SmokeWatch

SmokeWatch é um sistema local de monitorização da qualidade do ar com Arduino UNO, sensor MQ-135 e Raspberry Pi. O Arduino lê o sensor a cada segundo e envia leituras AO,DO pela porta série. O Pi adiciona um carimbo temporal, guarda as leituras em RAM, escreve-as em data.bin como registos compactos de 75 bits e publica um painel histórico no navegador da rede local.

Estrutura do repositório

Este repositório contém duas implementações independentes do mesmo projeto:

• smokewatch_vCopilot/ - versão reestruturada com subpasta pi/ e requirements.txt.
• smokewatch_vClaude/ - versão anterior com estrutura plana e o mesmo fluxo principal.
• setup_smokewatch.py - script na raiz que pergunta a variante, ajusta o smokewatch.service ao caminho real do clone e arranca o serviço.

Cada variante tem o seu próprio README.md com notas específicas.

Ligações do hardware

MQ-135 para Arduino UNO:

• VCC -> 5V
• GND -> GND
• AO -> A0
• DO -> D2

O sketch do Arduino também espelha DO no LED embutido do pino 13.

Fluxo de execução

1. O Arduino lê as saídas analógica e digital do sensor e envia-as a 9600 baud.
2. O Pi lê cada linha série, valida os valores e adiciona um timestamp em milissegundos.
3. A tarefa de gravação mantém as leituras em RAM e acrescenta-as a data.bin em lotes de 300 registos.
4. A aplicação Flask expõe um painel em / e dados JSON em /data para a interface do navegador.
5. O LED ACT do Pi fica aceso enquanto a ligação série estiver saudável.

Formato dos dados

Cada registo em data.bin usa 75 bits:

• 64 bits - timestamp Unix em milissegundos
• 10 bits - valor analógico (AO)
• 1 bit - valor digital (DO)

Este formato compacto reduz o espaço ocupado sem perder o histórico completo.

Requisitos

• Python 3.10 ou mais recente
• Flask
• pyserial
• Arduino IDE para carregar o sketch

Instalação e arranque automatizados

A partir da raiz do clone, executa:

python3 setup_smokewatch.py

O script pergunta se queres usar a versão Claude ou Copilot e depois:

• reescreve o smokewatch.service da variante escolhida com o caminho absoluto correto do clone no Raspberry Pi;
• copia o ficheiro de serviço para /etc/systemd/system/smokewatch.service;
• faz daemon-reload, enable e start do serviço.

Com o serviço instalado, podes usar também:

make start
make stop
make restart
make logs

Por omissão, estes comandos usam smokewatch.service. Se precisares de apontar para outra unit, passa SERVICE=smokewatch.

Se quiseres registar as versões atuais das dependências, faz isso manualmente na shell. Exemplo:

cd smokewatch_vCopilot
python3 -m pip freeze | grep -E '^(Flask|pyserial)==' > requirements.txt

Na versão Claude, usa o mesmo comando a partir de smokewatch_vClaude/ se quiseres criar o respetivo requirements.txt. Estes ficheiros ficam apenas como registo de versões e não são usados pelo bootstrapper para instalar nada.

Se precisares de mudar a porta série depois, continua a ajustar SMOKEWATCH_SERIAL_PORT na versão Copilot ou config.py na versão Claude.

Painel web

Abre o Pi num navegador na mesma rede:

http://<ip-do-pi>:5000

Rota útil:

• GET /data - devolve timestamps, valores AO, valores DO, contagem de registos, tamanho do ficheiro e a hora da última atualização.

Para descobrir o IP do Pi:

hostname -I

Documentação das variantes

• smokewatch_vCopilot/README.md
• smokewatch_vClaude/README.md