Manual Arquitetural do Ecossistema Maker & Hardware Lab · Artes do Sul

🛡️ Sentinel Status

  • Status: 🟢 Operacional / Canônico 2026
  • Tier: S+
  • Health: 99% / ROI Potencial: Centralização e documentação técnica completa do ecossistema Maker, integrando prototipagem de hardware, telemetria de sensores, automação residencial com Home Assistant OS, virtualização Proxmox VE, redes mesh ESP-NOW e aceleração de IA na borda.
  • Stack: HTML5, CSS3 (Cyber-Growth Design System), Vanilla JS, PWA (Service Worker + Web Manifest), JSON, ESP32 (ESP-IDF / Arduino / ESPHome), Raspberry Pi (Zero W / Pi 5), M5Stack (Cardputer / Atom Echo / CoreS3), Proxmox VE 8.x, HAOS 13+, Zigbee 3.0 (SLZB-06 / Z2M), NUT (Network UPS Tools), LoRa 915MHz, Tailscale WireGuard.

1. Visão Geral e Filosofia Arquitetural

O Ecossistema Maker Artes do Sul é uma federação de aplicações web progressivas (PWAs) independentes e de alto desempenho, interconectadas pelo Hub Central Maker (maker.artesdosul.com) e pelo componente global Ecosystem Switcher (btnEcosystemSwitcher).

Pilares Fundamentais:

  1. Soberania e Privacidade Local: Todos os nós de telemetria, brokers MQTT, automações e sínteses de voz operam 100% na rede local (Local-First), sem dependência de nuvens proprietárias.
  2. Eficiência Energética (6W a 10W 24/7): O servidor central de automação e homelab é dimensionado sobre Mini PCs Intel x86 (N100/N150) ou nós solares de baixo consumo (60µA deep sleep), garantindo custo elétrico inferior a R$ 5,00/mês e sobrevivência de várias horas em baterias/nobreaks.
  3. Padrão Estético Cyber-Growth: Interfaces ricas com paleta dark profunda, gradientes mesh, tipografia com Google Fonts (Bricolage Grotesque, IBM Plex Sans, JetBrains Mono), micro-animações, modo Kiosk e persistência de bancada em localStorage.
  4. Resiliência Industrial: Esquemas elétricos com proteção de entradas GPIO (divisores de tensão em sensores 5V, isolamento óptico em relés e boias magnéticas de backup contra cavitação).

2. Mapa dos Hubs e PWAs do Ecossistema

graph TD
  MakerHub["🌐 HUB MAKER<br>maker.artesdosul.com<br><i>(Sentinel Command Center)</i>"]
  
  Oficina["🛠️ OFICINA MAKER<br>oficina.artesdosul.com<br><i>(Bancada de Hardware & BOM)</i>"]
  HAOS["🏠 HAOS & PROXMOX<br>haos.artesdosul.com<br><i>(Central de Automação & Homelab)</i>"]
  M5Stack["📟 M5STACK LAB<br>m5stack.artesdosul.com<br><i>(Controladores ESP32 & Grove)</i>"]
  ESPNOW["📡 REDE ESP-NOW<br>espnow.artesdosul.com<br><i>(Mesh P2P Sub-50ms & Solar)</i>"]
  Homelab["⚡ HOMELAB AI 2026<br>homelab.artesdosul.com<br><i>(NPU 40 TOPS & Edge AI)</i>"]
  Embedded["🔬 EMBEDDED 2026<br>embedded.artesdosul.com<br><i>(Matriz SoCs & Power Sim)</i>"]

  MakerHub --> Oficina
  MakerHub --> HAOS
  MakerHub --> M5Stack
  MakerHub --> ESPNOW
  MakerHub --> Homelab
  MakerHub --> Embedded

  Oficina <--> HAOS
  M5Stack <--> HAOS
  ESPNOW <--> HAOS
  HAOS <--> Homelab

3. Detalhamento dos PWAs Canônicos

3.1. 🌐 Hub Central Maker (maker.artesdosul.com)

  • Diretório: d:\artesdosul\artesdosul\maker\
  • Porta Local Padrão: 8769
  • Função: Dashboard Sentinel agregador inspirado em selva.artesdosul.com. Mapeia os 12 nós do ecossistema, calcula a saúde média da frota, gerencia a trilha de exploração do visitante (Checklist) e fornece console de eventos em tempo real.
  • Componentes Principais:
    • Header com métricas: Total de Hubs, Saúde Média (%), Exploração (%).
    • Barra de busca em tempo real com filtro por domínio (Hardware, Automação, LoRa/Mesh, Homelab AI, Displays, Sensores, Benchmarks).
    • Trilha do Maker (Checklist dinâmico com barra de progresso em gradiente).
    • Console do Maker (terminal interativo com logs [SYSTEM], [READY], [USER]).
    • Grid de cards de hubs com badges de Tier S/A, métricas de capacidade e atalhos rápidos.

