Centro De Comando Emergencias - Erupção De Vulcão E Terremotos: 7 Passos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Projeto acadêmico para atender cenário de colaboração através da internet para divulgação de desastres naturais, onde será possível a detecção dos acontecimentos através de sensores IOT de temperatura, luminosidade, oscilação (tilte) e botão de pânico. Ainda no cenário de colaboração prevemos integração com o Twitter e aplicativos com suporte mqtt para acionamento do alerta.

Diante da possibilidade de diversos meios de entrada na solução, caberá um centro de operação avaliar se a informação esta correta evitando assim falsos-positivos dos dispositivos automatizados e avaliar uma possibilidade de fakenews. Tal tomada de decisão é crucial diante do pânico que um alarme falso pode gerar.

Como solução de alerta de mensagem estamos considerando o uso do envio de SMS, alerta através de cliente mqtt, email, sirene e twitter.

O projeto contou com uso de recursos da AWS incluindo IOT CORE, EC2 e SNS

Sensores da DragonBord 410c

clientes android mqtt

Sendo todo desenvolvido em python

Autores:

Diego Fernandes dos Santos - [email protected]

Gabriel Piovani Moreira dos Santos - [email protected]

Gustavo Venancio Luz - [email protected]

Paulo Henrique Almeida Santos - [email protected]

Passo 1: Dragonbord 410c - Publicação Dos Sensores - Analogicos

Abaixo o codigo de publicação dos sensores analógicos, os sensores de temperatura e luminosidade estão configurados para que assim que detectarem uma variação fora do padrão pré-estabelecido enviarem um alerta através do protocolo mqtt sinalizando um evento.

Este alerta começa a contagem regressiva que pode ser suspensa ou acelerada pelo operador.

O contador para o alerta começa contagem regressiva em 60 segundos, e todo novo alerta detectado decresce o contador em 20 segundos.

programa rodando dentro do dragão borad 410c

#! / usr / bin / python3import spidev de libsoc import gpio de time import sleep

# Importa lib para comunicacao com MOSQUITTO import paho.mqtt.client as mqtt

spi = spidev. SpiDev () spi.open (0, 0) spi.max_speed_hz = 10000 spi.mode = 0b00 spi.bits_per_word = 8

#Usando uma porta ADC1 channel_select1 = [0x01, 0x80, 0x00]

#Para usar um porta ADC2 use o seguinte vetor de configuração

def on_connect (mqttc, obj, flags, rc): print ("rc:" + str (rc))

def on_message (mqttc, obj, msg): print (msg.topic + "" + str (msg.qos) + "" + str (msg.payload))

def on_publish (mqttc, obj, mid): print ("Message Id:" + str (mid) + "\ n") pass

# Criamos o client e setamos suas configurações mqttc = mqtt. Client ()

mqttc.on_message = on_message mqttc.on_connect = on_connect mqttc.on_publish = on_publish

pub = mqtt. Client ("grupo3")

# Conexao com localhost, uma vez que testamos for do labredes. broker_address = "34.230.74.201"

pub.connect (broker_address)

if _name _ == '_ main_': gpio_cs = gpio. GPIO (18, gpio. DIRECTION_OUTPUT)

com gpio.request_gpios ([gpio_cs]): contador = 0 adc_value_old = 0 adc_value2_old = 0 enquanto contador <50: gpio_cs.set_high () sleep (0,00001) gpio_cs.set_low () rx = spi.xfer (channel_high_select1) gpio_select1) gpio_select1)) contador = contador + 1 adc_value = (rx [1] << 8) & 0b1100000000 adc_value = adc_value | (rx [2] & 0xff) adc_value = (((adc_value * 5) / 1024) - 0,5) * 100 print ("Temperatura:% f / n"% adc_value) pub.publish ("temperatura", str (adc_value)) # teste para acionar contador do alarme, teste ultima leitura + 5%

if adc_value_old == 0: adc_value_old = adc_value if adc_value> (adc_value_old * 1.05): pub.publish ("ALARME", "ON") print ("Alarmado temperatura") adc_value_old = adc_value sleep (1)

gpio_cs.set_high () sleep (0,00001) gpio_cs.set_low () rx = spi.xfer (channel_select2) gpio_cs.set_high () contador = contador + 1 adc_value2 = (rx [1] << 8) & 0b1100000000 adc_value2 = adc_value2 | (rx [2] & 0xff) adc_value2 = adc_value2 / 10 print ("Luminosidade:% f / n"% adc_value2) pub.publish ("luminosidade", str (adc_value2))

