Budování internetu věcí (IOT) pomocí Raspberry Pi

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Myšlenka byla pojmenována až v roce 1999, kdy se internet věcí vyvíjí po celá desetiletí. Například prvním internetovým zařízením byl koksovací stroj na univerzitě Carnegie Melon na začátku 80. let. Programátoři se mohou ke stroji připojit více k internetu, zkontrolovat stav stroje a dojít k závěru, zda na nich nebude čekat studený nápoj, pokud se rozhodnou provést výlet dolů ke stroji. Tento článek poskytuje přehled o používání IoT Raspberry Pi .

IoT pomocí Raspberry Pi

IoT využívající Raspberry Pi zahrnuje hlavně to, co je IoT, Raspberry Pi, metodika návrhu IOT atd.




Co je to internet věcí?

The Internet věcí (IoT) je scénář, ve kterém jsou objekty, zvířata nebo lidé vybaveny jedinými identifikátory a schopností automatického přenosu a schopností automatického přenosu dat více do sítě bez nutnosti komunikace mezi lidmi nebo mezi lidmi. IoT se vyvinulo ze setkání bezdrátových technologií, mikroelektromechanické systémy (MEMS) a internet.

Internet věcí

Internet věcí



Metodika návrhu IoT

Všechny webové aplikace jsou nativně vyvíjeny v programovacím jazyce Java. Zahrnuje java technologie podobné JSP, servlety, hibernaci a webové služby atd., Nejnovější verze IDE net beans se v zásadě používá pro vývoj webových aplikací. Pro zpracování uživatelského rozhraní a ověření na straně klienta se používají další technologie, jako je bootstrap, javascript, jQuery atd. API vyvinutá společností Cisco se používají k vývoji aplikací souvisejících s IP telefony Cisco.

IOT uisng Raspberry Pi

IOT uisng Raspberry Pi

Ve webových aplikacích se používá pět kroků

  • Instalace webového serveru Apache
  • Vytvořte databázový systém My SQL
  • Vyvinutá webová aplikace pro grafické uživatelské rozhraní (grafické uživatelské rozhraní)
  • Napište pro webovou aplikaci spoustu programů PHP, JAVA, CSS a Python
  • Hostujte webovou aplikaci na našem webovém serveru

Raspberry Pi

Historie Raspberry Pi byla v zásadě představena v roce 2006. Jeho hlavní koncept je založen na Atmel ATmega644, který je speciálně navržen pro vzdělávací účely a je určen pro Python. Raspberry Pi má malou velikost, tj. Jednodeskový počítač o velikosti kreditní karty, který ve Velké Británii (UK) vyvinula nadace s názvem Raspberry Pi. Hlavním mottem této nadace je podpora výuky základní počítačové vědy ve vzdělávacích institucích a také v rozvojových zemích. První generace Raspberry (Pi 1) byla vydána v roce 2012 a má dva typy modelů, a to model A a model B.


Raspberry Pi

Raspberry Pi

V následujícím roce byly vydány modely A + a B +. Opět v roce 2015 byl vydán model Raspberry Pi2 model B a na trh byl uveden bezprostředně rok Raspberry Pi3 model B.

Raspberry Pi lze připojit k televizoru, monitoru počítače a používá standardní klávesnici a myš. Je uživatelsky přívětivý, protože jej zvládnou všechny věkové skupiny. Dělá vše, co byste od stolního počítače očekávali, jako je zpracování textu, procházení internetových tabulek, hraní her nebo přehrávání videí ve vysokém rozlišení. Používá se v mnoha aplikacích, jako je široká škála projektů digitálních tvůrců, hudebních strojů, rodičovských detektorů k meteorologické stanici a tweetování ptačích budov s infračervenými kamerami.

Všechny modely jsou vybaveny systémem Broadcom na čipu (SOC), který zahrnuje čipovou grafickou procesorovou jednotku GPU (Video Core IV), kompatibilní s ARM a CPU. Rychlost procesoru se u Pi 3 pohybuje od 700 MHz do 1,2 GHz a integrovaná paměť se pohybuje od 256 MB do 1 GB RAM. An operační systém je uložen na zabezpečených digitálních SD kartách a programové paměti ve velikostech MicroSDHC nebo SDHC. Většina desek má jeden až čtyři sloty USB, výstup kompozitního videa, HDMI a 3,5 mm telefonní konektor pro zvuk. Některé modely mají WiFi a Bluetooth.

Raspberry Pi Foundation poskytuje ke stažení distribuce ARM a Debian Arch Linuxu a propaguje Python jako hlavní programovací jazyk s podporou BBC BASIC, Java, C, Perl, Ruby, PHP, Squeak Smalltalk, C ++ atd.

