การสร้าง Internet of Things (IOT) โดยใช้ Raspberry Pi

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





แนวคิดนี้ไม่ได้รับการตั้งชื่อจนกระทั่งปี 1999 Internet of Things ได้รับการพัฒนามานานหลายทศวรรษ ตัวอย่างเช่นเครื่องใช้อินเทอร์เน็ตเครื่องแรกคือเครื่องโค้กที่มหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลอนในช่วงต้นทศวรรษ 1980 โปรแกรมเมอร์อาจเชื่อมต่อกับเครื่องกับอินเทอร์เน็ตมากขึ้นตรวจสอบสถานะของเครื่องและสรุปว่าจะมีเครื่องดื่มเย็น ๆ รออยู่หรือไม่หากพวกเขาตัดสินใจที่จะเดินทางลงไปที่เครื่อง บทความนี้ให้ภาพรวมของ IoT โดยใช้ ราสเบอร์รี่ Pi .

IoT โดยใช้ Raspberry Pi

IoT ที่ใช้ราสเบอร์รี่ pi ส่วนใหญ่ ได้แก่ IoT, Raspberry pi, วิธีการออกแบบ IOT เป็นต้น




Internet of Things คืออะไร?

อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) เป็นสถานการณ์ที่วัตถุสัตว์หรือคนมีตัวระบุเดียวและความสามารถในการถ่ายโอนโดยอัตโนมัติและความสามารถในการถ่ายโอนข้อมูลไปยังเครือข่ายโดยอัตโนมัติมากขึ้นโดยไม่ต้องใช้การสื่อสารระหว่างมนุษย์กับมนุษย์หรือระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ IoT ได้พัฒนามาจากการพบกันของเทคโนโลยีไร้สาย ระบบเครื่องกลไฟฟ้าขนาดเล็ก (MEMS) และอินเทอร์เน็ต

อินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ

อินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ



วิธีการออกแบบ IoT

เว็บแอปพลิเคชันทั้งหมดได้รับการพัฒนาในภาษาโปรแกรม Java ซึ่งรวมถึงเทคโนโลยี java ที่คล้ายกับ JSP, servlets, hibernate และ web services เป็นต้นโดยทั่วไปแล้ว net beans IDE จะใช้สำหรับการพัฒนาเว็บแอปพลิเคชัน เทคโนโลยีเพิ่มเติมเช่น bootstrap, javascript, jQuery ฯลฯ ใช้เพื่อจัดการกับ UI และการตรวจสอบความถูกต้องฝั่งไคลเอ็นต์ API ที่จัดเตรียมโดย Cisco ใช้เพื่อพัฒนาแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับโทรศัพท์ IP ของ Cisco

IOT uisng Raspberry Pi

IOT uisng Raspberry Pi

ใช้ห้าขั้นตอนในเว็บแอปพลิเคชัน

  • การติดตั้ง Apache Webserver
  • สร้างระบบฐานข้อมูล My SQL
  • เว็บแอปพลิเคชันที่พัฒนาขึ้นสำหรับ GUI (ส่วนต่อประสานผู้ใช้แบบกราฟิก)
  • เขียน PHP, JAVA script, CSS และ Python Programs จำนวนมากสำหรับ Web Application
  • โฮสต์เว็บแอปพลิเคชันบนเว็บเซิร์ฟเวอร์ของเรา

ราสเบอร์รี่ Pi

ประวัติความเป็นมาของ Raspberry Pi นั้นถูกนำมาใช้โดยทั่วไปในปี 2549 แนวคิดหลักของมันมีพื้นฐานมาจาก Atmel ATmega644 ซึ่งได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อการใช้งานทางการศึกษา Raspberry Pi มีขนาดเล็กเช่นคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยวขนาดเท่าบัตรเครดิตซึ่งพัฒนาขึ้นในสหราชอาณาจักร (U.K) โดยมูลนิธิที่เรียกว่า Raspberry Pi คำขวัญหลักของมูลนิธินี้คือการส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ขั้นพื้นฐานในสถาบันการศึกษาและในประเทศกำลังพัฒนา Raspberry รุ่นแรก (Pi 1) เปิดตัวในปี 2555 ซึ่งมี 2 รุ่น ได้แก่ รุ่น A และรุ่น B


