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Wiki Dorneles

Relatório de Conectividade e Rede

1. Topologia do Sistema ARES

Section titled “1. Topologia do Sistema ARES”

A arquitetura de comunicação do projeto ARES foi desenhada como um pipeline de três camadas (3-Tier), focada em garantir que os nós operacionais no campo não precisem lidar com a complexidade e o consumo de energia de uma conexão TCP/IP completa.

[Aviso de Imagem]: Desenhar e inserir aqui um diagrama de topologia de rede. Ele deve mostrar o ESP1 à esquerda, uma seta com o símbolo de Wi-Fi (representando o ESP-NOW) apontando para o ESP2 no centro. Do ESP2, uma seta dupla (representando TCP/HTTP) deve apontar para o ícone de um Notebook (Servidor Python), passando através do ícone de um Roteador/Hotspot.

Camada 1: Nó Emissor (ESP1 - Borda)

Section titled “Camada 1: Nó Emissor (ESP1 - Borda)”
  • Função: Coleta dados de telemetria, localização e payloads de texto, empacotando-os no formato estruturado AresMessagePacket.
  • Protocolo de Saída: ESP-NOW. Envia pacotes via broadcast ou unicast diretamente para o endereço MAC do Gateway, sem necessidade de pareamento em rede Wi-Fi padrão.
  • Vantagem Arquitetural: Baixíssima latência e menor tempo de rádio ativo, conservando a bateria do nó isolado.

Camada 2: Nó Gateway (ESP2 - Ponte de Borda)

Section titled “Camada 2: Nó Gateway (ESP2 - Ponte de Borda)”
  • Função: Atua como um tradutor de protocolos. Ele escuta pacotes ESP-NOW e os converte em requisições de rede padrão.
  • Design Concorrente (Thread-Safe): Para evitar o colapso da placa, o Gateway separa o recebimento da transmissão. A interrupção de rádio (ISR) apenas copia o pacote para um buffer de memória (pendingPacket). O núcleo principal (loop) consome esse buffer e realiza o envio HTTP de forma assíncrona.
  • Conexão de Saída: Wi-Fi (Modo STA), conectado ao Hotspot ARES_NET_GATEWAY.

Camada 3: Servidor Ingress (Notebook - Centro de Comando)

Section titled “Camada 3: Servidor Ingress (Notebook - Centro de Comando)”
  • Função: Ponto de entrada (Ingress) dos dados na rede de comando.
  • Tecnologia: Script Python utilizando http.server.BaseHTTPRequestHandler.
  • Processamento: Escuta na porta 8080 (em todas as interfaces via 0.0.0.0), recebe o payload em formato JSON, decodifica a requisição POST e exibe os dados operacionais estruturados para tomada de decisão.

2. Fluxo de Vida do Dado (Pipeline)

Section titled “2. Fluxo de Vida do Dado (Pipeline)”
  1. Geração: ESP1 gera o pacote com ID único, coordenadas e leitura de bateria.
  2. Transmissão Rádio: O pacote viaja em 2.4 GHz (Canal 2) via ESP-NOW.
  3. Conversão JSON: O ESP2 recebe os bytes brutos do ESP-NOW, extrai as variáveis e as serializa em um documento JSON.
  4. Entrega HTTP: O ESP2 abre um socket TCP com o IP 10.174.176.89, despacha um HTTP POST e aguarda o código de retorno (Status 200).
  5. Exibição: O Python Ingress acusa o recebimento e imprime o JSON no terminal do Centro de Comando.

[Aviso de Imagem]: Inserir aqui uma captura de tela (ou um bloco de código formatado) mostrando a estrutura exata do JSON recebido no terminal do Python, para ilustrar como o dado chega no final do pipeline.

3. Referências Bibliográficas

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