Pro začátek jsou nezbytné následující položky

  • Video kabel, aby vyhovoval použitému televizoru nebo monitoru
  • SD karta obsahující operační systém Linux
  • Napájení (viz část 1.6 níže)
  • USB klávesnice
  • Televizor nebo monitor (se vstupem DVI, HDMI, Composite nebo SCART)

Mezi doporučené volitelné doplňky patří

  • Připojení k internetu, pouze model B: kabel LAN (Ethernet)
  • USB myš
  • Napájený rozbočovač USB
  • Připojení k internetu, model A nebo B: USB WiFi adaptér

Co je systém na čipu?

Systém na čipu je komplexní integrovaný obvod, který integruje funkční prvky do jednoho čipu nebo čipové sady. Jedná se o programovatelný procesor na čipové paměti, akcelerující funkční hardware, software, hardware a analogové komponenty.

Systém na čipu

Systém na čipu

Výhody SoC

  • Nižší spotřeba energie
  • Zmenšuje velikost
  • Snižuje celkové náklady na systém
  • Zvyšuje výkon

Zařízení internetové brány

Zařízení Internet Gateway má schopnost směrovat data přicházející ze sítě WSN na internet a odesílat data přicházející z internetu do sítě WSN. Je to jako směrovač Wi-Fi pro internet věcí. V zařízení internetové brány používáme malinový pi model B, je vybaven čtyřjádrovým procesorem ARM Cortex-A7 běžícím na 900MHz (pro 6x prezentaci vylepšit u první generace Raspberry Pi Model B +) a 1GB LPDDR2 SDRAM dvojnásobné zvýšení paměti). A ano, existuje úplná kompatibilita s Raspberry Pi1, kterou máme zabezpečenou. Klíčovým faktorem je nový SoC Broadcom, BCM2836.
V pěti krocích používáme zařízení internetové brány

  • Portujte operační systém Linux na Raspberry Pi
  • Upravte Linux tak, aby fungoval s naším prototypem
  • Vyvinutá knihovna Pythonu pro komunikaci RPI s Xbee ZB
  • Napsal program ze senzorů a ovládání zařízení
  • Vytvořte funkce WI-FI na RPI pro připojení k internetu

Uzly WSN

Síť bezdrátových senzorů (WSN) se skládá ze tří hlavních komponent: uzlů, bran a softwaru. Prostorově rozptýlené měřicí uzly jsou propojeny se senzory pro monitorování aktiv nebo jejich okolí. Získané informace jsou bezdrátově přenášeny na bránu, která zajišťuje připojení ke kabelovému glóbu, kde můžete pomocí softwaru shromažďovat, zpracovávat, analyzovat a prezentovat své informace o měření. Směrovače jsou individuální typ uzlu dimenze, který můžete použít k rozšíření vzdálenosti a spolehlivosti ve WSN. Senzory mohou být rozptýleny po silnicích, vozidlech, nemocnicích, budovách, lidech a umožňují různé aplikace, jako jsou lékařské služby, operace na bojištích, reakce na katastrofy, pomoc při katastrofách a monitorování životního prostředí.

Aplikace IoT

  • Zabezpečení počasí a teplotní kamera
  • Pracující lékař, který podporuje malinovou pí
  • Senzoricky klobouk pro monitorování kvality ovzduší
  • Pivní a vinná chladnička úžasnosti
  • Internetový zvonek Raspberry pi
  • Internet věcí WC
  • Vycvičte si doma vědu o chování potkanů
  • Oblázkově inteligentní zvonek
  • Malinová pi mikrovlnná trouba

Jedná se o IoT využívající Raspberry Pi. IoT is currently made up of a loose collection of different, purpose-built networks. Dnešní automobily, které jsou například určeny, mají více sítí pro ovládání funkce motoru, bezpečnostních prvků, komunikační systémy , a tak dále. Komerční a obytné budovy mají také různé řídicí systémy pro vytápění, ventilaci a klimatizaci (HVAC), telefonní služby, zabezpečení a osvětlení.

Jak se IoT vyvíjí, budou tyto sítě a mnoho dalších propojeno s dalšími možnostmi zabezpečení, analýzy a správy. To umožní IoT stát se ještě silnějším v tom, co může lidem pomoci dosáhnout. Kromě toho jakékoli dotazy týkající se tohoto konceptu nebo elektrické a elektronické projekty , uveďte své cenné návrhy komentářem v sekci komentářů níže.

Fotografické kredity: