Sistema Inteligente de Monitoramento de Temperatura para Escolas: Preciso, Tempo Real e Seguro

Componentes e Materiais

Software e Serviços

• Arduino IDE
• VS Code + Pymakr (para SiPy)
• ThingSpeak API (canais público/privado)
• IFTTT (webhooks → e-mail)
• MATLAB Analysis (ThingSpeak)
• MySQL (no Raspberry Pi)

Sobre o Projeto

Sistema completo para medição automática de temperatura em escolas (contexto pós-SARS/COVID). Alunos usam cartão RFID para identificação, sensor IR mede temperatura sem contato, dados vão para banco local (MySQL no Pi) e nuvem (Sigfox → ThingSpeak), com alerta por e-mail se febre (≥38°C).

Arquitetura de Comunicação

• Arduino Nano: Lê RFID, sensor distância (detecta presença), MLX90614 (temperatura), LCD, buzzer, LED. Comunicação serial com Pi (handshake READY/RECEIVED) e SiPy (SoftwareSerial pinos 2/3).
• Raspberry Pi (Python): Gerencia MySQL (tabelas userInfo, tempData), valida UID, faz handshake com Arduino, recebe temperatura, grava no BD.
• SiPy (MicroPython): Recebe dados do Arduino via UART, empacota (userID, temp_inteira, temp_decimal) em bytes, envia via Sigfox (RCZ4 Ásia).
• ThingSpeak: Canal privado recebe bytes brutos. MATLAB Analysis combina partes da temperatura, copia para canal público com tabela auto-atualizável. React dispara MATLAB na inserção.
• IFTTT: Webhook acionado por MATLAB se temp ≥ 38°C → e-mail para staff.

Handshake (Sincronismo)

Arduino envia "ARDUINO" até receber "RAPI" do Pi. Depois, Pi envia "READY" até Arduino responder "RECEIVED". Garante que ambos estão prontos antes de cada medição.

Configuração Detalhada

1. Arduino: Ligações: RFID (SPI pinos 10-13, RST=9), LCD (I2C A4/A5), Distância (A0), Buzzer (D6), LED (D7), MLX90614 (I2C A4/A5).
2. Raspberry Pi: Raspbian, Apache2, PHP, MariaDB, phpMyAdmin. Cria BD smartTemp, tabelas. IP estático opcional.
3. SiPy: Firmware update, região RCZ4. Obter Device ID/PAC via REPL. Registrar no backend Sigfox.
4. ThingSpeak: Dois canais. React no campo 3 (userID ≠ 0) dispara MATLAB.
5. IFTTT: Webhook "fever" com {{Value1}}=temp, {{Value2}}=userID.

Códigos

• Arduino (C++): Handshake, RFID, distância, temperatura, LCD, envio serial para Pi e SiPy.
• Raspberry Pi (Python): MySQL, handshake serial, validação UID, gravação tempData.
• SiPy (MicroPython): UART → Sigfox socket (bytes).
• ThingSpeak (MATLAB): Combina campos, escreve canal público, dispara IFTTT se febre.

Esquemáticos

Diagramas individuais para cada sensor/módulo no Arduino Nano.