Desenvolvimento da internet das coisas

Proteus IoT Builder para Arduino™ AVR e Raspberry Pi®

Internet das Coisas Simplificada

O IoT Builder (Internet das Coisas) é um produto exclusivo projetado para tornar rápido e fácil controlar dispositivos eletrônicos remotos a partir de um dispositivo móvel. Crie um painel frontal para seu telefone ou tablet em nosso editor e, em seguida, programe a interação dos controles da interface do usuário com o hardware usando blocos de fluxograma simples do Designer Visual.

 

O que posso fazer com isso?

Protocolo MQTT

O módulo IoT Builder agora permite o desenvolvimento de projetos, tanto com placas Arduino quanto Raspberry Pi que implementam o protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Este protocolo é amplamente utilizado em projetos de IoT para configurar sistemas com múltiplos dispositivos e estabelecer comunicação de publicação/assinatura entre eles. Há duas coisas principais que você pode fazer com MQTT e Proteus. Primeiro, você pode enviar um comando para controlar uma saída ou ler e publicar dados de um sensor: o dispositivo móvel se conecta ao dispositivo de controle via Wi-Fi, carrega o painel frontal virtual e, em seguida, transmite um comando destinado ao dispositivo através da interface remota do usuário. Este comando é enviado ao servidor MQTT e o dispositivo o recebe, verifica a conexão com o servidor MQTT e o firmware interpreta e executa o comando.

Em segundo lugar, você pode ler e publicar dados de um sensor conectando o dispositivo móvel ao Raspberry Pi via Wi-Fi e carregando o painel frontal virtual. Ele então transmite um comando destinado ao sensor através da interface remota do usuário; este comando é enviado ao servidor MQTT e o sensor o recebe, verifica a conexão com o servidor MQTT e o firmware interpreta e executa o comando.

Vantagens do Proteus IoT Builder

O IoT Builder elimina a necessidade de o usuário conhecer HTML, JavaScript, Python e a interconexão TCP/IP. Toda a complexidade da camada de transporte e da comunicação entre o hardware e o painel frontal remoto é abstraída do programa do usuário, permitindo que o programador se concentre na implementação da funcionalidade desejada.

O painel frontal é desenhado no editor de painéis e a lógica da interface do usuário é programada em alto nível com blocos de fluxograma ou chamadas de métodos em C do Arduino / Python do Raspberry Pi.

O IoT Builder é, portanto, adequado tanto para ensinar os princípios de aplicações baseadas em IoT a iniciantes quanto como uma ferramenta de prototipagem rápida para desenvolvedores mais experientes.

 

Como funciona?

O IoT Builder permite que desenvolvedores inexperientes criem aplicativos nos quais um dispositivo baseado em Arduino ou Raspberry Pi pode ser controlado usando um celular, tablet ou dispositivo com acesso à internet.

O pacote inclui um conjunto de software para o hardware, um aplicativo móvel e o editor de “Painel Frontal Virtual”. Este último elemento permite que Painéis Frontais Virtuais sejam desenhados dentro do Proteus, utilizando uma biblioteca de elementos de interface de usuário predefinidos, como botões, interruptores, seletores e displays, juntamente com elementos mais complexos, como registros de mensagens e elementos gráficos. Estes podem então ser controlados exatamente da mesma forma que os periféricos de hardware seriam controlados no Visual Designer, ou seja, arrastando e soltando blocos de ação em um fluxograma.

Como sempre acontece com o Proteus, o firmware e as comunicações do painel frontal podem ser totalmente simulados e, em seguida, após a implantação, o painel frontal virtual é disponibilizado ao dispositivo de controle por um micro servidor web executado no dispositivo de hardware.

Internet das Coisas
Simplificada em 5 Passos:

2. Controle do Programa

O programa de firmware é onde precisamos interagir tanto com os periféricos de hardware do nosso aparelho quanto com os controles de IoT no painel frontal remoto. Essa interação precisa funcionar nos dois sentidos. Por exemplo, pressionar um botão no painel frontal pode acender um LED no aparelho, mas, da mesma forma, os dados dos sensores do aparelho podem atualizar um visor no painel frontal.

Como o dispositivo e o painel frontal são projetados no Proteus, o IoT Builder facilita bastante a programação. A árvore do projeto contém uma lista dos periféricos adicionados e também uma lista dos controles de IoT no painel frontal. Cada um deles se expande para mostrar as chamadas de função de alto nível que permitem controlá-los. Por exemplo, um controle de display terá um método `print()` e um sensor de temperatura terá um método `readTemp()`. Você pode então arrastar e soltar essas chamadas de método diretamente da árvore do projeto para o seu programa.

Como o programa do usuário é abstraído de grande parte da complexidade de baixo nível, o IoT Builder torna a criação de dispositivos da Internet das Coisas acessível até mesmo para programadores iniciantes.

3. Controle de Acesso

Você também pode definir diferentes níveis de controle de acesso para sua aplicação IoT. Um controle de login permite que o usuário seja elevado ao status de administrador, e todos os controles e abas do painel frontal podem ajustar seu comportamento (desativados, ocultos etc.) dependendo se o usuário está conectado ou não. Dois eventos, um para login e outro para logout, também podem ser arrastados para o programa principal, permitindo que você responda facilmente a mudanças bem-sucedidas no status do usuário dentro do firmware. Isso proporciona uma maneira muito fácil de ensinar e aprender sobre controle de acesso e privilégios de usuário no contexto de uma aplicação conectada.

4. Simular e depurar

O IoT Builder utiliza a tecnologia de simulação Proteus VSM para que seu programa de firmware seja simulado juntamente com quaisquer componentes eletrônicos adicionados ao esquema. A interface de usuário remota também é exibida dentro do Proteus, permitindo que você teste de forma rápida e fácil a interação da sua GUI com o hardware virtual.

Alternativamente, você pode usar o aplicativo gratuito IoT Controller para iOS e Android para controlar a simulação em execução. Quando o telefone ou tablet estiver na mesma rede que o PC, o aplicativo poderá detectar e se conectar automaticamente ao hardware simulado, permitindo que os usuários controlem a simulação diretamente de seus dispositivos móveis.
Independentemente do método de trabalho escolhido, todos os recursos de depuração do Proteus estão disponíveis, permitindo que você defina pontos de interrupção no firmware e execute o código passo a passo para encontrar e corrigir problemas rapidamente.

5. Implantar

Após a depuração e os testes do seu sistema em simulação, você pode transferi-lo para o hardware físico com o simples pressionar de um botão (o Raspberry Pi requer uma configuração inicial única). O Proteus consegue detectar seu Arduino Yun, Uno + ESP8266 ou Raspberry Pi se estiverem na mesma rede e pré-configurar as opções de SSH para você. Portanto, na maioria dos casos, você pode implantar o sistema no hardware físico sem fio com o simples pressionar de um botão. Alternativamente, no caso do Arduino, você pode conectar um cabo USB ao Yun, que aparecerá como um alvo de programação na sua caixa de diálogo de programação.

Independentemente do método de programação, o Proteus se encarrega de transferir os gráficos do painel frontal e a interface do servidor web para o hardware, além de programar o firmware. Depois disso, você pode usar nosso aplicativo Controlador de IoT para Apple ou Android em seu dispositivo móvel ou em seu navegador web para conectar e controlar o hardware.