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usemohi/mohAI-Lite-Co

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mohAI Lite Co

Backend central do sistema mohAI: orquestra Eco Pontos, Drones autônomos e Caminhão de IA para coleta inteligente de resíduos urbanos.

Visão geral

O mohAI é um sistema de gerenciamento autônomo de resíduos sólidos. Sensores em Eco Pontos monitoram o nível de lixo em tempo real. Quando o nível atinge um limiar configurável, um Drone é acionado automaticamente para coletar e levar o lixo à Estação Central mais próxima. Quando as estações acumulam carga suficiente, um Caminhão de IA planeja a rota otimizada para coletar tudo e levar ao destino final.

Fluxo do sistema

Pessoa joga lixo no Eco Ponto
  └─► sensor reporta nível via PATCH /eco-pontos/:id/nivel

        Se nível ≥ limiar (padrão: 70%)
          └─► drone da base é acionado automaticamente
                └─► voa para a Estação Central mais próxima com capacidade

        PUT /drones/:id/entregar
          └─► carga é transferida para a Estação Central
          └─► Eco Ponto é zerado
          └─► drone entra no status "retornando"

        PUT /drones/:id/retornar
          └─► drone volta à base do Eco Ponto (recarregando)

        Estação Central acumula lixo de vários drones ao longo do tempo

        POST /caminhoes/:id/planejar-rota
          └─► IA calcula rota otimizada (algoritmo nearest-neighbor + Haversine)
          └─► visita apenas estações com carga ≥ limiar mínimo configurável

        PUT /caminhoes/:id/coletar/:estacaoId  (por estação)
          └─► lixo é transferido para o caminhão

        PUT /caminhoes/:id/descarregar
          └─► carga descartada no lixão, caminhão fica livre para nova rota

Stack técnica

Camada Tecnologia
Runtime Node.js
Linguagem TypeScript 5.5
Framework HTTP Express 4
Validação Zod 3
IDs UUID v4
Geolocalização Fórmula de Haversine (implementação própria)
Persistência JSON em disco (substituível por PostgreSQL/MongoDB)
Dev tsx watch (hot-reload sem build)

Estrutura do projeto

mohai-ts/
├── src/
│   ├── domain/
│   │   ├── types.ts          ← interfaces de todas as entidades (EcoPonto, Drone, EstacaoCentral, Caminhao, Missão)
│   │   └── schemas.ts        ← schemas Zod para validação de request bodies
│   ├── repositories/
│   │   ├── repositorio.ts    ← repositório genérico com persistência JSON (CRUD: salvar, obter, atualizar, listar)
│   │   └── db.ts             ← instâncias de todos os repositórios (singleton)
│   ├── services/
│   │   ├── ecoPontoService.ts      ← CRUD + lógica de nível + acionamento automático de drone
│   │   ├── droneService.ts         ← CRUD + telemetria + ciclo de vida da missão
│   │   ├── estacaoCentralService.ts ← CRUD + consulta de estações prioritárias
│   │   └── caminhaoService.ts      ← CRUD + planejamento de rota (nearest-neighbor) + coleta + descarte
│   ├── routes/
│   │   ├── ecoPontos.ts
│   │   ├── drones.ts
│   │   ├── estacoesCentralis.ts
│   │   ├── caminhao.ts
│   │   └── missoes.ts
│   ├── utils/
│   │   └── geo.ts            ← distanciaKm() via fórmula de Haversine
│   ├── tests/
│   │   └── fluxo.test.ts     ← 18 testes de integração end-to-end (direto nos services, sem HTTP)
│   ├── app.ts                ← Express app com rotas e error handler global
│   └── server.ts             ← ponto de entrada, sobe na porta 3000
└── data/                     ← arquivos JSON gerados em runtime (gitignored)

Entidades e estados

EcoPonto

Ponto de coleta público com sensor de nível.

Campo Tipo Descrição
id string Identificador único
nome string Nome do ponto
latitude / longitude number Coordenadas GPS
nivelLixo number Percentual de lixo acumulado (0–100%)
limiarAcionamento number Percentual que aciona o drone (padrão: 70%)
dronesNaBase string[] IDs dos drones alocados a este ponto

Drone

Veículo aéreo autônomo responsável pela coleta nos Eco Pontos.

Status Descrição
carregando Na base do Eco Ponto, recarregando bateria
em_missao Voando com carga (Eco Ponto → Estação Central)
retornando Voltando vazio para a base
manutencao Indisponível para missões
bateria_critica Abaixo de 15% — não pode voar

Drones com bateria abaixo de 30% não são acionados para novas missões. Abaixo de 15% entram automaticamente em bateria_critica ao receber telemetria.

Estação Central

Ponto intermediário de acúmulo de lixo recebido dos drones.

Campo Tipo Descrição
cargaAcumuladaKg number Lixo recebido dos drones (kg)
capacidadeMaxKg number Capacidade máxima (kg)

Caminhão de IA

Status Descrição
parado Aguardando rota
em_rota Executando rota planejada
coletando Realizando coleta em uma estação
descarregando Descartando no lixão

Algoritmo de rota: nearest-neighbor — partindo da posição atual do caminhão, visita sempre a estação com capacidade disponível mais próxima ainda não visitada. Estações excluídas se a coleta ultrapassaria a capacidade do caminhão.

