Aplicação de Conceitos de Linha de Produção de Software no Desenvolvimento de Firmware para Dispositivos IoT

Abstract

A convergência de automação, conectividade e análise de dados consolidada pela Indústria 4.0 exige soluções flexíveis para integrar sensores e atuadores em ambientes industriais heterogêneos. Este trabalho apresenta uma ferramenta de geração automática de firmware que sistematiza esse processo, oferecendo uma interface gráfica para seleção de casos de uso, configuração de periféricos e definição de parâmetros operacionais. As escolhas do usuário são convertidas em artefatos JSON e alimentam um pipeline baseado em templates Jinja2, responsável por produzir código em C alinhado às combinações selecionadas. Validada em STM32, a arquitetura proposta permanece independente do hardware e, portanto, portável para diversas plataformas embarcadas. Os cenários contemplados incluem monitoramento ambiental com DHT11, aquisição inercial com GY-521 e leitura analógica de potenciômetros, associados a saídas por LCD, I²C, UART e GPIO digital, evidenciando a capacidade do gerador de abranger diferentes linhas de produtos embarcados sem demandar ajustes manuais extensivos.

The convergence of automation, connectivity, and data analytics ushered in by Industry 4.0 demands flexible solutions to integrate sensors and actuators in heterogeneous industrial environments. This work presents an automatic firmware generation tool that systematizes this process, providing a graphical interface for use-case selection, peripheral configuration, and definition of operational parameters. User choices are converted into JSON artifacts and fed to a Jinja2 template–based pipeline, which produces C code aligned with the selected combinations. Validated on STM32, the proposed architecture remains hardware-independent and is therefore portable across diverse embedded platforms. The evaluated scenarios include environmental monitoring with DHT11, inertial acquisition with GY-521, and analog potentiometer reading, paired with outputs via I²C, LCD, UART, and digital GPIO—demonstrating the generator’s ability to span multiple embedded product lines without extensive manual adjustments.