Dados os requisitos, a plataforma base escolhida para o desenvolvimento foi o ZigBit[1].
O Zigbit é um módulo 802.15.4/ZigBee compacto baseado na plataforma de hardware 802.15.4 da Atmel. Um microcontrolador ATmega1281 e um transceiver AT86RF230 são integrados no mesmo encapsulamento, permitindo o desenvolvimento de aplicações completas usando apenas o módulo Zigbit.
Foi escolhida a versão do ZigBit que possui que possui a antena integrada no próprio encapsulamento, dessa forma o desenvolvimento do circuito RF da placa é simplificado e podemos atingir os requisitos de tamanho mais facilmente. A figura 1 mostra o módulo usado e a tabela 1 resume as especificaçõoes do Zigbit.
Figura 1:
Modulo Zigbit com antena integrada
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Tabela 1:
Especificações do Zigbit
| Parameter |
ZigBit |
| Frequency band |
2.400 - 2.483 GHz |
| Number of channels |
16 |
| Data rate |
250 kbps |
| Max output power |
3 dBm |
| 2nd harmonic |
-28 dBm |
| 3rd harmonic |
-26 dBm |
| Sensitivity (PER 1%) |
-101 dBm |
| Adjacent Channel Rejection |
27 dB |
| Alternate Channel Rejection |
53 dB |
| Supply voltage |
1.8 - 3.6 V |
| Current consumption, RX |
19 mA |
| Current consumption, TX |
18 mA |
| Current consumption (Sleep mode) |
6 uA |
| Flash memory |
128 kB |
| RAM |
8 kB |
| EEPROM |
4 kB |
| Operating Temperature |
-40 - +85 ^C |
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Para fazer as medições das informações foi escolhido o sensor SHT11. O SHT11[2] é um sensor digital para medição de temperatura e humidade, e foi escolhido pricipalmente devido ao seu tamanho. A figura 2 mostra o sensor SHT11 e a tabela 2 apresenta as suas principais características.
Figura 2:
Sensor SHT11
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Tabela 2:
Principais características do SHT11
| Energy consumption |
80uW (at 12bit, 3V, 1 measurement / s) |
| RH operating range |
0 - 100% RH |
| T operating range |
-40 - +125^C (-40 - +257^F) |
| RH response time |
8 sec (tau63%) |
| Output |
digital (2-wire interface) |
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O desenvolvimento do EPOSmote foi dividido em:
- Desenvolvimento do Hardware
- Desenvolvimento da placa do EPOSmote. Foi feito com a ajuda do Roberto, que foi o responsável pela montagem da placa, e do Ricardo, que foi o responsável pelo esquemático e pelo layout da placa. O desenvolvimento do hardware foi feito em paralelo com o desenvolvimento do software.
- Port do EPOS para o ATmega1281
- Já havia um versão do EPOS para o MCU ATmega128, portanto para usa-lo no ZigBit era necessário porta-lo para o ATmega1281.
- Desenvolvimento do mediador do rádio AT86RF230
- Desenvolvimento de um mediador para o rádio utilizado pelo ZigBit.
- Implementação da NIC para o protocolo 802.15.4
- Desenvolvimento de uma NIC utilizando o protocolo 802.15.4 e o rádio AT86RF230, para realizar a transmição dos dados entre os motes.
- Desenvolvimento do mediador para o SHT11
- Desenvolvimento de um mediador para o SHT11, implementando as abstrações para os sensores de temperatura e humidade.
Para desenvolver o software em paralelo ao hardware foram utilizadas as placas de desenvolvimento MeshBean 2[3] da MeshNetics para o desenvolvimento de aplicações utilizando o ZigBit. A figura 3 apresenta a placa de desenvolvimento e seus principais componentes.
Figura 3:
Placa de desenvolvimento MeshBeans 2
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Tiago Rogerio Muck
2009-07-08