Создание Интернета вещей (IOT) с использованием Raspberry Pi

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Идея не была названа до 1999 года. Интернет вещей разрабатывался десятилетиями. Например, первым Интернет-устройством была машина для производства кока-колы в Университете Карнеги-Мелон в начале 1980-х годов. Программисты могут подключиться к машине больше к Интернету, проверить состояние машины и сделать вывод, будет ли на них ожидание холодного напитка, если они решат спуститься к машине. В этой статье дается обзор Интернета вещей с использованием Raspberry Pi .

Интернет вещей с использованием Raspberry Pi

IoT с использованием Raspberry Pi в основном включает в себя IoT, Raspberry Pi, методологию проектирования IOT и т. Д.




Что такое Интернет вещей?

В Интернет вещей (IoT) - это сценарий, в котором объектам, животным или людям предоставляются единые идентификаторы и возможность автоматической передачи, а также возможность автоматической передачи большего количества данных в сеть, не требуя связи между людьми или человеком с компьютером. Интернет вещей развился из встречи беспроводных технологий, микроэлектромеханические системы (MEMS) и Интернет.

Интернет вещей

Интернет вещей



Методология проектирования Интернета вещей

Все веб-приложения изначально разрабатываются на языке программирования Java. Он включает в себя технологии Java, аналогичные JSP, сервлетам, спящему режиму, веб-службам и т. Д., Последняя версия IDE net beans в основном используется для разработки веб-приложений. Дополнительные технологии, такие как bootstrap, javascript, jQuery и т. Д., Используются для обработки пользовательского интерфейса и проверки на стороне клиента. Предоставляемые Cisco API используются для разработки приложений, связанных с IP-телефонами Cisco.

IOT с использованием Raspberry Pi

IOT с использованием Raspberry Pi

В веб-приложениях используются пять шагов

  • Установка веб-сервера Apache
  • Создать систему базы данных My SQL
  • Разработано веб-приложение для GUI (графический интерфейс пользователя)
  • Написание большого количества программ PHP, JAVA, CSS и Python для веб-приложений
  • Размещение веб-приложения на нашем веб-сервере

Raspberry Pi

История Raspberry Pi была в основном представлена ​​в 2006 году. Его основная концепция основана на Atmel ATmega644, который специально разработан для использования в образовательных целях и предназначен для Python. Raspberry Pi имеет небольшой размер, то есть представляет собой одноплатный компьютер размером с кредитную карту, который разработан в Соединенном Королевстве (Великобритания) фондом под названием Raspberry Pi. Главный девиз этого фонда - продвигать преподавание основ информатики в учебных заведениях, а также в развивающихся странах. Первое поколение Raspberry (Pi 1) было выпущено в 2012 году и имеет два типа моделей: модель A и модель B.


Raspberry Pi

Raspberry Pi

В следующем году были выпущены модели A + и B +. Опять же, в 2015 году была выпущена модель B Raspberry Pi2, и сразу же в год была выпущена модель B Raspberry Pi3.

Raspberry Pi можно подключить к телевизору, монитору компьютера, и он использует стандартную клавиатуру и мышь. Он удобен в использовании, так как может использоваться всеми возрастными группами. Он делает все, что вы ожидаете от настольного компьютера, например, обрабатывает текст, просматривает электронные таблицы в Интернете, играет в игры и воспроизводит видео высокой четкости. Он используется во многих приложениях, например, в большом количестве проектов цифровых производителей, музыкальных машинах, родительских детекторах для метеостанции и размещении в Твиттере скворечников с инфракрасными камерами.

Все модели оснащены системой Broadcom на кристалле (SOC), который включает графический процессор GPU (Video Core IV), ARM-совместимый и центральный процессор. Частота процессора составляет от 700 МГц до 1,2 ГГц для Pi 3, а встроенная память - от 256 МБ до 1 ГБ. An Операционная система хранится на защищенных цифровых SD-картах и ​​в памяти программ формата MicroSDHC или SDHC. Большинство плат имеют от одного до четырех разъемов USB, композитный видеовыход, HDMI и 3,5-мм телефонный разъем для звука. В некоторых моделях есть Wi-Fi и Bluetooth.

Raspberry Pi Foundation предоставляет для загрузки дистрибутивы Arch Linux ARM и Debian и продвигает Python в качестве основного языка программирования с поддержкой BBC BASIC, Java, C, Perl, Ruby, PHP, Squeak Smalltalk, C ++ и т. Д.

