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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Projeto acadêmico para atender cenário de colaboración através da internet para divulgação de desastres naturales, onde será posible una detección de acontecimentos através de sensores IOT de temperatura, luminosidade, oscilación (inclinación) y botão de pânico. Ainda no cenário de colaboração prevemos integração com o Twitter e aplicativos com suporte mqtt para acionamento do alerta.

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

Como solución de alerta de mensagem estamos considerando el uso de 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]

Paso 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 for 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 seguntos, e todo novo alerta detectado decresce o contador em 20 segundos.

programa rodando dentro da dragon borad 410c

#! / usr / bin / python3importar spidev desde libsoc importar gpio desde 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 un porta ADC1 channel_select1 = [0x01, 0x80, 0x00]

#Para usar a porta ADC2 use o seguinte vetor de configuraÃÆ'§ÃÆ' £ o channel_select2 = [0x01, 0xA0, 0x00]

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 ("Id de mensaje:" + str (mid) + "\ n") pasar

# Criamos o cliente y setamos sus configuraciones 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 para labredes. broker_address = "34.230.74.201"

pub.connect (dirección_corredor)

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

con gpio.request_gpios ([gpio_cs]): contador = 0 adc_value_old = 0 adc_value2_old = 0 while contador <50: gpio_cs.set_high () sleep (0.00001) gpio_cs.set_low () rx = spi.xfer (channel_select1.set_high_cs) 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)

Paso 2: Sensores Digitais - Publicação

código para publicação dos sensores digitais

Os sensores digitais neste projeto foram o tilte 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 a contagem regressiva é iniciada.

programa rodando dentro da dragon borad 410c

desde 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 ("Id de mensaje:" + str (mid) + "\ n") pasar

def detectaTilt (): count = 0 sleep_count = 0 while True: try: tilt.wait_for_tilt (1) excepto: sleep_count + = 1 else: count + = 1 sleep_count + = 1 si 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 configuraciones 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 fora do labredes. mqttc.connect ("34.230.74.201", 1883)

inclinación = inclinación ('GPIO-A')

btn = Botón ('GPIO-C')

while 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 ")

Paso 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 como mqtt

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

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

# Definir o que fazer ao receber uma mensagem def on_message (cliente, obj, mensaje): 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 (dirección_corredor)

sub.on_message = on_message sub.on_connect = on_connect

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

# Loop para escuta sub.loop_forever ()

Paso 4: Codigo Twitter - Publicar

Código para publicação do twitter assim que acionado o alarme.

código rodando na maquina virtual da AWS EC2

#! / usr / bin / env python # ---------------------------------------- ------------------------------- # twitter-post-status # - publica un mensaje de estado en su línea de tiempo # --- -------------------------------------------------- ------------------ importar paho.mqtt.subscribe como subscribe

tiempo de importación

desde la importación de twitter *

# ------------------------------------------------- ---------------------- # ¿Cuál debería ser nuestro nuevo estado? # ------------------------------------------------- ---------------------- new_status = "#Terremoto Procure uma zona segura - teste"

# ------------------------------------------------- ---------------------- # carga nuestras credenciales de API # ---------------------- ------------------------------------------------- importar sys sys.path.append (".") importar config

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

# ------------------------------------------------- ---------------------- # publicar un nuevo estado # documentos de la API de Twitter: https://dev.twitter.com/rest/reference/post/statu… # ------------------------------------------------- ----------------------

while 1: m = subscribe.simple ("twitteralarme", nombre de host = "172.31.83.191", retenido = Falso) si m.topic == "twitteralarme" y str (m.payload.decode ("utf-8")) == "on": resultados = twitter.statuses.update (status = (new_status) + str (time.time ())) # print ("estado actualizado:% s"% new_status)

Paso 5: Centro De Comando

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

Para uso del tablero utilizamos um android do telefone para compor una mesa de operación del centro de comando.

código rodando na maquina virtual da AWS EC2

importar paho.mqtt.client como pahoimportar paho.mqtt.subscribe as subscribe import paho.mqtt.publish as publish import json import time import six import ssl from time import sleep

temas = ['#']

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 = Falso

def on_connect (cliente, datos de usuario, banderas, rc): global connflag connflag = True print (connflag) print ("Resultado de conexión devuelto:" + str (rc))

def on_message (cliente, datos de usuario, msg): # print ("teste") print (msg.topic + "" + str (msg.payload))

def on_log (cliente, datos de usuario, nivel, buf): print (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_connect2, aqwsc.connectport), keepalive = 60) mqttc.loop_start ()

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

# if connflag == True: # mqttc.publish ("mensaje", json.dumps ({'mensaje': "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: publish.single ("TEMPO", "99", qos = 1, hostname = "172.31.83.191") # print ("") if (hora> hora_disparo) y (gatilho == 1): # print ("TERREMOTO") # print (connflag) if connflag == True: # mqttc.publish ("mensaje", json.dumps ({'mensaje': "TERREMOTO"}), qos = 1) # mqttc.publish ("mensaje", "TERREMOTO ", qos = 1) mqttc.publish (" mensaje ", 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 (temas, nombre de host =" 172.31.83.191 ", retenido = Falso) si m.topic ==" ACIONADO "y str (m.payload.decode (" utf-8 ")) ==" OFF ": gatilho = 0 print (" cancelado ") if m.topic ==" medico "y str (m.payload.decode (" utf-8 ")) ==" on ": if connflag == True: mqttc.publish (" medico ", json.dumps (" MEDICOS - EMERGENCIA TERREMOTO "), qos = 1) if m.topic ==" bombeiro "y str (m.payload.decode ("utf-8")) == "on": if connflag == True: mqttc.publish ("bombeiro", json.dumps ("BOMBEIRO - EMERGENCIA TERREMOTO"), qos = 1) if m.topic == " ambulancia "y str (m.payloa d.decode ("utf-8")) == "on": if connflag == True: mqttc.publish ("ambulancia", json.dumps ("AMBULANCIA - EMERGENCIA TERREMOTO"), qos = 1) si m. topic == "urgente" y 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

Paso 6: Codigo Twitter - Monitoração

código monitoração do twitter, pesquisa post na regiao de sorocaba

código rodando na maquina virtual da AWS EC2

norte

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

desde el momento de importar el sueño

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

latitud = -23.546211 longitud = -46.637840 alcance = 50 resultados = 1

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

result_count = 0 last_id = Ninguno flag = 0

para i en el rango (60): # ----------------------------------------- ------------------------------ # realizar una búsqueda basada en latitud y longitud # documentos de la API de twitter: https:// dev. twitter.com/rest/reference/get/search… # ------------------------------------- ---------------------------------- prueba: query = twitter.search.tweets (q = "#Terremoto", geocode = "% f,% f,% dkm"% (latitud, longitud, alcance), max_id = last_id) print ("leu")

excepto: print ("erro acesso twitter") break

para el resultado en la consulta ["estados"]:

# ------------------------------------------------- ---------------------- # solo procesa un resultado si tiene una geolocalización # ----------------- -------------------------------------------------- ---- 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") romper

Paso 7: Estrutura AWS

Utilizamos uma maquina virtual rodando ubuntu na estrutura AWS EC2

Utilizamos un AWS IOT CORE para el servicio de MQTT y configuramos como ações conforme o tipo de mensagem

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