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AI Agents · Aula

Resposta automatizada a eventos de sensores

Se temperatura > limite → alerta → acionamento: ciclos de controle de IoT orientados por agentes.

Resposta automatizada a eventos de sensores é uma aula grátis de AI Agents no CoddyKit. Esta é a aula 3 de 4. Você pode ler a aula completa abaixo gratuitamente — depois pratica ao vivo no navegador com um editor de código integrado e um tutor de IA 24/7. Faz parte do caminho de aprendizado de AI Agents, e seu progresso é sincronizado entre a web e o app CoddyKit. O curso de AI Agents inclui 4 aulas no total.

Respostas Automatizadas de Agentes Orientadas por Eventos

Quando um sensor ultrapassa um limiar, o agente deve responder automaticamente, sem intervenção humana. Os principais desafios são decidir qual ação tomar, garantir que o mesmo evento não acione ações duplicadas e respeitar um período de espera para que o agente não sobrecarregue os atuadores com comandos.

Definindo Políticas de Ação

Uma política de ação associa condições dos sensores às respostas do agente. Defina as políticas de forma declarativa para que sejam fáceis de ler e modificar sem alterar o código da lógica. Cada política tem uma condição, uma prioridade e uma ou mais ações.

ACTION_POLICIES = [
    {
        'name': 'HIGH_TEMP_ALERT',
        'topic': 'sensors/temperature',
        'condition': lambda v: v > 38,
        'priority': 'critical',
        'actions': ['TURN_ON_COOLING', 'ALERT_MAINTENANCE', 'LOG_EVENT']
    },
    {
        'name': 'HIGH_TEMP_WARNING',
        'topic': 'sensors/temperature',
        'condition': lambda v: 35 < v <= 38,
        'priority': 'warning',
        'actions': ['ALERT_MAINTENANCE', 'LOG_EVENT']
    },
    {
        'name': 'LOW_HUMIDITY',
        'topic': 'sensors/humidity',
        'condition': lambda v: v < 30,
        'priority': 'warning',
        'actions': ['TURN_ON_HUMIDIFIER', 'LOG_EVENT']
    }
]

def match_policies(topic: str, value: float) -> list:
    return [
        p for p in ACTION_POLICIES
        if p['topic'] == topic and p['condition'](value)
    ]

if __name__ == '__main__':
    matches = match_policies('sensors/temperature', 39)
    print('Matched policies for temperature=39:')
    for p in matches:
        print(f"  {p['name']} ({p['priority']}): {p['actions']}")

Fila de Ações

Uma fila de ações separa a detecção de eventos da execução das ações. Os eventos são inseridos na fila; um processador os retira e executa. Isso evita bloquear o ciclo de recebimento do MQTT e permite novas tentativas caso uma ação falhe.

import queue
import threading
from datetime import datetime

action_queue: queue.Queue = queue.Queue(maxsize=500)

def enqueue_action(action_name: str, context: dict, priority: str = 'normal'):
    item = {
        'action': action_name,
        'context': context,
        'priority': priority,
        'enqueued_at': datetime.utcnow().isoformat()
    }
    try:
        action_queue.put_nowait(item)
        print(f'Enqueued: {action_name}')
    except queue.Full:
        print(f'WARNING: Action queue full, dropping {action_name}')

def action_worker(executor_fn):
    """Run in a background thread, executing actions from the queue."""
    while True:
        item = action_queue.get()
        try:
            executor_fn(item['action'], item['context'])
        except Exception as e:
            print(f'Action failed: {item["action"]} — {e}')
        finally:
            action_queue.task_done()

# Start worker thread:
# worker_thread = threading.Thread(target=action_worker, args=(execute_action,), daemon=True)
# worker_thread.start()

if __name__ == '__main__':
    enqueue_action('TURN_ON_COOLING', {'zone': 'server-room'}, priority='critical')
    enqueue_action('LOG_EVENT', {'msg': 'temperature nominal'})
    print('Queue size:', action_queue.qsize())

Eliminação de Duplicatas de Eventos

Sem a eliminação de duplicatas, uma temperatura que permanece acima de 38 °C durante 10 minutos, com 1 leitura por segundo, gera 600 eventos idênticos. A eliminação de duplicatas garante que a mesma combinação de (tópico, condição, ação) seja acionada apenas uma vez por evento, reiniciando quando a condição é normalizada.

