Subindo arquivos

README.md

@@ -1,13 +1,58 @@
 ---
-title: Rf Radioenlace
-emoji: 🦀
-colorFrom: green
-colorTo: indigo
+title: Rf-Radioenlace
+emoji: 📡〰️〰️📡
+colorFrom: blue
+colorTo: cyan
 sdk: gradio
-sdk_version: 4.40.0
+sdk_version: 4.12.0
 app_file: app.py
 pinned: false
 license: ecl-2.0
 ---
 
-Check out the configuration reference at https://huggingface.co/docs/hub/spaces-config-reference
+## Informação
+
+Este projeto permite calcular a linha de visada e perda de propagação entre dois pontos, além de fornecer o Link Budget e os diagramas de Fresnel. Os usuários podem interagir com um mapa, ajustar as coordenadas (manualmente) dos sites e visualizar os resultados dos cálculos.
+
+## Modelos de Propagação
+
+**Okumura-Hata-Davidson:**
+Este modelo é uma extensão do modelo Okumura-Hata, desenvolvido principalmente para ambientes urbanos. Ele não é especificamente projetado para condições de linha de visada e é mais adequado para predições em macrocélulas com distâncias acima de 1 km. Portanto, não é a melhor escolha para cenários LOS.
+
+**ITU-R P.1546:**
+Este modelo é destinado a predições ponto-área para serviços terrestres na faixa de frequência de 30 MHz a 4000 MHz. Embora possa ser usado em várias condições, incluindo percursos sobre terra e mar, ele não é otimizado especificamente para condições de linha de visada.
+
+**ITU-R 525/526:**
+- **ITU-R P.525** fornece cálculos de atenuação em espaço livre, aplicáveis em condições de linha de visada.
+- **ITU-R P.526** trata da propagação por difração, relevante quando há obstruções no caminho (modelo Deygout).
+
+O ITU-R P.525 é mais apropriado para condições LOS.
+
+**Longley-Rice (ITM - Irregular Terrain Model):**
+Este modelo pode ser aplicado a uma variedade de problemas de engenharia e leva em conta características do terreno. Embora possa ser usado em condições LOS, ele é mais conhecido por sua capacidade de modelar propagação em terrenos irregulares.
+
+## Referências Teóricas
+
+[1] Botelho, Alberto Leonardo Penteado; 2019. Propagation Models Comparison by Propagation Features. SET INTERNATIONAL JOURNAL OF BROADCAST ENGINEERING. ISSN Print: 2446-9246 ISSN Online: 2446-9432. doi: 10.18580/setijbe.2019.8. Web Link: [http://dx.doi.org/10.18580/setijbe.2019.8](http://dx.doi.org/10.18580/setijbe.2019.8) [Link](https://www.set.org.br/ijbe/ed5/artigo8.pdf)
+
+[2] Fratu, Octavia, Martian, Alexandru, Lazaridis, Pavlos, Zaharis, Zaharias D. and Kasampalis, Stylianos (2015) Comparative study of Radio Mobile and ICS Telecom propagation prediction models for DVB-T. In: IEEE BMSB 2015 International Conference, 17th - 19th June 2015, Ghent, Belgium [Link](https://eprints.hud.ac.uk/id/eprint/25670/1/MM-15-102.pdf)
+
+## A fazer
+- Capturar automaticamente as coordenadas movendo os marcadores
+- Verificar modelos de propagação e cálculo
+- Verificar outros cálculos e diagramas úteis
+
+## Informação adicional
+
+- Developed by Ramon Mayor Martins, Ph.D. (2024)
+- E-mail: rmayormartins at: gmail.com
+- Homepage: [https://rmayormartins.github.io/](https://rmayormartins.github.io/)
+- Twitter: [@rmayormartins](https://twitter.com/rmayormartins)
+- GitHub: [https://github.com/rmayormartins](https://github.com/rmayormartins)
+
+Check out the configuration reference at [https://huggingface.co/docs/hub/spaces-config-reference](https://huggingface.co/docs/hub/spaces-config-reference)
+
+## Agradecimento especial
+
+Instituto Federal de Santa Catarina, Câmpus São José, Área de Telecomunicações [https://ifsc.edu.br/](https://ifsc.edu.br/)
+A futura Engenheira de Telecomunicações, Jéssica Gomes Carrico

