Diferència entre revisions de la pàgina «Pàgina principal»
m (→MicroPython) |
m (→ESP32) |
||
| Línia 42: | Línia 42: | ||
[https://savjee.be/2020/01/multitasking-esp32-arduino-freertos/ Multitasking on ESP32 with Arduino and FreeRTOS] | [https://savjee.be/2020/01/multitasking-esp32-arduino-freertos/ Multitasking on ESP32 with Arduino and FreeRTOS] | ||
| + | |||
| + | [https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/esp32/api-reference/peripherals/uart.html#overview-of-rs485-specific-communication-options Overview of RS485 specific communication options] | ||
==== ESP-IDF ==== | ==== ESP-IDF ==== | ||
Revisió del 13:58, 23 ago 2022
things.cat
Una pàgina pràctica sobre la Internet de les Coses
Contingut
- 1 Dispositius IoT. Maquinari i microprogramari
- 2 Control remot dels dispositius IoT. Programari
- 3 Una aproximació a OPC-UA
- 4 Placa IoT-02
- 5 Exemples pràctics
- 6 SBC
- 7 Formació
- 8 Xifratge
- 9 Opinió
Dispositius IoT. Maquinari i microprogramari
Al maquinari li diem hardware en anglès.
Al microprogramari li diem firmware en anglès.
IoT és l'acrònim d'Internet of Things. En català abreujat li podríem dir IdC per a referir-nos a la Internet de les Coses. En el moment d'escriure aquest text, la comunitat catalanoparlant sembla haver optat per referir-se als dispositius de la Internet de les Coses com a dispositius IoT. Si el termcat es pronuncia de manera diferent, provaré d'adaptar la terminologia.
Controladors
Als controladors els hi diem drivers en anglès.
El xip FT232 ha estat durant molt de temps el xip més comú per convertir d'USB a UART. Fins al punt que se'n van fer còpies pirates. Una actualització del sistema operatiu privatiu Windows va explotar una característica dels xips pirates: els xips pirates tenien el registre d'identificació USB de lectura i escriptura i l'original era tan sols de lectura. L'actualització que va fer Windows provocava l'escriptura d'aquest registre i hi escrivia un zero, que feia que el sistema operatiu ho identifiqués com a concentrador USB i no com a controlador d'UART, fent que el maquinari quedés inservible. A l'any 2014 em vaig veure atrapat amb uns quants Arduino Nano que duien aquest xip pirata i vaig escriure How to recover bricked fake FT232 per a poder-los reprogramar i poder-los fer servir amb sistemes operatius lliures GNU/Linux.
A partir d'aquell moment, bona part de les plaques de fabricació xinesa van començar a dur, massivament, el xip CH340 per a convertir d'USB a UART.
C / C++
Biblioteques per Arduino, ESP8266 i ESP32
Codis per Arduino, ESP8266 i ESP32
ESP8266
Afegint la targeta ESP8266 a l'IDE d'Arduino (NodeMCU1.0)
esp8266_udpServer_01.ino Codi UDP per a ESP8266
ESP32
esp32_udpServer_01b Codi UDP per a ESP32
esp32_i2cScanner_02.ino Adreces de dispositius I2C connectats
Exemple de ModBus RTU fent servir NodeRED i ESP32 (amb la placa IoT PLB)
ESP32 Arduino: Creating a FreeRTOS task
Multitasking on ESP32 with Arduino and FreeRTOS
Overview of RS485 specific communication options
ESP-IDF
Get started with ESP-IDF and ESP32-DevKitC: debugging, unit testing, project analysis
Python
Accés al maquinari de la Raspberry Pi emprant Python
Com connectar-hi pantalles OLED SSD1306 (128x64)
Ús d'entrades analògiques amb l'ADS115 controlant sortides PWM
Micropython
Micropython and the Internet of Things
ESP32 – Getting started with MicroPython
Get on the Good Foot with MicroPython on the ESP32
Exemple en micropython de comunicació MQTT amb un ESP32 i el sensor DS18B20 (One Wire Interface)
Exemple en micropython de comunicació MQTT amb un ESP32 i el sensor BME280 (I2C)
Sistemes operatius encastats
Raspbian
How to Install Mosquitto Broker on Raspberry Pi
Adaptació per a que la Raspberry Pi funcioni com a punt d'accés donant adreces IP de classe B
Instal·lació de l'OPC-UA a la Raspberry Pi, fent servir Python, i control des d'Indusoft
Pràctica de connexió remota a una Raspberry Pi
Mongoose OS
Guia ràpida d'introducció a Mongoose OS[en]
Sensors
Control remot dels dispositius IoT. Programari
Al programari li diuen software en anglès.
