INTERNET DE LAS COSAS

Informática Electrónica

Ing. Martín Castro - Juan Pablo Vecchio

¿Que es IoT?Es un sistema de dispositivos informaticos, maquinas digitales y mecanicas, objetos,

personas o animales provistas de un identificador único que poseen la habilidad de

transferir información a través de la red sin intervención de tipo persona-persona (P2P) o

persona-máquina (P2M)

Hoy se predice que para el 2020, 50 billones de dispositivos estarán conectados a internet

Evolución de la Internet

IoT puede pensarse como la última etapa conocida de internet

ConexionesLos cuatro pilares

● PERSONA-PERSONA (P2P)● MÁQUINA-PERSONA (M2P)● MÁQUINA-MÁQUINA (M2M)

● PERSONAS● PROCESOS● DATOS● OBJETOS

IoT se logra conectando los 4 pilares mediante una o varias conexiones distintas

Areas de aplicacion➔ Hogar

◆ Manejo de Luces y escenarios◆ Climatización ◆ Control remoto de electrodomésticos◆ Controles de acceso◆ Video vigilancia

➔ Automatización industrial◆ Reporte, Control y Supervisión remota

➔ Seguimiento de activos e inventario

Areas de aplicacion➔ En transportación

◆ Seguimiento remoto de la ubicación➔ Máquinas expendedoras➔ Red eléctrica➔ Agricultura

◆ Optimización de riego◆ Optimización de fumigaciones y fertilizado

➔ Ciudades inteligentes◆ Estacionamiento◆ Tráfico en tiempo real

Capas TCP/IP vs Modelo OSI

Capas TCP/IP

Lenguajes de Programación en IoT● Primer opcion para comenzar un proyecto.● En sensores en las capas bajas cerca del hardware.

● Lenguajes orientados a objetos● Populares en placas de desarrollo poderosas

● Programación web● Aplicable generalmente en una interfaz

multiplataforma

● Herramienta gráfica: permite implementar protocolos, BDs, Dashboards, etc.

Protocolos de Comunicación

● Comunicación inalámbrica ● Útiles para distintos rangos de

distancia y complejidad de sistemas

Dispositivo-servidor

Dispositivo-dispositivo

MQTT vs HTTP

MQTT ● Arquitectura de publish/suscribe permite a miles de clientes

conectarse a un mismo servidor, “Una a varios” (one-to-many) La aplicación o el dispositivo emisor no necesita saber nada ni siquiera la dirección

● Ideal para dispositivos con baja capacidad procesamiento ● Redes con baja tasa de transmisión, de alta latencia,

conexiones débiles, límites de datos (Encabezado fijo: 2 bytes, push: mantiene baja la demanda )

● Multiplicidad de niveles de servicios (qos) (at most once, at least once, or exactly once)

● Fácil de implementar con pocos comandos (CONNECT, PUBLISH,SUBSCRIBE, y DISCONNECT)

● Soporte dentro del protocolo para situaciones de pérdida de conexión entre cliente-servidor (servidor informado se interrumpe la conexión reenviar el mensaje luego o almacenarlo)

Web ServicesTecnología que utiliza un conjunto de protocolos y estándares que sirven para intercambiar datos entre

aplicaciones.

Distintas aplicaciones de software desarrolladas en lenguajes de programación diferentes, y ejecutadas sobre cualquier plataforma, pueden utilizar los servicios web para intercambiar datos en redes de ordenadores redes ordenadores como internet. La interoperabilidad se consigue mediante la adopción de estándares abiertos.

● HOSTING Y VISUALIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN ● DISPARO DE EVENTOS (SMS. email, telegram, etc)● DASHBOARDS EN VIVO (gráficas temporales, herramientas gráficas, etc)● ANALITICA● LIBRERÍAS PARA DISPOSITIVOS, LENGUAJES Y PROTOCOLOS● SOPORTE TÉCNICO

Servicios brindados

Oferta de módulos disponibles en el mercado● ESP8266

○ Diversas versiones○ Muy Económico (En argentina $140 ARS - Exterior desde $2 USD)○ MCU de 32 Bits a 80 Mhz○ RAM de instrucción de 64 KB, RAM de datos de 96 KB○ Capacidad de memoria externa flash SPI (puede soportar hasta 16 MB)

● EMW3165○ MCU: Cortex M4 de STM a 100Mhz○ RAM: 128KB○ Flash interna: 512KB○ Memoria SPI de 2MB incluida○ Costo en Argentina $400 - Exterior $8 USD

Oferta de módulos disponibles en el mercado● Photon

○ MCU: Cortex M3 de STM a 120Mhz○ RAM: 128KB○ Flash interna: 1MB○ Costo en Argentina $750 - Exterior $19 USD○ API open source muy desarrollada○ Opción de Web IDE ○ Plataforma en la nube “Particle”

● Photon P0 (Módulo solo)○ Costo $10 USD

Ejemplo de aplicación 1: Ubidots (webservice)Visualización de temperatura ambiente en página web propia● Evolución temporal● Libreria para MQTT de Ubidots● Eventos SMS e e-mais

Ejemplo de aplicación 2: Servidor propio (mosca + nodered)Medición de temperatura ambiente

● ESP8266 genera su propia red wifi

● MQTT broker: MOSCA● Libreria PubSubClient● Visualizacion de informacion

en dashboard de nodered http://192.168.4.2:1880/ui/

Ejemplo de aplicación 3: Módulo WiFi para comunicaciones industrialesEspecificaciones

● Conversor de Protocolos: Modbus TCP WIFI ↔ Modbus RTU

● Para dispositivos sin soporte de Modbus RTU: Modbus TCP WIFI ↔ Esclavo Modbus Local → Serie Nativo RS-485

● Configurable desde aplicación móvil Android ● Sistema de historial de eventos importantes y errores. Accesibles

mediante la aplicación móvil sin detener el funcionamiento.

Módulo WiFi para comunicaciones industrialesPCB Desarrollada con Modulo EMW3165

Módulo WiFi para comunicaciones industrialesProducto Final

¿PREGUNTAS?

Bibliografía● Introduccion a la Internet de las cosas (IdC)

https://www.netacad.com/campaign/iot-es-1?utm_source=Facebook&utm_medium=CPC&utm_campaign=IoTLook&utm_content=26

● Kolban’s book on ESP8266● Building a smarter planet solutions with MQTT and IBM WebSphere MQ

Telemetry● https://ubidots.com/● https://nodered.org/● https://www.particle.io● https://seeedstudio.com