class EventDeduplicator:
    def __init__(self):
        # active_events: (topic, policy_name) -> event_start_time
        self._active: dict = {}

    def is_new_event(self, topic: str, policy_name: str) -> bool:
        key = (topic, policy_name)
        return key not in self._active

    def mark_active(self, topic: str, policy_name: str):
        self._active[(topic, policy_name)] = datetime.utcnow()

    def clear_event(self, topic: str, policy_name: str):
        key = (topic, policy_name)
        if key in self._active:
            duration = (datetime.utcnow() - self._active.pop(key)).seconds
            print(f'Event cleared: {policy_name} (lasted {duration}s)')

    def clear_topic_if_normal(
        self, topic: str, value: float, normal_fn
    ):
        if normal_fn(value):
            keys = [k for k in self._active if k[0] == topic]
            for k in keys:
                self.clear_event(k[0], k[1])

dedup = EventDeduplicator()
dedup.mark_active('sensors/temperature', 'HIGH_TEMP_ALERT')
print('New event?', dedup.is_new_event('sensors/temperature', 'HIGH_TEMP_ALERT'))

Período de Espera

Mesmo depois que um evento é normalizado e acionado novamente, um período de espera evita novos acionamentos em rápida sucessão. Combine a eliminação de duplicatas (acionar uma vez enquanto a condição persistir) com o período de espera (aguardar N minutos depois que a condição for normalizada antes de permitir que o mesmo alerta seja acionado novamente).

from datetime import datetime, timedelta

class CoolDownManager:
    def __init__(self, cool_down_minutes: int = 15):
        self.cool_down = timedelta(minutes=cool_down_minutes)
        self._cleared_at: dict = {}  # (topic, policy) -> cleared_datetime

    def is_in_cool_down(self, topic: str, policy_name: str) -> bool:
        key = (topic, policy_name)
        cleared_at = self._cleared_at.get(key)
        if cleared_at is None:
            return False
        return datetime.utcnow() - cleared_at < self.cool_down

    def record_clear(self, topic: str, policy_name: str):
        self._cleared_at[(topic, policy_name)] = datetime.utcnow()

    def time_remaining(self, topic: str, policy_name: str) -> int:
        key = (topic, policy_name)
        cleared_at = self._cleared_at.get(key)
        if cleared_at is None:
            return 0
        elapsed = datetime.utcnow() - cleared_at
        remaining = self.cool_down - elapsed
        return max(0, int(remaining.total_seconds()))

cooldown = CoolDownManager(cool_down_minutes=15)
cooldown.record_clear('sensors/temperature', 'HIGH_TEMP_ALERT')
print('In cool-down?', cooldown.is_in_cool_down('sensors/temperature', 'HIGH_TEMP_ALERT'))

Decisão de Ações Auxiliada por LLM

Para situações complexas — vários alertas simultâneos, políticas conflitantes ou combinações incomuns de leituras — delegue a decisão ao LLM. O LLM recebe o contexto completo dos sensores e recomenda um plano de ações priorizado.

import anthropic
import json

def llm_decide_actions(
    sensor_readings: dict,
    active_policies: list
) -> list:
    client = anthropic.Anthropic(api_key='YOUR_API_KEY')
    context = json.dumps({
        'readings': sensor_readings,
        'triggered_policies': [p['name'] for p in active_policies]
    }, indent=2)
    prompt = (
        f'Current sensor state:\n{context}\n\n'
        'Multiple alert policies are active. '
        'Recommend an ordered list of actions to take. '
        'Consider conflicting effects (e.g., humidifier and cooling may conflict).\n'
        'Return JSON: {"recommended_actions": [str], "reasoning": str}'
    )
    response = client.messages.create(
        model='claude-opus-4-5', max_tokens=512,
        messages=[{'role': 'user', 'content': prompt}]
    )
    return json.loads(response.content[0].text)

Executando Ações por MQTT

As ações são executadas publicando mensagens de comando em tópicos MQTT específicos de cada dispositivo. O conteúdo do comando segue um esquema padrão: nome da ação, parâmetros, ID da solicitação para confirmação e TTL (o comando expira se o dispositivo ficar offline por tempo demais).

