FUNCIONAMENTO DOS NODES (END POINTS)

Chamamos de Nodes (ou End Poits) o ponto de ligação do sistema de IoT com o meio ambiente. De fato, um Node é o equipamento que podemos ver, tocar e interagir na ponta do processo. Pode ser desde um simples sensor de temperatutura até um complexo Smartphone de última geração.

 

A figura seguinte mostra um diagrama simplificado da arquitetura básica de um Node qualquer: 

node iot.png

CPU: Trata-se do módulo central e principal do Node, aquele capaz de interligar todos os demais módulos e executar o processamento necessário para capitar os dados, processar o que for necessário localmente, determinar o que precisa ser transmitido para um servidor externo, receber comandos e interagir com o meio onde o Node está instalado. Para essa CPU podemos utilizar desde microporcessadores, microcontroladores e CLPs até plataformas prontas como Arduíno ou Raspberry.

Sensores: São módulos prontos ou simples componentes eletrônicos capazes de coletar digitalmente um dado qualquer do ambiente onde autuam. Existe uma infinidade de sensores digitais já desenvolvidos e disponíveis no mercado para integração nos Nodes:

 

  • Geolocalização (GPS)
  • Deslocamentos (Acelerômetro)
  • Posicionamento (Giroscópio)
  • Temperatura
  • Presença/Proximidade (PIR/Infrared)
  • Distância/Nível (Ultrassom/Laser)
  • Luminosidade (LDR), Luz e UV
  • Ação (PushBotton / ReedSwitch)
  • Corrente (Efeito Hall)
  • Tensão (AC/DC)
  • Fluxo (Vazão)
  • RFID / NFC
  • Chuva e Umidade (Ar e Solo)
  • Pressão (Barômetro)
  • Bússola (Magnetômetro)
  • Sincronismo de rede elétrica
  • Potenciômetro / Posição
  • Som (Microfone)
  • Força/Peso (Célula de Carga)
  • Deformação (Extensômetro/Strain Gage) 
  • Fumaça, Gases e Qualidade do Ar
  • Posição/Velocidade (Encoder)
  • Vibração
  • Toque (Capacitivo)
  • Biometria (Digital)

Indicadores: São os componentes utilizados para indicar localmente alguma informação proveniente do Node:

 

  • Leds dos mais variados tipos
  • Displays numéricos
  • LCD simples
  • Tela / Monitor

Atuadores: Utilizamos esses componentes para podermos interagir com o ambiente, isto é, execultar alguma ação direta em função dos resulados obtidos pelo Node

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  • Leds dos mais variados tipos
  • Displays numéricos
  • LCD simples
  • Tela / Monitor

Comunicação: A grande vantagem do IoT sobre a automação simples de funcionamento local e a sua capacidade de transferir dados para servidores remotos, possibilitando o processamento externo e o tratamento desses dados de uma forma muito mais inteligente. O que torna isso possível são os módulos de comunicação, disponíveis em diversos protocolos, com e sem fio

 

  • Ethernet (cabeada)
  • Bluetooth
  • WiFi
  • Telefonia Móvel (3G/4G)
  • NB-IoT
  • SigFox
  • LoRa

 

Essa comunicação dará origem a uma rede de dados específica e a escolha da tecnologia mais adequada é primordial para o sucesso do projeto de IoT como um todo.

Alimentação: Como todo e qualquer sistema eletrônico, o Node precisa de uma fonte de energia confiável para poder operar. Vale lembrar ainda que dependendo da aplicação, o Node deverá ser Mobile ou será instalado em locais de difícil acesso, tendo de ser, obrigatoriamente, alimentado por baterias. O grande diferencial nesse quesito é que as tecnologias atuais permitem que certos Nodes operem até 5 ou 10 anos initerruptos, sem qualquer recarga da bateria.