Neste tutorial, aprenderemos como usar a comunicação dispositivo a dispositivo (D2D) para tornar a vida diária um pouco mais simples. Por exemplo, você poderá controlar eletrodomésticos, como a máquina de café, um interruptor de luz ou o AC – e fazê-lo de dentro do seu veículo. Portanto, se você chegar em casa uma noite, a presença do seu veículo pode sinalizar para que a luz da varanda acenda antes de você chegar à porta da frente.
A comunicação D2D normalmente se refere à tecnologia que permite que dispositivos ou dispositivos “se comuniquem” sem o uso de infraestruturas de rede.
Neste caso, o D2D detecta a presença do seu carro usando um sensor ultrassônico e o protocolo MQ Telemetry Transport (MQTT) para sinalização. MQTT é um protocolo de rede que transporta mensagens entre dispositivos.
A comunicação D2D é totalmente automatizada e não depende da interação humana. Isso significa que o uso de uma câmera CCTV é desnecessário para detectar a presença do seu veículo. (Você pode até receber uma notificação se alguém tentar mexer no seu carro.)
Diagrama de circuito
O soquete do quadro de distribuição. Você também pode usar o Arduino UNO3 padrão e o microchip WiFi ESP8266, separadamente. O segredo é garantir que tudo caiba dentro do quadro de distribuição.
Placa Atmgea 328p personalizada com um ESP8266 e um circuito de relé.
Nota: O restante da configuração do circuito é o mesmo se estiver conectado ao ESP8266.
Informações técnicas
Para este projeto utilizamos Arduino UNO (Atmega 328p), ESP8266, e um sensor ultrassônico de medição de distância (para detectar a presença do veículo), e o protocolo MQTT para comunicação entre dispositivos.
Para garantir uma comunicação D2D bem-sucedida, primeiro é necessário gerar um sinal de controle. Este sinal é enviado entre o sensor inteligente que detecta a presença do veículo e o dispositivo que controla o eletrodoméstico (luzes, AC, cafeteira, etc.). O dispositivo de controle exigirá uma definição pré-definida do significado de cada sinal de controle.
Por exemplo, se o veículo estiver chegando ou saindo recentemente da garagem, o sensor enviará uma mensagem de sinal de controle diferente.
Como esses sinais são enviados através do protocolo MQTT, eles podem ser acessados por vários dispositivos usando seus “tópicos”. Isso significa que é possível controlar vários dispositivos.
Diagrama de blocos Algoritmo
Precisaremos fazer dois dispositivos. Um para detectar a presença do veículo na garagem (chamaremos de dispositivo de detecção) e outro para controlar o eletrodoméstico (o dispositivo de controle).
O dispositivo de controle usa uma placa PCB simples que conecta o controlador ESP8266 e Atmega328 (ou Arduino UNO) a um circuito de relé. Ele “escuta” (ou assina) um sinal de controle, que é enviado pelo protocolo MQTT sobre um tópico específico.
O dispositivo de detecção é um sensor ultrassônico de medição de distância, usado com o controlador Atmega 328p e o ESP8266 para comunicação. Este dispositivo envia um sinal de controle sobre o tema “ts/light”. Essencialmente, este dispositivo detecta continuamente a presença ou ausência do veículo.
Agora, vamos dar uma olhada em como esses dispositivos se comunicarão entre si.
Como funciona
Existem três cenários descritos abaixo deste dispositivo sobre como ele pode funcionar.
1. Ausência de veículo: Se não houver nenhum veículo dentro do alcance do sensor do dispositivo de detecção, ele enviará continuamente um sinal “OFF” para o dispositivo de controle do aparelho. Assim, o aparelho conectado a este dispositivo permanecerá desligado.
2. Veículo estacionado: Quando o carro está estacionado na garagem, o dispositivo de detecção envia um sinal “ON” que está no tópico “ts/light”. O eletrodoméstico é então ligado.
3. Saída do veículo: Se o veículo sair da garagem, o dispositivo de detecção envia um sinal “OFF” ao dispositivo de controle.
É possível adicionar sinais de controle mais complicados, mas, para este projeto, estamos mantendo a simplicidade.
Entendendo o código-fonte
Existem duas partes principais do código.
1. O dispositivo de detecção. O veículo é monitorado pelo sensor ultrassônico do dispositivo de detecção. Se a distância na frente do sensor corresponder a uma condição definida, ele sinalizará o carro como detectado.
if (int(sensor) <100,00) {
vezes1 = vezes1 + 1;
}
Para garantir que não seja uma detecção falsa, ele repete isso cinco vezes para garantir que a condição seja verdadeira. Nesse caso, ele envia um sinal “ON”.
se(vezes1 == 5){
Serial.print(“ON”);
vezes1 = 0;
atraso(1200);}
2. Comunicação em rede
A assinatura comum é publicada no ESP8266.
const char* tópicoSubscribe = “ts/light”;
const char* topicPublish = “ts/relatório”;
Para acessar a rede, são utilizados ESP8266 e Atmega328P. Qualquer coisa do Atmega328p é publicada diretamente (“enviar”) como um sinal de controle para o tópico “ts/light”.
if (Serial.disponível ) {
String recivedData = Serial.readString ;
temp_str = dados recebidos;
char temp(temp_str.length + 2);
temp_str.toCharArray(temp, temp_str.length + 1);
cliente.publish(topicPublish, temp);
}
Nota: O trecho da ode do ESP8266.
Além disso, tudo o que é recebido pelo MQTT é enviado na porta serial do ESP8266 para o Atmega328p.
void Received_data(char* tópico, byte* carga útil, comprimento interno não assinado) {
dados_r_in_string = “”;
for (int i = 0; i < comprimento; i++) {
data_r_in_string = String(data_r_in_string + (char)carga útil(i));
//Serial.print((char)carga útil(i));
}
Serial.print(data_r_in_string);
}
Para fornecer um atraso de comunicação adequado, a função ESP leva um segundo como tempo limite. Ele também considerará qualquer coisa recebida naquele segundo como uma única string.
Além disso, como um dispositivo está publicando no tópico “ts/light”, o outro deve estar inscrito no mesmo tópico para receber a mensagem enviada.
