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CO_OP_TRANSLATOR_METADATA:
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{
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"original_hash": "52b4de6144b2efdced7797a5339d6035",
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}
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# Computador de placa única virtual
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Em vez de comprar um dispositivo IoT, juntamente com sensores e atuadores, pode usar o seu computador para simular hardware IoT. O [projeto CounterFit](https://github.com/CounterFit-IoT/CounterFit) permite executar uma aplicação localmente que simula hardware IoT, como sensores e atuadores, e aceder a esses sensores e atuadores a partir de código Python local, escrito da mesma forma que escreveria num Raspberry Pi utilizando hardware físico.
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## Configuração
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Para usar o CounterFit, precisará de instalar algum software gratuito no seu computador.
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### Tarefa
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Instale o software necessário.
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1. Instale o Python. Consulte a [página de downloads do Python](https://www.python.org/downloads/) para obter instruções sobre como instalar a versão mais recente do Python.
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1. Instale o Visual Studio Code (VS Code). Este será o editor que usará para escrever o código do seu dispositivo virtual em Python. Consulte a [documentação do VS Code](https://code.visualstudio.com?WT.mc_id=academic-17441-jabenn) para obter instruções sobre como instalar o VS Code.
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> 💁 Está livre para usar qualquer IDE ou editor de Python para estas lições, caso tenha uma ferramenta preferida, mas as instruções das lições serão baseadas no uso do VS Code.
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1. Instale a extensão Pylance para o VS Code. Esta é uma extensão para o VS Code que fornece suporte à linguagem Python. Consulte a [documentação da extensão Pylance](https://marketplace.visualstudio.com/items?WT.mc_id=academic-17441-jabenn&itemName=ms-python.vscode-pylance) para obter instruções sobre como instalar esta extensão no VS Code.
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As instruções para instalar e configurar a aplicação CounterFit serão fornecidas no momento relevante nas instruções do exercício, pois a instalação é feita por projeto.
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## Hello World
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É tradicional, ao começar com uma nova linguagem de programação ou tecnologia, criar uma aplicação 'Hello World' - uma pequena aplicação que exibe algo como o texto `"Hello World"` para mostrar que todas as ferramentas estão configuradas corretamente.
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A aplicação Hello World para o hardware IoT virtual garantirá que tem o Python e o Visual Studio Code instalados corretamente. Também se conectará ao CounterFit para os sensores e atuadores IoT virtuais. Não usará nenhum hardware, apenas se conectará para provar que tudo está a funcionar.
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Esta aplicação estará numa pasta chamada `nightlight`, e será reutilizada com código diferente em partes posteriores deste exercício para construir a aplicação de luz noturna.
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### Configurar um ambiente virtual Python
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Uma das funcionalidades poderosas do Python é a capacidade de instalar [pacotes Pip](https://pypi.org) - pacotes de código escritos por outras pessoas e publicados na Internet. Pode instalar um pacote Pip no seu computador com um único comando e, em seguida, usar esse pacote no seu código. Usará o Pip para instalar um pacote que permite comunicar com o CounterFit.
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Por padrão, quando instala um pacote, ele fica disponível em todo o computador, o que pode levar a problemas com versões de pacotes - como uma aplicação depender de uma versão de um pacote que deixa de funcionar quando instala uma nova versão para outra aplicação. Para contornar este problema, pode usar um [ambiente virtual Python](https://docs.python.org/3/library/venv.html), essencialmente uma cópia do Python numa pasta dedicada, e quando instala pacotes Pip, eles são instalados apenas nessa pasta.
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> 💁 Se estiver a usar um Raspberry Pi, não configurou um ambiente virtual nesse dispositivo para gerir pacotes Pip, em vez disso, está a usar pacotes globais, pois os pacotes Grove são instalados globalmente pelo script de instalação.
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#### Tarefa - configurar um ambiente virtual Python
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Configure um ambiente virtual Python e instale os pacotes Pip para o CounterFit.
