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projetos:monitora_cerrado

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projetos:monitora_cerrado [2017/11/10 18:41]
webert criada 		projetos:monitora_cerrado [2018/08/26 22:20] (atual)
webert
Linha 1: Linha 1:
-===== Monitora Cerrado =====+====== Projeto Monitora Cerrado ====== 
 + 
 + 
 + 
 + 
 +===== O que é o Sistema de Monitoramento Climático Distribuído - SMCD ===== 
 + 
 + 
 + 
 + 
 +Veja aqui o inicio do projeto Monitora Cerrado e a versão [[projetos:climaduino:inicio|Climaduino 1.0]] 
 + 
 +Para acompanhar o projeto, veja a pagina oficial. http://climaduino.monitoracerrado.org:1880/ui/#/0 
 + 
 +=== PALAVRAS-CHAVE === 
 + 
 +Internet das coisas, IOT, sistemas distribuídos, clima, Arduino, cerrado, computação física, monitoramento, MQTT, Node-RED, docker, microcontrolador; 
 + 
 +===== 1. Introdução ===== 
 + 
 +Reativação do projeto Monitora Cerrado apresentado na Semana Nacional de Ciência e Tecnologia em 2011. 
 + 
 + 
 +===== 2. Hardware ===== 
 + 
 +Primeira versão do projeto utilizava Arduino e Attiny85; 
 + 
 +Testando novas possibilidades utilizando o ESP 8266. Algumas oficinas foram feitas no Calango com o mestre Jerônimo. 
 + 
 +Branati também fez oficina de [[temas:iot:inicio|IoT - Internet of Things]] 
 + 
 + 
 +==== 2.1 Sensores ==== 
 + 
 +A estação básica funciona com um sensor de temperatura e umidade, mas outros sensores podem também ser acrescentados a qualquer momento. Os sensores podem ser fabricados industrialmente ou, conforme o caso, construídos pelos próprios interessados. 
 + 
 +  * Temperatura e umidade: DHT11 (menos preciso), DHT 22(mais usado nas estações atualmente em operação), Si7021, HTU21d, BMe280... 
 +  * Pressão atmosférica: BMP085 (mais comum) 
 +   * Sensor de luminosidade (baseado em LDR) 
 +  * Sensor de velocidade do vento (anemômetro) 
 +  * Sensor de direção do vento 
 +  * Sensor básico de  chuva (indica se está chovendo ou não) 
 +  * Pluviometro (indica a quantidade de chuva) (do tipo "tipping bucket" Depois...) 
 +  * Sensor de profundidade para reservatórios 
 +  * Outras Sugestões??? 
 +   ** Modulo BMe280, pressão, temperatura e umidade integrados em um único módulo.... 
 + 
 +==== Código base para utilização no ESP 8266 01 e afins com NodeMCU: ==== 
 + 
 +https://gist.github.com/chaeplin/ee0fef774d2e79e0c236 
 + 
 + 
 + 
 +===== 3. MQTT ===== 
 + 
 +Provisoriamente rodando no endereço, utilizando o broker mosquitto. 