# teste para acionar contador do alarme, teste ultima leitura + 50%

if adc_value2_old == 0: adc_value2_old = adc_value2 if adc_value2> (adc_value2_old * 1.5): pub.publish ("ALARME", "ON") print ("Alarmado Luminosidade") adc_value2_old = adc_value2 sleep (3)

Passo 2: Sensores Digitais - Publicação

código para publicação dos sensores digitais

Os sensores digitais neste projeto foram o til que detecta os tremores e o botão para simular o uso de um botão de pânico.

quando detectado uma anomalia ou botão de pânico pressionado para contagem regressiva é explicada.

programa rodando dentro do dragão borad 410c

from libsoc_zero. GPIO import Buttonfrom libsoc_zero. GPIO import Tilt from time import sleep import paho.mqtt.client as mqtt import sys

def on_connect (mqttc, obj, flags, rc): print ("Conectado" + str (rc))

def on_message (mqttc, obj, msg): print (msg.topic + "" + str (msg.qos) + "" + str (msg.payload))

def on_publish (mqttc, obj, mid): # print ("Message Id:" + str (mid) + "\ n") pass

def detectaTilt (): contagem = 0 sleep_count = 0 enquanto True: try: tilt.wait_for_tilt (1) exceto: sleep_count + = 1 else: count + = 1 sleep_count + = 1 se sleep_count> 999: break

print ("count:", count) if count> 200: pub = mqttc.publish ("TERREMOTO", "ON") pub = mqttc.publish ("SISMOGRAFO", str (count)) # Criamos o client e setamos suas configuracoes mqttc = mqtt. Client ()

mqttc.on_message = on_message mqttc.on_connect = on_connect mqttc.on_publish = on_publish

topic = "grupo3"

# Conexao com localhost, uma vez que testamos for do labredes. mqttc.connect ("34.230.74.201", 1883)

inclinação = inclinação ('GPIO-A')

btn = Botão ('GPIO-C')

enquanto True: sleep (0.25) detectaTilt () if btn.is_pressed (): pub = mqttc.publish ("PANICO", "ON") print ("Botao ON") sleep (1) pub = mqttc.publish ("PANICO "," OFF ") # else: # pub = mqttc.publish (" PANICO "," OFF ") # print (" Botao OFF ")

Etapa 3: Codigo Para Acionamento Sirene

Codigo para subscrição para acionamento da SIRENE, programa rodando dentro da dragon board 410c

# Importa lib para comunicacao com MOSQUITTOimport paho.mqtt.client as mqtt

from libsoc_zero. GPIO import LED from time import sleep led = LED ('GPIO-E') # led.off ()

# Defina o que fazer ao conectar def on_connect (client, obj, flags, rc): print ("ConexÃÆ' £ o atletas com broker")

# Defina o que fazer ao receber uma mensagem def on_message (client, obj, message): print ("LED" + str (message.payload.decode ("utf-8"))) if str (message.payload.decode ("utf-8")) == "on": print ("Sirene ligada") led.on () else: print ("Sierene apagada") led.off ()

# IP do broker broker_address = "34.230.74.201"

# Cria o cliente sub = mqtt. Client ("grupo3")

sub.connect (broker_address)

sub.on_message = on_message sub.on_connect = on_connect

# Increve no topico sub.subscribe ("SIRENE", qos = 0)

# Loop para escuta sub.loop_forever ()

Etapa 4: Codigo Twitter - Postagem

Código para publicar do twitter assim que acionado o alarme.

código rodando na maquina virtual da AWS EC2

#! / usr / bin / env python # ---------------------------------------- ------------------------------- # twitter-post-status # - posta uma mensagem de status em sua linha do tempo # --- -------------------------------------------------- ------------------ import paho.mqtt.subscribe as subscribe

tempo de importação

da importação do twitter *

# ------------------------------------------------- ---------------------- # qual deve ser nosso novo status? # ------------------------------------------------- ---------------------- new_status = "#Terremoto Procure uma zona segura - teste"

