O m´odulo de processamento mXS4 encontra-se ligado ao XT65 por comunica¸c˜ao s´erie RS-232. O XT65 efectua liga¸c˜ao `a Internet sobre GPRS, sendo a comunica¸c˜ao com o servidor realizada sobre o protocolo TCP/IP.
Foi ent˜ao desenhado um protocolo simples e implement´avel nos trˆes m´odulos que permi- tisse a comunica¸c˜ao entre todas as aplica¸c˜oes. Definiu-se o protocolo ao n´ıvel da trama tendo em vista a possibilidade de expans˜ao e actualiza¸c˜oes:
<SOH><PL SIZE><TYPE>[PAYLOAD]<EOT>
onde <SOH> ´e o caracter para in´ıcio de trama, <PL SIZE> ´e um caracter para especificar o tamanho da mensagem (carga paga - payload ), <TYPE> ´e um caracter que identifica o tipo de mensagem (que ser˜ao apresentados mais `a frente), [PAYLOAD] ´e a zona reservada para a mensagem a enviar e cujo tamanho, em n´umero de caracteres, se especifica em <PL SIZE>, <EOT> ´e o fim da trama.
Os caracteres <PL SIZE> e <TYPE> s˜ao caracteres que dependem da mensagem, j´a <SOH> e <EOT> s˜ao caracteres de controlo destinados a identificar o in´ıcio e fim de trama.
Deve notar-se que aqui ´e feita uma imposi¸c˜ao, a de que <PL SIZE> ´e no m´aximo 255, j´a que se designou apenas um caracter para o tamanho da mensagem a enviar. A consequˆencia deste facto ´e de que n˜ao se poder˜ao enviar mensagens com mais de 255 caracteres.
Do estudo das necessidades do sistema resultaram os tipos de mensagens que fariam sentido existir, sendo eles os que se apresentam listados:
• ID: para mensagens que estejam relacionadas com a identifica¸c˜ao dos m´odulos; • CMD: para mensagens que tenham a ver com execu¸c˜ao de comandos;
• INFO: para envio de mensagens com informa¸c˜ao; • SET PMPF: para definir o caudal da bomba;
• SET PWMD: para definir a percentagem de duty-cycle.
Os trˆes ´ultimos tipos serviriam para facilitarem a execu¸c˜ao do algoritmo de controlo no servidor. Como se pode verificar pela listagem anterior, criou-se um tipo de mensagem para envio de comandos (CMD), estes que se apresentam listados seguidamente:
• CLOSE: fechar a comunica¸c˜ao;
• STOP: p´ara a comunica¸c˜ao, contudo sem fechar o canal de comunica¸c˜ao; • START: inicia a comunica¸c˜ao, caso esta se encontre em STOP;
• CTRL MAN: o controlo passa a n˜ao ser realizado pelo algoritmo que se encontra no mXS4 e poder´a ser realizado a partir do servidor;
• CTRL ONOFF: o controlo ser´a do tipo on-off ;
• CTRL TYPE#: selecciona de entre os diversos tipos de controlo implementados no mXS4 o que passar´a a estar em vigor;
Na listagem de comandos deve reparar-se que CLOSE, STOP e START, uma vez que se aplicam `
a gest˜ao da comunica¸c˜ao, s˜ao comandos dirigidos ao XT65. J´a o CTRL MAN, CTRL ONOFF e CTRL TYPE#, como comandos de controlo do sistema que s˜ao, destinam-se ao mXS4. Desde modo, a aplica¸c˜ao cliente, existente no XT65, foi desenvolvida de tal forma que apenas os comandos destinados ao mXS4 s˜ao enviados para o mesmo.
Na Tabela 5.2 apresenta-se um resumo dos tipos de mensagem e entre que m´odulos poder˜ao ocorrer.
Tabela 5.2: Tipos de mensagens utilizadas para comunica¸c˜ao.