Protocols
TCP/UDP Capa de transport d'Ethernet
Instal·lació d'un servidor de sòcols web a un Debian amb Apache
MQTT(S)
Beginners Guide To The MQTT Protocol by Steve's Internet Guide
MQTT explained by Andy Stanford-Clark (co-inventor of MQTT). Article written in 2017, and refering to v3.1.1
MQTT 5 Essentials by HiveMQ
MQTT Brokers/Servers and Cloud Hosting Guide by Steve's Internet Guide
MQTT Explorer An all-round MQTT client that provides a structured topic overview
Public MQTT(S) brokers
MQTT brokers online with a free offer to test and connect IoT to the internet
MQTT(S) implementations
Comparison of MQTT implementations
Webhooks
What Are Webhooks And How They Work
Exemple bàsic de funcionament de Webhooks. Servidor i client en node.js
Programació local (ordinadors d'escriptori i dispositius mòbils)
Configuració de MQTT Dash (aplicació per Android)
Mosquitto local a l'ordinador
How to Install Mosquitto MQTT Broker/Server on Ubuntu 16.04
Instal·lació de Mosquitto a Windows
Per a actualitzar les claus dels dipòsits de Debian:
wget http://repo.mosquitto.org/debian/mosquitto-repo.gpg.key sudo apt-key add mosquitto-repo.gpg.key
SCADA
SCADA fent servir Python QML i Arduino
Núvol
Instal·lació de Node.js i npm
ecat@iot-ecat:~$ sudo bash root@iot-ecat:/home/ecat# curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_14.x | bash - root@iot-ecat:/home/ecat# apt install -y nodejs root@iot-ecat:/home/ecat# exit ecat@iot-ecat:~$ node --version v14.15.4 ecat@iot-ecat:~$ npm -- version 6.14.10
Node-RED
Node-RED Developer para IoT. Nivel I
Instal·lació i funcionament del NodeRed autònom
ecat@iot-ecat:~$ mkdir bin ecat@iot-ecat:~$ cd bin ecat@iot-ecat:~/bin$ sudo apt install unzip ecat@iot-ecat:~/bin$ mkdir nodered-ui ecat@iot-ecat:~/bin$ cd nodered-ui ecat@iot-ecat:~/bin/nodered-ui$ wget https://www.binefa.cat/IoT/nodeRed/node_red_ui.zip ecat@iot-ecat:~/bin/nodered-ui$ unzip node_red_ui.zip ecat@iot-ecat:~/bin/nodered-ui$ node node_modules/node-red/red.js --userDir node_modules/node-red/data --settings node_modules/node-red/settings.js -v --port 2222 --title elmeuTitol --safe flows_meuTitol.json
UDP
Codi NodeRED per a esp8266_udpServer_01.ino i esp32_udpServer_01b
MQTT(S)
Exemple amb MQTT i NodeRED emprant ESP8266 i ESP32
Exercici amb MQTT i NodeRED emprant ESP8266
Elevador en Snap! controlat remotament amb MQTT mitjançant NodeRED fent crides HTTP
Telegram
Un exemple d'us de Telegram amb el NodeRed
Modbus TCP
Arxius per treballar amb Modbus TCP El segon vídeo explica i compara Modbus RTU i Modbus TCP
Alguns nodes extra
node-red-contrib-google-sheets
node-red-contrib-google-sheets al Github
Sistemes d'emmagatzematge i visualització
Base de dades de sèries temporals InfluxDB
Instal·lació de Grafana a Debian[en]
Xarxes d'àrea estesa de baix consum (LPWAN)
Conceptes teòrics
Espectre eixamplat (Chirp Spread Spectrum)
Espectre eixamplat per seqüència directa (DSSS)
Espectre eixamplat per salt de freqüència (FHSS)
Comparison table of Low Power WAN alternatives
LoRa
SigFox
Interacció amb SiPy1.0r de pycom
Antenes
Bots
Bot de Telegram
Bot de Mastodon
No totes les instàncies de Mastodon faciliten la instal·lació de bots. Per a fer les primeres passes us recomano aquesta instància pensada per allotjar bots de Mastodon.
