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# Sistema Modular para la Captura de Datos y Muestras Ambientales
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**nombre clave: 'nodemecu'**
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El Sistema Modular para la Captura de Datos y Muestras Ambientales ('nodemecu') es un desarrollo conjunto de **Herramientas para el Buen Vivir A.C.** (México), la cooperativa de desarrollo digital **SUTTY** (Argentina), **BarraDev infraestructuras y telemetría** (Argentina) y la **Cooperativa de Producción Tecnológica, Gráfica y Audiovisual LTDA** (Argentina) con el apoyo económico de **Witness** (USA), como parte del acompañamiento realizado al Frente de Pueblos en Defensa de la Tierra y el Agua de Puebla, Morelos y Tlaxcala en el marco del proyecto de fortalecimiento **“Coral”**.
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'**nodemecu**' consiste en un sistema electrónico autónomo sumergible con sensores que en tiempo real escanean las condiciones ambientales y envían esa información hacia un servidor web que almacena y despliega los datos de Temperatura, PH, Conductividad y Turbidez. Ante la detección de algún indicador de posible contaminación en el agua captura una muestra líquida de manera automatizada y sin intervención humana.
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La intención del proyecto es brindar una herramienta accequible y de bajo costo a las comunidades y organizaciones en defensa del territorio, que necesiten fortalecer su estrategia jurídica con datos y cifras que comprueben la contaminación del medio ambiente.
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El sistema, tanto en su hardware como software, ha sido diseñado de manera modular, de tal manera que permite la fácil implementación de otros sensores y sistemas de captura o comportamiento a partir de los diseños originales, todos los cuales serán publicados bajo licencias de software y hardware libre y puestos a disposición de las comunidades que lo necesiten.
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Durante los últimos 6 meses se ha trabajado intensamente en el desarrollo del software que permite el registro, transmisión, almacenamiento y despliegue de datos, el control de los sensores, el diseño de placa de montaje de los componentes y en los exteriores del sistema. Actualmente estamos iniciando la etapa de prototipado, que consiste en la construcción real del sistema, para en caso de cumplir con las espectativas de diseño, inicie su replicación y masificación.
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Para culminar esta etapa final antes de la implementación real en campo, hemos comprometido el apoyo del **Instituto de Desarrollo e Innovación Tecnológica de la Universidad Iberoamericana de Puebla** (IDIT - IBERO), quienes nos brindarán acompañamiento y asesoría.
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## Instalación
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### Requisitos
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- Raspberry (cualquier versión).
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- Sistema operativo 'Raspberry Pi OS Lite.
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- Instalador 'Raspberry Pi Imager'
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- Una tarjeta MicroSD Clase 10 de al menos 4GB.
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### Instalación del sistema operativo
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**Paso 1**
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Descargar la ultima versión de 'Raspberry Pi OS Lite':
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https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/
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**Paso 2**
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Descargar el instalador 'Raspberry Pi Imager':
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https://downloads.raspberrypi.org/imager/imager_latest.exe
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**Paso 3**
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Insertar la tarjeta MicroSD en la computadora.
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**Paso 4**
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Abrir 'Raspberry Pi Imager':
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- **CHOOSE OS**: Seleccionar la imagen 'Raspberry Pi OS Lite' descargada el paso 1.
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- **CHOOSE STORAGE**: Seleccionar la tarjeta MicroSD.
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- **WRITE**: Comienza a grabar el sistema operativo en la tarjeta.
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**Paso 5**
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Una vez que finaliza la grabación extraer la tarjeta MicroSD y colocarla en la Raspberry.
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### Instalación de 'nodemecu'
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**Paso 1**
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Abra una terminal e instale 'git'.
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```
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$ sudo apt update && apt install git
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```
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**Paso 2**
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Clonar el repositorio 'nodemecu'.
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```
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$ git clone https://gitea.nulo.in/Nodemecu/nodemecu.git
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```
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|
Resultado.
