Prezentace pro Učitel In 2016

Internet věcí do škol!

Martin Malý

BigClown Labs, s.r.o.

Co vás dnes čeká?

Proč učit elektroniku?

Co je Internet věcí a proč se o něj zajímat ve škole?

Jaké jsou dostupné platformy?

Praktická ukázka: EduShield

Stavebnicový systém BigClown

Od ideje k hotovému zařízení: Měříme, ovládáme

Otázky a odpovědi

Vytvářet elektroniku je skvělé!

Není to složité

Výsledky jsou přitažlivé

Výsledky mohou být i užitečné

Učení hrou

Využití v dalším životě a studiu

Internet věcí letem světem

Hype, hype, hype…

Spojuje internet a elektroniku

Makro- i mikropohled

Příznivá křivka učení

Platformy pro IoT

Arduino

Raspberry Pi

STM32 a spol.

Proprietární platformy

Softwarové platformy

Arduino (Wiring)

Linux (Python)

ARM (C / RTOS)

Proprietární platformy

Cloud (AWS, Amazon)

Vlastní servery

Raspberry Pi

Minipočítač s Linuxem

Procesor ARM

Ethernet, USB, HDMI, audio

Konektor pro připojení vlastního HW

Programovací jazyky standardní: C/C++, Python, JavaScript, …

Pro výuku nejmenší vstupní bariéra, ale relativně málo možností rozšíření

Arduino a věci okolo

Programovací jazyk Wiring (podobný C++)

Procesor ATMega

Žádný OS, "holý křemík"

Velká podpora výrobců periferií

Robotika, 3D tisk

K vývoji je potřeba PC, není nezbytné pájení

Nízká cena

Ostatní platformy a kity

Microchip PIC

STM32

Větší výkon než Arduino, menší než Raspberry

Devkity vyžadují pokročilejší techniky (pájení)

Na čem učit?

Pájet, nebo nepájet?

Kolik teorie je potřeba?

Nám se osvědčilo:

Nepájet!

Nesestavovat vlastní obvody (chyby!)

Postupovat od příkladu k teorii

Je jedno, že nevíte, co je přesně napětí a proud!

Dělejte věci pro radost!

Praktické intermezzo I

EduShield

arduino101.cz

CZ.NIC

Vhodný pro demonstraci základů i pokročilých technik

Nic se nepájí, nic se nespojuje

Kompatibilní s Ethernet Shieldem

Vhodné pro 12+

Metodické materiály

BigClown

Open-sourceOpen hardware

Open software

Open documentation

GitHub

Eagle

LicenceHardware: CERN OHL v1.2

Software: MIT License

Texts, pictures: CC BY-SA 4.0

KomunitaSdílení know-how

Sdílení projektů

Podpora uživatelů

Bezpečnost DIY IoT Security Manifesto

Efficient Node-Gateway-Hub protocol

Message encryption and authentication by OCB-AES128

Session authentication by TRNG and SHA-256

Shared secret for session authentication is stored in crypto element with a protected hardware-based key storage chip

Technologie868 MHz (EU) / 915 MHz

(USA)

Publish / Subscribe - MQTT

{“data”:”JSON”}

ARM Cortex M0+

I2C, SPI, UART, USB, ADC, DAC, GPIO

GCC ARM Embedded

Linux Hub

Python, Node.js, Go

AWS IoT / Azure IoT Hub / REST

BigClown System Scheme

BigClown Territory

BigClown Node

Praktické intermezzo II

Clown.Dashboard

BigClown Alpha Set

Připojuje se přímo k PC / Raspberry Pi

Skládačka modulů a tagů

Součást ekosystému BigClown (snadný upgrade)

Kvalitní senzory

Komunikace postavená na standardech

Standard MQTT

Standard JSON

["humidity-sensor/i2c0-5f", {"relative-humidity": [39.8, "%"]}]

["humidity-sensor/i2c1-5f", {"relative-humidity": [37.9, "%"]}]

["barometer/i2c1-60", {"pressure": [97.591, "kPa"], "altitude": [315.9, "m"]}]

["thermometer/i2c0-48", {"temperature": [23.44, "°C"]}]

["lux-meter/i2c1-44", {"illuminance": [60.72, "lux"]}]

["lux-meter/i2c0-44", {"illuminance": [195.68, "lux"]}]

Senzory a aktuátory

Temperature Tag

Lux-Meter Tag

Humidity Tag

Barometer Tag

Relay Module

CO2 Module

Display Module

PIR Module

NFC Tag

Software

Docker - Windows, Mac, Linux, Raspberry Pi

Hub (C, Python)

MQTT broker (Mosquitto)

Uživatelské knihovnyPython

JavaScript

Praktické intermezzo III

Ukázka v JavaScriptuvar mqtt = require('mqtt');var client = mqtt.connect('mqtt://192.168.0.49'); client.on('connect', function () { client.subscribe('nodes/bridge/0/thermometer/i2c0-48');})

client.on('message', function (topic, message) { var payload = JSON.parse(message.toString()); console.log(topic,payload.temperature[0]); var temperature = parseFloat(payload.temperature[0]); if (temperature>30.0) { client.publish("nodes/bridge/0/relay/i2c0-3b/set",'{"state":false}'); } else { client.publish("nodes/bridge/0/relay/i2c0-3b/set",'{"state":true}'); }})

Blynk

Otázky…?Děkuji za pozornost

Martin Malý, BigClown Labs

[email protected]