3.2. 🛠️ Oficina Maker & Hardware Lab (oficina.artesdosul.com)

  • Diretório: d:\artesdosul\artesdosul\oficina\
  • Porta Local Padrão: 8767
  • Função: Bancada interativa de prototipagem, pinagens GPIO/Grove, esquemas elétricos e dimensionamento de campo.
  • Guias de Destaque:
    • Monitor de Cisterna: JSN-SR04T ultrassônico estanque, divisor resistivo 1kΩ/2kΩ para GPIO18 e boia reed magnética.
    • ESP32 CYD 2.8”: Cheap Yellow Display touch com LVGL e ESP-Screen.
    • Cardputer ADV: Terminal de campo com rádio LoRa 915MHz e protocolo ESP-NOW.
    • Raspberry Pi Zero W: Pinagem dos 40 pinos GPIO, barramento I2C, 1-Wire e USB Gadget OTG.
    • Unit AudioPlayer N9301: Módulo serial Grove UART 9600 para feedback por voz.
    • Calculadora de Baterias: Estimador de autonomia em horas/dias para nós operando com 18650 ou powerbanks.

3.3. 🏠 Home Assistant OS & Proxmox Hub (haos.artesdosul.com)

  • Diretório: d:\artesdosul\artesdosul\haos\
  • Porta Local Padrão: 8768
  • Função: Central de implantação da infraestrutura residencial no Mini PC Intel N100 (6W).
  • Guias de Destaque:
    • guia-proxmox-haos.html: Instalação bare-metal do Proxmox VE 8, scripts de tuning de 6W, criação de VM HAOS com UEFI OVMF, q35 e disco VirtIO SCSI.
    • guia-zigbee2mqtt.html: Coordenador SLZB-06 Ethernet PoE (tcp://192.168.1.210:8888) vs Sonoff Dongle-E, canal Zigbee 25 livre de sobreposição Wi-Fi e broker Mosquitto.
    • guia-esphome-integracao.html: ESPHome Native API criptografada (Noise Protocol), nós de cisterna e painéis LVGL.
    • benchmark-hardware-haos.html: Matriz técnica de decisão N100 vs RPi 5 vs Thin Clients x86.
    • guia-automacoes-nobreak.html: Integração USB via NUT, automações de alívio de cargas e shutdown gracioso em baterias críticas.

3.4. 📡 Rede ESP-NOW Cisterna (espnow.artesdosul.com)

  • Diretório: d:\artesdosul\artesdosul\espnow\
  • Função: Rede sem fio ponto a ponto (P2P) de longo alcance sem necessidade de roteador Wi-Fi.
  • Características:
    • Criptografia nativa AES-128 no payload.
    • Latência de disparo inferior a 50ms.
    • Nós perimetrais com deep sleep de 60µA e recarga por mini painel solar CN3065.
    • Gateway receptor dedicado que converte pacotes ESP-NOW em tópicos MQTT para o Home Assistant.

3.5. 📟 M5Stack Device Lab (m5stack.artesdosul.com)

  • Diretório: d:\artesdosul\artesdosul\m5stack\
  • Função: Catálogo modular de controladores da família ESP32-S3 e sensores Grove Port A.
  • Recursos:
    • M5Stack Cardputer ADV com teclado matricial de 56 teclas e display IPS 1.14”.
    • M5Stack Atom Echo para satélite de voz 100% local no Home Assistant (Whisper/Piper).
    • Módulos Unit I2C (BME280 clima, sensor de ângulo, relés de potência).

3.6. ⚡ Homelab & Edge AI 2026 (homelab.artesdosul.com)

  • Diretório: d:\artesdosul\artesdosul\homelab\
  • Função: Arquitetura de computação de borda de 4 camadas.
  • Especificações:
    • Camada NPU 40 TOPS (acelerador Hailo-10H M.2) para execução de Small Language Models (SLMs) e visão computacional local.
    • Armazenamento resiliente com ZFS RAID-Z.
    • Alimentação secundária apoiada em baterias LiFePO4 com carregamento solar MPPT.

