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Il talk spieghera' come realizzare applicazioni basate sul paradigma Internet of Things (IOT). Verra' illustrata l'architettura tipica di un sistema IOT, composta da dispositivi con sensori, da un internet gateway e da applicativi software per PC o terminali mobili. Facendo riferimento a dispositivi con interfaccia wireless basata sullo standard ZigBee verranno descritte le componenti software e le interfacce da realizzare, in particolare per la gestione dei dati e il funzionamento della rete.
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Internet delle Cose:
come realizzare un’ Applicazione
Marco Sgroi marco.sgroi@sotel.it
Antonio Iannopollo iannopollo@gmail.com
Remo Pomposini remo.pomposini@sotel.it
So.Tel srl www.sotel.it
Nome speaker
Mail speaker – company or community
Chi Siamo
Antonio
Iannopollo
Remo
Pomposini
Marco
Sgroi
Nome speaker
Mail speaker – company or community
Tecnologia: Reti Wireless di Sensori
• Nodi di piccole dimensioni,
basso consumo energetico,
risorse limitate
• Range di trasmissione tipico:
alcune decine di metri
• Bassa velocita’ di trasmissione
(es. ZigBee/802.15.4: 256 kbps)
Radio/
Protocol Micro
Controller
Sensore
Alimentazione
Attuatore
Nome speaker
Mail speaker – company or community
Architettura
Gateway Internet
Nodi sensori
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Mail speaker – company or community
Standard ZigBee
MAC
PHY
Security
Application
Network
IEEE 802.15.4
ZigBee
• Banda: 2.4 Ghz
• Max data rate: 250Kbps
• Low Power
• Topologie: Star, tree, mesh
• Tipologie di nodi
• Coordinatore
• Router
• End Device
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Realizzazione Applicazioni
Selezione
Piattaforma
Progettazione (sensori, gateway,
applicazioni SW)
Installazione
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Dispositivi con Sensori
• Sviluppo SW su processori con risorse limitate
• Configurazione parametri rete ZigBee
• Ottimizzazione durata delle batterie: duty cycle
• Realizzazione interfaccia di acquisizione dati da sensori
• Protocollo trasmissione dati livello applicativo (es. profili
applicativi ZigBee)
• Data Processing
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Gateway
• Definizione livelli di astrazione e API per interazione con
applicazioni web
Internet
Rete di Sensori
Ga
tew
ay
Nome speaker
Mail speaker – company or community
Applicazioni Software
• Interfaccia Utente
• Visualizzazione dati da sensori
• Inserzione comandi per attuatori
• Gestione dati
• es. storage, processing
• Gestione rete
• Visualizzazione lista nodi, qualita’ link, tabelle di routing
• Implementazione locale (es. gateway) o remota (nel cloud)
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Installazione
Analisi delle interferenze e della qualita’ del segnale
Posizionamento ottimale dei nodi
G
Nome speaker
Mail speaker – company or community
Piattaforma So.Tel
Applicazione SW
- Visualizzazione dati
- Gestione della rete
- Test di valutazione delle
performance
Dispositivi con Sensori
- Sensori: temperatura,
umidita’, luminosita’,
accelerazioni, consumi di
energia
- Attuatore: interruttore
- Interfaccia dispositivi
Modbus
Gateway
- Implementazione su Plug
Computer Linux
- Interfaccia REST per
comunicazione con
applicazioni web
- Comunicazione con
dispositivi sensori basata
su ZigBee Cluster Library
Gateway Internet
ZigBee REST
Nome speaker
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Demo
App Ping-Pong
Plug Computer
ZigBee USB Dongle
Rest/XML ZigBee
Arduino
Digi Xbee PC
Librerie Arduino
App Ping-Pong
UI Gateway Nodo ZigBee
HW
SW
App Ping-Pong
(Python)
Librerie
Python
Implementazione di Applicazione “Ping-Pong” su
Open Source Platform (Arduino + Plug Computer Linux)
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Mail speaker – company or community
Gateway APIs
• Paradigma REST (Representational Transfer State)
• Definizione e manipolazione risorse
• Metodi HTTP
• POST >> CREATE
• GET >> READ
• PUT >> UPDATE
• DELETE >> DELETE
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Class Diagram Gateway
Nome speaker
Mail speaker – company or community
Call to Action
• Applicazione “Ping-Pong” open source su Sourceforge:
• Project: Internet of Things with Arduino
• URL: http://sourceforge.net/p/iotarduino
• Qualche suggerimento per applicazioni IOT
• Lettura sensori (temperatura, movimento, etc.)
• Interruttore wireless
• Sistema per ottimizzazione dei consumi di energia in ambito domestico
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