🎓 Projeto de Computação Pervasiva e Sistemas Distribuídos

Monitoramento de Salas Inteligentes: Otimização de Recursos

Visão Geral

Este projeto implementa um protótipo funcional de um Sistema Distribuído Pervasivo (Smart Environment) utilizando Python e MQTT. [cite_start]O objetivo é monitorar a ocupação de salas de aula em tempo real para otimizar o uso dos ambientes e dos recursos (climatização, iluminação)[cite: 4, 2].

O sistema demonstra a aplicação de:

• [cite_start]Conceitos de Sistemas Distribuídos (Comunicação, concorrência, sincronização)[cite: 69].
• [cite_start]Computação Pervasiva/Ubíqua e processamento baseado em contexto[cite: 70].
• Arquiteturas de IoT e ambientes inteligentes.

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1. Arquitetura do Sistema e Comunicação (Entregáveis 3 e 4)

1.1 Estrutura Distribuída

[cite_start]A arquitetura segue o modelo Publicação/Assinatura (Pub/Sub), garantindo o desacoplamento e a concorrência no processamento de dados[cite: 69, 70].

Componente	Tipo de Nó	Função no Sistema
Nós Sensores (Mín. 3)	Publishers	[cite_start]Geram dados simulados (Temperatura, Luminosidade, Ocupação) [cite: 9, 10, 11, 12] [cite_start]e os enviam continuamente ao Servidor[cite: 6, 35].
Servidor de Contexto (1)	Subscriber/Publisher	[cite_start]Recebe dados concorrentemente [cite: 38][cite_start], processa o contexto (decisão) [cite: 16, 17][cite_start], e envia comandos para o Atuador[cite: 18, 45].
Atuador Distribuído (Mín. 1)	Subscriber	[cite_start]Recebe comandos [cite: 48] [cite_start]e executa ações simuladas (Ligar AC, Desligar Luzes, Alerta)[cite: 20, 22, 49].

1.2 Mecanismo de Comunicação (MQTT)

• [cite_start]Protocolo: MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)[cite: 24].
• [cite_start]Modelo: Publicação/Assinatura, escolhido por sua eficiência e natureza assíncrona, ideal para a disseminação de eventos para múltiplos nós[cite: 65, 71].
• Fluxo Lógico: Sensores (PUBLISH) $\to$ Broker $\to$ Servidor de Contexto (SUBSCRIBE/PROCESSA/PUBLISH) $\to$ Broker $\to$ Atuadores (SUBSCRIBE).

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2. Estratégia de Detecção de Contexto

[cite_start]O Processamento Baseado em Contexto é realizado no Servidor, que aplica regras de negócio para identificar padrões e tomar decisões automáticas[cite: 70, 45, 17].

Situação Pervasiva (Contexto)	Condição (Regra de Negócio)	Ação Automática (Comando)
Sala Lotada e Quente	Pessoas $\ge 25$ E Temperatura $> 27.0^{\circ}\text{C}$	[cite_start]Ligar Ar-Condicionado [cite: 18]
Sala Vazia com Luz Acesa	Pessoas $= 0$ E Luminosidade $\ge 400$ lux	[cite_start]Apagar Luzes [cite: 18]
Temperatura Elevada Inexplicada	Temperatura $> 30.0^{\circ}\text{C}$ E Pessoas $\le 5$	[cite_start]Enviar Alerta de Manutenção [cite: 23]

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3. Manual de Execução e Logs (Entregáveis 2 e 3)

3.1 Pré-requisitos

1. [cite_start]Python 3.x: Linguagem de implementação[cite: 3].
2. Broker MQTT (Mosquitto): Instalado e rodando em localhost:1883.
3. Ambiente Virtual (.venv): Ativado.
4. Dependência: Instale o pacote paho-mqtt no ambiente virtual ativado:

   pip install paho-mqtt

3.2 Sequência de Iniciação dos Nós

Abra cinco janelas de terminal separadas, ative o ambiente virtual e navegue para a pasta \src em todas elas.

A ORDEM É IMPORTANTE: O Servidor e o Atuador devem iniciar primeiro.

Janela	Componente	Comando de Execução (na pasta \src)
1	Servidor de Contexto	python Context_Server.py
2	Atuador Distribuído	python Actuator_Node.py 001
3	Sensor 1	python Sensor_Node.py 001
4	Sensor 2	python Sensor_Node.py 002
5	Sensor 3	python Sensor_Node.py 003

3.3 Logs e Persistência

[cite_start]O sistema atende ao requisito de persistência [cite: 50] gerando logs na pasta \logs na raiz do projeto:

• [cite_start]Log_Sensores.txt: Log de cada leitura enviada pelos sensores[cite: 52].
• [cite_start]Log_Decisoes.txt: Log de decisões do servidor de contexto[cite: 53].
• [cite_start]Log_Atuadores.txt: Log das ações dos atuadores[cite: 54].