# ------------------------------------------------- ---------------------- # carregue nossas credenciais de API # ---------------------- ------------------------------------------------- importar sys sys.path.append (".") importar configuração

# ------------------------------------------------- ---------------------- # criar objeto de API do Twitter # ---------------------- ------------------------------------------------- Twitter = Twitter (auth = OAuth ('senha removida))

# ------------------------------------------------- ---------------------- # postar um novo status # documentos da API do Twitter: https://dev.twitter.com/rest/reference/post/statu… # ------------------------------------------------- ----------------------

enquanto 1: m = subscribe.simple ("twitteralarme", hostname = "172.31.83.191", retido = False) se m.topic == "twitteralarme" e str (m.payload.decode ("utf-8")) == "on": results = twitter.statuses.update (status = (new_status) + str (time.time ())) # print ("status atualizado:% s"% new_status)

Etapa 5: Centro De Comando

sempre que acionado um dispositivo manual ou detectado um alerta manual do usuário é acionado uma contagem regressiva para envio de mensagem. O operador pode cancelar o envio ou acionar o envio imediato do alerta.

Para uso do painel utilizamos um android do telefone para compor uma mesa de operação do centro de comando.

código rodando na maquina virtual da AWS EC2

import paho.mqtt.client as pahoimport paho.mqtt.subscribe as subscribe importar paho.mqtt.publish as publicar importar json importar tempo importar seis importar ssl do tempo importar dormir

tópicos = ['#']

gatilho = 0 hora_disparo = 0 publish.single ("ACIONADO", "OFF", qos = 1, hostname = "172.31.83.191") publish.single ("sensor1", "OFF", qos = 1, hostname = "172.31.83.191 ") publish.single (" sensor2 "," OFF ", qos = 1, hostname =" 172.31.83.191 ")

connflag = False

def on_connect (client, userdata, flags, rc): global connflag connflag = True print (connflag) print ("Conexão retornou resultado:" + str (rc))

def on_message (client, userdata, msg): # print ("teste") print (msg.topic + "" + str (msg.payload))

def on_log (cliente, dados do usuário, nível, buf): imprimir (msg.topic + "" + str (msg.payload))

mqttc = paho. Client ("Broker_MSG") mqttc.on_connect = on_connect mqttc.on_message = on_message

awshost = "data.iot.us-east-1.amazonaws.com" awsport = 8883 clientId = "a2rczvc6ni8105" thingName = "Ufscar2018" caPath = "aws-iot-rootCA.crt" certPath = "9e85dfd42a-certificate.pem. crt "keyPath =" 9e85dfd42a-private.pem.key "mqttc.tls_set (caPath, certfile = certPath, keyfile = keyPath, cert_reqs = ssl. CERT_REQUIRED, tls_version = ssl. PROTOCOL_TLSv1_2, ciphers = Nenhum), keepalive = 60) mqttc.loop_start ()

enquanto 1: hora = time.time () sleep (.1) publish.single ("LEDTERREMOTO", "on", qos = 1, hostname = "172.31.83.191")

# if connflag == True: # mqttc.publish ("message", json.dumps ({'message': "TERREMOTO"}), qos = 1) if gatilho == 1: publish.single ("TEMPO", str (round (hora_disparo-hora, 0)), qos = 1, hostname = "172.31.83.191") publish.single ("LEDTERREMOTO", "on", qos = 1, hostname = "172.31.83.191") else: publicar.single ("TEMPO", "99", qos = 1, hostname = "172.31.83.191") # print ("") if (hora> hora_disparo) e (gatilho == 1): # print ("TERREMOTO") # print (connflag) if connflag == True: # mqttc.publish ("mensagem", json.dumps ({'mensagem': "TERREMOTO"}), qos = 1) # mqttc.publish ("mensagem", "TERREMOTO ", qos = 1) mqttc.publish (" message ", json.dumps (" TERREMOTO - PROCURE UMA ZONA SEGURA "), qos = 1)

