UDP Server SmartBridges

Servidor UDP concurrente y no bloqueante para la recepción y gestión de los parámtros de configuración de sensores en el marco del proyecto SMART-BRIDGES.

Índice

• Información del proyecto
• Financiación
• Licencia
• Dependencias
• Compilación
• Ejecución
• Funcionamiento e información
• Formato de las tramas UDP
  • Request frame
  • Response frame
• Base de datos
  • Esquema
    • Creación
  • Gestión de la base de datos

Información del proyecto

• Título: SMART-BRIDGES
  Monitorización inteligente del estado estructural de puentes ferroviarios de alta velocidad
• Acrónimo: SMART-BRIDGES
• Referencia: PLEC2021-007798
• Entidades participantes:
  • UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA
  • UNIVERSIDAD DE GRANADA
  • INECO

Financiación

“SMART-BRIDGES – Monitorización inteligente del estado estructural de puentes ferroviarios de alta velocidad”
(Ref. PLEC2021-007798)

Proyecto financiado por:

• Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN)
• Agencia Estatal de Investigación (AEI)
• Unión Europea a través de NextGenerationEU / Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia (PRTR)

Convocatoria de proyectos de I+D+I en Líneas Estratégicas 2021 (PLEC2021), procedimiento de concesión de ayudas a proyectos de I+D+i en colaboración público-privada, del Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2017-2020.
(BOE Núm. 98, de 24 de abril de 2021).

Licencia

Consulta el archivo LICENSE para más detalles.

Dependencias

• CMake >= 3.10
• GCC o Clang (soporte C99)
• SQLite3 y su desarrollo (libsqlite3-dev en Debian/Ubuntu)
• Python 3 (opcional, solo para el script de gestión db/databaseManager.py)

Compilación

Desde la raíz del proyecto ejecuta:

cmake -B build
cmake --build build

Esto generará el ejecutable en build/UDPServer.

Ejecución

Ejecuta el servidor UDP con:

./build/UDPServer

El servidor escuchará por defecto en el puerto 24243 (puedes modificarlo en config/udp_config.c).

Ubicación del archivo de la base de datos:
El archivo devices.db debe encontrarse en la ruta especificada en config/udp_config.c (por defecto, ~/database-sensors/devices.db).

• Si usas ~, asegúrate de que corresponde al directorio home del usuario que ejecuta el servidor.
• Si la ruta es absoluta, verifica que el archivo exista en esa ubicación y que el usuario del servidor tenga permisos de lectura y escritura.

Funcionamiento e información

El servidor espera recibir paquetes UDP de sensores, procesa la petición y responde con la configuración correspondiente.

• El formato de los paquetes y la estructura de la respuesta están definidos en el código fuente (include/udp_handler.h, src/udp_handler.c).
• Puedes consultar y modificar la lógica de gestión de sensores en src/db.c y la configuración global en config/udp_config.c.
• La documentación técnica se genera automáticamente con Doxygen en la carpeta docs/html tras compilar.

Para más detalles sobre el protocolo o ejemplos de uso, consulta el código fuente y la documentación generada.

Formato de las tramas UDP

Request frame

Offset	Tamaño	Campo	Descripción
0	31	version	Versión de firmware (string, null-terminated)
32	2	sensorId	ID del sensor (uint16_t)
34	1	statusCode	Código de estado (uint8_t)

Response frame

Offset	Tamaño	Campo	Descripción
0	31	firmwareVersion	Versión de firmware (string, null-terminated)
32	1	frequency	Frecuencia (uint8_t)
33	1	scale	Escala (uint8_t)
34	1	enable	Habilitado (uint8_t)
35	4	thresholdStdv	Umbral (float)
39	8	secs	Timestamp (segundos, uint64_t)
47	8	usecs	Timestamp (microsegundos, uint64_t)

Base de datos

Esquema

A continuación se muestra el diagrama de la tabla sensors:

+-------------------+-------------------+----------+-------------------------------+
|      Campo        |      Tipo         | Clave    |        Descripción            |
+-------------------+-------------------+----------+-------------------------------+
| id                | INTEGER           | PK       | Identificador único           |
| name              | TEXT              |          | Nombre del sensor             |
| firmware_version  | TEXT              |          | Versión del firmware          |
| scale             | INTEGER           |          | Escala configurada            |
| frequency         | INTEGER           |          | Frecuencia de muestreo        |
| threshold_stdv    | REAL              |          | Umbral de desviación estándar |
| enable            | BOOLEAN (0 o 1)   |          | Habilitado (1) o no (0)       |
+-------------------+-------------------+----------+-------------------------------+

Creación

Si necesitas crear la base de datos devices.db desde cero, puedes hacerlo fácilmente usando SQLite3 junto a db/scheme-database.sql

cd db
sqlite3 devices.db < scheme-database.sql

Esto generará el archivo devices.db con la tabla sensors lista para ser utilizada por el servidor y las utilidades de gestión.

• id: Identificador único del sensor.
• name: Nombre del sensor.
• firmware_version: Versión del firmware del sensor.
• scale: Escala configurada para el sensor.
• frequency: Frecuencia de muestreo/configuración.
• threshold_stdv: Umbral de desviación estándar.
• enable: Indica si el sensor está habilitado (1) o no (0).

Gestión de la base de datos

En la carpeta db/ se proporciona el script databaseManager.py para la gestión directa de la base de datos:

• Insertar, borrar, listar y modificar sensores.
• Habilitar/deshabilitar todos los sensores.
• Cambiar la versión de firmware de todos los sensores.

Para usar el gestor desde terminal:

cd db
python3 databaseManager.py

_{Este repositorio corresponde a un módulo/parte del proyecto principal SMART-BRIDGES.}