Internet of Things Duilio Peroni – Alessandro SaracinoMaker Faire Rome, 15-16 ott. 2016

Internet of Things

La connettività di Internet va oltre i dispositivi

tradizionali come computer, portatili, smartphone e

tablet coinvolgendo gli oggetti comuni ("

everyday

things

") che utilizzano la tecnologia elettronica ed

informatica per interagire e comunicare con

l'ambiente esterno e con le persone.

Internet of Things Duilio Peroni – Alessandro SaracinoMaker Faire Rome, 15-16 ott. 2016

Uno scenario IoT

Caratteristiche tipiche di IoT

●

Miniaturizzazione: microcomputer di piccole

dimensioni integrati dentro agli oggetti, anche in

mobilità.

●

Ingressi/uscite: gestione di sensori ed

attuatori per interagire con l'ambiente e con le

persone.

●

Connessione: locale: Bluetooth, NFC, RFID;

remota: WiFi, 3G.

●

Servizio web: archiviazione di dati,

presentazione e analisi di informazioni.

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Intel Edison

Microcomputer su singola scheda.

Dimensioni di una scheda SD.

CPU a 32 bit.

1 GB di memoria RAM.

4 GB di memora FLASH.

WiFi.

Bluetooth.

Ingressi ed uscite digitali.

Sistema operativo Linux.

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Intel Edison + kit for Arduino

Interfaccia di

sviluppo

compatibile

con lo

standard

Arduino Uno.

Alimentazione

e porte USB.

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Intel Edison + kit for Arduino + Grove

Sistema

modulare

protipizzazione

con

connessioni

standardizzate

per sensori ed

attuatori.

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Intel Edison + kit for Arduino + Grove

Moduli di

sensori ed

attuatori.

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Intel Edison + kit for Arduino + Grove

Collegamento

standardizzato

tra base di

protipizzazione

e moduli

sensori ed

attuatori

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Ambiente di sviluppo

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STEP 0

Lo sketch contiene le due funzioni:

●

setup(): viene eseguita, solo una volta,

quando lo sketch si avvia

all'accensione o al reset del

dispositivo;

serve inizializzare variabili e dispositivi

periferici.

●

loop(): viene eseguita ripetutamente

alla massima velocità possibile per il

processore consentendo al

programma di controllare gli ingressi e

le uscite e di effettuare le elaborazioni.

INIZIO

setup()

loop()

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STEP 1

INIZIO

Inizializza canale seriale

Legge il valore dell'ingresso analogico

Invia il valore al canale seriale

Pausa di 250 mSec

Acquisizione di un ingresso analogico ed

invio sul monitor per diagnostica

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STEP 2

INIZIO

Inizializza canale seriale

Configura l'uscita

Legge il valore dell'ingresso analogico

Mette in scala l'uscita analogica

Emette l'uscita analogica

Invia il valore al canale seriale

Pausa di 250 mSec

Emissione di una uscita analogica

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STEP 3

INIZIO

Inizializza canale seriale

Configura le uscite

Controllo di una soglia

Soglia superata?

Legge il valore dell'ingresso analogico

Mette in scala l'uscita analogica

Emette l'uscita analogica

Emette allarme ON Emette allarme OFF

Invia valore e stato soglia al canale seriale

Pausa di 250 mSec

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STEP 4

INIZIO

Inizializza canale seriale

Configura le uscite

Inizializza display(sfondo bianco)

Segnalazione sul display

Soglia superata?

Legge il valore dell'ingresso analogico

Mette in scala l'uscita analogica

Emette l'uscita analogica

Emette il valore sul display

Emette allarme ON

Sfondo display rosso

Emette allarme OFF

Sfondo display verde

Invia valore e stato soglia al canale seriale

Pausa di 250 mSec

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STEP 5

INIZIO

Inizializza canale seriale

Configura le uscite

Inizializza display(sfondo bianco)

Sostituzione del potenziometro con un sensore di temperatura

Soglia superata?