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```
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Clonando en 'nodemecu'...
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remote: Enumerating objects: 179, done.
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remote: Counting objects: 100% (179/179), done.
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remote: Compressing objects: 100% (176/176), done.
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remote: Total 179 (delta 97), reused 0 (delta 0), pack-reused 0
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Recibiendo objetos: 100% (179/179), 394.81 KiB | 933.00 KiB/s, listo.
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Resolviendo deltas: 100% (97/97), listo.
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```
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**Paso 3**
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Ingresar al directorio 'nodemecu'.
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```
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$ cd nodemecu
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```
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Lanzar script de instalación.
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```
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$ sudo ./instalador
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```
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|
Resultado.
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```
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...
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Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nodemecu.service → /lib/systemd/system/nodemecu.service.
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4. Configurar
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- Ejecute 'sudo nodemecu configurar' para comenzar.
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-Ejecute 'sudo nodemecu modo sensores' para obtener datos desde sensores.
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- Ejecute 'sudo nodemecu captura iniciar' para comenzar a tomar datos de sensores o datos de prueba.
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- Ejecute 'sudo systemctl start nodemecu.service' para iniciar el envío de datos.
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```
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### Configurar dispositivo
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El 'CLI' es la interfaz de comandos para administrar 'nodemecu', debemos utilizarla para los primeros pasos luego de la instalación del programa:
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- Determinar el nombre del dispositivo.
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- Determinar la URL del servidor donde se enviarán los datos.
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- Intervalo de toma de mediciones.
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**Paso 1: Configuración**
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Ejecute el asistente de configuración y complete las preguntas.
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```
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$ sudo nodemecu configurar
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```
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Resultado.
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```
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Complete los cambios a continuación:
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Nombre del dispositivo.
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nombre: calle falsa 123
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nombre: calle_falsa_123
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Servidor de entrega de datos.
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servidor (ej. https://url.del/servidor): https://servidor.de.envio
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Servidor https://servidor.de.envio
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Intervalo de toma de muestras, entre 1 y 60 minutos.
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intervalo: 5
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Intervalo seteado en 5
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Creando juego de llaves
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Generating public/private ecdsa key pair.
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Your identification has been saved in /opt/nodemecu/llaves/calle_falsa_123.pem.
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Your public key has been saved in /opt/nodemecu/llaves/calle_falsa_123.pem.pub.
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The key fingerprint is:
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SHA256:7ZSKlfxybO/ssa63EeGVRDzMjcNKCOI4Kfx++V7o9vg root@raspberrypi
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The key's randomart image is:
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+---[ECDSA 256]---+
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| . .. . *oo |
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| . + . . ..O..|
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| o + . ...oo |
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| o . . o o.o |
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| . S + o |
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| . + B . |
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| . + + B o |
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| . o.* o.+ |
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| o=oE*O. |
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+----[SHA256]-----+
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El modo de operación por defecto es 'test' y se envían datos simulados, cambie a 'sensores' con el comando 'sudo nodemecu modo sensores'
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```
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**Paso 2: Modo de operación**
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Determine si los datos a registrar son simulados u obtenidos de sensores físicos, 'nodemecu' por defecto esta configurado para trabajar con datos simulados, si lo prefiere así entonces salte este paso, de lo contrario cambie el modo de operación.
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Cambio de modo de operación.
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```
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$ sudo nodemecu modo sensores
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```
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**Paso 3: Captura o toma de datos**
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Al ser instalado 'nodemecu' no realiza ningún tipo de captura de datos, para ello debe activar la captura.
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Activar captura.
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```
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$ sudo nodemecu captura iniciar
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```
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Resultado.
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```
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Iniciando la captura de datos en modo 'sensores'
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Desea continuar? Presione 'enter' para continuar o 'ctrl-c' para cancelar...
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Se tomarán datos cada 5 minutos.
