Comandos idempotentes
O controlador persiste o estado do comando antes de transmitir o ACK. Se reiniciar depois de atuar mas antes de o concentrador receber a confirmação, o resultado anterior pode ser retransmitido sem repetir a atuação.
Documentação pública
Resumo técnico do sistema
Síntese baseada no relatório final do PFC. Esta página resume a arquitetura, implementação, validação e limitações do protótipo local de rega programável via LoRa.
Escopo final
O sistema é um protótipo de gestão local programável de rega. “Inteligente” significa permitir horários, comandos, monitorização de estado e persistência local. O protótipo submetido não toma decisões autónomas com sensores de solo, dados meteorológicos ou serviços cloud.
Controlo localWeb/APISem cloud obrigatóriaDois controladores reais
Arquitetura geral
O concentrador ESP32-S3 centraliza a interface Web, API HTTP, horários, comandos, persistência e comunicação rádio. Os controladores STM32L432KC e LPC1769 executam firmware FreeRTOS, comunicam por RA-02/SX1278 em LoRa ponto-a-ponto a 433,920 MHz e representam saídas lógicas de rega.
| Bloco | Responsabilidade |
|---|---|
| ESP32-S3 | Wi‑Fi AP/STA, Web UI, API HTTP, LittleFS/NVS, horários, comandos, eventos e rádio LoRa. |
| STM32L432KC | Controlador FreeRTOS real com RA‑02/SX1278, estado persistente e check-in periódico. |
| LPC1769 | Segundo controlador FreeRTOS real para validar portabilidade do runtime e comunicação LoRa. |
| Protocolo | Pacotes compactos para emparelhamento, estado periódico, configuração, comandos abrir/fechar e ACK. |
Operação local
- O utilizador acede à interface Web/API local do concentrador.
- O concentrador guarda configuração, horários e no máximo um comando pendente por controlador.
- O controlador faz check-in periódico por LoRa.
- O concentrador responde com ausência de comando, configuração ou comando abrir/fechar.
- O controlador executa a saída lógica, persiste o resultado e confirma por ACK.
Validação final
| Área | Resultado |
|---|---|
| API local | 100 pedidos locais com dois controladores registados; todos HTTP 200; mediana 21,10 ms, P95 48,08 ms, P99 49,14 ms e máximo 115,54 ms, abaixo do limite RNF‑03 de 1 s. |
| Alcance STM32L432KC | Comunicação regular a distâncias curtas, funcionamento completo até 200 m, comportamento intermitente a 300 m e ausência de receção observada a 400 m. |
| Alcance LPC1769 | Funcionamento até 300 m com margem de rádio fraca e ausência de receção observada a 400 m. |
| Persistência | Identidade, intervalos, estado lógico, último ID de comando e resultado persistidos no controlador; quatro testes host passam. |
Dados locais
O concentrador mantém estado e configuração localmente em LittleFS/NVS. Não há dependência obrigatória de cloud para a operação normal.
Limitações
- Os ensaios de alcance caracterizam apenas o cenário residencial/urbano obstruído testado.
- Foram validados dois controladores físicos.
- Os valores de energia/autonomia são estimativas analíticas, não medições diretas de corrente.
- Os flame graphs são qualitativos porque a amostragem OpenOCD/GDB perturba a execução.
- A segurança e robustez de produção não foram o foco principal desta fase.
Trabalho futuro
- Medições reais de corrente e autonomia com hardware final.
- Integração e validação de válvula hidráulica, driver, proteção elétrica, conectores e caixa.
- Melhorias de segurança, interface e instalação exterior.
- Avaliação de antenas, bateria e suporte a outros atuadores.