ราสเบอร์รี่ Pi

ราสเบอร์รี่ Pi

ในปีต่อมามีการเปิดตัวรุ่น A + และ B + อีกครั้งในปี 2015 Raspberry Pi2 รุ่น B ได้รับการปล่อยตัวและเพียงปีเดียว Raspberry Pi3 รุ่น B ก็วางจำหน่ายในตลาด

Raspberry Pi สามารถเสียบเข้ากับทีวีจอคอมพิวเตอร์และใช้คีย์บอร์ดและเมาส์มาตรฐาน เป็นมิตรกับผู้ใช้เนื่องจากทุกกลุ่มอายุสามารถจัดการได้ มันทำทุกอย่างที่คุณคาดหวังให้คอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปทำเช่นการประมวลผลคำท่องอินเทอร์เน็ตสเปรดชีตเล่นเกมไปจนถึงการเล่นวิดีโอความละเอียดสูง มันถูกใช้ในแอพพลิเคชั่นมากมายเช่นในโปรเจ็กต์ผู้ผลิตดิจิทัลเครื่องทำเพลงเครื่องตรวจจับแม่ไปยังสถานีตรวจอากาศและการทวีต birdhouses ด้วยกล้องอินฟราเรด

ทุกรุ่นมีระบบ Broadcom บนชิป (SOC) ซึ่งรวมถึง GPU หน่วยประมวลผลกราฟิกชิป (Video Core IV), รองรับ ARM และ CPU ความเร็ว CPU อยู่ในช่วง 700 MHz ถึง 1.2 GHz สำหรับ Pi 3 และช่วงหน่วยความจำออนบอร์ดตั้งแต่ 256 MB ถึง 1 GB RAM อัน ระบบปฏิบัติการ จะถูกเก็บไว้ในการ์ด SD ดิจิทัลที่ปลอดภัยและหน่วยความจำโปรแกรมทั้งในขนาด MicroSDHC หรือ SDHC บอร์ดส่วนใหญ่มีช่องเสียบ USB หนึ่งถึงสี่ช่อง, เอาต์พุตวิดีโอคอมโพสิต, HDMI และแจ็คโทรศัพท์ 3.5 มม. สำหรับเสียง บางรุ่นมี WiFi และ Bluetooth

Raspberry Pi Foundation มีการแจกจ่าย Arch Linux ARM และ Debian สำหรับการดาวน์โหลดและส่งเสริม Python เป็นภาษาการเขียนโปรแกรมหลักโดยรองรับ BBC BASIC, Java, C, Perl, Ruby, PHP, Squeak Smalltalk, C ++ และอื่น ๆ

สิ่งต่อไปนี้เป็นสิ่งสำคัญในการเริ่มต้น

  • สายวิดีโอให้เหมาะกับทีวีหรือจอภาพที่ใช้
  • การ์ด SD ที่มีระบบปฏิบัติการ Linux
  • แหล่งจ่ายไฟ (ดูหัวข้อ 1.6 ด้านล่าง)
  • แป้นพิมพ์ USB
  • ทีวีหรือจอภาพ (พร้อมอินพุต DVI, HDMI, Composite หรือ SCART)

ตัวเลือกเสริมที่แนะนำ ได้แก่

  • การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตรุ่น B เท่านั้น: สาย LAN (อีเธอร์เน็ต)
  • เมาส์ USB
  • ขับเคลื่อนฮับ USB
  • การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตรุ่น A หรือ B: อะแดปเตอร์ USB WiFi

System on Chip คืออะไร?

ระบบบนชิปเป็น IC ที่ซับซ้อนซึ่งรวมองค์ประกอบการทำงานไว้ในชิปหรือชิปเซ็ตเดียว เป็นโปรเซสเซอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้บนหน่วยความจำชิปเร่งฮาร์ดแวร์ฟังก์ชันซอฟต์แวร์ฮาร์ดแวร์และส่วนประกอบอะนาล็อก

