Esta demonstração é meramente didática e representa a parte de software de uma prova de conceito (PoC) de uma aplicação em tempo real envolvendo um dispositivo eletroeletrônico formado por um microprocessador ESP32 da Espressif mestre interligado a um medidor de grandezas elétricas Hiking DDS238-2 escravo via rede Modbus RTU através de um conversor TTL-RS485 a 2 fios em par trançado.
No local da instalação física, onde uma pequena carga monofásica indutiva com menos de 200W está sendo monitorada em regime 24/7, o microprocessador ESP32 que lê as respectivas grandezas elétricas através dos registros Modbus RTU do medidor de energia Hiking se conecta via rede Wi-Fi a um modem ZTE F670L de um provedor local de internet e estabelece uma conexão HTTP com um Servidor Ubuntu VPS próprio adquirido junto a Hostinger, onde esta página com back-end em Python e microframework Bottle (ainda sem Certificado SSL instalado) está sendo hospedada com a finalidade de apresentar as referidas grandezas na tabela mais abaixo.
Esta implementação poderia ser realizada mais fácil e rapidamente e com recursos gráficos muito mais ricos se fossem utilizadas conexões HTTP ou MQTT a dashboards e widgets via tokens de alguma das muitas plataformas de IoT comerciais existentes (TagoIO, Cayenne, ThingSpeak IoT e etc.) mas, para efeitos de demonstração de capacitação técnica de ponta a ponta, optou-se por uma abordagem totalmente independente, também com o uso do protocolo HTTP, abrangendo desde o firmware para o ESP32 em C ANSI com framework ESP-IDF v4.4.5 nativo da Espressif até a elaboração e deploy desta página na máquina VPS Linux da Hostinger sob um Servidor Apache.
Protocolos HTTP e MQTT, estruturas JSON, sockets TCP, linguagem C e framework ESP-IDF da Espressif, editores VSCode e Sublime, IDE Eclipse C/C++, aplicação básica de linguagem de marcação HTML e de estilo CSS, linguagens de programação front-end Javascript e back-end PHP e Python, Sistema Operacional Linux Server, Banco de Dados MariaDB/MySQL (TBI), Servidor HTTP Apache, utilitários tais como phpMyAdmin, FileZilla Client, PuTTY, RealTerm, MQTT.fx, Wampserver64, Advanced REST Client e gerador de Certificados SSL Cerbot foram alguns dos recursos e ferramentas utilizadas para a elaboração do firmware e softwares desenvolvidos. Conceitos e prática de eletrotécnica e eletrônica, redes de comunicação industriais e links elétricos de camada física completam os conhecimentos que foram empregados para este trabalho.
Esta aplicação está sendo supervisionada remotamente através da plataforma ESP-Insights. Caso haja interesse em conhecer esse recurso muito útil para detecção remota de problemas em campo, que inclui a visualização de ocorrências de crashs e reboots, quantidade de memória heap livre, erros na alocação de memória, status da conexão e intensidade do sinal do Wi-Fi do dispositivo ESP32, além de tags de erro e de alerta inseridos em pontos específicos do código do programa (framework ESP-IDF), entre em contato comigo que eu oriento como se registrar na plataforma e acessar esta aplicação especificamente (não é possível acesso anônimo, apenas por usuários registrados).
Energia Total [kWh]: | Energia Gerada [kWh]: |
Energia Consumida [kWh]: |
Tensão [V]: |
Corrente [A]: |
Potência Ativa [W]: |
Potência Reativa [var]: |
Fator de Potência: |
Frequência [Hz]: |
Data/Hora: |