import json
import uuid
from datetime import datetime, timedelta

ACTION_TOPICS = {
    'TURN_ON_COOLING': 'devices/hvac/commands',
    'TURN_OFF_COOLING': 'devices/hvac/commands',
    'TURN_ON_HUMIDIFIER': 'devices/humidifier/commands',
    'ALERT_MAINTENANCE': 'notifications/maintenance',
    'LOG_EVENT': 'logs/agent_events'
}

def execute_action(action_name: str, context: dict, mqtt_client) -> str:
    topic = ACTION_TOPICS.get(action_name)
    if not topic:
        print(f'No topic defined for action: {action_name}')
        return 'unknown_action'

    request_id = str(uuid.uuid4())[:8]
    ttl = (datetime.utcnow() + timedelta(minutes=5)).isoformat()
    payload = json.dumps({
        'action': action_name,
        'request_id': request_id,
        'context': context,
        'ttl': ttl
    })
    mqtt_client.publish(topic, payload, qos=1)
    print(f'Executed {action_name} -> {topic} (req={request_id})')
    return request_id

if __name__ == '__main__':
    class FakeMQTT:
        def publish(self, topic, payload, qos=1):
            pass

    execute_action('TURN_ON_COOLING', {'zone': 'server-room'}, FakeMQTT())

Confirmação de Ação

Os dispositivos devem confirmar os comandos recebidos publicando em um tópico de confirmação. O agente assina os tópicos de confirmação e pode tentar novamente se nenhuma confirmação for recebida dentro de um período de tempo limite.

import threading
from collections import defaultdict

class AckTracker:
    def __init__(self, timeout_seconds: int = 30):
        self.timeout = timeout_seconds
        self._pending: dict = {}  # request_id -> {'action', 'send_time', 'ack_event'}

    def register(self, request_id: str, action_name: str):
        event = threading.Event()
        self._pending[request_id] = {
            'action': action_name,
            'send_time': datetime.utcnow(),
            'ack_event': event
        }
        # Schedule timeout check
        t = threading.Timer(self.timeout, self._on_timeout, args=[request_id])
        t.daemon = True
        t.start()

    def acknowledge(self, request_id: str):
        entry = self._pending.pop(request_id, None)
        if entry:
            entry['ack_event'].set()
            print(f'Ack received for {entry["action"]} (req={request_id})')

    def _on_timeout(self, request_id: str):
        if request_id in self._pending:
            action = self._pending.pop(request_id)['action']
            print(f'TIMEOUT: No ack for {action} (req={request_id}) — retry?')

Fluxo Completo de Eventos de Sensores

Reunindo todos os componentes: recebimento MQTT → correspondência de políticas → verificação de eliminação de duplicatas + período de espera → inserção das ações na fila → execução pelo processador por meio da publicação MQTT → rastreamento de confirmações. Essa arquitetura lida com milhares de eventos de sensores por minuto sem bloquear o processamento.

class IoTAgentPipeline:
    def __init__(self, mqtt_client):
        self.mqtt = mqtt_client
        self.dedup = EventDeduplicator()
        self.cooldown = CoolDownManager(cool_down_minutes=15)
        self.ack_tracker = AckTracker(timeout_seconds=30)

    def on_sensor_message(self, topic: str, value: float):
        policies = match_policies(topic, value)
        self.dedup.clear_topic_if_normal(
            topic, value,
            normal_fn=lambda v: v <= 35  # below warning threshold
        )

        for policy in policies:
            name = policy['name']
            if not self.dedup.is_new_event(topic, name):
                continue  # already active, skip
            if self.cooldown.is_in_cool_down(topic, name):
                print(f'In cool-down: {name}')
                continue

            self.dedup.mark_active(topic, name)
            ctx = {'topic': topic, 'value': value, 'policy': name}
            for action in policy['actions']:
                enqueue_action(action, ctx, policy['priority'])

Caminho de Escalonamento

Algumas situações exigem o escalonamento para uma pessoa: falhas repetidas ao confirmar um comando, condições críticas persistentes ou várias políticas conflitantes. Defina um caminho de escalonamento que envie uma notificação instantânea ou crie um chamado.

