EPTA_OTA - Firmware de Atualização Over-the-Air para ESP32

🎯 Sobre o Projeto

EPTA_OTA é um firmware robusto para a plataforma ESP32, projetado para facilitar atualizações de software remotamente através de Wi-Fi, uma técnica conhecida como Over-The-Air (OTA).

O projeto resolve um problema crucial em dispositivos embarcados: a necessidade de atualizar o firmware sem acesso físico. Isso é ideal para equipamentos instalados em locais de difícil acesso ou para gerenciar uma frota de dispositivos de forma centralizada.

Além da funcionalidade de OTA, o firmware utiliza o FreeRTOS para criar duas tarefas distintas que rodam em cores separados do processador, garantindo que o processo de atualização não interfira na aplicação principal.

✨ Funcionalidades Principais

• 📡 Atualização Over-the-Air (OTA): Atualize o firmware do ESP32 via Wi-Fi, sem a necessidade de conexão por cabo. O serviço OTA aguarda por um novo firmware na porta 3232.
• ⚙️ Operação Dual-Core: O projeto utiliza o FreeRTOS para rodar a lógica de OTA e a aplicação principal em cores diferentes do ESP32, garantindo alta disponibilidade e performance.
• 📄 Logging Remoto com Syslog: Todas as operações, desde a conexão Wi-Fi até o progresso da atualização, são enviadas para um servidor Syslog. Isso permite monitorar e depurar o dispositivo remotamente.
• 🛰️ Task de Aviônica Simulado: Como exemplo de aplicação principal, uma tarefa de "aviônica" envia dados de telemetria (altitude e velocidade) para o servidor Syslog a cada 2 segundos.
• 🌐 Configuração de Rede Estática: O dispositivo é configurado com um endereço IP fixo (192.168.1.123) para facilitar o acesso e a automação na rede local.

🛠️ Tecnologias e Ferramentas

Este projeto foi construído com as seguintes tecnologias:

• Hardware: Placa de desenvolvimento genérica ESP32 (esp32dev).
• Framework: Arduino sobre o ESP-IDF.
• Sistema Operacional: FreeRTOS para gerenciamento de tarefas.
• Linguagem: C++.
• Build System: PlatformIO.
• Bibliotecas:
  • WiFi e ArduinoOTA para a conectividade e atualização.
  • Syslog para logging remoto.
• Scripts de Automação: Python 3 para monitoramento de logs.

🚀 Como Começar

Siga os passos abaixo para compilar, enviar o firmware e testar a funcionalidade de OTA.

Pré-requisitos

• Hardware: Uma placa de desenvolvimento baseada no ESP32.
• Software:
  • Visual Studio Code com a extensão PlatformIO IDE.
  • Python 3.8+ para executar o script de monitoramento.
  • Um servidor Syslog (o projeto já inclui um script para isso).

⚙️ Configuração do Ambiente

1. Clone o repositório:

   git clone [email protected]:Epta-space/AvionicsOTA.git
   cd AvionicsOTA

2. Configure suas credenciais de rede: Abra o arquivo src/main.cpp e altere as seguintes variáveis com os dados da sua rede Wi-Fi e do IP da máquina onde o script de log irá rodar:

   // Em src/main.cpp
   const char* WIFI_SSID     = "SUA_REDE_WIFI";
   const char* WIFI_PASSWORD = "SUA_SENHA_WIFI";
   const char* SYSLOG_SERVER = "IP_DA_SUA_MAQUINA"; // Ex: "192.168.1.8"

📦 Compilação e Primeiro Upload

1. Conecte o ESP32 ao seu computador via USB.
2. Abra o projeto no VS Code com PlatformIO.
3. Compile e faça o upload pela primeira vez usando o cabo USB. Você pode fazer isso pela interface do PlatformIO (PlatformIO: Upload) ou pelo terminal:

   pio run --target upload

🛰️ Monitoramento e Atualização OTA

Com o firmware inicial gravado, você pode monitorar o dispositivo e enviar novas atualizações pela rede.

1. Monitore os logs: Em um terminal, execute o servidor Syslog para receber as mensagens de telemetria e status do ESP32:

   python3 scripts/watch_logs.py

   Você deverá ver mensagens de conexão e os dados da "aviônica" chegando a cada 2 segundos.

2. Envie uma atualização OTA: Faça uma alteração no código (por exemplo, mude a frequência de envio de telemetria no vTaskDelay da taskAvionica). Para enviar o novo firmware pela rede, execute o seguinte comando no terminal do PlatformIO:

   pio run --target upload --upload-port 192.168.1.123

   O PlatformIO irá compilar o projeto e enviar o binário diretamente para o IP do ESP32. Acompanhe o progresso da atualização no terminal onde o watch_logs.py está rodando!

📂 Estrutura do Projeto

EPTA_OTA/
├── .pio/            # Arquivos de build do PlatformIO (ignorado)
├── build/           # Arquivos de build do CMake (ignorado)
├── include/         # Headers (se necessário)
├── lib/             # Bibliotecas locais do projeto
├── scripts/         # Scripts de automação
│   └── watch_logs.py# Servidor Syslog para visualizar logs remotamente
├── src/             # Código-fonte principal
│   └── main.cpp     # Lógica principal, setup do Wi-Fi, OTA e tasks
├── .gitignore       # Arquivos e pastas a serem ignorados pelo Git
├── CMakeLists.txt   # Arquivo de configuração do projeto para CMake/ESP-IDF
└── platformio.ini   # Arquivo de configuração do PlatformIO

🤝 Como Contribuir

Contribuições são o que tornam a comunidade de código aberto um lugar incrível para aprender, inspirar e criar. Qualquer contribuição que você fizer será muito apreciada.

1. Faça um Fork do projeto
2. Crie uma Branch para sua feature (git checkout -b feature/AmazingFeature)
3. Faça o Commit de suas alterações (git commit -m 'Add some AmazingFeature')
4. Faça o Push para a Branch (git push origin feature/AmazingFeature)
5. Abra um Pull Request

📦 Observações

Pra que tudo funcione devidamente no seu sistema, possivelmente você terá que liberar as portas que o OTA usa para visualização de logs e deploy do código no seu computador. Para isso, use os seguintes comandos:

sudo ufw allow 3232/tcp
sudo ufw allow 3232/udp
sudo ufw allow 5353/udp
sudo ufw allow from 192.168.1.0/24
sudo ufw default allow outgoing

Por último, rode esse comando: (Troque wlan0 pelo nome real da sua interface, use ip link pra ver)

sudo ufw allow in on wlan0 from 192.168.1.0/24 to any state RELATED,ESTABLISHED

📜 Licença

Distribuído sob a licença MIT. Veja LICENSE para mais informações.