O documento aborda a construção de dispositivos IoT usando NodeMCU e MQTT, descrevendo a interação de sensores e atuadores em objetos conectados via internet. São apresentados conceitos de microcontroladores, plataformas como Arduino e Raspberry Pi, e o protocolo MQTT para comunicação. Também inclui informações sobre bibliotecas, desenvolvimento de aplicativos Android e recursos para prototipação com NodeMCU.

1. IoT: Construindo Ideias com
NodeMCU e MQTT
Cícero Moura

2. Internet das Coisas
“Sensores e atuadores embutidos em objetos físicos que são
conectados através de redes cabeadas ou sem fio,
frequentemente utilizando o mesmo protocolo utilizado por
toda a internet (IP).” (McKinsey)
#IoT
#InternetOfThings
#InternetDasCoisas
#WebDasCoisas

3. Sensores
Sensores proporcionam interação do sistema embarcado com o
meio externo, provendo monitoramento por grandezas físicas:
temperatura, umidade, presença, luminosidade.

4. Atuadores
Os atuadores são responsáveis pela resposta, atendendo a
comando e produzindo alguma ação, como envio de mensagens,
movimento e entre outros.
Exemplos: relê, servo, buzzer

5. Internet
É o meio de comunicação com a rede de computadores, podendo
ser com fio ou sem fio.
Podemos ter outros meios de comunicação como bluetooth e
infravermelho, mas para ser IoT tem que ter a conexão com a
internet.

6. Microcontroladores

7. Microcontroladores
Microcontrolador é um circuito integrado composto por
hardware e software, podendo ser programados.
Algumas características:
1. baixa capacidade de processamento;
2. pouca memória disponível;
3. consumo de pouca energia;
4. perfeito para funções dedicadas.

8. Arduino
O Arduino não é um microcontrolador e sim uma plataforma de
prototipação de dispositivos para IoT.
Confusão muito comum, porém ele utiliza microcontroladores
da Atmel, que são os ATmega nas versões 168 e 328P.

9. ESP8266
Microcontrolador da empresa Espressif, que possui uma
capacidade de memória e processamento maior que o
ATmega328P.
Se destaca por já incorporar em seu circuito um chip para
conexão com a internet Wi-Fi.

10. Plataformas

11. Arduino’s
Hardware e software livre.
Possuem uma IDE de desenvolvimento própria e são
programados na linguagem C++ com algumas adaptações.
Estão disponíveis diversos sensores, atuadores, bibliotecas
para programação e tutoriais.

12. Raspberry Pi
Microcomputador, do tamanho de um cartão, porém com um
poder de processamento razoável.
Raspberry PI 3 Model B:
● Processador Broadcom 64bit ARMv8 Quad-Core
● Clock 1.2 GHz
● 1GB de memória ram
● Ethernet, Wifi e Bluetooth
● Conector de vídeo HDMI
● 4 portas USB 2.0
● Slot para cartão microSD

13. NodeMCU
Plataforma para desenvolvimento com o microcontrolador
ESP8266.
Características:
● Programável em Lua ou C/C++
● Conexão: Wireless padrão 802.11 b/g/n
● Conector: micro-usb
● Modos de operação: STA/AP/STA+AP
● Portas GPIO: 11
● Tensão de operação: 4,5 ~ 9V
○ Conversor de tensão para 3,3V

14. NodeMCU com Lua
Para Programar em Lua necessita da gravação de um firmware:
1. Download do firmware (nodemcu-build.com)
2. Gravação por USB e utilizando o programa ESPtool
3. IDE de programação é a ESPlorer
4. Exemplo de conectar a rede WiFI:

15. Nuvem

16. MQTT
Protocolo de comunicação próprio para aplicações de IoT.
Message Queue Telemetry Transport, criado pela IBM.
Possui algumas características legais:
● Protocolo de troca de mensagens
● Leve e rápido
● Consome menos banda da rede
● Código aberto

17. MQTT: Conceitos
● Publisher: quem envia a mensagem
● MQTT Broker: servidor(Mosquitto e Eclipse IoT)
● Subscriber: quem solicita a mensagem
● Topic: canal da mensagem

18. IoT na Nuvem
Plataformas que contém serviços próprios para IoT na nuvem.
● Microsoft Azure (Hub IoT)
● Amazon AWS (AWS IoT)
● Google Cloud Platform

19. Show me the Code

20. Materiais
NodeMCU 1.0 ESP-12
Display Oled 0.96 I2C
Sensor DHT11

21. Prototipação

22. NodeMCU com C/C++
Adicionar dispositivos(http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json)
1
2

23. NodeMCU com C/C++
Instalação dos dispositivos com ESP8266
IDE Arduino: Ferramentas -> Placa -> Gerenciar

24. Bibliotecas
Instalação das bibliotecas.
IDE Arduino: Sketch -> Incluir -> Gerenciar
● DHT Sensor Library (DHT11)
● Adafruit SSD1306 (Display OLED)
● PubSubCLient (MQTT)

25. Código - Include’s

26. Código - Setup
1
2
3

27. Código - Loop
1
2
3

28. Código - Loop
4
5

29. Aplicativo Android
● Aplicativos Android Nativo:
○ paho (Eclipse)
○ MQTT SDK (IBM)
● Aplicativos Android Híbridos:
○ paho (Eclipse)
○ Cordova MQTT plugin (Apache)
● Aplicativo PlayStore:
○ MQTT Dashboard

30. Cícero Moura
cicerojmm@gmail.com
github.com/cicerojmm