app.py

@@ -0,0 +1,205 @@
+import gradio as gr
+import folium
+from geopy.distance import geodesic
+import numpy as np
+import matplotlib.pyplot as plt
+import matplotlib.figure as Figure
+from IPython.display import display, Javascript
+
+#
+def calculate_line_of_sight(site1, site2):
+    distance = geodesic(site1[:2], site2[:2]).km
+    return distance
+
+#
+def calculate_propagation_loss(distance, frequency, model):
+    if model == "Okumura-Hata-Davidson":
+        loss = 69.55 + 26.16 * np.log10(frequency) - 13.82 * np.log10(30) + (44.9 - 6.55 * np.log10(30)) * np.log10(distance)
+    elif model == "ITU-R P.1546":
+        loss = 20 * np.log10(distance) + 20 * np.log10(frequency) + 92.45
+    elif model == "ITU-R 525/526":
+        loss = 20 * np.log10(distance * 1e3) + 20 * np.log10(frequency) + 92.45
+    elif model == "Longley Rice":
+        loss = 32.45 + 20 * np.log10(distance) + 20 * np.log10(frequency)
+    else:
+        loss = None
+    return loss
+
+#
+def calculate_link_budget(tx_power, rx_sensitivity, propagation_loss):
+    return tx_power - propagation_loss - rx_sensitivity
+
+#
+def create_map():
+    m = folium.Map(location=[-27.595, -48.558], zoom_start=15, width='100%', height='400px')
+    site1 = folium.Marker(location=[-27.5968, -48.5686], tooltip='Site 1', draggable=True, icon=folium.Icon(color='red'))
+    site2 = folium.Marker(location=[-27.5970, -48.5613], tooltip='Site 2', draggable=True, icon=folium.Icon(color='blue'))
+    site1.add_to(m)
+    site2.add_to(m)
+    folium.LatLngPopup().add_to(m)
+    return m._repr_html_()
+
+#
+def draw_fresnel(site1, site2, distance):
+    frequency = 2400  #
+    wavelength = 300 / frequency  #
+    d1 = np.linspace(0, distance, 500)
+    r1 = np.sqrt((wavelength * d1 * (distance - d1)) / distance)
+    r2 = np.sqrt((2 * wavelength * d1 * (distance - d1)) / distance)
+    r3 = np.sqrt((3 * wavelength * d1 * (distance - d1)) / distance)
+    r4 = np.sqrt((4 * wavelength * d1 * (distance - d1)) / distance)
+    
+    fig, ax = plt.subplots()
+    ax.plot(d1, r1, label='1ª Zona de Fresnel')
+    ax.plot(d1, r2, label='2ª Zona de Fresnel', linestyle='--')
+    ax.plot(d1, r3, label='3ª Zona de Fresnel', linestyle=':')
+    ax.plot(d1, r4, label='4ª Zona de Fresnel', linestyle='-.')
+    ax.fill_between(d1, 0, r1, color='lightblue', alpha=0.5)
+    ax.set_title('Diagrama de Fresnel')
+    ax.set_xlabel('Distância (km)')
+    ax.set_ylabel('Raio da Zona de Fresnel (m)')
+    ax.legend()
+    ax.grid(True)
+    return fig
+
+#
+def draw_line_of_sight(site1, site2, distance, site1_height, site2_height):
+    d1 = np.linspace(0, distance, 500)
+    
+    #
+    los = np.linspace(site1_height, site2_height, 500)
+    
+    fig, ax = plt.subplots()
+    ax.plot(d1, los, label='Linha de Visada', color='magenta')
+    ax.set_title('Linha de Visada')
+    ax.set_xlabel('Distância (km)')
+    ax.set_ylabel('Elevação (m)')
+    ax.legend()
+    ax.grid(True)
+    return fig
+
+#
+def interactive_propagation_map(site1_coords, site2_coords, site1_height, site2_height, frequency, model, tx_power1, rx_sensitivity1, tx_power2, rx_sensitivity2):
+    try:
+        site1_lat, site1_lon = map(float, site1_coords.split(','))