Instalação

# Clonar e instalar dependências
git clone https://github.com/usemohi/mohAI-Lite-Co
cd mohai-ts
npm install

# Desenvolvimento com hot-reload
npm run dev

# Build de produção
npm run build
npm start

# Testes de integração (18 casos)
npm test

O servidor sobe em http://localhost:3000.

Endpoints

Eco Pontos

Método Rota Descrição
GET /eco-pontos Lista todos os Eco Pontos
POST /eco-pontos Cria um Eco Ponto
GET /eco-pontos/:id Obtém um Eco Ponto por ID
PATCH /eco-pontos/:id/nivel Sensor reporta nível — aciona drone automaticamente se ≥ limiar

Drones

Método Rota Descrição
GET /drones Lista todos os drones
POST /drones Cadastra um drone (vincula a um Eco Ponto base)
GET /drones/:id Obtém um drone por ID
PATCH /drones/:id/telemetria Firmware reporta GPS e bateria (atualiza status se bateria crítica)
PUT /drones/:id/entregar Drone entregou carga na Estação Central — zera Eco Ponto
PUT /drones/:id/retornar Drone voltou à base — status muda para carregando

Estações Centrais

Método Rota Descrição
GET /estacoes-centrais Lista todas as estações
POST /estacoes-centrais Cadastra uma estação
GET /estacoes-centrais/:id Obtém uma estação por ID
GET /estacoes-centrais/prioritarias?minimo=20 Estações com carga ≥ X% da capacidade

Caminhão de IA

Método Rota Descrição
GET /caminhoes Lista todos os caminhões
POST /caminhoes Cadastra um caminhão
GET /caminhoes/:id Obtém um caminhão por ID
POST /caminhoes/:id/planejar-rota IA planeja rota otimizada (nearest-neighbor + Haversine)
PUT /caminhoes/:id/coletar/:estacaoId Coleta na estação e atualiza missão ativa
PUT /caminhoes/:id/descarregar Descarta no lixão e conclui a missão

Missões (histórico)

Método Rota Descrição
GET /missoes/drone Histórico completo de missões dos drones
GET /missoes/caminhao Histórico completo de missões do caminhão

Exemplos de uso (curl)

Configuração inicial

# 1. Criar um Eco Ponto
curl -X POST http://localhost:3000/eco-pontos \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"id":"ep-1","nome":"Centro","latitude":-23.55,"longitude":-46.63,"nivelLixo":0,"limiarAcionamento":70}'

# 2. Criar uma Estação Central
curl -X POST http://localhost:3000/estacoes-centrais \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"id":"ec-1","nome":"Estação Norte","latitude":-23.54,"longitude":-46.62,"capacidadeMaxKg":500}'

# 3. Cadastrar um drone vinculado ao Eco Ponto
curl -X POST http://localhost:3000/drones \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"id":"d-1","ecoPontoBaseId":"ep-1","latitude":-23.55,"longitude":-46.63,"bateriaPercentual":100,"capacidadeMaxKg":20}'

# 4. Cadastrar um caminhão
curl -X POST http://localhost:3000/caminhoes \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"id":"cam-1","placa":"ABC-1234","latitude":-23.56,"longitude":-46.64,"capacidadeMaxKg":2000}'

Ciclo de coleta dos drones

# Sensor reporta nível 80% → drone é acionado automaticamente
curl -X PATCH http://localhost:3000/eco-pontos/ep-1/nivel \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"nivelLixo":80}'

# Drone chegou na Estação Central e entregou a carga
curl -X PUT http://localhost:3000/drones/d-1/entregar

# Drone voltou à base e está recarregando
curl -X PUT http://localhost:3000/drones/d-1/retornar

Ciclo do caminhão de IA

# IA planeja rota otimizada (visita estações com carga ≥ 20% por padrão)
curl -X POST http://localhost:3000/caminhoes/cam-1/planejar-rota

# Coleta na estação
curl -X PUT http://localhost:3000/caminhoes/cam-1/coletar/ec-1

# Descarta no lixão e libera o caminhão
curl -X PUT http://localhost:3000/caminhoes/cam-1/descarregar

Telemetria do drone (firmware)

# Firmware reporta posição GPS e bateria
curl -X PATCH http://localhost:3000/drones/d-1/telemetria \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"latitude":-23.545,"longitude":-46.625,"bateriaPercentual":72}'

Persistência

Os dados ficam em ./data/*.json, gerados automaticamente em runtime. A pasta é ignorada pelo Git (.gitignore).

Para produção, substitua src/repositories/repositorio.ts por uma implementação com PostgreSQL ou MongoDB — os services e rotas não mudam, pois dependem apenas da interface do repositório genérico.

Testes

O arquivo src/tests/fluxo.test.ts contém 18 testes de integração que cobrem o ciclo completo do sistema, chamando os services diretamente (sem overhead de HTTP):

  • Criação de entidades com validação de duplicatas
  • Acionamento automático de drone ao atingir limiar
  • Bloqueio de drones com bateria crítica
  • Prevenção de missão dupla no mesmo Eco Ponto
  • Ciclo completo drone: coleta → entrega → retorno
  • Planejamento de rota do caminhão com nearest-neighbor
  • Coleta sequencial em múltiplas estações
  • Descarte e conclusão de missão
npm test

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