 + 
 +==== 3.1 Tópicos ==== 
 + 
 +Exemplos sendo utilizados: 
 +  * Sítio Toca da Coruja - Fabio - Lago Oeste: /climaduino/tocadacoruja 
 +  * Casa - Luiz Fellipe - Park Way: /climaduino/parkway 
 +  * Casa - Paulo - Altiplano Leste: /climaduino/altiplano 
 +  * Apartamento - Renato - Aguas Claras: /climaduino/branatihouse 
 +  * Casa - Felipe - Vila Planalto: /climaduino/vilaplanalto 
 + 
 +===== 4. Node-RED ===== 
 + 
 +Provisoriamente rodando no endereço  
 + 
 + 
 +Exemplo de painel com dados recebidos: [[http://climaduino.monitoracerrado.org:1880/ui/#/0]] 
 + 
 + 
 +===== 5. Docker ===== 
 + 
 +Estamos utilizando as imagens: 
 + 
 +  * mysql/mysql-server 
 +  * ansi/mosquitto 
 +  * nodered/node-red-docker 
 + 
 +Os comandos abaixo instalarão as imagens, respectivamente, e iniciarão a execução : 
 + 
 +docker run -p 3306:3306 --name climaduino_mysql -v /home/docker_mysql:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=[COLOQUE AQUI SEU PASSWORD DO BANCO MYSQL] -d mysql/mysql-server 
 + 
 +docker run -p 1883:1883 --name mosquitto -d ansi/mosquitto 
 + 
 +docker run -it -p 1880:1880 --name mynodered nodered/node-red-docker 
 + 
 + 
 + 
 + 
 +===== 6. Proposta de padrão para mensagens  MQTT do projeto Climaduino ===== 
 + 
 + 
 +O tópico principal é climaduino, o subtópico é o nome da estação 
 + 
 +Exemplo: 
 + 
 +/climaduino/nomeestat   (substituir nomeestat pelo nome de cada estação. evitar de usar na estação o nome de uma localidade, pois poderão haver outras estações na mesma localidade ) 
 + 
 +A mensagem (Payload) deverá usar  palavras controladas para definir os campos de dados e metadados mais importantes, facilitando sua organização futura em um Banco de dados: 
 + 
 +Exemplo de mensagem mqtt padrão para as estações do  Monitora Cerrado: 
 + 
 +{ "Loc": "LLLLL", "EstTp": "EE", "UF": "UU",  "Lat":00.00,      "Long":00.00,   "AltM": 0000.0,  "Sens": "SSSSSS",  "TempC":00.00,  "Humd": 00.00,  "Rain": "R", "precip1h":000, "precip24h":000, "Windspms": 000.00   } 
 + 
 +OBS: Apenas campos com dado devem ser enviados.  
 + 
 + 
 +Abaixo, descrição e comentários sobre os campos... 
 + 
 + 
 +"Loc": "LLLLL", >                 String  com a localidade da estação. (ex: Setor sudoeste) 
 + 
 +"EstTp": "EE",                  >  String com o tipo da estação: RI = rural indoor/interna , RO = rural outdoor/externa, UI = urbana indoor,  UO = Urbana Outdoor 
 + 
 +"UF": "UU", >                     String com a Unidade da federação  da estação. (ex: DF) 
 + 
 +"Lat":00.00,  >                   Latitude da estação  em graus decimais 
 + 
 +"Long":00.00, >                   Longitude da estação, em graus decimais 
 + 
 +"AltM": 0000.00, >                 Altitude da estação, em metros 
 + 
 +"Sens": "SSSSSS", >               String com informação dos sensores utilizados  (ex: DHT22, BMP280...) 
 + 
 +"TempC":00.00,  >                 Temperatura em graus centigrados 
 + 
 +"Humd": 000.00, >                  Umidade em % 
 + 
 +"Rain": "R",   >               intensidade da chuva, com três estados: S = Strong/Forte,W= Weak/Fraca, N=  No rain/Sem chuva (informação de sensores baratos de chuva) 
 + 
 +"precip1h":000, >                  precipitação na última hora, em mm 
 + 
 +"precip24h":000, >                 precipitação nas últimas 24 horas, em mm 
 + 
 +"Windspms": 000.00 >               Velocidade do vento, em m/s 
 + 
 + 
 + 
 + 
 +===== 7. Outras referências técnicas ===== 
 + 
 +Outros projetos de estações meteorológicas  
 + 
 +https://electrosome.com/iot-data-logger-arduino-esp8266/ 
