Sistema embarcado para a coleta de dados de estação meteorológica para campus inteligente

Abstract

A integração de dados entre diferentes sistemas é a etapa principal para a realização da coleta e historiamento das informações de dispositivos IoT em arquiteturas inteligentes, fornecendo uma ferramenta de tomada de decisões baseada em evidências por meio do monitoramento dos dados em tempo real de um equipamento. Com o intuito de se padronizar o modo com o qual estes dispositivos compartilham informações, foram implementadas regras de comunicação, que são os protocolos de comunicação industriais. A Internet das Coisas refere-se a uma rede de dispositivos físicos que utilizam a conectividade realizada por protocolos de comunicação industrial. Aproveitando-se da infraestrutura IoT do Smart Campus da Unesp Sorocaba, este trabalho implementou uma nova integração de dados entre a arquitetura inteligente e a estação meteorológica existente no campus, utilizando um sistema embarcado para realizar a ponte entre dispositivos e sistemas se aproveitando de diferentes protocolos de comunicação industriais, com o intuito da digitalização seus dados climáticos. Este dispositivo realiza o recebimento dos dados da estação meteorológica utilizando a serial do datalogger CR800 Series da empresa Campbell Scientific e enviando-o via MQTT à arquitetura IoT do campus inteligente. Em complemento à criação do sistema embarcado, foram desenvolvidas telas interativas dentro da página web do campus inteligente que podem ser acessadas pela comunidade e configurado um sistema de alertas para a notificação de possíveis problemas operacionais da estação meteorológica, como alertas de mal funcionamento. A implementação realizada digitalizou a estação meteorológica, fornecendo a visualização em tempo real dos dados históricos climáticos, facilitando o monitoramento das informações pela comunidade acadêmica e realização de análises de correlação de variáveis climáticas.

The data integration between different systems is the main step for collecting and storing information from IoT devices in intelligent architectures, providing an evidence-based decision-making tool through real-time data monitoring of a device. In order to standardize the way these devices share information, communication rules have been implemented, known as industrial communication protocols. The Internet of Things refers to a network of physical devices that utilize connectivity provided by industrial communication protocols. Taking advantage of the robust IoT infrastructure of Unesp Sorocaba's Smart Campus, this work implemented a new data integration between the intelligent architecture and the existing weather station on campus, using an embedded system to bridge devices and systems using different industrial communication protocols, with the aim of digitizing its weather data. This embedded system receives data from the weather station using the serial port of the Campbell Scientific CR800 Series datalogger and sends it via MQTT to the IoT architecture of the smart campus. In addition to the development of the embedded system, interactive screens were created within the smart campus web page, which can be accessed by the community, and an alert system was configured to notify possible operational issues with the weather station, such as malfunction alerts. The implemented solution digitized the weather station, providing real-time visualization of historical weather data, facilitating information monitoring by the academic community and enabling analysis of correlations between weather variables.