Sistema de monitorização e controlo baseado em módulos Zigbee Simon Sistema de monitorização e controlo baseado em módulos Zigbee

Sumário Motivação Objectivos Componentes do sistema Trabalho desenvolvido Realização dos objectivos Dificuldades encontradas

Motivação Sistema de gestão de depósitos de combustível Não totalmente implementado Cablagem dos sensores encarece a solução Necessidade de desenvolver um módulo de comunicação sem fios para eliminar cablagem GPRS

Objectivos Construção de um módulo de comunicações sem fios Dotar módulo de capacidades de I/O Implementar mecanismos para permitir processamento centralizado Implementar uma aplicação no PC para interacção e configuração de todos os nós. Aplicar o módulo e software desenvolvido no sistema de monitorização de depósitos de combustível pela internet. GPRS

Componentes do sistema Aplicação web online de gestão de depósitos Unidade de medição GPRS Aplicação de configuração Módulo wireless

Aplicação web: colector Liga, por TCP, às várias unidades de recolha Recolhe os eventos enviados pelas unidades Nível Keep-alive Alarmes ( nível, saldo, etc… ) Repositório activo de eventos Transforma a informação recolhida Carrega a BD de alarmística Aplicação Alarmística Gestão Colector BD

Applicação web: Interface de utilizador Tecnologia AJAX Gestão do cadastro Utilizadores Depósitos Unidades Leitura de nível em tempo real Gráficos Configura as unidades Aplicação Alarmística Gestão Colector BD

Unidade GPRS Ligação a 4 sensores Alarmes de nível Comunicação com BD via GPRS Permite obter nível por SMS Aplicação PC para configurar todos os parâmetros

Rede 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: Coordena redes e comunica com qualquer dispositivo RFD: Comunicar com apenas um dispositivo Star Mesh Tree

Módulo ZigBee Interface RS-232 com aplicação externa 4 pinos de IO Protocolo baseado em Comandos AT 4 pinos de IO Entradas/Saídas independentes Capacidade de Pull-Up Interno 2 Entradas de conversor A/D de 10bit Tensão da bateria Qualidade do sinal Parâmetros de configuração. Todos os recursos são acessíveis localmente ou via rádio. Aplicação para PC: Interage com a rede usando um dos seus nós Descoberta da rede Monitorização do estado dos módulos Configuração dos módulos

Trabalho desenvolvido Aplicação web Módulo wireless Aplicação para PC

Aplicação Web Colector: protocolo de comunicação com unidades de recolha Interface: Melhorias no desenho e interacção da interface com o utilizador Colocação de protótipo online para realização de testes.

Aplicação de configuração Histórico do nível de depósitos. Interface com parâmetros de comunicação GSM/GPRS

Módulo Wireless I 4 pinos de GPIO 2 entradas para conversor A/D Interface série com flow control para comunicar com HW externo Controlado com comandos AT Alcance até 110m em campo aberto 720nA em sleep com timer interno 240nA em sleep, acordar com estímulo externo

Módulo Wireless II Arquitectura uP + Transceiver 4 pinos de GPIO 2 entradas para conversor A/D 1 saída de conversor D/A Interface série com flow control para comunicar com HW externo Usa o mesmo protocolo de comandos AT Alcance até 280m em campo aberto

Aplicação de configuração Utiliza um nó da rede para interagir com toda a rede. Descoberta de nós Configuração dos módulos via rádio Interacção com GPIOs Configura ligações transparentes entre interfaces série dos nós No entanto, o próprio hardware externo poderá fazê-lo.

Realização dos objectivos Construção de um módulo de comunicações sem fios Dotar módulo de capacidades de I/O e processamento remoto Implementar uma aplicação no PC para interacção e configuração de todos os nós. Aplicar o módulo e software desenvolvido no sistema de monitorização de depósitos de combustível pela internet.

Dificuldades encontradas Custos elevados para licenciamento da tecnologia ZigBee: Uso comercial: $3500/ano Certificação de dispositivos: $1000 Introdução de dispositivos no mercado dificultada pelos custos associados à tecnologia.

Obrigado!