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1. No seu terminal ou linha de comandos, execute o seguinte num local à sua escolha para criar e navegar para um novo diretório:
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```sh
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mkdir nightlight
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cd nightlight
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```
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1. Agora execute o seguinte para criar um ambiente virtual na pasta `.venv`:
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```sh
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python3 -m venv .venv
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```
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> 💁 Precisa de chamar explicitamente `python3` para criar o ambiente virtual, caso tenha o Python 2 instalado além do Python 3 (a versão mais recente). Se tiver o Python 2 instalado, chamar `python` usará o Python 2 em vez do Python 3.
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1. Ative o ambiente virtual:
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* No Windows:
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* Se estiver a usar o Command Prompt ou o Command Prompt através do Windows Terminal, execute:
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```cmd
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.venv\Scripts\activate.bat
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```
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* Se estiver a usar o PowerShell, execute:
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```powershell
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.\.venv\Scripts\Activate.ps1
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```
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> Se receber um erro sobre a execução de scripts estar desativada neste sistema, precisará de ativar a execução de scripts definindo uma política de execução apropriada. Pode fazer isso ao iniciar o PowerShell como administrador e, em seguida, executar o seguinte comando:
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```powershell
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Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy Unrestricted
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```
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Insira `Y` quando solicitado a confirmar. Depois, reinicie o PowerShell e tente novamente.
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Pode redefinir esta política de execução mais tarde, se necessário. Pode ler mais sobre isso na [página de Políticas de Execução na documentação da Microsoft](https://docs.microsoft.com/powershell/module/microsoft.powershell.core/about/about_execution_policies?WT.mc_id=academic-17441-jabenn).
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* No macOS ou Linux, execute:
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```cmd
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source ./.venv/bin/activate
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```
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> 💁 Estes comandos devem ser executados a partir do mesmo local onde executou o comando para criar o ambiente virtual. Nunca precisará de navegar para dentro da pasta `.venv`, deve sempre executar o comando de ativação e quaisquer comandos para instalar pacotes ou executar código a partir da pasta onde estava quando criou o ambiente virtual.
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1. Uma vez ativado o ambiente virtual, o comando padrão `python` executará a versão do Python usada para criar o ambiente virtual. Execute o seguinte para obter a versão:
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```sh
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python --version
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```
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O resultado deve conter o seguinte:
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```output
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(.venv) ➜ nightlight python --version
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Python 3.9.1
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```
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> 💁 A sua versão do Python pode ser diferente - desde que seja a versão 3.6 ou superior, está tudo bem. Caso contrário, elimine esta pasta, instale uma versão mais recente do Python e tente novamente.
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1. Execute os seguintes comandos para instalar os pacotes Pip para o CounterFit. Estes pacotes incluem a aplicação principal do CounterFit, bem como shims para hardware Grove. Estes shims permitem escrever código como se estivesse a programar com sensores e atuadores físicos do ecossistema Grove, mas conectados a dispositivos IoT virtuais.
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```sh
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pip install CounterFit
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pip install counterfit-connection
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pip install counterfit-shims-grove
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```
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Estes pacotes Pip serão instalados apenas no ambiente virtual e não estarão disponíveis fora dele.
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### Escrever o código
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Depois de o ambiente virtual Python estar pronto, pode escrever o código para a aplicação 'Hello World'.
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#### Tarefa - escrever o código
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Crie uma aplicação Python para imprimir `"Hello World"` no terminal.
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1. No seu terminal ou linha de comandos, execute o seguinte dentro do ambiente virtual para criar um ficheiro Python chamado `app.py`:
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* No Windows, execute:
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```cmd
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type nul > app.py
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```
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* No macOS ou Linux, execute:
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```cmd
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touch app.py
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```
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1. Abra a pasta atual no VS Code:
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```sh
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code .