 + 
 +http://randomnerdtutorials.com/esp8266-wireless-weather-station-with-data-logging-to-excel/ 
 + 
 +http://www.instructables.com/id/ESP8266-Wifi-Temperature-Logger/ 
 + 
 +https://www.youtube.com/watch?v=gAtVs-FuY-M 
 + 
 +https://www.youtube.com/watch?v=cQ-8zNzfm7o 
 + 
 +https://tttapa.github.io/ESP8266/Chap16%20-%20Data%20Logging.html 
 + 
 +https://github.com/esp8266/Arduino/blob/master/libraries/SD/examples/Datalogger/Datalogger.ino 
 + 
 +https://www.hackster.io/detox/transmit-esp8266-data-to-google-sheets-8fc617 
 + 
 +https://elementztechblog.wordpress.com/2015/05/13/esp8266-based-temperature-data-logger-using-arduino/ 
 + 
 +https://hackaday.io/project/12599-esp8266-web-serverdata-logger 
 + 
 + 
 + 
 + 
 +Critérios para escolha do local de  instalação da estação meteorológica: 
 + 
 +https://www.wunderground.com/weatherstation/installationguide.asp  
 + 
 + 
 + 
 +Importância de utilização de um abrigo adequado para as estações e algumas sugestões de construção: 
 + 
 + 
 + 
 +https://en.wikipedia.org/wiki/Stevenson_screen 
 + 
 +https://es.wikipedia.org/wiki/Abrigo_meteorol%C3%B3gico 
 + 
 + 
 +http://meteoropole.com.br/2014/08/apresentando-o-abrigo-meteorologico/ 
 + 
 +https://www.monolitonimbus.com.br/estacao-e-instrumentos-meteorologicos/ 
 + 
 +http://www.ufjf.br/labcaa/equipamentos/ 
 + 
 +http://www.instructables.com/id/Stevenson-Screen-weather-station/ 
 + 
 +http://revistas.fca.unesp.br/index.php/energia/article/viewFile/1665/pdf_27 
 + 
 +https://www.researchgate.net/publication/282023209_Miniabrigos_meteorologicos_comparacao_e_analise_estatistica_para_avaliacao_de_eficiencia 
 + 
 +https://www.researchgate.net/publication/308674489_Aquisicao_de_dados_meteorologicos_atraves_da_plataforma_Arduino_construcao_de_baixo_custo_e_analise_de_dados 
 + 
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 + 
 + 
 +Otimizando o consumo de energia do Arduino e ESP8266 para estações funcionando a bateria ou sistemas fotovoltaicos: 
 + 
 + 
 +https://openhomeautomation.net/arduino-battery/ 
 + 
 +https://www.open-electronics.org/the-power-of-arduino-this-unknown/ 
 + 
 +http://www.homautomation.org/2014/04/03/best-ways-to-power-a-arduino-according-to-your-need/ 
 + 
 +http://www.instructables.com/id/Arduino-Battery/ 
 + 
 +https://forum.arduino.cc/index.php?topic=463291.0 
 + 
 +http://www.esp8266.com/viewtopic.php?f=13&t=3875 
 + 
 +http://forum.arduino.cc/index.php?topic=266452.0 
 + 
 + 
 + 
 +Sensores faça-vc-mesmo 
 + 
 +http://forum.arduino.cc/index.php?topic=337474.0 
 + 
 +https://edwardmallon.wordpress.com/2015/07/08/measuring-humidity-in-a-cave-a-masons-hyrgometer-experiment/ 
 + 
 +http://hvac-talk.com/vbb/showthread.php?1537521-Wet-Bulb-Using-a-Sock 
 + 
 +http://fairtradetobacco.com/threads/2970-How-to-Make-A-Wet-Bulb-Dry-Bulb-Thermometer-Set-Up-on-the-CHEAP 
 + 
 +https://www.backyardchickens.com/threads/how-to-make-a-wet-bulb-thermometer.546891/ 
 + 
 + 
 +Acuracia de sensores de umidade 
 + 
 +http://www.kandrsmith.org/RJS/Misc/Hygrometers/calib_dht22.html 
 + 
 +http://www.kandrsmith.org/RJS/Misc/Hygrometers/calib_dht22_dht11_sht71.html 
 + 
 +http://www.kandrsmith.org/RJS/Misc/Hygrometers/calib_many.html 
 + 
 +http://hackaday.com/2017/01/03/humidity-sensor-shootout/ 
 + 
 +http://akizukidenshi.com/download/ds/aosong/AM2302.pdf 
 + 
 +https://learn.adafruit.com/dht/overview 
projetos/monitora_cerrado.1510339312.txt.gz · Última modificação: 2017/11/10 18:41 por webert

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