Dettagli implementativi sistema di automazione

Il Sistema di automazione, come detto in precedenza è costituito da due parti principali, una componente Arduino che racchiude la scheda Arduino Uno, i sensori e gli attuatori presenti nella serra e una componente ESP, che invece comprende la scheda NodeMCU, utilizzata per inviare i dati in rete.

Comunicazione tramite il protocollo MQTT

Per far comunicare fra loro il sistema di automazione con il resto del sistema di backend, in particolare con il micro-servizio GreenhouseCommunication, si è deciso di adottare il protocollo MQTT.

Nello specifico MQTT, è un protocollo per lo scambio di messaggi di tipo publish/subscribe, pensato per poter inviare e ricevere i dati in modo accurato nonostante i ritardi della rete e la larghezza di banda ridotta. In questo tipo di protocollo si distinguono due ruoli principali che i processi possono ricoprire, il ruolo di publisher: cioè di colui che pubblica i messaggi relativamente a un certo topic, e quello di subscriber: che invece rappresenta colui che è interessato a ricevere i messaggi per un determinato argomento.

MQTT è un protocollo asincrono: il publisher pubblica i messaggi indipendentemente dal fatto che vi siano dei subscribers interessati a riceverli e iscritti all’argomento. A regolare l’interazione fra publisher e subscriber viene utilizzato un Message-Broker, il quale si occupa di raccogliere i messaggi pubblicati dai publishers e di inoltrarli ai subscribers, interessati a riceverli, come possibile vedere nella seguente figura 1.

Per il progetto, la componente ESP del sistema e il micro-servizio GreenhouseCommunication sono entrambi sia publisher che subscriber; nello specifico:

• ESP, si occupa di pubblicare i dati relativi ai sensori tramite il topic dataSG ed è interessata a ricevere i messaggi relativi alle operazioni che il sistema deve compiere, quindi effettuerà la sottoscrizione ai topic: LUMINOSITY, VENTILATION, TEMPERATURE e IRRIGATION;
• GreenhouseCommunication, è interessato a ricevere i messaggi relativi al topic dataSG, contenenti le rilevazioni effettuate dai sensori e in più si occupa di comunicare le operazioni da effettuare, tramite la pubblicazione dei messaggi relativi ai seguenti topic: LUMINOSITY, VENTILATION, TEMPERATURE e IRRIGATION.