CCSL IFRN | Projeto Samanau
Projeto Samanau
O Projeto Samanaú é um projeto de coleta de dados meteorológicos, com possibilidade de expansão para a geologia, combate a endemias e sensoriamento remoto geral. O principal objetivo deste projeto é o baixo custo final de aquisição, que permite sua utilização em larga escala para redes de coleta de dados de alta resolução. O nome Projeto Samanaú foi pensado por ser o nome da região onde se situa o Campus do IFRN-Caicó. Este projeto é desenvolvido pelo Centro de Competências em Software Livre - IFRN (CCSL-IFRN). Segundo Souto (2012),o CCSL-IFRN traz a cultura do desenvolvimento de software livre para o ambiente escolar, de maneira a preparar os estudantes a um mercado de trabalho exigente, e a inspirar a criatividade para a criação de ideias completamente novas.
O objetivo do projeto é o desenvolvimento de um sistema de coleta de dados flexível, que possa ser reaproveitado para a aquisição de diferentes tipos de dados. Como utilização local deste sistema temos a coleta de dados meteorológicos. As principais características deste sistema são:
E foram alcançadas através de:
• desenvolvimento de um hardware sustentável
• simplicidade de instalação.
Sendo estes os objetivos do sistema. Como objetivos principais do projeto temos:
• desenvolvimento de software para Arduino e PandaBoard;
• desenvolvimento de hardware baseado na plataforma Arduino;
• desenvolvimento de interface web para o sistema.
O projeto Samanaú é um projeto de coleta de dados meteorológicos, com um baixo custo de aquisição, permitindo sua utilização em larga escala para redes de coleta de dados. O sistema é formado por módulos, uma central, e a interface com usuário. Os módulos utilizam ondas de r ́adio para enviar dados para a central, de onde os dados são processados em informações úteis para um usuário do sistema e finalmente representados pela camada de distribuição para tornar possível sua visualização. A central é um sistema embarcado com um baixo consumo elétrico e alta portabilidade. Para a interface é utilizado um sistema web , permitindo ao usuário um acesso instantâneo as informações de qualquer lugar do globo terrestre. A arquitetura básica pode ser vista abaixo
As opções selecionadas para o desenvolvimento de módulos seguiram principalmente duas ideias: ter um custo baixo e ser não-poluente. O sistema de coleta de dados pensado foi planejado para ter uma rede de posição variável e "malha fina", ou seja, módulos pequenos, de relativamente baixa capacidade sensorial, mas em grande quantidade, assegurando alta resolução das informações obtidas. Por este motivo o desenvolvimento dos módulos seguiu a seguinte ideia:
•possibilidade de funcionar sem fontes externas de energia;
•sustentabilidade ambiental;
•transmissão de dados não vinculada a estruturas já existentes no ambiente. Assim, as opções adotadas foram:
•uso de um Arduino e baterias recarregáveis;
•placas solares e sistema reciclável;
•transmissão por Radio Frequency (RF)..
A central, embora possivelmente localizada em lugares menos remotos que os módulos, necessita também ser pensada de maneira a manter a portabilidade, pois tem a limitação física de estar próxima aos módulos. Desta maneira, as opções consideradas foram sistemas embedded, que possuem poder computacional relativamente alto, mantém um baixo consumo elétrico e alta portabilidade como descrito por Heath (2003). Dentre os sistemas que atendem a estes requisitos foram escolhidos para uso no projeto:
•PandaBoard;
•Arduino.
Destas opções, foi escolhida a PandaBoard por sua maior facilidade de integração com aplicações necessárias para o funcionamento, como por exemplo o banco de dados. Esta facilidade vêm do fato que o PandaBoard utiliza um Sistema Operacional (SO), que abstrai e simplifica várias tarefas, diminuindo o custo para elaboração de software.
