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Arquitetura Geral da Solução

Introdução

O projeto de Estação Meteorológica Inteligente visa integrar a coleta, processamento e armazenamento de dados meteorológicos em tempo real. Este documento apresenta a arquitetura geral do sistema, destacando seus principais componentes e funcionalidades.

O produto desenvolvido na parte estrutural é um sistema tangível e funcional que atende à necessidade específica de coleta de água da chuva, integrando tecnologias e design voltados para eficiência, durabilidade e baixo custo. Esse produto é uma oferta que engloba uma solução para estudos relacionados à qualidade da água da chuva, sendo composto por diferentes subsistemas interligados. O sistema é composto pelos seguintes elementos principais:

  • Base Estrutural: Projetada com pés interligados por barras laterais e barras superiores para formar uma estrutura rígida e estável. Essa base garante resistência contra ventos e forças externas, além de suportar a carga dos subsistemas superiores.

  • Compartimento do Coletor de Água: Inclui um funil que direciona a água para uma garrafa de armazenamento. Possui um mecanismo automático para a abertura superior, controlado por sensores de chuva e nível de preenchimento, além de uma abertura lateral manual que permite a retirada da garrafa para estudos laboratoriais.

  • Plataformas Superiores:

    • Plataforma para Estação Meteorológica: Projetada para suportar equipamentos de monitoramento climático, oferecendo espaço suficiente e fácil acesso para manutenção.

    • Plataforma para Placa Solar: Inclui um suporte dedicado para o painel solar, otimizando a captação de luz solar e garantindo a alimentação elétrica para os sistemas do produto.

  • Plataforma Inferior (Compartimento da Bateria): Uma chapa inferior robusta foi desenhada para acomodar a bateria responsável por alimentar os subsistemas eletrônicos, garantindo proteção e estabilidade durante a operação.

  • Barras de Reforço: O sistema inclui barras centrais de reforço para aumentar a rigidez estrutural, permitindo a distribuição uniforme das cargas aplicadas e assegurando a integridade do sistema.

O produto foi desenvolvido para oferecer uma solução confiável e tecnicamente eficiente para coleta e análise de água da chuva, alinhando qualidade dos materiais, conformidade com normas técnicas e design funcional.

1. Coleta de Dados

  • Função: Captura informações meteorológicas em tempo real, incluindo temperatura, umidade, velocidade do vento, entre outros.
  • Design: Utiliza sensores conectados à ESP-32, que publica os dados no broker MQTT.

2. Comunicação MQTT

  • Função: Gerencia a transmissão eficiente e bidirecional de dados entre a ESP-32 e o backend.
  • Design: Utiliza o broker MQTT Mosquitto para organizar mensagens em tópicos específicos.

3. Backend

  • Função: Processa e armazena os dados recebidos, além de gerenciar comandos de controle remoto.
  • Design: API REST desenvolvida em Python com suporte a SSE (Server-Sent Events) para atualizações em tempo real.

4. Banco de Dados

  • Função: Armazena os dados meteorológicos históricos.
  • Design: Implementado em PostgreSQL, com tabelas otimizadas para consultas eficientes.

5. Interfaces do Usuário

a) Web

  • Função: Permite visualização de dados e envio de comandos.
  • Design: Desenvolvido com React.js, oferecendo uma interface amigável.

b) Mobile

  • Função: Proporciona acesso remoto e notificações de eventos críticos.
  • Design: Aplicativo multiplataforma desenvolvido em Flutter.

Considerações de Sustentabilidade

  • Eficiência Energética: Otimização do consumo de energia da ESP-32.
  • Design Modular: Facilita a expansão e a manutenção do sistema.

Conclusão

A arquitetura da Estação Meteorológica Inteligente proporciona uma solução robusta para monitoramento ambiental, destacando-se pela modularidade, escalabilidade e eficiência. Este documento serve como guia para o desenvolvimento e a manutenção do sistema, garantindo alinhamento com os objetivos do projeto.

O detalhamento das arquiteturas específicas podem ser encontrados nos documentos abaixo:

  1. Software;
  2. Eletrônica;
  3. Estruturas;

Tabela de Versionamento

Versão Data Descrição Responsável
1.0 24/11/2024 Escrita da Definição do Produto. Ana Gabriela Godinho