Pequeno Projeto De Uma Casa Inteligente: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

O projeto que faremos é de uma casa inteligente. Possui basicamente dois grupos de funcionalidades: · De monitoramento de iluminação e temperatura dos cômodos.

· Overvågningslisten for alimentos og nye filtre til geladeira.

Não escreveremos os firmwares dos dispositivos IoT da geladeira nem dos cômodos; porém assumiremos que os dispositivos fazem o seguinte:

- En geladeira possui um dispositivo com touchscreen em que é possível entrar com dados de alimentos: o nome de um alimento e sua quantidade;

- En geladeira possui um sensor de nível em um pequeno tanque de água embutido na geladeira;

- Os cômodos têm termômetros e sensores de iluminância;

- Os cômodos têm ar condicionado que se comunicam pela rede wifi;

- Som lâmpadas dos cômodos podem ter o brilho ajustado por dispositivo que se comunica pela rede wifi;

Anmodninger:

- Conhecimento básico em python, javascript, uso do sistema operacional, comandos básicos no shell

- Ter installering: nodejs, python

- Instalado (opcional): docker, emulador de dispositivo mobile, gerenciador de sdk til Android (disponível no Android Studio)

O desenvolvimento desse projeto foi feito no Linux. Podem ser nødvendárias adaptações para que quejaja feito no Windows.

Trin 1: Configurando O Ambiente

Vamos konfigurer o ambiente de desenvolvimento to 2 parts: servidor e mobile. O servidor será escrito em python e o mobile em javascript ou typescript, sendo utilizado React Native para or projeto.

reactnative.dev/

Vamos inicialmente criar uma estrutura de pastas. Em um diretório escolhido (que a partir de agora será escrito semper como $ PROJECT_DIR como placeholder - crie com no local que achar mais adequateado e com o nome de sua preferência), vamos criar uma pasta "servidor":

$ mkdir $ PROJECT_DIR && cd $ PROJECT_DIR

$ mkdir servidor

CONFIGURANDO O AMBIENTE DE DESENVOLVIMENTO PARA O SERVER

Podemos utilizar um ambiente conteinerizado com Docker ou ambiente virtual python (venv). Caso deseje utilizar ambiente conteinerizado, criaremos and imagem segundo o dockerfile:

$ cd $ PROJECT_DIR

$ touch dockerfil

Veja billeder til dockerfil.

Caso prefira utilizar ambiente virtual do python, siga as instruções em

Vamos então criar or arquivo que persistirá a list de dependências do servidor e colocar as dependências needsárias:

krav til $ touch.txt

Veja imagem gør krav.txt.

Caso tenha optado por utilizar um ambiente conteinerizado, construa a imagem e entre no container:

$ docker build. -t smarthouse $ docker run -it -p 3000: 3000 -v $ (pwd):/app smarthouse bash

For mere information om dockerfil og cli do docker:

CONFIGURANDO O AMBIENTE DE DESENVOLVIMENTO MOBILE

Um passo and passo de como configurar o ambiente de desenvolvimento mobile com React Native pode ser visto no link:

Du kan også konfigurere, og du kan bruge den til at udføre en mulig udførelse af en mobilapplikation:

$ npx create-react-native-app-klient

Trin 2: WebSocket

En interessant que o leitor conheça pelo menos um pouco og respeito de websocket antes de prosseguir. Caso o leitor nunca tenha lido, trabalhado ou ouvido falar nada a respeito, separate alguns minutos para entender como funciona o websocket através da documentação:

developer.mozilla.org/pt-BR/docs/WebSocket…

Usaremos uma biblioteca no cliente e no servidor que abstrai o protocolo de maneira que não precisemos pensar em detalhes de chamada e de armazenamento de identificadores e rotas. Se mere om tempoet i forhold til bibliotecas utilizados no cliente e no servidor:

Kunde:

Servidor:

Trin 3: Escrevendo O Servidor

Vamos criar uma estrutura inicial do projeto e escrever a interface que será utilizada como comunicação com o servidor:

$ mkdir src

$ touch app.py src/{controller, socketconnection}.py

Primeiramente vamos escrever um moddulo de inicalização do servidor:

Veja billeder kan app.py

Depois vamos escrever o moddulo que estabelece as conexões via websocket e as redirecionam para um controlador.