import requests

def escalate_to_human(
    reason: str,
    sensor_data: dict,
    webhook_url: str = 'https://hooks.slack.com/services/YOUR/SLACK/WEBHOOK'
):
    message = {
        'text': (
            f'*IoT Agent Escalation* \n'
            f'Reason: {reason}\n'
            f'Sensor data: {sensor_data}\n'
            f'Time: {datetime.utcnow().isoformat()}'
        )
    }
    try:
        response = requests.post(webhook_url, json=message, timeout=5)
        response.raise_for_status()
        print(f'Escalation sent: {reason}')
    except requests.RequestException as e:
        print(f'Escalation failed: {e}')
        # Fall back: log to file
        with open('escalations.log', 'a') as f:
            import json
            f.write(json.dumps({'reason': reason, 'data': sensor_data}) + '\n')

Testando o Fluxo de Eventos

Antes de implantar seu fluxo de eventos em produção, escreva testes automatizados que simulem eventos de sensores e verifiquem se as ações corretas são inseridas na fila. Teste cada política individualmente, o comportamento da eliminação de duplicatas e a expiração do período de espera.

import time

def test_high_temp_policy_fires_once():
    dedup = EventDeduplicator()
    cooldown = CoolDownManager(cool_down_minutes=0)  # disable cooldown for test
    pipeline = IoTAgentPipeline(None)
    pipeline.dedup = dedup
    pipeline.cooldown = cooldown

    actions_fired = []
    action_queue.queue.clear()

    # Fire same event 5 times in a row
    for _ in range(5):
        pipeline.on_sensor_message('sensors/temperature', 40.0)

    # Only 1 set of actions should have been enqueued
    actions = list(action_queue.queue)
    assert len(actions) > 0, 'At least one action should fire'
    print(f'Actions enqueued: {len(actions)} (expected: just 1 event worth)')
    return True

result = test_high_temp_policy_fires_once()
print('Test passed:', result)

Verificação de Conhecimento

Qual é o principal objetivo da eliminação de duplicatas de eventos em um fluxo de eventos de sensores?

Resumo: Resposta Automatizada a Eventos de Sensores

Excelente! O que você aprendeu:

  • Políticas de ação: associação declarativa entre condições e ações, com prioridades
  • Fila de ações: separa a detecção da execução; um processador executa as ações
  • Eliminação de duplicatas: aciona uma vez por evento, não uma vez por leitura
  • Período de espera: impede novos acionamentos imediatamente após a normalização de uma condição
  • Escalonamento para o LLM: situações complexas com várias políticas são delegadas ao raciocínio do LLM
  • Rastreamento de confirmações: detecta e tenta novamente comandos sem confirmação

A seguir: implantando agentes leves em dispositivos de borda, como o Raspberry Pi.

Perguntas Frequentes

A aula “Resposta automatizada a eventos de sensores” é grátis?

Sim — o texto completo de “Resposta automatizada a eventos de sensores” é grátis para ler aqui na web. Para praticá-la interativamente (um editor de código integrado e um tutor de IA 24/7) e desbloquear o restante do curso de AI Agents, atualize para CoddyKit PRO. O curso de AI Agents inclui 4 aulas no total.

O que vou aprender em “Resposta automatizada a eventos de sensores”?

Se temperatura > limite → alerta → acionamento: ciclos de controle de IoT orientados por agentes. Você pratica AI Agents com código prático que executa diretamente no navegador, e um tutor de IA 24/7 responde suas dúvidas enquanto trabalha na aula.

Preciso ter experiência prévia para começar AI Agents?

Nenhuma experiência prévia é necessária. AI Agents no CoddyKit é estruturado para alunos iniciantes até avançados, então você pode começar aqui ou desde o início e aprender no seu ritmo. Esta é a aula 3 de 4.

Quanto tempo leva a aula “Resposta automatizada a eventos de sensores”?

A maioria das aulas CoddyKit leva cerca de 5–10 minutos. Cada uma é compacta e interativa, então você faz progresso constante e retoma exatamente de onde parou entre web e app.

Posso escrever e executar código nesta aula de AI Agents?

Sim. Cada aula de AI Agents inclui um editor de código integrado, então você escreve e executa código real direto no navegador e recebe feedback de IA instantaneamente — nenhuma configuração local necessária.

Todas as aulas deste curso

  1. Protocolo MQTT para integração de agentes
  2. Processamento de dados de séries temporais em agentes
  3. Resposta automatizada a eventos de sensores
  4. Implantação de agentes leves na borda
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