Exemple de bot de Mastodon per a fer lectures de sensors cada hora.
Getting credentials for the Mastodon API with Mastodon.py, step by step
VPS
Introducció als contenidors docker
MQTT broker with Secure WebSocket using Traefik, Docker Compose and Let’s Encrypt
Snap!
Versió pública d'Snap! amb SSL. Amb el JavaScript desactivat per defecte.
Versió pública d'Snap! sense SSL. Amb el JavaScript desactivat per defecte.
JavaScript per defecte
Per raons de seguretat, s'ha desactivat el JavaScript per defecte. Si us munteu el vostre propi servei al núvol, per a poder cridar programes vostres amb funcions amb JavaScript, heu d'afegir aquesta línia, en negreta, a l'arxiu snap.html:
<script>
Process.prototype.enableJS = true; // <-- Per a tenir seleccionat el JS per defecte
var world;
window.onload = function () {
if ('serviceWorker' in navigator) {
navigator.serviceWorker.register('sw.js');
}
world = new WorldMorph(document.getElementById('world'));
new IDE_Morph().openIn(world);
loop();
};
function loop() {
requestAnimationFrame(loop);
world.doOneCycle();
}
</script>
MQTT for Snap!
MQTT4Snap !, desenvolupat per en Xavier Pi.
Hello World emprant MQTT amb SSL
Hello World emprant MQTT sense SSL
Una aproximació a OPC-UA
Placa IoT-02
Programació remota (OTA)
Dos programes de prova de programació remota
IoT-02_OTAWebUpdater_01 (Fa pampallugues el led blanc) Per a que us funcioni, haureu d'actualitzar el codi amb el vostre nom de xarxa sense fils (SSID) i la vostra contrasenya d'accés.
IoT-02_OTAWebUpdater_02 (Fa pampallugues el led verd) Per a que us funcioni, haureu d'actualitzar el codi amb el vostre nom de xarxa sense fils (SSID) i la vostra contrasenya d'accés.
Programació a la vora (edge)
L'ordinador a la vora (edge) pot ser un ordinador normal, habitualment de poca potència, del tipus Raspberry Pi.
Per a tenir visibilitat externa de la pàgina web servida per la placa IoT-02 (per exemple amb la IP 192.168.1.151:80), ho redireccionarem a un port ( 192.168.1.151:80 --> localhost:5001 )
Per a fer funcionar simple-port-forwarding.js caldrà haver afegit el paquet http-proxy:
npm install http-proxy
El codi nodejs de redireccionament (suposant que la placa IoT-02 ha adquirit l'adreça IP 192.168.1.151):
var httpProxy = require('http-proxy');
var targetHost = '192.168.1.151';
var portOrigen = 80;
var portDesti = 5001;
httpProxy.createProxyServer({target:'http://' + targetHost + ':' + portOrigen}).listen(portDesti);
Per a fer aquest redireccionador sigui un servei, es copia myForwardingService.service a la carpeta /etc/systemd/system o el fem de nou amb un editor:
cd /etc/systemd/system sudo nano myForwardingService.service sudo chmod 755 myForwardingService.service sudo systemctl daemon-reload sudo systemctl start myForwardingService
Per a veure l'estat del servei:
systemctl status myForwardingService
I per a fer que el servei es posi en marxa al reiniciar l'ordinador a la vora:
sudo systemctl enable myForwardingService
Programació al núvol
Mitjançant una xarxa virtual privada (VPN) de l'estil ZeroTier podem fer que l'ordinador a la vora i l'ordinador al núvol comparteixin la mateixa xarxa.
Suposant que l'ordinador a la vora té la IP 10.242.156.158, podem redireccionar-hi 10.242.156.158:5001 --> localhost:7007 :
var httpProxy = require('http-proxy');
var targetHost = '10.242.156.158';
var portOrigen = 5001;
var portDesti = 7007;
httpProxy.createProxyServer({target:'http://' + targetHost + ':' + portOrigen}).listen(portDesti);
I així tenim accés remot des del núvol, connectant mitjançant l'ordinador a la vora que es connecta a la placa IoT-02.
