Configuración del Sistema Gateway

Esta guía detalla la configuración completa del Sistema Gateway Agrícola, incluyendo parámetros de red, hardware y software.

Configuración de Hardware

Pines de Conexión

ESP8266 - SX1278 LoRa

// Configuración de pines LoRa
#define RFM95_CS 2   // Pin Chip Select (D4 en ESP8266)
#define RFM95_INT 5  // Pin Interrupción (D1 en ESP8266)

ESP8266 - DS1302 RTC

// Configuración de pines RTC (3-wire interface)
#define RTC_CLK 18   // Pin CLK del DS1302 (D3 en ESP8266)
#define RTC_DAT 19   // Pin DAT del DS1302 (D2 en ESP8266)
#define RTC_RST 4    // Pin RST del DS1302 (D0 en ESP8266)

Configuración de Red

Parámetros LoRa

// Configuración de frecuencia y potencia
#define LORA_FREQUENCY 433.0    // Frecuencia en MHz
#define LORA_TX_POWER 20        // Potencia en dBm (0-20)
#define LORA_SPREADING_FACTOR 7 // SF7-SF12
#define LORA_BANDWIDTH 125000   // Ancho de banda en Hz
#define LORA_CODING_RATE 5      // Coding rate (4/5, 4/6, 4/7, 4/8)

Parámetros de Red Mesh

// Configuración de red
#define MAX_NODES 250                    // Número máximo de nodos
#define RH_MESH_MAX_MESSAGE_LEN 50       // Longitud máxima de mensaje
#define MAC_STR_LEN_WITH_NULL 18         // Longitud de MAC con null

Timeouts y Delays

// Modo Debug
#define TIMEOUTGRAL 2000                 // Timeout general (2 segundos)
#define INTERVALOANNOUNCE 5000           // Intervalo de announce (5 segundos)
#define INTERVALOATMOSPHERIC 30000       // Intervalo atmosférico (30 segundos)

// Modo Producción
#define TIMEOUTGRAL 1500                 // Timeout general (1.5 segundos)
#define INTERVALOANNOUNCE 120000         // Intervalo de announce (2 minutos)
#define INTERVALOATMOSPHERIC 480000      // Intervalo atmosférico (8 minutos)

Configuración de Datos

Muestras por Nodo

// Configuración de muestras
#define NUMERO_MUESTRAS_ATMOSFERICAS 8   // Muestras atmosféricas por nodo
#define CANTIDAD_MUESTRAS_SUELO 2        // Muestras de suelo por nodo

Delays de Procesamiento

// Delays entre operaciones
#define DELAY_BETWEEN_NODES 200          // Delay entre nodos (200ms)
#define DELAY_BEFORE_RETRY_ATMOSPHERIC 2000  // Retry atmosférico (2 segundos)
#define DELAY_BEFORE_RETRY_GROUND 4000   // Retry suelo/GPS (4 segundos)

Configuración de Debugging

Modo Debug

#define DEBUG_MODE

#ifdef DEBUG_MODE
    #define DEBUG_PRINT(x) Serial.print(x)
    #define DEBUG_PRINTLN(x) Serial.println(x)
    // Configuraciones optimizadas para desarrollo
#else
    #define DEBUG_PRINT(x)
    #define DEBUG_PRINTLN(x)
    // Configuraciones optimizadas para producción
#endif

Configuración de NodeIdentity

Archivos de Persistencia

// Nombres de archivos para LittleFS
#define NODE_ID_FILE "/node_id.json"      // Archivo para ID del nodo
#define GATEWAY_ADDR_FILE "/gateway.json" // Archivo para dirección del gateway

Valores por Defecto

#define HASH_NOT_SET 255   // Valor no inicializado
#define GETWAY_NOT_SET 255 // Gateway no configurado

// Lista negra por defecto
extern const uint8_t defaultBlacklist[2]; // [0x00, 0xFF]