ID CMD SET PMPF SET PWMT SET PWMD INFO Servidor XT65 mXS4
As especifica¸c˜oes anteriores foram tomadas tendo em conta a possibilidade de controlo remoto, ou seja, a possibilidade de remotamente se aplicar um algoritmo de controlo. Esta op¸c˜ao ser´a muito ´util em fase de testes de algoritmos de controlo uma vez que evita que se esteja ao lado do controlador para o poder programar.
Cap´ıtulo 6
Conclus˜oes e trabalho futuro
6.1
Conclus˜oes
Ao longo deste documento foram abordadas v´arias tem´aticas, que por vezes surgem de formas independentes do tema de disserta¸c˜ao. Isto acontece dada a horizontalidade tem´atica do projecto, o que por um lado o veio a tornar muito aliciante, e por outro lado o tornou demasiadamente extenso para ser levado a cabo por apenas um elemento.
Pondo de parte as considera¸c˜oes anteriores, e dando uma vis˜ao geral sobre aquilo que foi concretizado, torna-se evidente que as conclus˜oes poder˜ao ser tidas em trˆes partes:
• quanto `a validade dos modelos de simula¸c˜ao; • quanto `a funcionalidade da unidade de controlo;
• e quanto `a funcionalidade do equipamento de comunica¸c˜ao.
Come¸cando pela valida¸c˜ao dos modelos de simula¸c˜ao, e relembrando os resultados do Cap´ıtulo 4 pode dizer-se que o modelo utilizado para o painel solar revelou ser uma apro- xima¸c˜ao satisfat´oria. Este resultado ´e importante na medida em que, uma vez validado o modelo, permite a realiza¸c˜ao de testes de controlo utilizando este modelo, evitando assim desloca¸c˜oes ao campo para efectuar testes, tornando ainda poss´ıvel a obten¸c˜ao de resultados num muito menor espa¸co de tempo. Foi inclusivamente com este mesmo modelo de simula¸c˜ao que se efectuaram os testes levados a cabo na sec¸c˜ao 4.3. Com estes testes inferiu-se que a optimiza¸c˜ao, num sistema solar t´ermico, dever´a considerar a optimiza¸c˜ao da quantidade de energia absorvida ao mesmo tempo que, dependendo a aplica¸c˜ao em causa, se considera a temperatura `a qual se pretende manter a ´agua.
No que se refere `a unidade de controlo, desenvolveu-se todo o c´odigo de comunica¸c˜ao, aquisi¸c˜ao de dados dos sensores de temperatura, calibra¸c˜ao e desenvolveu-se o m´odulo (que
se apresenta no Apˆendice A) “PT100AQ” para servir de interface entre o mXS4 e os sensores PT100. Estas partes foram testadas e validadas com sucesso. Com isto foi poss´ıvel concluir que a abordagem tida para a leitura das PT100, tendo em conta os requisitos impostos, para funcionar, necessita de calibra¸c˜ao das leituras, esta que se realiza por software.
Os desenvolvimentos sobre as unidades de comunica¸c˜ao demonstram a validade do sistema projectado. Por outro lado, prova-se a aplicabilidade de redes celulares para a implementa¸c˜ao de solu¸c˜oes M2M. Neste caso, a utiliza¸c˜ao, por parte do XT65, da liga¸c˜ao `a Internet sobre GPRS revelou ser uma boa solu¸c˜ao, tendo sido realizados testes com sucesso. Esta prova de conceito mostra que este tipo de solu¸c˜ao poder´a ser utilizado para outro tipo de solu¸c˜oes que n˜ao s˜ao hoje ainda muito exploradas, como ´e o caso das leituras das contagens de g´as, ´agua e electricidade.
Em geral, os resultados obtidos foram de encontro do que era esperado. Os desenvolvi- mentos realizados colocam o projecto numa fase em que este pode ser testado em campo para lhe dar seguimento.