+        site2_lat, site2_lon = map(float, site2_coords.split(','))
+    except ValueError:
+        return "Erro: Coordenadas inválidas.", "Erro: Coordenadas inválidas.", "Erro: Coordenadas inválidas.", None, None, None
+
+    site1 = (site1_lat, site1_lon, site1_height)
+    site2 = (site2_lat, site2_lon, site2_height)
+
+    #
+    distance = calculate_line_of_sight(site1, site2)
+
+    #
+    propagation_loss = calculate_propagation_loss(distance, frequency, model)
+
+    #
+    link_budget1 = calculate_link_budget(tx_power1, rx_sensitivity2, propagation_loss)
+    link_budget2 = calculate_link_budget(tx_power2, rx_sensitivity1, propagation_loss)
+
+    #
+    m = folium.Map(location=[(site1_lat + site2_lat) / 2, (site1_lon + site2_lon) / 2], zoom_start=15, width='100%', height='400px')
+    folium.Marker(location=[site1_lat, site1_lon], popup='Site 1 Coordenadas: {:.6f}, {:.6f}'.format(site1_lat, site1_lon), tooltip='Site 1', draggable=True, icon=folium.Icon(color='red')).add_to(m)
+    folium.Marker(location=[site2_lat, site2_lon], popup='Site 2 Coordenadas: {:.6f}, {:.6f}'.format(site2_lat, site2_lon), tooltip='Site 2', draggable=True, icon=folium.Icon(color='blue')).add_to(m)
+    folium.PolyLine(locations=[[site1_lat, site1_lon], [site2_lat, site2_lon]], color='blue', weight=2.5).add_to(m)
+    m.add_child(folium.LatLngPopup())
+
+    map_html = m._repr_html_()
+    
+    #
+    fresnel_plot = draw_fresnel(site1, site2, distance)
+    
+    #
+    los_plot = draw_line_of_sight(site1, site2, distance, site1_height, site2_height)
+    
+    return map_html, f"Distância: {distance:.2f} km", f"Perda de propagação: {propagation_loss:.2f} dB", fresnel_plot, f"Orçamento de enlace (Site 1 -> Site 2): {link_budget1:.2f} dB", f"Orçamento de enlace (Site 2 -> Site 1): {link_budget2:.2f} dB", los_plot
+
+with gr.Blocks() as interface:
+    with gr.Row():
+        with gr.Column(scale=1):
+            gr.Markdown("### Mapa")
+            map_display = gr.HTML(create_map(), label="Clique no mapa para marcar os sites e arraste os marcadores para ajustar a posição. Copie e cole as coordenadas nos campos abaixo.")
+        with gr.Column(scale=1):
+            gr.Markdown("### Coordenadas")
+            site1_coords = gr.Textbox(label="Coordenadas do Site 1", placeholder="-27.5968, -48.5686", value="-27.5968, -48.5686")
+            site2_coords = gr.Textbox(label="Coordenadas do Site 2", placeholder="-27.5970, -48.5613", value="-27.5970, -48.5613")
+            site1_height = gr.Number(label="Altura do Site 1 (m)", value=30)
+            site2_height = gr.Number(label="Altura do Site 2 (m)", value=30)
+
+    with gr.Row():
+        with gr.Column(scale=1):
+            gr.Markdown("### Modelo de Propagação")
+            frequency = gr.Slider(minimum=30, maximum=3000, label="Frequência (MHz)")
+            model = gr.Radio(choices=["Okumura-Hata-Davidson", "ITU-R P.1546", "ITU-R 525/526", "Longley Rice"], label="Modelo de Propagação")
+        with gr.Column(scale=1):
+            gr.Markdown("### Link Budget")
+            tx_power1 = gr.Number(label="Potência Tx do Site 1 (dBm)", value=20)
