Sistema de Monitoramento Ambiental com Alertas em Tempo Real

Arquitetura do Sistema

[Sensores] → [NodeMCU ESP32] → [MQTT Broker] → [InfluxDB]  
                      ↓              ↓  
            [Telegram Bot]    [API Node.js] → [Dashboard React]  

Passo a Passo Detalhado

1. Configurar o Hardware

• Conecte os sensores ao ESP32:

  DHT22  → Pino D23  
  MQ-135 → Pino A0 (ADC)  
  LDR    → Pino A1 (ADC)  
  

• Use um divisor de tensão para o LDR.

2. Programar o ESP32 (Arduino IDE)

• Leia os sensores e publique os dados via MQTT.

  #include <WiFi.h>
  #include <PubSubClient.h>
  #include <DHT.h>
  
  // Configurações Wi-Fi e MQTT
  const char* SSID = "SUA_REDE";
  const char* SENHA = "SENHA_REDE";
  const char* MQTT_BROKER = "broker.hivemq.com";
  const int MQTT_PORT = 1883;
  const char* TOPICO = "ambiente/sala01";
  
  DHT dht(23, DHT22);
  
  WiFiClient espClient;
  PubSubClient client(espClient);
  
  void setup() {
    Serial.begin(115200);
    dht.begin();
    conectarWiFi();
    client.setServer(MQTT_BROKER, MQTT_PORT);
  }
  
  void loop() {
    if (!client.connected()) {
      reconectarMQTT();
    }
    float temp = dht.readTemperature();
    float umid = dht.readHumidity();
    int qualidade_ar = analogRead(A0);
    int luminosidade = analogRead(A1);
  
    String payload = String(temp) + "," + String(umid) + "," + String(qualidade_ar) + "," + String(luminosidade);
    client.publish(TOPICO, payload.c_str());
    delay(10000); // Publica a cada 10 segundos
  }
  
  void conectarWiFi() { /* ... */ }
  void reconectarMQTT() { /* ... */ }
  

3. Configurar o Broker MQTT e Banco de Dados

• Use Mosquitto (local) ou HiveMQ Cloud (gratuito para testes).
• Instale o InfluxDB via Docker:

  docker run -p 8086:8086 -v influxdb:/var/lib/influxdb influxdb
  

• Crie um script Python para subscrever o tópico MQTT e salvar no InfluxDB:

  from influxdb_client import InfluxDBClient
  import paho.mqtt.client as mqtt
  
  bucket = "ambiente"
  client = InfluxDBClient(url="http://localhost:8086", token="SEU_TOKEN", org="org")
  
  def on_message(client, userdata, msg):
      temp, umid, qualidade_ar, luminosidade = msg.payload.decode().split(',')
      data = f"ambiente,sensor=sala01 temperatura={temp},umidade={umid},qualidade_ar={qualidade_ar},luminosidade={luminosidade}"
      write_api.write(bucket=bucket, record=data)
  
  mqtt_client = mqtt.Client()
  mqtt_client.connect("broker.hivemq.com", 1883)
  mqtt_client.subscribe("ambiente/sala01")
  mqtt_client.on_message = on_message
  mqtt_client.loop_forever()
  

4. Desenvolver a API (Node.js)

• Crie endpoints para consultar dados históricos:

  const express = require('express');
  const { InfluxDB, flux } = require('@influxdata/influxdb-client');
  const app = express();
  
  const client = new InfluxDB({ url: 'http://localhost:8086', token: 'SEU_TOKEN' });
  const queryApi = client.getQueryApi('org');
  
  app.get('/dados', async (req, res) => {
      const query = flux`from(bucket: "ambiente")
        |> range(start: -1h)
        |> filter(fn: (r) => r._measurement == "ambiente")`;
      const dados = await queryApi.collectRows(query);
      res.json(dados);
  });
  
  app.listen(3000, () => console.log('API rodando na porta 3000'));
  

5. Dashboard em React

• Use Chart.js para gráficos em tempo real:

  import React, { useEffect, useState } from 'react';
  import { Line } from 'react-chartjs-2';
  
  const Dashboard = () => {
    const [dados, setDados] = useState([]);
  
    useEffect(() => {
      fetch('http://localhost:3000/dados')
        .then(res => res.json())
        .then(data => setDados(data));
    }, []);
  
    return (
      <Line data={{
        labels: dados.map(d => d._time),
        datasets: [{
          label: 'Temperatura (°C)',
          data: dados.map(d => d._value),
        }]
      }} />
    );
  };
  

6. Alertas com Telegram Bot

• Crie um bot no Telegram via @BotFather.
• Use a biblioteca node-telegram-bot-api para enviar alertas quando os dados ultrapassarem limites:

  const TelegramBot = require('node-telegram-bot-api');
  const bot = new TelegramBot('SEU_TOKEN', { polling: true });
  
  // Exemplo de alerta de temperatura alta
  if (temp > 30) {
    bot.sendMessage(chatId, `ALERTA: Temperatura ${temp}°C na sala!`);
  }