Per accedir-hi des del navegador, escriviu a la URL:
<nom_de_domini>:7007
Això visualitzarà el que presenta l'ordinador a la vora (la IP és la VPN a l'ordinador a la vora):
10.242.156.158:5001
Que al seu temps presenta el servei pel port 80 de la placa IOT-02 connectada a la mateixa xarxa local que l'ordinador a la vora:
192.168.1.151
Els tres mètodes de programació OTA de l'ESP32
How to implement OTA online update of ESP32 firmware
MicroPython
MicroPython Basics: Load Files & Run Code
Compiling microPython with espressif SDK 4.4 for ESP32
Getting started with MicroPython on the ESP32
MicroPython Basics: Loading Modules
esp32/machine_uart: Add uart_mode/flow_ctrl args to UART construct/init
uftpd: small FTP server for ESP8266, ESP32 and Pyboard D
Connect ESP32 to Ubidots using Micropython over MQTT with Visual Studio Code
Exemples pràctics
Sensor ModBus de temperatura i humitat CWT-TH03S
Accés ModBus al sensor de temperatura i humitat CWT-TH03S
SBC
PocketBeagle
Grove Kit
Visió general
Informació comercial del Grove Kit
Informació comercial de la PocketBeagle
System Reference Manual <----
Primera connexió a la xarxa sense fils
debian@beaglebone:/var/lib/cloud9$ sudo connmanctl⏎
[sudo] password for debian: temppwd⏎
connmanctl> scan wifi⏎
Scan completed for wifi
connmanctl> services⏎
MyWifi wifi_1234567890_1234567890123456_managed_psk
connmanctl> agent on⏎
Agent registered
connmanctl> connect wifi_1234567890_1234567890123456_managed_psk⏎
Agent RequestInput wifi_1234567890_1234567890123456_managed_psk
Passphrase = [ Type=psk, Requirement=mandatory, Alternates=[ WPS ] ]
WPS = [ Type=wpspin, Requirement=alternate ]
Passphrase? MySecretPassphrase⏎
Connected wifi_1234567890_1234567890123456_managed_psk
connmanctl> quit⏎
debian@beaglebone:/var/lib/cloud9$
Tutorials
Blink PocketBeagle on-board USRx LED
Formació
IoT amb Arduino i Raspberry Pi. Microcontroladors d'ús professional. Curs Presencial. Edició de març de 2022 - Formació al Col·legi d'Enginyers Industrials de Catalunya (30 / març / 2022)
Sistemes encastats d'escala petita i mitjana. Edició d'octubre 2021 (20 / octubre / 2021)
Nodes sensors (motes) i passarel·les (gateways) IoT (22 de març de 2022) pel Màster en Transformació Digital en la Indústria
Tecnologías IoT, Hands on y MVP (2022)
Diada de la Llibertat del Maquinari (Edició 2021) (17 d'abril de 2021)
UPC-School - Màster Industria 4.0 Tecnologías IoT, Hands on y MVP (2021)
Nodes sensors (motes) i passarel·les (gateways) pel Màster en Transformació Digital en la Indústria (23 de març de 2021)
Monitorització de la qualitat de l'aire mesurant CO2 i VOC amb LoRa (9 de gener de 2021)
Curset introductori d'Internet de les Coses per ADTelecom (Comença el 5 de novembre de 2020)
Ús de les dades generades pels sensors LoRaWAN i arquitectura del sistema. Rubí, 17 de juny de 2020
Curset a TE Connectivity del 4 de març de 2020 a TE Connectivity
Introducció ràpida a LoRaWAN i The Things Network (Ajuntament de Viladecans, 19 de febrer de 2020)
UPC-School - Màster Industria 4.0 Tecnologías IoT, Hands on y MVP (2020)
UPC-School - 21802500 - Màster Industria 4.0 Tecnologías IoT, Hands on y MVP (2019)
Introducció ràpida a LoRaWAN i The Things Network a l'Institut de Ciències del Mar (27 / setembre / 2018 i 25 / setembre / 2019)
Introducció a Internet de les Coses - juny 2018 (Curset de formació per a professors de CF realitzat a l'Institut Rambla Prim)
Xifratge
Opinió
Hacia un Internet de las Cosas democrático y efectivo per Xavier Pi (octubre 2018)
