baseado no tema mudanças climáticas, desastres naturais e prevenções de riscos, 2011. Este projeto tem embasamento no conceito de sistemas distribuídos, aplicando conceitos de Internet das Coisas – “Internet of The Things” para criação de uma rede de capitação de dados climáticos distribuída, utilizando pequenas estações feitas com o hardware livre Arduino. Os dados são enviados a um servidor central chamado de Monitora Cerrado rodando a aplicação ThingSpeak para a recebimento e manipulação desses eventos, possibilitando medições e aferições por regiões de acordo com a média das estações ali dispostas.

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O conceito de internet das coisas – “Internet of the Things” – (IoT)[1] vem da ideia de colocar objetos para interagir e gerar informação através da rede de computadores, inicialmente esses dispositivos eram acessados por comunicação RFID[2], porém esse formato não possibilitava aos dispositivos terem uma identificação na rede, necessitando de um intermediário para fazer a comunicação dessas informações com a internet. Com o desenvolvimento da tecnologia tornou-se possível colocar esses dispositivos conectados direto à rede, fazendo uso de pequenos microcontroladores de baixo consumo energético e placas de redes especiais para esses dispositivos, e em outros casos, usando outras tecnologias de comunicação como as redes ZigBee[3] montando uma malha de comunicação entre esses objetos.

No ano de 2011 o grupo Arduino Brasília tomou conhecimento do projeto “The Japan Disaster Project”[4], criado pelo hackerSpace de Tokyo, baseado no mesmo conceito de sistemas distribuídos e usando aparelhos ligados a internet das coisas para medir à quantidade de radiação nas áreas afetadas pelo terremoto e tsunami na costa nordeste do Japão em março de 2011, onde causou danos na usina nuclear de fukushima provocando assim liberação de radiação. Usando o mesmo conceito, o grupo Arduino Brasília, resolveu criar um projeto colaborativo para desenvolvimento de uma ferramenta deste tipo para ser apresentado na semana nacional de ciência e tecnologia de 2011, que tinha como tema “Mudanças climáticas, desastres naturais e prevenções de riscos”, projeto esse que foi batizado de Monitora Cerrado a sua parte de aplicação Web e de ClimaDuino, o hardware físico que faz as medições e coletas de dados como temperatura, umidade, pressão atmosférica dentre outras medições possíveis.

Figura -01 Tela da estação ClimaDuino

Com o uso do microcontrolador Arduino, foi possível criar como se fossem pequenos terminais burros, capazes de processar pequenas quantidades de informação e enviá-las para um servidor central, capaz de processar e refinar essas informações, cada estação tem o seu próprio relógio interno para sincronizar com seus periféricos, o projeto é colaborativo e continua em desenvolvimento.

Computação física é um serviço que pode ser oferecido através do uso de dispositivos físicos é a junção de software e hardware para criar possibilidades de interação e medições do mundo real. Sendo assim dispositivos físicos podem gerar respostas a determinadas situações, fazendo uso de sensores para geração de dados.

Mesmo com essa definição ainda é insuficientemente para descrever os vários significados que a computação física pode ter, por ser uma área muito ampla e abrangente, por englobar outras áreas do conhecimento como a domótica, inteligência artificial, robótica e outras, e também por estar em áreas comuns como por exemplo: o sistema de tráfego aéreo, de automóveis, geolocalização a até mesmo automação de processos, sendo muito utilizada nos sistemas automotivos. Essa não é uma área simples de descrevê-la usando apenas um campo de atuação

Normalmente quando falamos de sistemas de controle de automação temos como nome principal grandes empresas que desenvolvem equipamentos com uma arquitetura fechada e que só funcionam com um determinado software. Esses tipos de circuitos são específicos e projetados para a demanda do cliente e na maioria das vezes, fazem apenas o que está pré-programado a fazer, 0 sendo assim um circuito fechado.

O Arduino é um projeto open-source e “open-hardware” de prototipação de projetos eletrônicos baseados na plataforma de hardware e software com o uso de um micro controlador AVR flexível e de fácil acesso. É destinado a artistas, designers, hobbistas ou qualquer tipo de pessoa que se interesse em criar objetos ou ambientes interativos.

O Arduino pode reconhecer o ambiente e receber as informações através de sensores como pode também estimular o ambiente controlando uma grande variedade de atuadores para o acionamento de luzes, motores e outros.

O microcontrolador usado é o Atmega8/168/328 e é totalmente programável usando a linguagem Arduino baseada na linguagem (Wiring), que é uma customização da linguagem C/C++, também aceita código diretamente em C/C++.

O ambiente de programação é a Arduino IDE que é desenvolvida em Java, a IDE é usada para a programação do Arduino, mas também pode ser usada para a programação de outros circuitos, essa plataforma também pode ser usada para fazer a comunicação serial entre o Arduino e outros softwares que estejam instalados no computador.

Existem diversas versões de Arduinos, algumas que podem até ser montadas à mão, como o Severino ou versões mais sofisticadas como a versão Mega que podem ser compradas em lojas de comércio eletrônico na internet.