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```
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**Paso 4: Envío de datos**
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Nodemecu utiliza el administrador de servicios 'systemd' para gestionar el programa que se encarga de enviar al servidor los datos registrados, se debe activar e iniciar el servicio para comience el envío de datos.
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Activar servicio con el arranque del sistema, si no realiza este paso deberá hacer el inicio manual cada vez que se arranque el sistema.
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```
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$ sudo systemctl enable nodemecu.service
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```
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|
Resultado.
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```
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Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nodemecu.service → /lib/systemd/system/nodemecu.service.
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```
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|
Iniciar el envío de datos.
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```
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$ sudo systemctl start nodemecu.service
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```
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Ver estado del servicio.
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```
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$ sudo systemctl status nodemecu.service
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```
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Resultado (se sale con 'q').
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```
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● nodemecu.service - Procesador de pila y transmisor de datos Nodemecu.
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|
Loaded: loaded (/lib/systemd/system/nodemecu.service; enabled; vendor preset: enabled)
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Active: active (running) since Fri 2022-03-11 16:25:57 -03; 39s ago
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Main PID: 18283 (registrador)
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Tasks: 2 (limit: 2181)
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|
CGroup: /system.slice/nodemecu.service
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├─18283 /bin/bash /opt/nodemecu/registrador
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|
└─18567 ping -c 1 fsf.org
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|
...
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```
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## Comandos nodemecu
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Lista de comandos de ' nodemecu CLI'
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#### Establecer o cambiar nombre del dispositivo.
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Establece o cambia el nombre definido para el dispositivo, se recomienda usar solo caracteres alfanuméricos y sin espacios.
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```
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$ sudo nodemecu nombre nombre_del_dispositivo
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```
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#### Servidor de entrega de datos
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Establece o modifica el servidor de entrega de datos.
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```
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$ sudo nodemecu servidor https://url_o_ip_del.servidor
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```
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#### Modo de operación
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Cambia al modo de operación con respecto a la captura de datos:
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- 'test' genera y registra datos simulados.
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- 'sensores' toma datos realoes de los sensores.
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Para generar datos simulados.
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```
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$ sudo nodemecu modo test
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```
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Para tomar datos de sensores.
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```
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$ sudo nodemecu modo sensores
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```
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#### Toma de datos
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Permite detener la toma o captura de datos ya sean simulados o de sensores.
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Para iniciar la captura.
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```
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$ sudo nodemecu captura iniciar
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```
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Para detener la captura
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```
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$ sudo nodemecu captura detener
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```
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#### Intervalo de toma de datos
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Cada cuanto tiempo se toman datos, sean simulados o de sensores. Indique en minutos (1~60).
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Configurar intervalo, en el ejemplo se configura para que tome datos cada 1 minuto.
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```
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$ sudo nodemecu intervalo 1
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```
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#### Llaves
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Cada registro va firmado para validar la autenticidad y que no haya sido modificado el envío al servidor, para ello se utilizan llaves digitales, la creación de estas llaves esta automatizada cuando se ejecuta el comando `$ sudo nodemecu configurar `. Puede generar en cualquier momento una nueva llave, se recomienda esta acción si modifica el nombre del dispositivo.
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Generación de llave.
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```
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$ sudo nodemecu cllave
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```
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#### Envío de datos
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El envío de datos es una operación separada de la captura, el segundo toma datos y los guarda en el dispositivo, el primero envía esos datos a un servidor para procesar y mostrar la información.
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Iniciar el envío de datos.
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```
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|
$ sudo systemctl start nodemecu.service
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```
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Detener el envío de datos.
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```
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$ sudo systemctl stop nodemecu.service
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```
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Activar el envío de datos con el arranque del sistema.
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```
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$ sudo systemctl enable nodemecu.service
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```
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Desactivar el envío de datos con el arranque del sistema.
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```
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|
$ sudo systemctl disable nodemecu.service
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|
```
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|
Ver el estado del servicio de envío de datos.
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```
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|
$ sudo systemctl status nodemecu.service
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|
```
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