Protocolos de Sistemas Embarcados

Protocolos de
Comunicação - Sistemas
Embarcados
Prof. Romulo Fagundes Cantanhede

Tópicos
Guardião Cloud
Protocolos de Comunicação:
HTTP
MQTT
CoAP

O que é?
Plataforma de IoT, que tem permite o controle e
recebimento de informações de dispositivos diversos.
Existe 3 tipos de dispositivos:
Coleta de dados.
Controlar dispositivos.
Disparar gatilhos.

Dispositivo de Coleta
Permite o recebimento de informações, em formato
variado, sem restrição de campos.
Podemos, por exemplo:
Receber dados GPS.
Receber dados de sensores de temp./hum.
Receber dados de computadores e celulares.

Controlar Dispositivos
Que tal ligar uma lâmpada remotamente? É possível
dizer em que estado, determinado dispositivo deva
estar.
Podemos por exemplo:
Ligar/desligar um relé a distância (sirene/lâmpada).
Posicionar um servo motor.

Disparar um Gatilho
Que tal detectar e realizar alguma ação em caso de
incêndio? Ou detectar a presença de uma pessoa?
Podemos por exemplo:
Disparar um alerta em caso de presença de intruso.
Disparar um alerta em caso de incêndio.

Informações do Projeto
Api Key - Número único vinculado ao projeto.
Preﬁxo - Será utilizado na sequência para criação de
cada novo dispositivo.

O que precisa?
Se cadastrar! Com diversos planos, dentre eles
Gratuito.
API de Serviço - Use os dados como quiser.
Boa documentação: http://docs.guardiaocloud.com.br
Diversos exemplo e propostas.

Protocolo - HTTP
RFC 2616
Protocolo simples de ser implementado e utilizado.
Em IoT, para leitura de informações, se utiliza do método
GET e POST.
Porém a mensagem HTTP, inclui várias informações no
cabeçalho.
Em condições e baixo consumo de banda, é
desaconselhado.

Exemplo HTTP - Coleta
$ curl -X GET 'http://127.0.0.1:3000/collect/
WBS0007/?apiKey=69f827f9-512d-4b4e-8867-
d761c4fb9ce3&temperatura=10&humidade=20&lumin
osidade=5'
Dado Valor
temperatura 10
humidade 20
luminosidade 5

Exemplo HTTP - Atuador
$ curl -X GET 'http://127.0.0.1:3000/actuator/
WBS0002/?apiKey=69f827f9-512d-4b4e-8867-
d761c4fb9ce3'
{"state":43} {"state":1}

Exemplo HTTP - Gatilho
$ curl -X GET ‘http://127.0.0.1:3000/trigger/
WBS0008/on/?apiKey=69f827f9-512d-4b4e-8867-
d761c4fb9ce3'
{“status”:true,”dateUpdated":"..."}
on
{“status”:false,”dateUpdated":"..."}
oﬀ

Protocolo - MQTT
Sem RFC - Muito simples para tanto…(site).
Utiliza TCP, porta 1883.
Baseado em um modelo de Publisher/Subscribe.
Precisa de um broker e de simples conexão.
Recomendado para IoT e M2M.
MQTT é mais simples que o HTTP, em relação a
tamanho de mensagem - economia de banda.

Protocolo MQTT - App
Para utilizar o MQTT é possível utilizar o app:
Mosquitto:
Possui lib para Python: paho-mqtt
App nativo, instalado através do pacote: mosquitto.
mosquitto_pub - publicar mensagem.
mosquitto_sub - inscrever mensagem.

Protocolo MQTT - Pub
mosquitto_pub -h 127.0.0.1 -u
“romulo.fagundes@gmail.com” -P
“69f827f9-512d-4b4e-8867-d761c4fb9ce3” -t “WBS/
collect/WBS0007” -m ‘{“data”:{“temperatura”:
15,”humidade”:25,”luminosidade":10}}'
O usuário (-u) é o login do projeto.
A senha (-P) é a ApiKey do projeto.
A lista (-t) é aonde os dados serão publicados.
E os dados (-m) é os dados em formato JSON.

Protocolo MQTT - Sub
mosquitto_sub -h 127.0.0.1 -u
"romulo.fagundes@gmail.com" -P
"69f827f9-512d-4b4e-8867-d761c4fb9ce3" -t "WBS/
collect/WBS0007" -v
O usuário (-u) é o login do projeto.
A senha (-P) é a ApiKey do projeto.
A lista (-t) é aonde os dados serão acompanhados.
Para exibir os dados no console, utilize o -v.

Protocolo MQTT
As listas disponíveis pelo Guardião, são:
/collect/ - Alterar e coletar dados.
/trigger/ - Alterar e acompanhar gatilho.
/actuator/ - Alterar e acompanhar dados de um
atuador.

Protocolo - CoAP
RFC 7252.
Utiliza UDP porta 5683.
Baixo consumo de energia e banda.
Recomendado para IoT e M2M.
Imagine o HTTP/REST, porém utilizando UDP.

Protocolo - CoAP - App
É possível instalar o coap-cli, utilizando Node.JS.
O Guardião implementa apenas 2 métodos do CoAP:
GET - Acompanhar dados publicados.
PUT - Enviar dados para coleta/alteração.

Exemplo CoAP - Envio
coap put coap://127.0.0.1/gcs/WBS/collect/WBS0007
-p ‘{“data”:{"temperatura":10,"umidade":
30,"luminosidade":15},"auth":
{"apiKey":"69f827f9-512d-4b4e-8867-
d761c4fb9ce3","email":"romulo.fagundes@gmail.com"}
}'

Exemplo CoAP - Acompanhar
coap get coap://127.0.0.1/gcs/WBS/collect/WBS0007
-p ‘{"auth":{"apiKey":"69f827f9-512d-4b4e-8867-
d761c4fb9ce3","email":"romulo.fagundes@gmail.com"}
}' -o
Realiza o acompanhamento (-o) para os dados que
estão sendo enviados.
Sendo enviar os dados(-p) apenas realizar a
autenticação.

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