Durante o desenvolvimento da gateway foram sentidas algumas dificuldades originadas maioritariamente pelo facto de a informação disponível estar relativamente dispersa pelas várias notas que acompanhavam a “stack” da Microchip e não existir uma única que fizesse uma descrição detalhada das funções que a integram. No entanto essa dificuldade é relativamente superada com o conjunto de código-fonte disponibilizado pela Microchip.
Relativamente à implementação do projecto em si deve-se dizer que o facto de um nó ao se voltar a conectar não manter a identificação original na rede ZigBee não é um ponto positivo na “stack” no entanto esse problema pode ter duas soluções distintas. A primeira seria conseguida alterando a programação de todos os nós RFD de modo a estes enviarem uma identificação para a gateway, esta identificação funcionaria da mesma forma que a MAC Address funciona na tabela de endereçamento. Esta não foi a solução adoptada visto que um dos objectivos do trabalho ser não alterar a programação dos nós RFD. A segunda solução para este problema consiste em utilizar um parâmetro fixo, a MAC Address do nó, para superar essa falha. Esta foi a solução implementada tendo revelado o seu maior potencial em redes em que os nós não variam constantemente visto assim diminuir-se a necessidade de configurações na gateway.
Outra das dificuldades encontrada foi a coexistência com as redes Wi-Fi nomeadamente as que utilizavam a norma IEEE 802.11n. Os dispositivos que cumprem esta norma utilizam todos os canais disponíveis para a difusão do sinal originando alguma dificuldade ao nó coordenador durante os instantes de criação da rede no entanto passado essa fase, por norma, os problemas não persistiam.
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Capítulo 5
Conclusões e Trabalho Futuro
Este capítulo faz uma apreciação global do projecto focando-se nos objectivos alcançados e nas principais diferenças entre a implementação dos dois protocolos. Para terminar são apresentadas algumas sugestões para desenvolvimentos futuros que trazem valor acrescentado ao projecto quer no trabalho desenvolvido quer em novas vertentes do trabalho.
5.1 -
Conclusões
O trabalho apresentado nesta dissertação teve como objectivo implementar uma gateway capaz de permitir a utilização de nós sem fios que pudessem ser acedidos através de uma rede de Modbus. Este objectivo foi conseguido usando a estrutura definida no capítulo 3 obtendo-se uma gateway com a flexibilidade pretendida e com a capacidade de estabelecer uma ligação entre os dois protocolos. Esta ligação foi obtida através da utilização de uma tabela de endereçamentos capaz de fazer a correspondência entre parâmetros da rede Modbus como o número de rede e os registos para parâmetros da rede ZigBee como o número do nó e as entradas e saídas correspondentes.
Com a possibilidade do acesso aos nós ZigBee, via TCP/IP, existem inúmeras possibilidades permitindo a sua utilização através de redes pré-existentes. No entanto, esta transposição dos nós ZigBee para o protocolo Modbus é sempre um encapsulamento virtual pois a própria estrutura do nó em si não é alterada. Este ponto conduz à vantagem previamente enunciada de não ser necessário alterar os dispositivos ZigBee, originando contudo algumas questões no lado da gateway nomeadamente a capacidade desta de ler e escrever nas diferentes portas de entrada e de saída dos nós ZigBee, este ponto é relevante
56 Conclusões e Trabalho Futuro visto o protocolo ZigBee não estar focado na escrita e leitura de registo tal como o acontece no Modbus.
Apesar do trabalho desenvolvido apresentar uma solução para tal, através dos perfis apresentados, seria necessário cada vez que se acrescentasse um novo tipo de dispositivo na rede ZigBee acrescentar também um perfil na própria gateway, o que implicaria alterar o código fonte da gateway. Uma alteração desse género teria também como consequência a indisponibilidade dos serviços fornecidos pela gateway.
A implementação do protocolo Modbus e do protocolo ZigBee apresentou diferenças significativas maioritariamente devido à informação disponível de cada um. Enquanto o protocolo Modbus apresenta-se bem definido e as aplicações que o usam estão, por norma bem documentadas. O protocolo ZigBee, como é um protocolo relativamente recente, a informação existente é em grande parte derivada da norma em si não existindo a variedade de casos de estudo existentes para as aplicações Modbus. Tal é o caso da plataforma utilizada, o PICDEM Z, que a informação encontra-se dispersa e deriva principalmente dos exemplos apresentados pela própria Microchip.
Como experiência pessoal este trabalho permitiu-me aprofundar os conhecimentos existentes em microcontroladores explorando o campo dos sensores sem fios, situação que não tinha sido proporcionada ao longo do curso. Foi também possível compreender dois protocolos com alguma profundidade existindo como motivação a criação de uma aplicação interessante e útil no meio das redes sem fios.
5.2 -
Trabalho futuro
Devido a restrições temporais o trabalho na gateway pode continuar a ser expandido futuramente existindo funcionalidades interessantes a acrescentar, bem como, outras actualizações capazes de melhorar a performance da mesma.
Uma possibilidade de trabalho interessante seria, aproveitando o mesmo conceito da gateway, implementar outro protocolo de comunicações para além do Modbus. Para tal e mantendo a estrutura concebida da gateway seria necessário optar por um protocolo que apresenta-se a mesma estrutura do Modbus, limitando-se assim as escolhas possíveis.
Ainda relativamente à interface TCP existe a possibilidade de implementar um maior número de funções Modbus no entanto este aumento de funções é apenas justificável ao integrar a gateway num contexto específico.
Com o intuito de criar uma gateway com maior nível de fiabilidade apresentando assim um campo maior de aplicações seria de todo interessante uma migração de todo o sistema operativo da gateway para algo que cumpra os requisitos de tempo real podendo para isso se utilizar um sistema operativo como o TinyOS ou outros semelhantes. Esta opção é viável no entanto muito dispendiosa temporalmente pelo que no tempo disponível para a tese era impensável de o fazer com o kit de desenvolvimento disponível à partida.
Trabalho futuro 57 A nível da interface sem fios da gateway existem algumas possibilidades de melhoramento sem que a mais relevante é relativa a actualizar a “stack” de ZigBee mal esta consiga manter a identificação de um nó mesmo depois de este se desconectar a primeira vez. Este ponto melhora a eficiência da gateway melhorando o código e a memória gasta podendo esta ser utilizada para o desenvolvimento de outras funcionalidades.
Uma última funcionalidade que pode ser bastante interessante acrescentar é uma interface gráfica que permita a configuração da gateway de uma forma mais funcional e mais agradável para o utilizador tal que não seja necessário configurá-la através do Hyperterminal e de forma tão primitiva. Neste campo sugere-se um programa proprietário ou a configuração pelo meio de um browser sendo fundamental manter a operabilidade, desse mesmo método de configuração, entre os diferentes sistemas operativos.
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