IoT e Arduino

A linguagem falando com placa de verdade: Firmata para prototipar, sketch em C++ para o que precisa de tempo, MQTT para o resto do mundo.

Arcane.IoT liga a linguagem a uma placa física. São três caminhos, e a escolha entre eles é a primeira decisão de qualquer projeto: Firmata (o computador manda, a placa obedece), sketch (o programa roda na placa, e a linguagem só o escreve e grava) e MQTT (a placa e o painel conversam por uma rede).

Caminho	Onde o programa roda	Serve para	O preço
Firmata	no computador	prototipar, sensor de mesa, painel	cada ordem atravessa o cabo — milissegundos
Sketch	na placa	tempo real, autonomia, bateria	compilar e gravar a cada mudança
MQTT	os dois, ligados por rede	vários sensores, telemetria, automação	depende de um broker de pé

O menor programa que fala com hardware#

Com a placa ligada e o StandardFirmata gravado nela, isto acende o LED da placa:

precisa de placa

adopt Arcane.IoT as IoT

placa := IoT.conectar()          // acha a porta sozinha, se houver uma só
placa.modo(13, "saida")
placa.escrever(13, yes)
sleep(500)
placa.escrever(13, no)
placa.fechar()

dataforge

adopt Arcane.IoT as IoT

placa := IoT.conectar_simulada("uno")
placa.modo(13, "saida")
placa.escrever(13, yes)
assert placa.simulador.pino(13) is 1     // o simulador deixa PERGUNTAR
placa.fechar()
out "o LED acendeu — num Arduino de mentira"

O que existe#

Porta serial escrita aqui — termios no macOS e no Linux, ctypes sobre a API do Windows. Sem pyserial, e sem dependência nenhuma.
Firmata 2.x completo: modos, digital, analógico, PWM, servo, I²C, sendString, amostragem, reset.
Um simulador com o mapa de seis placas (UNO, Nano, Mega, Leonardo, UNO R4, ESP32).
Seis sketches gerados em C++, prontos para o arduino-cli compilar e gravar.
MQTT 3.1.1 falado à mão sobre TCP, com QoS 0 e 1, curingas e testamento.
`dataforge iot` no terminal: portas, doctor, monitorar, sketch, carregar, piscar.

O que não existe — e não vale fingir#

Não há	Porque
compilador de C++ próprio	o `arduino-cli` faz isso, e bem; reimplementá-lo seria refazer o GCC e o avrdude
gravador de bootloader próprio	idem — `IoT.carregar` chama o `arduino-cli`
TLS no MQTT	o `ssl` da biblioteca padrão resolveria; a decisão espera um teste com certificado de verdade
QoS 2	exige guardar o estado de quatro mensagens por publicação, e quase nenhum projeto de sensor usa
tempo real por Firmata	cada ordem atravessa o cabo. O que precisa de microssegundos é sketch — ver Quando usar cada um

Por onde começar#

Primeiros passos

Ligar a placa, descobrir a porta, gravar o Firmata e ver o LED piscar.

Sem placa nenhuma

O simulador, e como testar um projeto de hardware no CI.

Quando usar cada um

Firmata ou sketch: a conta de latência, medida.

Um projeto inteiro

A estufa: sensor, relé, histerese, painel e telemetria.