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```
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> 💁 Se o seu terminal retornar `command not found` no macOS, significa que o VS Code não foi adicionado ao seu PATH. Pode adicionar o VS Code ao PATH seguindo as instruções na [secção de Lançamento a partir da linha de comandos na documentação do VS Code](https://code.visualstudio.com/docs/setup/mac?WT.mc_id=academic-17441-jabenn#_launching-from-the-command-line) e executar o comando novamente. O VS Code é adicionado ao PATH por padrão no Windows e Linux.
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1. Quando o VS Code for iniciado, ativará o ambiente virtual Python. O ambiente virtual selecionado aparecerá na barra de estado inferior:
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1. Se o Terminal do VS Code já estiver em execução quando o VS Code for iniciado, ele não terá o ambiente virtual ativado. A forma mais fácil de resolver isso é encerrar o terminal usando o botão **Kill the active terminal instance**:
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Pode verificar se o terminal tem o ambiente virtual ativado, pois o nome do ambiente virtual será um prefixo no prompt do terminal. Por exemplo, pode ser:
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```sh
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(.venv) ➜ nightlight
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```
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Se não tiver `.venv` como prefixo no prompt, o ambiente virtual não está ativo no terminal.
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1. Inicie um novo Terminal do VS Code selecionando *Terminal -> New Terminal*, ou pressionando `` CTRL+` ``. O novo terminal carregará o ambiente virtual, e a chamada para ativá-lo aparecerá no terminal. O prompt também terá o nome do ambiente virtual (`.venv`):
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```output
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➜ nightlight source .venv/bin/activate
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(.venv) ➜ nightlight
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```
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1. Abra o ficheiro `app.py` no explorador do VS Code e adicione o seguinte código:
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```python
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print('Hello World!')
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```
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A função `print` imprime no terminal o que for passado para ela.
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1. No terminal do VS Code, execute o seguinte para executar a sua aplicação Python:
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```sh
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python app.py
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```
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O seguinte será exibido no terminal:
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```output
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(.venv) ➜ nightlight python app.py
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Hello World!
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```
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😀 O seu programa 'Hello World' foi um sucesso!
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### Conectar o 'hardware'
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Como um segundo passo do 'Hello World', irá executar a aplicação CounterFit e conectar o seu código a ela. Este é o equivalente virtual a ligar algum hardware IoT a um kit de desenvolvimento.
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#### Tarefa - conectar o 'hardware'
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1. No terminal do VS Code, inicie a aplicação CounterFit com o seguinte comando:
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```sh
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counterfit
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```
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A aplicação começará a ser executada e abrirá no seu navegador:
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Será marcada como *Disconnected*, com o LED no canto superior direito desligado.
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1. Adicione o seguinte código ao início do ficheiro `app.py`:
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```python
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from counterfit_connection import CounterFitConnection
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CounterFitConnection.init('127.0.0.1', 5000)
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```
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Este código importa a classe `CounterFitConnection` do módulo `counterfit_connection`, que vem do pacote Pip `counterfit-connection` que instalou anteriormente. Em seguida, inicializa uma conexão com a aplicação CounterFit em execução no `127.0.0.1`, que é um endereço IP que pode sempre usar para aceder ao seu computador local (frequentemente referido como *localhost*), na porta 5000.
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> 💁 Se tiver outras aplicações a usar a porta 5000, pode alterar isso atualizando a porta no código e executando o CounterFit usando `CounterFit --port <port_number>`, substituindo `<port_number>` pela porta que deseja usar.
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1. Precisará de iniciar um novo terminal no VS Code selecionando o botão **Create a new integrated terminal**. Isto porque a aplicação CounterFit está a ser executada no terminal atual.
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1. Neste novo terminal, execute o ficheiro `app.py` como antes. O estado do CounterFit mudará para **Connected** e o LED acenderá.
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> 💁 Pode encontrar este código na pasta [code/virtual-device](../../../../../1-getting-started/lessons/1-introduction-to-iot/code/virtual-device).
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😀 A sua conexão com o hardware foi um sucesso!
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**Aviso Legal**:
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