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Um trabalho final interdisciplinar de engenharia da computação, realizado por alexandre alves brito e marco herberty souza silva, sobre a automatização residencial usando raspberry pi e arduino. O documento aborda a integração dessas plataformas através da interface usb, a configuração do raspberry pi para acesso remoto usando ssh e vnc, e a execução de comandos remotamente. O trabalho foi supervisionado pelo professor paulo césar do amaral pereira.
Tipologia: Notas de estudo
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Bacharelado em Engenharia da Computação Alexandre Alves Brito Marco Herberty Souza Silva
Belo Horizonte 2014
Alexandre Alves Brito Marco Herberty Souza Silva
Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia da Computação como Trabalho Final Interdisciplinar para a dsciplina de Sistemas Operacionais.
Professor: Paulo César do Amaral Pereira
Belo Horizonte
2014
A proposta deste trabalho foi realizar um estudo sobre automação residencial utilizando hardware e software de baixo custo, a saber, a integração de arduíno e raspberry pi. Como parte da disciplina de Sistemas Operacionais,
Utilizar circuitos e sistemas para automatizar uma função manual em uma casa é o que conhecemos como automação residencial, ou home control. Podemos acender uma lâmpada ou abrir as cortinas, ligar o som ou o ar-condicionado , etc. Tudo isso através de pequenos gestos ou até mesmo utilizando aplicativos em smartphones, tablets, dentre outros. O conceito de domótica (casa robotizada) inteligente não se restringe apenas a de um sistema centralizado e dedicado e seu foco deve ir além dos sensores e atuadores. Este deve ser uma arquitetura descentralizada e adaptativa às necessidades dos habitantes e às resoluções de problemas e gerenciamento de recursos da residência (TAKIUCHI; MELO; TONIDANDEL, 2004).
Atualmente com o aperfeiçoamento e inclusão das tecnologias Wireless e Bluetooth em dispositivos diversos, contamos com muitos equipamentos que podem ser manipulados sem fio em nosso sistema de automação residencial, mas também contamos com equipamentos que são cabeados, como podemos perceber pela figura a seguir.
Figura 1: Dispositivos na Automação Residencial
Fonte: http://www.avcservice.com.br/website/imagens/automacao-residencial.jpg
O usuário é beneficiado pela facilidade nas tarefas rotineiras através do controle de diversos elementos da residência, que são acionados por diferentes interfaces (interruptores, computadores, tablets, smartphones). O resultado é um ambiente confortável, agradável, valorizado e seguro, proporcionando uma casa realmente inteligente
Nossa proposta é aplicar o conceito abordado de automação residencial através do raspberry pi e do arduíno. Raspberry Pi é um computador do tamanho de um cartão de crédito desenvolvido no Reino Unido pela Fundação Raspberry Pi. Todo Hardware é
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Arduino
Nosso projeto faz a integração dessas duas plataformas, o arduíno e o raspberry pi. através da interface USB. Todo processo pode ser feito através do seguinte tutorial extraído do site http://blog.oscarliang.net/connect-raspberry-pi-and- arduino-usb-cable.
Antes de conectarmos o Raspberry Pi ao Arduino, precisamos configurar o Raspberry para acessá-lo remotamente usando SSH para acesso através da linha de comando e o VNC para acesso à interface gráfica. Com uma configuração correta, você poderá dispensar o uso de monitor, mouse e teclado (ligados diretamente ao Raspberry) e você poderá ver e controlar seu Raspberry através do seu computador.
Através do Wifi Dongle ou rede cabeada, o Raspberry Pi tem de estar ligado de alguma forma com seu computador. Quando conectados à mesma rede, você precisa reconhecer qual endereço IP foi atribuído ao Raspberry. Para isso, uma maneira simples seria entrar na configuração do seu modem / roteador (geralmente através do IP 192.168.0.1 ou 192.168.1.1) e procurar pelos dispositivos conectados à rede, geralmente listado como na figura a seguir.
Figura 4: Dispositivos Conectados à Rede
Fonte: http://blog.oscarliang.net/setup-raspberry-pi-for-remote-access/
Se você tem dificuldades em encontrar o IP, conecte um monitor à placa do Raspberry e digite ipconfig no terminal para descobrir.
Todo processo pode ser também acompanhado pelo vídeo neste link: https:// www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=y3yvAbzs_1I.
O QUE É SSH?
É ao mesmo tempo, um programa de computador e um protocolo de rede que permitem a conexão com outro computador na rede de forma a permitir execução de comandos de uma unidade remota. O SSH faz parte da suíte de protocolos TCP/IP que torna segura a administração remota de servidores do tipo Unix. O SSH possui as mesmas funcionalidades do TELNET, com a vantagem da criptografia na conexão entre o cliente e o servidor. ( Wikipedia, http://pt.wikipedia.org/wiki/SSH).
Ou seja, SSH será o protocolo de rede que permitirá a conexão remota entre nosso computador (Linux) e o dispositivo Raspberry Pi de forma segura (criptografada).
O PuTTy é um software de emulação de terminal grátis e de código livre. Suporta SSH, destinado a suportar o acesso remoto a servidores via shell seguro e a construção de "túneis" cifrados entre servidores. Também suporta conexão direta ( raw ), telnet, rlogin e por porta serial.
Faça o download do PuTTy através do link: http://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/download.html
Execute o PuTTy, como na figura a seguir:
Profundidade de cor é especificado pelo argumento - depht 24. No exemplo acima, a profundidade de cor selecionada foi de 24 bits. Você pode usar 16 bits para reduzir o tráfego de rede.
Você pode utilizar mais de uma sessão VNC, executando comandos subsequentes vncserver, bastando apenas incrementar o primeiro dígito, por exemplo: "vncserver: 2 ..." para um segundo, "vncserver:3..." para um terceiro.
Instale um VNC Client em seu computador. Existem diversos clientes VNC, mas o usado neste tutorial é o Real VNC.
Com a instalação completa no PI e em seu computador, você pode agora colocar o IP do Raspberry (VNC Server) no VNC cliente (seu computador). Observe pela imagem que existe o sinal ˜:˜ (dois pontos) depois do IP, que é o número da porta que você configurou no Raspberry Pi.
Figura 5: VNC Client
Fonte: http://blog.oscarliang.net/setup-raspberry-pi-for-remote-access/
Figura 6: Raspberry Pi acessado remotamente (através do VNC Client).
Font e: http://blog.oscarliang.net/setup-raspberry-pi-for-remote-access/