Para a interface logo no início percebeu-se uma oportunidade verdadeiramente grande: usar o sistema de internet. Isso permitiria ao usuário um acesso instantâneo às informações de qualquer lugar do globo terrestre. Com esta ideia em mente, existem duas opções principais de sistemas (software) para o desenvolvimento da interface do usuário:
• PHP Hypertext Processor (PHP);
Inicialmente a opção por PHP foi quase certa, mas o Django possui algumas propriedades não encontradas no PHP :
• facilidade de comunicação com outros sistemas na mesma plataforma;
• facilidade de design de interface;
• facilidade de design de banco de dados
Detalhes: Implementação Hardware
Detalhes: Implementação Software
Considerações Finais e Projetos Futuros
Um projeto deste tipo envolve várias tecnologias existente e a criação de algumas novas, que partem principalmente da integração entre sistemas existentes, mas utilizados com funções diferentes das usuais. Isso causou grande aprendizado por meio dos integrantes e além disso, uma troca de conhecimentos impossíveis em outras circunstâncias, tanto no sistema Orientador-Aluno quanto no Aluno-Aluno, e até mesmo Aluno-Orientador, este ́e um resultado extremamente positivo que que permite que novos projetos sejam executados com cada vez mais facilidade, além de efetuar um multiplicação de conhecimento por meio dos integrantes do projeto.
O desenvolvimento de um projeto com uma aplicação direta e fácil adaptação para muitas outros meios foi a ideia principal que geriu todo o desenvolvimento do projeto, mantendo o projeto modular, mas ao mesmo tempo mantendo cada parte de fácil integração com as demais, mantendo o sistema como um todo unitário, enquanto facilita o desenvolvimento de projetos futuros. Em continuidade à este projeto, seriam ideias de boa aceitação:
•projeto de análise de dados meteorológicos para previsão de fenômenos naturais;
•projeto de observação de dados meteorológicos a longo prazo, tendo em vista estudos climáticos;
•projeto de criação de desenvolvimento de sensores para aquisição de dados meteorológicos.
•projeto para tentar verificar uma relação entre incidência de câncer e índices de radioatividade
[1] ACHOUR, Mehdi. BETZ, Friedhelm. DOVGAL, Antony. LOPES, Nuno. MAG-NUSSON, Hannes. RICHTER, Georg. SEGUY, Damien. VRANA, Jakub e outros. PHP Documentation. Disponível em: hhttp://www.php.net/manual/en/i . Acessado em 22/10/2012.
[2] APACHE FOUNDATION. About Apache. Disponível em: http://www.apache.org/i. Acessado em 27/10/2012.
[3] ATMEL CORPORATION. Atmel Atmega328. Disponível em: http://www.atmel.com/devices/atmega328.aspxi . Acessado em 27/10/2012
[4] DJANGO TEAM. Django Documentation. Disponível em: https://docs.djangoproject.com/en/1.4/i. Acessado em 21/10/2012.
[5] FAIRCHILD SEMICONDUCTOR. 7805 Datasheet. Disponível em: http://www.datasheetcatalog.com/datasheets pdf/7/8/0/5/7805.shtmli . Acessado em 27/10/2012
[6] HEATH, Steve. Embedded Systems Design. Newnes: 2003.
[7] PROJETO INVESTIGANDO A TERRA. Meteorologia: a ciência da atmosfera. IAG/USP: São Paulo, SP. Disponível em: http://www.iag.usp.br/siae97/meteo.htmi. Acessado em 27/10/2012.
[8] OPEN SOURCE INITIATIVE. The Open Source Denition. Disponível em: http://opensource.org/docs/osdi . Acessado em 27/10/2012.
[9] SOUTO, Mois es Cirilo de Brito. Projeto de Extensão - Centro de Competências em Software Livre (CCSL-IFRN). IFRN: Caicó, RN. 2012.
[10] SOUTO, Mois es Cirilo de Brito. Driver de Rede para o Sistema de Controle e Rastreio de Satélites da Estação Multimissão de Natal. UFRN: Natal ,RN. 2009.
[11] WRIGHT, Matt. OSC 1.0 Specification. Disponível em: http://www.opensoundcontrol.org/spec-1 0i. Acessado em 21/10/2012.