Desenvolvimento de uma plataforma informatizada para projetos iot com suporte aos protocolos http e mqtt com interface humana e interface máquina

Abstract

O desenvolvimento de um sistema dedicado para um projeto IoT traz diversas vantagens, como: integração direta com o sistema embarcado, liberdade de custos, autonomia para escolha de protocolo e independência para implementação em redes locais. Porém, desenvolver um sistema próprio e, além disso, a API do mesmo, requer conhecimentos de áreas complementares à formação da engenharia, como, por exemplo, informática. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo desenvolver uma plataforma informatizada para projetos IoT com interface de fácil uso para automatizar a integração de projetos IoT a banco de dados, interface humana (dashboard com gráficos e cards moldáveis para cada projeto), interface máquina e suporte a múltiplos protocolos. Para alcançar esse objetivo, foi empregado o desenvolvimento de uma API REST e de uma biblioteca de integração para microcontroladores. A plataforma resultante foi submetida a testes de carga e performance, que atestaram a sua robustez e indicaram que ela tem e uma boa performance quando comparada com outros projetos similares. Nos testes de carga com milhares de requisições não houve nenhuma perda de dado e obteve-se um tempo de resposta médio de 21 ms. Além disso, a interface humana na plataforma foi submetida a heurística de Nilsen a qual atestou sua qualidade. Por fim, essa plataforma foi implementada no hardware de baixo custo Raspberry Pi 3 e teve suas documentações de uso e implementação publicadas.

Developing a dedicated system for an IoT project brings several advantages, such as direct integration with the embedded system, freedom of costs, autonomy to choose the protocol, and independence for implementation in local networks. However, developing a dedicated system, in addition to its API, requires knowledge of areas that complement engineering training, such as computer science. Thus, this work aims to develop a computerized platform for IoT projects with an easy-to-use interface to automate the integration of IoT projects with a database, a human interface (dashboard with graphics and cards that can be molded for each project), a machine interface, and support for multiple protocols. To achieve this goal, a REST API and an integration library for microcontrollers were developed. The resulting platform was subjected to load and performance tests that attested to its robustness and indicated that it performed well when compared to other similar projects. In the load tests with thousands of requests, there was no loss of data and an average response time of 21 ms was obtained. Furthermore, the human interface on the platform was subjected to the Nilsen heuristic, which attested to its quality. Finally, this platform was implemented on the low-cost Raspberry Pi 3 hardware and its usage and implementation documentation was published.