Configuración de RadioManager

Parámetros de Inicialización

// Configuración del driver RFM95
driver.setFrequency(433.0);           // Frecuencia en MHz
driver.setTxPower(20, false);         // Potencia en dBm
driver.setSignalBandwidth(125E3);     // Ancho de banda
driver.setCodingRate4(5);             // Coding rate
driver.setSpreadingFactor(7);         // Spreading factor

Configuración de RtcManager

Parámetros de Inicialización

// Configuración del RTC DS1302
rtc.Begin();                          // Inicializar RTC
rtc.SetIsWriteProtected(false);       // Habilitar escritura
rtc.SetIsRunning(true);               // Iniciar oscilador

Configuración de AppLogic

Horarios de Muestreo

// Horarios para muestreo de suelo
const int intervaloHorasSuelo[CANTIDAD_MUESTRAS_SUELO] = {12, 24};

Parámetros de Reintentos

const uint8_t connectionRetries = 2;  // Reintentos para pedir datos

Configuración Avanzada

Optimización de Memoria

// Configuración para optimizar uso de RAM
#define BUFFER_SIZE 50                 // Tamaño de buffer
#define MAX_MESSAGE_LENGTH 50          // Longitud máxima de mensaje
#define MAX_RETRIES 3                  // Máximo número de reintentos

Optimización de Energía

// Configuración para ahorro de energía
#define SLEEP_DURATION 1000            // Duración de sleep en ms
#define WAKEUP_INTERVAL 5000           // Intervalo de wakeup en ms
#define LOW_POWER_MODE true            // Habilitar modo de baja potencia

Configuración de Seguridad

// Configuración de seguridad
#define ENABLE_ENCRYPTION false        // Habilitar cifrado
#define ENABLE_AUTHENTICATION true     // Habilitar autenticación
#define MAX_FAILED_ATTEMPTS 3          // Máximo intentos fallidos

Configuración por Entorno

Desarrollo

// Configuración para desarrollo
#define DEBUG_MODE true
#define LOG_LEVEL DEBUG
#define ENABLE_SERIAL_OUTPUT true
#define SHORT_TIMEOUTS true

Producción

// Configuración para producción
#define DEBUG_MODE false
#define LOG_LEVEL INFO
#define ENABLE_SERIAL_OUTPUT false
#define SHORT_TIMEOUTS false

Testing

// Configuración para testing
#define DEBUG_MODE true
#define LOG_LEVEL DEBUG
#define ENABLE_SERIAL_OUTPUT true
#define SHORT_TIMEOUTS true
#define MOCK_HARDWARE true

Configuración de Monitoreo

Logging

// Configuración de logging
#define LOG_LEVEL DEBUG                // Nivel de logging
#define LOG_TO_SERIAL true             // Logging a Serial
#define LOG_TO_FILE false              // Logging a archivo
#define LOG_BUFFER_SIZE 100            // Tamaño de buffer de log

Métricas

// Configuración de métricas
#define ENABLE_METRICS true            // Habilitar métricas
#define METRICS_INTERVAL 60000         // Intervalo de métricas (1 min)
#define METRICS_RETENTION 24           // Retención de métricas (horas)

Alertas

// Configuración de alertas
#define ENABLE_ALERTS true             // Habilitar alertas
#define ALERT_TEMPERATURE_HIGH 35      // Temperatura alta (°C)
#define ALERT_TEMPERATURE_LOW 5        // Temperatura baja (°C)
#define ALERT_HUMIDITY_HIGH 90         // Humedad alta (%)
#define ALERT_HUMIDITY_LOW 20          // Humedad baja (%)

Configuración de Red Mesh

Topología

// Configuración de topología
#define MESH_MAX_HOPS 5                // Máximo número de saltos
#define MESH_ROUTE_TIMEOUT 30000       // Timeout de ruta (30s)
#define MESH_BROADCAST_INTERVAL 60000  // Intervalo de broadcast (1min)

Enrutamiento

// Configuración de enrutamiento
#define ROUTING_ALGORITHM AODV         // Algoritmo de enrutamiento
#define ROUTE_DISCOVERY_TIMEOUT 10000  // Timeout de descubrimiento
#define ROUTE_MAINTENANCE_INTERVAL 30000 // Intervalo de mantenimiento