+            rx_sensitivity1 = gr.Number(label="Sensibilidade Rx do Site 1 (dBm)", value=-90)
+            tx_power2 = gr.Number(label="Potência Tx do Site 2 (dBm)", value=20)
+            rx_sensitivity2 = gr.Number(label="Sensibilidade Rx do Site 2 (dBm)", value=-90)
+
+    with gr.Row():
+        calculate_button = gr.Button("Calcular")
+
+    gr.Markdown("### Resultados:")
+
+    with gr.Row():
+        with gr.Column(scale=1):
+            distance_output = gr.Textbox(label="Distância", interactive=False)
+            loss_output = gr.Textbox(label="Perda de Propagação", interactive=False)
+        with gr.Column(scale=1):
+            link_budget1_output = gr.Textbox(label="Link Budget (Site 1 -> Site 2)", interactive=False)
+            link_budget2_output = gr.Textbox(label="Link Budget (Site 2 -> Site 1)", interactive=False)
+
+    with gr.Row():
+        with gr.Column(scale=1):
+            fresnel_plot = gr.Plot(label="Diagrama de Fresnel")
+        with gr.Column(scale=1):
+            terrain_plot = gr.Plot(label="Linha de Visada")
+
+    calculate_button.click(fn=interactive_propagation_map, inputs=[site1_coords, site2_coords, site1_height, site2_height, frequency, model, tx_power1, rx_sensitivity1, tx_power2, rx_sensitivity2], outputs=[map_display, distance_output, loss_output, fresnel_plot, link_budget1_output, link_budget2_output, terrain_plot])
+
+#
+interface.launch(share=True)
+
+#Campo do Javascript (arrumar!)
+display(Javascript('''
+    document.addEventListener('DOMContentLoaded', function() {
+        var iframe = document.querySelector('iframe');
+        iframe.addEventListener('load', function() {
+            var iframeDocument = iframe.contentDocument || iframe.contentWindow.document;
+
+            function addDragEndListener(marker, siteLabel) {
+                marker.on('moveend', function(e) {
+                    var lat = e.target.getLatLng().lat.toFixed(6);
+                    var lon = e.target.getLatLng().lng.toFixed(6);
+                    var popupContent = siteLabel + ' Coordenadas: ' + lat + ',' + lon;
+                    marker.bindPopup(popupContent).openPopup();
+                    console.log(popupContent);
+                });
+                // Atualizar o popup imediatamente com a posição inicial
+                var lat = marker.getLatLng().lat.toFixed(6);
+                var lon = marker.getLatLng().lng.toFixed(6);
+                var popupContent = siteLabel + ' Coordenadas: ' + lat + ',' + lon;
+                marker.bindPopup(popupContent).openPopup();
+                console.log(popupContent);
+            }
+
+            var markers = iframeDocument.querySelectorAll('.leaflet-marker-icon');
+            console.log('Markers found:', markers.length);
+            var siteLabels = ['Site 1', 'Site 2'];
+
+            markers.forEach((marker, index) => {
+                console.log('Adding event listener to marker', index);
+                addDragEndListener(marker, siteLabels[index]);
+            });
+        });
+    });
+'''))
+
+#Pra manter celula ativa.
+import time
+while True:
+    time.sleep(1)

requirements.txt

@@ -0,0 +1,6 @@
+gradio
+folium==0.12.1
+geopy==2.2.0
+numpy==1.21.2
+matplotlib==3.4.3
+