# print ("teste SNS") # publish.single ("LED", "on", hostname = "172.31.83.191") publish.single ("SIRENE", "on", qos = 1, hostname = "172.31. 83.191 ") publish.single (" TEMPO "," TERREMOTO ", qos = 1, hostname =" 172.31.83.191 ") publish.single (" ACIONADO "," OFF ", qos = 1, hostname =" 172.31.83.191 ") publish.single ("twitteralarme", "on", qos = 1, hostname = "172.31.83.191") publish.single ("twitter", "TERREMOTO - PROCURE UMA ZONA SEGURA", qos = 1, hostname = "172.31.83.191 ") gatilho = 0 sleep (5) m = subscribe.simple (topics, hostname =" 172.31.83.191 ", retained = False) if m.topic ==" ACIONADO "e str (m.payload.decode (" utf-8 ")) ==" OFF ": gatilho = 0 print (" cancelado ") if m.topic ==" medico "e str (m.payload.decode (" utf-8 ")) ==" on ": if connflag == True: mqttc.publish (" medico ", json.dumps (" MEDICOS - EMERGENCIA TERREMOTO "), qos = 1) if m.topic ==" bombeiro "e str (m.payload.decode ("utf-8")) == "on": if connflag == True: mqttc.publish ("bombeiro", json.dumps ("BOMBEIRO - EMERGENCIA TERREMOTO"), qos = 1) if m.topic == " ambulancia "e str (m.payloa d.decode ("utf-8")) == "on": se connflag == Verdadeiro: mqttc.publish ("ambulancia", json.dumps ("AMBULANCIA - EMERGENCIA TERREMOTO"), qos = 1) se m. topic == "urgente" e str (m.payload.decode ("utf-8")) == "on": publish.single ("ACIONADO", 1, qos = 1, hostname = "172.31.83.191") gatilho = 1 hora_disparo = time.time () + 5 if str (m.payload.decode ("utf-8")) == "ON": if gatilho == 1: print ("acelerado 20") hora_disparo = hora_disparo -20 else: print ("Acionado") publish.single ("ACIONADO", 1, qos = 1, hostname = "172.31.83.191") gatilho = 1 hora_disparo = time.time () + 60

Passo 6: Codigo Twitter - Monitoração

código monitoração do twitter, pesquisa post na região de sorocaba

código rodando na maquina virtual da AWS EC2

n

do twitter import * import config import paho.mqtt.publish as publish

do tempo importar dormir

twitter = Twitter (auth = OAuth (config.access_key, config.access_secret, config.consumer_key, config.consumer_secret))

latitude = -23,546211 longitude = -46,637840 alcance = 50 resultados = 1

publicar.single ("twitter_alarme", "ON", hostname = "34.230.74.201")

result_count = 0 last_id = Nenhum sinalizador = 0

para i no intervalo (60): # ----------------------------------------- ------------------------------ # realizar uma pesquisa com base na latitude e longitude # documentos da API do Twitter: https:// dev. twitter.com/rest/reference/get/search… # ------------------------------------- ---------------------------------- try: query = twitter.search.tweets (q = "#Terremoto", geocode = "% f,% f,% dkm"% (latitude, longitude, alcance), max_id = last_id) print ("leu")

exceto: quebra de impressão ("erro acesso twitter")

para resultado na consulta ["status"]:

# ------------------------------------------------- ---------------------- # só processa um resultado se ele tiver uma geolocalização # ----------------- -------------------------------------------------- ---- if result ["geo"]: result_count + = 1 last_id = result ["id"] sleep (1) if result_count == resultados: flag + = 1 publish.single ("twitter_alarme", "ON", hostname = "34.230.74.201") publish.single ("twitter", "TERREMOTO - DETECTADO", hostname = "34.230.74.201") break

Etapa 7: Estrutura AWS

Utilizamos uma maquina virtual rodando ubuntu na estrutura AWS EC2

Utilizamos um AWS IOT CORE para o serviço de MQTT onde configuramos as ações conforme o tipo de mensagem

Utilizmos tópicos do AWS SNS que eram acionados pelo AWS IOT CORE