Veja kan forestille sig socketconnection.py

CONTROLLER E ANVENDELSER

O controlador receberá um pacote do módulo responsável por estabelecer e gerenciar as conexões; será responsabilidade do controlador saber qual função de caso de uso chamar para cada envento recebido, bem como a partir da resposta do caso de uso enviar um pacote de resposta para a sala room de dispositivos conectados para atualização das informações.

Veja kan forestille sig controller.py.

Finalmente temos os casos de uso que devem gerenciar como deve ser tratado os dados do evento recebido e criar os novos dados a partir do dados recebidos para que o controlador atualize o estado do system. No caso desse system há somente atualização de valores (sejam numéricos, texto ou booleanos - no caso de ligar/desligar dispositivos de ambientação). Então não é de surpreender que os casos de uso tão somente chame funções do módulo responsável pela persistência de dados como se fosse essa a "regra de negócio".

Veja kan bruge usecases.py

Bemærk: præcist fortsætter os med at forme alger Det kan også bruges til at foretage armezenar, som vi kan bruge til at implementere som funktioner på src/repository.py. Ingen projeto desenvolvido como exemplo foi persistido em um arquivo json ingen diretório database. Ingen repositório kan muligvis verificere en pasta-server/database, der kan bruges til at bygge en model eller server/database-model.

Trin 4: Testando O Servidor

Podemos criar um script para conectar ao servidor e enviar eventsos conforme a estrutura esperada pelos controladores para fins de testes manuais. Vamos criar esse script e rodá-lo com o servidor*.

Veja kan forestille sig serverclient.py

Com o arquivo criado, verifique se o container está rodando, e dentro dele execute:

$ python app.py

For container, ingen diretório $ PROJECT_DIR/server udfører:

$ python3 serverclient.py

Ingen prompt ">" digite os eventos encontrados no controlador seguido de ";" e então valores de identificação e/ou novos valores. For eksempel:

UPDATE_FRIDGE_WATER_LEVEL; 80

UPDATE_ROOM_TEMPERATURE; 1, 22.0

UPDATE_ROOM_TEMPERATURE_SETPOINT; 1, 17.5

UPDATE_ROOM_LUMINOSITY; 100

UPDATE_ROOM_LUMINOSITY_SETPOINT; 0

TOGGLE_ROOM_TEMPERATURE; 1

TOGGLE_ROOM_LIGHT; 1

E para cada evento enviado verifique se foi persistido no banco de dados escolhido.

Bemærk: verifique que a porta que está sendo servido a aplicação, a porta exposta no docker run e a porta do script de teste devem ser a mesma.

Trin 5: En Aplicação -mobil

Não será demonstrado com muitos detalhes cada parte do desenvolvimento do cliente mobile. Não será explicitado aqui cada importação no módulo principal criado pelo React Native nem possíveis detalhes de configuração. For at komme i gang, kan vi bruge $ PROJECT_DIR/client til at afhænge af præcise emner for et projekt:

$ npm i socket.io

Emeguida vamos escrever os componentes gráficos e as funções que irão se comunicar com o servidor.

ESCREVENDO A TELA

Em App.js, vamos escrever os componentes de GUI.

⚠ Bemærk que a função chamada pelo useEffect ainda não foi escrita! Também não foram escritos os reducers setDataReducer, setFoodReducer, setTemperatureReducer, setLightReducer e nem escritos os objetos com estados iniciais INITIAL_STATE, INITIAL_FOOD_MODAL, INITIAL_TEMPERATURE_MODAL_ INODIAL M

Também ainda não foram escritas as funçõeses utilizadas pelos elementos de inteface gráfica para fazer chamadas para escrita no servidor: saveNewFoodValue, saveNewTemperature, saveNewLuminosity, toggleTemperatureForRoom, toggleLightForRoom

Portanto, se desejar testar os elementos com dados falsos, escreva cada objeto e função dito acima.

Veja kan bruges til at lave app.js med GUI

Por fim vamos escrever as funções needsárias para fazer a comunicação com o servidor e para utlização do mesmo pelos componentes de GUI.

Vi kan forestille mig, at App.js kan bruges som parte lógica/operacional