Legge il valore del sensore di temperatura

Mette in scala l'uscita analogica

Emette l'uscita analogica

Converte il valore letto in °C

Emette il valore sul display

Emette allarme ON

Sfondo display rosso

Emette allarme OFF

Sfondo display verde

Invia valore e stato soglia al canale seriale

Pausa di 250 mSec

Legge di Steinhart-Hart

Web dashboard

Freeboard.io è una dashboard (cruscotto)

per IoT.

Consente di visualizzare ed elaborare dati

provenienti da nodi remoti.

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URL:

Username:

Password:

http://freeboard.io

**********

******

Freeboard.io: tutorial

Tutorial

Anche lo smartphone è un oggetto IoT

Il tutorial costruisce un oggetto collegato allo smartphone

tramite un QR code e fornisce allo smartphone un URL per

inviare alcuni dati

Si possono visualizzare la posizione dello smarphone e le sue

rotazioni creando:

●

Una mappa di Google con i dati

datasources["nome_oggetto"]["your_latitude"]

datasources["nome_oggetto"]["your_longitude"]

●

Tre Gauge (misuratori) con i dati

datasources["nome_oggetto"]["tilt_x"]

datasources["nome_oggetto"]["tilt_y"]

datasources["nome_oggetto"]["tilt_z"]

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Freeboard.io: creare un oggetto IoT

Create new: inserire il nome del dispositivo

Edison (hostname)

Aggiungere un "datasource":

Type: dweet.io

Name: nome del dispositivo

Thing name: nome del dispositivo

Salvare l'oggetto: risulta mai connesso (never)

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Freeboard.io: test della connessione

Simulare una connessione del dispositivo Edison con

un browser

Nella casella indirizzo:

dove:

nome è il nome oggetto del dispositivo

### è il valore della temperatura (da 0.00 a 100.00)

# è lo stato dell'allarme (0 = off, 1 = on)

Risultato: oggetto connesso (ora utima connessione)

e risposta nel browser in formato JSON.

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http://dweet.io/dweet/for/nome?temperatura=###&allarme=#

{"this":"succeeded","by":"dweeting","the":"dweet","with":

{"thing":"thomas","created":"2016-10-

10T08:30:51.530Z","content":

{"temperatura":24.5,"allarme":1},"transaction":"317d40ca-

bd36-403d-9b86-8eb873c3e1a0"}}

Freeboard.io:dashboard per il dispositivo

Si possono visualizzare la temperatura, la serie dei valori, e lo

stato dell'allarme creando:

●

Un Gauge con il dato di temperatura

datasources["nome_oggetto"]["temperatura"]

con unità di misura °C e range 0/100

●

Uno Sparkline con il dato di temperatura

datasources["nome_oggetto"]["temperatura"]

●

Un Light Indicator con il dato di allarme

datasources["nome_oggetto"]["allarme"]

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Freeboard.io: personalizzazione del Light Indicator

E' possibile personalizzare il Light indicator cambiando ad

esempio i due colori in modo che con allarme sia rosso e senza

allarme sia verde.

Nel componente Light indicator si modifica il contenuto di "ON

TEXT" ed "OFF TEXT" inserendo nei rispettivi pannelli .JS EDITOR:

ON TEXT

freeboard.addStyle('.indicator-light.on', "

background-color:#FF0000; box-shadow: 0px 0px 15px

#FF9900; border-color:#FDF1DF;");

return "ON"

OFF TEXT

freeboard.addStyle('.indicator-light', " background-

color:#00FF00; box-shadow: 0px 0px 15px #FF9900;

border-color:#FDF1DF;");

return "OFF"

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STEP 6

INIZIO

Inizializza canale seriale

Configura le uscite

Inizializza display(sfondo bianco)

Connette alla rete WiFi

Connessione al servizio web

Soglia superata?

Legge il valore del sensore di temperatura

Mette in scala l'uscita analogica

Emette l'uscita analogica

Converte il valore letto in °C

Emette il valore sul display

Emette allarme ON

Sfondo display rosso

Emette allarme OFF

Sfondo display verde

Invia valore e stato soglia al canale seriale

Invia i dati al server

Pausa di 2 secondi

All togher now

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http://www.schoolmakerday.it/iot

duilio.peroni (at) gmail.com