Comunicações Wireless com Arduino

Já trabalhei com alguns tipos de comunicações wireless associadas a microcontroladores (nomeadamente PIC e Arduino), achei interessante escrever algumas coisas que aprendi sobre cada uns dos tipo que utilizei de modo a poder ajudar todos aqueles que procuram implementar soluções de comunicação wireless com microcontroladores.

Dando um pouco de conversa menos técnica sobre o tema, acho interessante partilhar uma ou duas ideias sobre o que me levou a escrever este guia.

A primeira é que mesmo com pouco desenvolvimento técnico sobre este assunto, e sem sequer linhas de código para que possam experimentar acender e apagar um led remotamente, acho que é muito mais importante reter a informação que deixo abaixo antes de partir para um projecto concreto. Por ex: Quais as hipóteses mais comuns para comunicação wireless com Arduino ou PIC ou outros??

(partindo do principio que já dominam técnicas básicas com microcontroladores)

Segunda é que consegui perceber essa importância através do solicitado por um cliente que me pediu um projecto em que as especificações ainda são vagas mas é bastante decidido quando me diz, “quero tecnologia xpto do melhor e preço não é problema”, como lhe vou explicar que a melhor solução por vezes é mais antiga e barata? A que analisar os prós e contras de cada uma das hipóteses e escolher o que melhor se adequa a uma situação concreta.

IR (Infrared, infravermelhos)

Comunicação por infravermelhos é um tipo bastante comum nas nossas casas, em praticamente todos os electrodomésticos que funcionam com controle remoto.

Trata-se de uma comunicação unidireccional (utilizando um emissor e um receptor), que tem de funcionar em linha de vista, quer isto dizer que não podem existir objectos pelo meio a bloquear a visão entre o emissor e o receptor.

Este tipo de comunicação é óptimo se quisermos fazer as nossas próprias aplicações de controlo de electrodomésticos com microcontroladores.

Vantagens

• Possibilidade de controlo de electrodomésticos, sem qualquer intervenção ou alteração nesse mesmo equipamento.

Restrições

• Comunicação unidireccional
• Apenas funciona em linha de vista

RF (Radio Frequency)

Vários tipos de comunicação descritos nesta pagina tratam-se de comunicações por radio frequência, mas neste caso pretendo apresentar uns módulos bastante económicos e úteis em comunicação unidireccionais tal como a comunicação por infravermelhos mas com a vantagem de não terem de trabalhar em linha de vista.

Estes módulos podem encontrar-se normalmente disponiveis em duas frequências distintas, 434Mhz (EU) e 315Mhz (USA)

Estes módulos são particularmente úteis para utilização de microcontroladores com automatismos residenciais, visto normalmente trabalharem nesta gama de frequência.

A Favor

• Fácil conexão com a maioria dos micro controladores.
• Comunicação por andas de radio, não é necessário os módulos estarem em linha de vista.

Contra

• Comunicação unidireccional

Bluetooth

Devido quer ao preço quer a disponibilidade e capacidade de interligação com os mais diversos dispositivos, esta pode ser uma óptima solução.

Os módulos de Bluetooth mais barato e usuais de fácil aquisição, normalmente são construídos de maneira bastante fácil de ligar aos microcontroladores. Regra geral 4 fios e está feita uma ligação pela porta serie, sendo que dois dos fios são para alimentação. Tem ainda a vantagem de se poder comunicar com telemóveis tablet ou computadores que disponham deste recurso, permitindo assim ter o controlo sobre qualquer dispositivo sempre a mão.

Alguma aplicações onde se pode empregar o Bluetooth

• Carinho controlado remotamente com telemóvel
• Aplicações controladas com telemóveis
• Programação remota e debugging dos próprios microcontroladores.

Aplicação onde o Bluetooth pode não corresponder as exigências.

• Interface com a Internet (teoricamente é possível mas de difícil implementação).
• Comunicações de longa distancia
• Redes de sensores

WiFi

De entre os tipos de comunicações wireless, esta é a eleita quando se trata de ligação do arduino a Internet ou simplesmente a redes que assentem sobre o protocolo IP.

Xbee Adapters

Utilização recomendada em:

 

• Redes de controlo e/ou sensores onde seja necessário comunicações com boa resistência a ruídos.
• (IEEE 802.15.4) Padrão Normalizado
• Varias tipologias de rede (árvore estrela ou malha)

Limitações

GSM/GPRS

Como é óbvio solução a adoptar quando se trata do acesso as rede moveis para comunicação com o arduino, útil para controlar equipamentos através das rede moveis ou efectuar controlos telemétricos por telemóvel.