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PhD Work of a CoAP application for IoT Class (2020).

coap-server

PhD Work for IoT Class (2020).

Requisitos

• Python 2.7.16
• CoAPthon
• Sense HAT

Instalação

PIP no Debian/Ubuntu

$ sudo apt-get install python-pip   #python 2

CoAPthon no Debian/Ubuntu

$ sudo pip install CoAPthon

Operação

Diagrama de operação da aplicação com CoAP

Teste (test.py)

Arquivo responsável pela realização dos testes das operações POST, GET e DELETE sem necessidade do emulador.

• POST

$ python test.py -P POST -p coap://<server-ip-here>:<server-port-here>/<resource> -P <payload>

• GET

$ python test.py -P GET -p coap://<server-ip-here>:<server-port-here>/<resource>

Ambiente (environment.py)

Com a ajuda do emulador Sense HAT, simula sensores de temperatura e pressão em um determinado ambiente.

O usuário pode setar um ambiente cujos recursos (temperatura e pressão) já estejam adicionados ao servidor, como também pode criar um novo ambiente.

Um ambiente nada mais é do que uma virtualização dos sensores de temperatura e pressão. Logo, a criação de um ambbiente consiste em adicionar recursos para esses sensores no servidor.

• Inicializar

Antes de inicializar o programa, o emulador Sense HAT deve estar rodando na máquina. Se for da preferência do usuário, testes podem ser executados através do arquivo test.py, sem a necessidade do emulador.

$ python environment.py <server-ip-here> <server-port-here>

O programa irá pedir para que informe o ID do ambiente ou se deseja criar outro.

Durante a execução do programa, o usuário pode mudar de ambiente ou criar um outro..

Servidor (server.py)

O servidor é inicializado com apenas um META-resource (ADD) responsável pela criação de novos resources (recursos) referentes aos sensores dos ambientes.

Através de um método POST para o resource '/add' do servidor, passando como payload um ID, estamos, então, criando um novo resource '/'. Agora podemos acessar esse novo recurso através dos métodos POST, GET...

O servidor escuta as aplicações AMBIENTE, criando recursos para novos sensores e recebendo valores de temperatura e pressão. Por outro lado, recebe requisições das aplicações CLIENTE, requisitando valores de temperatura e pressão de um determinado ambiente.

• Inicializar

$ python server.py <server-ip-here> <server-port-here>

Cliente (client.py)

As aplicações CLIENTE acessam o servidor requisitam os valores dos sensores de temperatura e pressão do AMBIENTE escolhido.

Cliente em estado IDLE

Caso os valores ultrapassem os limiares predeterminados, os LEDs se acendem na cor vermelha, conforme imagem abaixo.

Valores de temperatura e/ou pressão acima do THRESHOLD

• Inicializar

Antes de inicializar o programa, o emulador Sense HAT deve estar rodando na máquina.

$ python client.py <server-ip-here> <server-port-here>

O programa irá pedir para que informe o ID do ambiente que deseja vigiar. A seguir, irá pedir que o usuário sete os limiares (THRESHOLD) de temperatura e pressão.

Durante a execução do programa, o usuário pode mudar de ambiente ou reconfigurar os THRESHOLDS.

Exemplo

• IP do servidor: 192.168.25.4
• Porta do servidor: 5683
• Inicializa servidor

$ python server.py 192.168.25.4 5683

Sem emulador para os sensores de temperatura e pressão

• Crie sensor para temperatura com ID t1

$ python test.py -P POST -p coap://192.168.25.4:5683/add -P t1

• Sete temperatura em t1 para 40 graus

$ python test.py -P POST -p coap://192.168.25.4:5683/t1 -P 40

• Crie sensor para pressão com ID 'p1'

$ python test.py -P POST -p coap://192.168.25.4:5683/add -P p1

• Sete pressão em p1 para 1000 hPa

$ python test.py -P POST -p coap://192.168.25.4:5683/p1 -P 1000

• A temperatura e pressão podem ser alteradas pelo método POST.

Com emulador para os sensores de temperatura e pressão

• Inicialize o Sense HAT Emulator
• Inicialize o simulador de ambiente

$ python environment.py 192.168.25.4 5683

• A temperatura e pressão podem ser alteradas pelo emulador

Cliente

• Inicialize o Sense HAT Emulator
• Inicialize aplicação cliente

$ python client.py 192.168.25.4 5683

• Sete ID do ambiente: 1
• Sete threshold de temperatura: 50
• Sete threshold de pressão: 1100

Os LEDs não acenderão.

• Sete threshold de temperatura: 30 ou
• Sete threshold de pressão: 900

Os LEDs acenderão.