Dê o próximo passo e inicie sua carreira
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Uma das coisas mais empolgantes em trabalhar com tecnologia são as pequenas revoluções que acontecem frequentemente no mundo da computação. Se você tem acompanhado nosso blog talvez esteja percebendo uma delas. Mas não se trata apenas de termos um servidor web portátil, a popularização de “single board computers” como RaspberryPi ou microcontroladores como Arduino tornam cada vez mais simples sairmos de um mundo 100% virtual e botarmos nossas habilidades Java para trabalhar em projetos que envolvem tanto hardware como software. Diversos nomes de peso da área tecnológica já estão apostando na ideia de computação embarcada. Por exemplo: a distribuição Linux Raspbian, desenvolvida especificamente para RaspberryPi, já vem com o JDK 7 Oracle instalado. Isso significa que aquelas preciosas habilidades de desenvolvimento estão a sua disposição.
Cada hardware trará possibilidades diferentes. Com o Raspberry, por exemplo, podemos nos comunicar com sensores através das GPIO, portas programáveis que podem ser conectadas em qualquer circuito digital tradicional - qualquer é uma promessa perigosa, a tensão máxima recomendada é de 3,3V mas você não deve ter nenhuma dificuldade em achar sensores e relés que funcionem dentro desta faixa. O distribuidor oficial do microprocessador no Brasil é a que também possui uma seleção de kits e peças eletrônicas para ajuda-lo a começar seus primeiros projetos.
Para construir a interface entre software e hardware existem algumas bibliotecas focadas nesta tarefa. No mundo Java, por exemplo, existe o Pi4J que já estrelou um post no blog. Uma fez concluído este passo você provavelmente vai querer reaproveita-lo. É um caso de “boiler plate code” fadado ao Ctrl+C e Ctrl+V entre seus projetos. Se você preferir pula-lo pode usar uma solução pronta como o projeto Grappa. Sua proposta é ser uma camada fina de abstração do hardware que não impõe nenhum outro framework ou ferramenta de programação. Uma característica importante é que você pode desenvolver em sua máquina com o apoio de um hardware virtualizado. Isso garante alguma segurança para testar suas funcionalidades antes de fazer a implantação real e, melhor ainda, sem nenhuma configuração adicional. Ainda é um framework novo então podem aparecer alguns problemas, mas em sua versão atual já retira bastante código de configuração do caminho. Isso economiza algumas horas de sofrimento criando uma forma de testar e implantar seu projeto.
Vamos vê-lo em ação fazendo um exemplo simples de controle de acesso. Suponha que exista um sensor de presença ligado a nosso Raspberry, ele emite os sinais elétricos que vamos processar para identificar as entradas autorizadas. O primeiro passo é configurar o comportamento das GPIO configurando o pino que receberá o sinal. Essa é a responsabilidade do arquivo grappa.xml:
Arquivo: grappa.xml
<pin-configuration> <default-pin-type>OUTPUT</default-pin-type><!--1 --> <initial-address>1</initial-address><!--2 --> <final-address>2</final-address><!--3 --> <pins> <pin><!--4 --> <address>2</address> <type>INPUT</type> </pin> </pins> <configuration-package> br.com.caelum.grappaExemplo.servico </configuration-package><!--5 --> </pin-configuration>
Para entender esta configuração vamos seguir a legenda abaixo:
Com este arquivo no classpath de nosso projeto podemos montar nosso sistema. Para ajudar a visualizar a configuração observe o esquema:
No próximo exemplo vamos simular o envio do sinal elétrico, em uma situação real este código servirá apenas para testes durante o desenvolvimento. A mudança que estamos simulando ficará a cargo de algum tipo de sensor.
//Arquivo: Aplicacao.java package br.com.caelum.grappaExemplo;
//imports omitidos
public class Aplicacao {
public static void main(String\[\] args) { GrappaContext contexto = new DefaultContext(); PhysicalDevice raspberryPi = contexto.getPhysicalDevice(); GrappaInstruction requisicao = new GrappaInstruction(2, PinFormat.LOGIC, Action.WRITE, 1); raspberryPi.processInstruction(requisicao); // Abriu raspberryPi .processInstruction(new LogicInstruction().address(2).write(0)); // Fechou } }
Ao executar a função main acima nada de emocionante acontece. Isso por que, apesar de termos enviado as mudanças de sinal, ainda não designamos nenhum comportamento durante seu processamento. Precisamos criar um Listener que será registrado no contexto Grappa durante sua criação. Nosso esquema precisa ficar assim:
Um ponto importante é que, por questões de desempenho, estes Listeners devem estar no pacote assinalado no arquivo de configuração grappa.xml, os outros requisitos são implementar a interface que será usada para processar o sinal elétrico e anotar a classe fornecendo o endereço do pino observado. Vamos ver uma versão simplificada que resolve nosso problema:
//Arquivo: ControleAcesso.java package br.com.caelum.grappaExemplo.servico; // 1
//imports omitidos
@PinListener(addresses = 2)// 2 public class ControleAcesso implements PinService{
private Integer contador = 0;
@Override public void processEvent(Integer estadoPino) { // 3 System.out.println("processando evento eletrico.");
if (estadoPino.intValue() == 1) { // 4 this.contador += 1; String mensagem = this.contador + " entrada(s) autorizada(s)."; System.out.println(mensagem); //5 } } }
Executando novamente a função main podemos ver as mensagens impressas no console mostrando que o sistema está funcionando.
Esse projetinho apresenta todos os conceitos básicos do framework, você pode baixar esse código fonte aqui. Para um exemplo mais completo que apresenta outras funcionalidades você pode baixar GrappaWeb. Nele você encontra integração com serviços REST e SOAP além de eventos ligados a um circuito digital completo.
Então, o que você achou? Se quiser ver o Grappa funcionando em um protótipo funcional não perca o evento "Internet das Coisas com Java e RaspberryPi" no dia 26/06/2014 na Caelum Rio:
http://www.eventick.com.br/raspberrypi Vagas limitadas!
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