Τρίτη, 3 Σεπτεμβρίου 2019

Internet of Things - Μαθήματα



Τι είναι το IoT:

Το Internet of Things είναι ένα δίκτυο από διασυνδεδεμένες συσκευές οι οποίες επικοινωνούν μέσω Internet και δουλεύουν αυτόνομα ως Machine to Machine χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.


Η ιδέα πίσω από το Internet of Things, είναι η σύνδεση όλων των ηλεκτρονικών συσκευών μεταξύ τους ή/και με το Internet. Όταν λέμε ηλεκτρονικές συσκευές, εννοούμε όλες τις ηλεκτρονικές συσκευές που μας περιβάλλουν στο σπίτι και εκτός σπιτιού.  


Το ΙοΤ είναι μια επαναστατική ιδέα η οποία προϋπήρχε πολλά χρόνια πριν και στις μέρες μας έχουν σχεδόν ολοκληρωθεί τα κομμάτια από το πάζλ όπως εκείνα της τεχνολογίας, της ασύρματης διασύνδεσης των αισθητήρων και των τιμών όλων αυτών, ώστε να δώσουν λύσεις σε πραγματικά προβλήματα των ανθρώπων.


Η πρώτη αναφορά στο IoT ήταν το 1982, όταν ερευνητές στο Carnegie Mellon University ανέπτυξαν το πρώτο ΙοΤ σε μια αυτόματη μηχανή πώληση κόκα κόλας. Ο Mark Weiser ανέπτυξε την ιδέα στις αρχές του 90 και ο Kevin Ashton επινόησε τον όρο ‘Internet of Things’ γύρω στο 1999.

Τι κοινό έχουν όλες αυτές οι συσκευές;

Δίνουν μια πρακτική λύση σε ένα αληθινό πρόβλημα χρησιμοποιώντας real time data με την χρήση αισθητήρων, ασύρματων συνδέσεων, ανάλυση δεδομένων και έχοντας ένα User Interface.
Το Internet of Things έρχεται με τη διασύνδεση των αισθητήρων και των μηχανών.  Αυτό που δίνει αληθινή αξία στο ΙοΤ είναι ότι δημιουργεί τη διασύνδεση των δεδομένων με τον άνθρωπο. Όλα τα δεδομένα συλλέγονται από τους αισθητήρες και υπάρχει η υποδομή ώστε να τα αναλύει σε πραγματικό χρόνο.
Οι εφαρμογές που τρέχουν μέσα από το cloud είναι το κλειδί ώστε να αναδείξουν τα δεδομένα. Το Internet of Things δεν λειτουργεί χωρίς τα cloud applications τα οποία μεταφράζουν και μεταφέρουν τα δεδομένα τα οποία προέρχονται από όλους τους αισθητήρες προς τον άνθρωπο. Το cloud είναι εκείνο το οποίο ενεργοποιεί το application ώστε να δουλέψει για τον άνθρωπο οποτεδήποτε, οπουδήποτε.

Από ποια στοιχεία αποτελείται ένα IoT προϊόν;

Τα βασικά στοιχεία που αποτελείται μια οποιοδήποτε IoT λύση είναι τα παρακάτω:
·         Ελεγκτής – Controller
·         Αισθητήρες  – Sensors
·         Διασύνδεση – Connectivity
·         Πύλη – Gateway
·         Ανάλυση Δεδομένων – Data Analytics
·         Σέρβερ εφαρμογών – Application Server
·         Γραφικό περιβάλλον – GUI

Controller

Αποτελεί το μυαλό του ΙοΤ. Είναι ο επεξεργαστής που ενώνει τον/τους αισθητήρες με το (μέσω του Gateway) με το Internet.

Sensors

Είναι όλοι οι αισθητήρες που υπάρχουν διαθέσιμοι σήμερα. Όταν θέλουμε να μετρήσουμε θερμοκρασία, υγρασία, φως, θόρυβο, μόλυνση, πίεση, κάμψη, επιτάχυνση, θέση, εικόνα, μαγνητικό πεδίο, ηλεκτρικό πεδίο και άλλα υπάρχει κάποιος αισθητήρας που το κάνει αυτό.

Connectivity

Η διασύνδεση αφορά τη σύνδεση του Controller με το Gateway ή με το Internet κατευθείαν. Διάφορες μέθοδοι και τεχνολογίες είναι διαθέσιμες αυτή τη στιγμή. Κάθε φορά ανάλογα με την περίπτωση θα πρέπει να επιλέγετε και η κατάλληλη. Αναφορικά θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε μια από τις WiFi, Bluetooth, Zigbee, Lora, 3G/4G, 5G CatM1-NB.

Gateway

Ο Gateway παρόλο που δεν είναι πάντα απαραίτητος παίζει το ρόλο της διασύνδεσης των controllers-sensors με το internet και για την ακρίβεια με την πλατφόρμα του Data Analytics. Ο Gateway θα πρέπει να υποστηρίζει πολλές φορές περισσότερες από μια διασύνδεση με τους controllers αλλά και με το Internet.

Data Analytics

Σήμερα υπάρχουν διαθέσιμες μεγάλες βάσεις δεδομένων οι οποίες κάνουν στατιστική ανάλυση των δεδομένων και μπορούν να αναλύσουν στοιχεία ταυτόχρονα από ένα πολύ μεγάλο αριθμό αισθητήρων.

Application Server

Οι application Servers έχουν σαν κύριο μέλημα να παρέχουν πρόσβαση στα clients και να  λαμβάνουν και στέλνουν δεδομένα μέσω ειδικών διεπαφών που ονομάζονται API. Έχουν τη δυνατότητα να αποθηκεύουν δεδομένα και να τα επεξεργάζονται.

User Interface GUI

Τέλος, ένα σημαντικό στοιχείο είναι πως παρουσιάζονται τα δεδομένα στους χρήστες. Αυτό το αναλαμβάνει το GUI. Το GUI είναι υπεύθυνο να παρουσιάσει τα δεδομένα με όμορφο και κατανοητό τρόπο είτε μέσω κάποιας πλατφόρμας είτε μέσα από κάποιο smart phone app

 Μαθήματα - Ρομποτικής και ΙοΤ

Για μαθήματα πάνω στο IoT με Arduino και Raspberry pi (python) αλλά και ρομποτική με το EV3 μπορείτε να καλέσετε στο τηλέφωνο ή στο email που φαίνονται στις πληροφορίες του blog.