Configuración de Protocolo

Tipos de Mensaje

// Tipos de mensaje del protocolo
#define MSG_TYPE_HELLO 0x01            // Mensaje HELLO
#define MSG_TYPE_ANNOUNCE 0x02         // Mensaje ANNOUNCE
#define MSG_TYPE_DATA_REQUEST 0x03     // Solicitud de datos
#define MSG_TYPE_DATA_RESPONSE 0x04    // Respuesta de datos
#define MSG_TYPE_CHANGE_ID 0x05        // Cambio de ID

Estructura de Mensaje

// Estructura de mensaje
struct MessageHeader {
    uint8_t type;                      // Tipo de mensaje
    uint8_t source;                    // Dirección origen
    uint8_t destination;               // Dirección destino
    uint8_t length;                    // Longitud de datos
    uint32_t timestamp;                // Timestamp
};

Validación

// Configuración de validación
#define ENABLE_CRC_CHECK true          // Habilitar verificación CRC
#define ENABLE_TIMESTAMP_CHECK true    // Habilitar verificación timestamp
#define MAX_MESSAGE_AGE 300000         // Edad máxima de mensaje (5min)

Configuración de Persistencia

LittleFS

// Configuración de LittleFS
#define LITTLEFS_MAX_FILES 10          // Máximo número de archivos
#define LITTLEFS_MAX_FILE_SIZE 1024    // Tamaño máximo de archivo
#define LITTLEFS_ENABLE_FORMAT false   // Habilitar formateo automático

Backup

// Configuración de backup
#define ENABLE_AUTO_BACKUP true        // Habilitar backup automático
#define BACKUP_INTERVAL 3600000        // Intervalo de backup (1h)
#define BACKUP_RETENTION 7             // Retención de backups (días)

Configuración de Actualizaciones

OTA (Over-The-Air)

// Configuración de actualizaciones OTA
#define ENABLE_OTA true                // Habilitar actualizaciones OTA
#define OTA_PORT 8266                  // Puerto para OTA
#define OTA_PASSWORD "gateway123"      // Contraseña OTA
#define OTA_HOSTNAME "gateway-agricola" // Hostname OTA

Verificación

// Configuración de verificación
#define ENABLE_FIRMWARE_VERIFICATION true  // Verificación de firmware
#define FIRMWARE_VERSION "1.0.0"           // Versión de firmware
#define FIRMWARE_CHECKSUM_SIZE 32          // Tamaño de checksum

Configuración de Integración

APIs Externas

// Configuración de APIs
#define ENABLE_CLOUD_SYNC false        // Habilitar sincronización con nube
#define CLOUD_API_URL "https://api.agro-iot.com"  // URL de API
#define CLOUD_API_KEY "your-api-key"   // Clave de API
#define CLOUD_SYNC_INTERVAL 300000     // Intervalo de sincronización (5min)

Webhooks

// Configuración de webhooks
#define ENABLE_WEBHOOKS false          // Habilitar webhooks
#define WEBHOOK_URL "https://webhook.site/your-url"  // URL de webhook
#define WEBHOOK_TIMEOUT 5000           // Timeout de webhook (5s)

Configuración de Diagnóstico

Diagnóstico de Hardware

// Configuración de diagnóstico
#define ENABLE_HARDWARE_DIAGNOSTIC true    // Habilitar diagnóstico
#define DIAGNOSTIC_INTERVAL 60000          // Intervalo de diagnóstico (1min)
#define DIAGNOSTIC_TIMEOUT 5000            // Timeout de diagnóstico (5s)

Métricas de Rendimiento

// Configuración de métricas
#define ENABLE_PERFORMANCE_METRICS true    // Habilitar métricas
#define METRICS_SAMPLE_INTERVAL 1000       // Intervalo de muestreo (1s)
#define METRICS_RETENTION_PERIOD 3600      // Período de retención (1h)

Para aplicar cambios en la configuración, edita los archivos correspondientes y recompila el proyecto:

# Recompilar después de cambios
pio run --target clean
pio run --target build
pio run --target upload --upload-port COM7