Для начала необходимо следующее

  • Видеокабель, подходящий к используемому телевизору или монитору
  • SD-карта с операционной системой Linux
  • Источник питания (см. Раздел 1.6 ниже)
  • USB-клавиатура
  • Телевизор или монитор (с входом DVI, HDMI, композитный или SCART)

Рекомендуемые дополнительные опции включают

  • Подключение к Интернету, только модель B: кабель LAN (Ethernet)
  • USB-мышь
  • USB-концентратор с питанием
  • Подключение к Интернету, модель A или B: USB-адаптер WiFi

Что такое система на чипе?

Система на кристалле - это сложная ИС, объединяющая функциональные элементы в один кристалл или набор микросхем. Это программируемый процессор на микросхеме памяти, ускоряющий функции аппаратного обеспечения, программного обеспечения, оборудования и аналоговых компонентов.

Система на чипе

Система на чипе

Преимущества SoC

  • Низкое энергопотребление
  • Уменьшает размер
  • Снижает общую стоимость системы
  • Повышает производительность

Интернет-шлюз

Устройство Интернет-шлюза может маршрутизировать данные, поступающие из сети WSN в Интернет, и отправлять данные, поступающие из Интернета, в сеть WSN. Это похоже на Wi-Fi роутер для Интернета вещей. В устройстве интернет-шлюза мы используем raspberry pi модель B, он оснащен четырехъядерным процессором ARM Cortex-A7, работающим на частоте 900 МГц (для 6-кратного улучшения представления Raspberry Pi Model B + первого поколения) и 1 ГБ LPDDR2 SDRAM (для увеличение памяти в 2 раза). И да, полная совместимость с Raspberry Pi1 нам обеспечена. Новый SoC Broadcom, BCM2836, является ключевым фактором.
Пять шагов, которые мы используем для интернет-шлюза

  • Перенос операционной системы Linux на Raspberry Pi
  • Модифицируйте Linux для работы с нашим прототипом
  • Разработана библиотека Python для связи RPI с Xbee ZB
  • Написал программу с датчиков и управления устройством
  • Создание функции WI-FI на RPI для подключения к Интернету

Узлы WSN

Сеть беспроводных датчиков (WSN) состоит из трех основных компонентов: узлов, шлюзов и программного обеспечения. Пространственно рассредоточенные измерительные узлы взаимодействуют с датчиками для мониторинга активов или их окружения. Полученная информация передается по беспроводной сети на шлюз, который обеспечивает соединение с проводным глобусом, где вы можете собирать, обрабатывать, анализировать и представлять информацию об измерениях с помощью программного обеспечения. Маршрутизаторы - это отдельный тип узла измерения, который можно использовать для увеличения расстояния и надежности в WSN. Датчики могут быть разбросаны по дорогам, транспортным средствам, больницам, зданиям, людям и позволяют использовать различные приложения, такие как медицинские услуги, операции на поле боя, реагирование на стихийные бедствия, помощь при стихийных бедствиях и мониторинг окружающей среды.

Приложения Интернета вещей

  • Погодная безопасность и температурная камера
  • Рабочий доктор, подпирающий Raspberry Pi
  • Чувственная шляпа для мониторинга качества воздуха
  • Великолепный пивной и винный холодильник
  • Интернет-звонок Raspberry Pi
  • Интернет вещей туалет
  • Обучите свою крысу поведенческой науке дома
  • Галечный умный дверной звонок
  • Микроволновая печь raspberry pi

Это все об IoT с использованием Raspberry Pi. В настоящее время Интернет вещей состоит из разрозненного набора различных специализированных сетей. Современные автомобили, например, имеют несколько сетей для управления работой двигателя, функциями безопасности, системы связи , и так далее. Коммерческие и жилые здания также имеют различные системы управления для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), телефонную связь, безопасность и освещение.

По мере развития Интернета вещей эти и многие другие сети будут связаны с дополнительными возможностями безопасности, аналитики и управления. Это позволит IoT стать еще более мощным в том, что он может помочь людям достичь. Кроме того, любые вопросы относительно этой концепции или электротехнические и электронные проекты , пожалуйста, дайте свои ценные предложения, комментируя в разделе комментариев ниже.

Фото: