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.