3.7. 🔬 Guia Embarcados & IoT 2026 (embedded.artesdosul.com)

  • Diretório: d:\artesdosul\artesdosul\embedded\
  • Função: Matriz comparativa de microcontroladores e SoCs modernos (ESP32-S3, Raspberry Pi RP2350, RISC-V Milk-V Duo, STM32, Allwinner).
  • Utilitários: Simulador de consumo dinâmico e comparador de barramentos de memória (PSRAM Octal, QSPI Flash, DMA).

4. O Componente Global btnEcosystemSwitcher

Para garantir navegação contínua entre as bancadas, o componente modal standalone js/ecosystem-switcher.js é carregado em cada PWA:

<!-- Botão no Topbar de cada PWA -->
<button type="button" class="eco-btn-trigger" id="btnEcosystemSwitcher" title="Alternar entre os PWAs do Ecossistema Maker">
  <span class="eco-icon">⬡</span>
  <span>Ecossistema</span>
  <span class="eco-arrow">▾</span>
</button>

Comportamento do Switcher:

  1. Detecta automaticamente em qual subdomínio ou diretório o usuário está (getCurrentAppId()).
  2. Adiciona a badge visual “Você está aqui” no card do PWA ativo.
  3. Oferece salto rápido com 1 clique para qualquer uma das outras 5 bancadas.
  4. Suporta atalhos de teclado (Esc para fechar) e bloqueio de scroll de fundo (overflow: hidden).

5. Matriz de Execução Local e Portas

PWA / Aplicação Comando de Execução Rápida Porta Padrão
🌐 Maker Hub npx --yes serve maker ou python -m http.server 8769 --directory maker 8769
🛠️ Oficina Maker npx --yes serve oficina ou python -m http.server 8767 --directory oficina 8767
🏠 HAOS Lab npx --yes serve haos ou python -m http.server 8768 --directory haos 8768
📡 Rede ESP-NOW npx --yes serve espnow ou python -m http.server 8770 --directory espnow 8770
📟 M5Stack Lab npx --yes serve m5stack ou python -m http.server 8771 --directory m5stack 8771
⚡ Homelab AI npx --yes serve homelab ou python -m http.server 8772 --directory homelab 8772
🔬 Embedded 2026 npx --yes serve embedded ou python -m http.server 8773 --directory embedded 8773

6. Estrutura de Arquivos e Recursos no Repositório

d:\artesdosul\artesdosul\
├── maker\                     # Hub Central Maker (maker.artesdosul.com)
│   ├── index.html             # Sentinel Dashboard & Trilha Maker
│   ├── css\index.css          # Design System Cyber-Growth
│   ├── js\app.js              # Controlador com busca, terminal e checklist
│   ├── data\hubs.json         # Base canônica dos 12 hubs
│   ├── assets\hero-maker.jpg  # Hero em 16:9
│   ├── manifest.json & sw.js  # PWA offline
│   └── README.md              # Documentação Sentinel
│
├── haos\                      # Home Assistant OS & Proxmox Hub (haos.artesdosul.com)
│   ├── index.html             # Dashboard HAOS & Calculadora 24/7
│   ├── guia-proxmox-haos.html # Guia Proxmox VE 8 & KVM
│   ├── guia-zigbee2mqtt.html  # Guia SLZB-06 Ethernet & Z2M
│   ├── guia-esphome-integracao.html # Guia Maker ESPHome
│   ├── benchmark-hardware-haos.html # Benchmark N100 vs RPi
│   ├── guia-automacoes-nobreak.html # Nobreak NUT & Sobrevivência
│   ├── data\haos_guides.json  # Catálogo de 10 módulos
│   └── assets\                # 5 Heros cinematográficos 16:9
│
├── oficina\                   # Oficina Maker & Hardware Lab (oficina.artesdosul.com)
├── espnow\                    # Rede ESP-NOW Cisterna (espnow.artesdosul.com)
├── m5stack\                   # M5Stack Device Lab (m5stack.artesdosul.com)
├── homelab\                   # Homelab AI 2026 (homelab.artesdosul.com)
├── embedded\                  # Guia Embarcados 2026 (embedded.artesdosul.com)
└── ECOSSISTEMA_MAKER_MANUAL.md # Este manual arquitetural completo