ระบบบนชิป

ระบบบนชิป

ประโยชน์ของ SoC

  • ลดการใช้พลังงาน
  • ลดขนาด
  • ลดต้นทุนโดยรวมของระบบ
  • เพิ่มประสิทธิภาพ

อุปกรณ์อินเทอร์เน็ตเกตเวย์

อุปกรณ์อินเทอร์เน็ตเกตเวย์มีความสามารถในการกำหนดเส้นทางข้อมูลที่เข้าใกล้จากเครือข่าย WSN ไปยังอินเทอร์เน็ตและส่งข้อมูลที่มาจากอินเทอร์เน็ตไปยังเครือข่าย WSN เปรียบเสมือนเราเตอร์ Wi-Fi สำหรับ Internet of Things ในอุปกรณ์อินเทอร์เน็ตเกตเวย์เราใช้ราสเบอร์รี่ pi รุ่น B โดยมี CPU ARM Cortex-A7 แบบ Quad-core ทำงานที่ 900MHz (สำหรับการนำเสนอ 6x ปรับปรุงใน Raspberry Pi รุ่น B + รุ่นแรก) และ LPDDR2 SDRAM 1GB เพิ่มหน่วยความจำ 2x) และใช่มีความเข้ากันได้ทั้งหมดกับ Raspberry Pi1 ที่เราปลอดภัย SoC ใหม่ของ Broadcom คือ BCM2836 เป็นปัจจัยสำคัญ
ห้าขั้นตอนที่เราใช้อุปกรณ์อินเทอร์เน็ตเกตเวย์

  • ระบบปฏิบัติการ Port Linux บน Raspberry Pi
  • ปรับเปลี่ยน Linux ให้ทำงานร่วมกับ Prototype ของเรา
  • พัฒนา Python Library สำหรับการสื่อสาร RPI ด้วย Xbee ZB
  • เขียนโปรแกรมจากเซ็นเซอร์และการควบคุมอุปกรณ์
  • สร้างฟังก์ชัน WI-FI บน RPI สำหรับการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต

โหนด WSN

เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย (WSN) ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสามส่วน ได้แก่ โหนดเกตเวย์และซอฟต์แวร์ โหนดการวัดที่กระจายตัวเชิงพื้นที่จะเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์เพื่อตรวจสอบทรัพย์สินหรือสภาพแวดล้อม ข้อมูลที่ได้รับจะถูกส่งแบบไร้สายไปยังเกตเวย์ซึ่งให้การเชื่อมต่อกับโลกแบบมีสายซึ่งคุณสามารถรวบรวมประมวลผลวิเคราะห์และนำเสนอข้อมูลการวัดของคุณโดยใช้ซอฟต์แวร์ เราเตอร์คือโหนดมิติข้อมูลแต่ละประเภทที่คุณสามารถใช้เพื่อขยายระยะทางและความน่าเชื่อถือใน WSN เซ็นเซอร์สามารถกระจายไปตามถนนยานพาหนะโรงพยาบาลอาคารผู้คนและอนุญาตให้ใช้งานที่แตกต่างกันเช่นบริการทางการแพทย์การปฏิบัติการในสนามรบการตอบสนองต่อภัยพิบัติการบรรเทาสาธารณภัยและการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม

แอปพลิเคชั่น IoT

  • กล้องรักษาความปลอดภัยสภาพอากาศและอุณหภูมิ
  • แพทย์ที่ทำงานประกอบฉากด้วยราสเบอร์รี่ปี่
  • หมวกตรวจวัดคุณภาพอากาศ
  • ตู้เย็นเบียร์และไวน์สุดยอด
  • ออดอินเทอร์เน็ต Raspberry pi
  • อินเทอร์เน็ตในห้องน้ำ
  • ฝึกพฤติกรรมศาสตร์หนูที่บ้าน
  • ออดอัจฉริยะ Pebbly
  • ไมโครเวฟราสเบอร์รี่ Pi

ทั้งหมดนี้เกี่ยวกับ IoT โดยใช้ Raspberry Pi ปัจจุบัน IoT ประกอบด้วยกลุ่มเครือข่ายที่สร้างขึ้นตามวัตถุประสงค์ต่างๆ ตัวอย่างเช่นรถยนต์ในปัจจุบันมีหลายเครือข่ายเพื่อควบคุมการทำงานของเครื่องยนต์คุณลักษณะด้านความปลอดภัย ระบบการสื่อสาร และอื่น ๆ อาคารพาณิชย์และที่อยู่อาศัยยังมีระบบควบคุมต่างๆสำหรับการทำความร้อนการระบายอากาศและเครื่องปรับอากาศ (HVAC) บริการโทรศัพท์ระบบรักษาความปลอดภัยและแสงสว่าง

เมื่อ IoT พัฒนาขึ้นเครือข่ายเหล่านี้และเครือข่ายอื่น ๆ อีกมากมายจะเชื่อมต่อกับความปลอดภัยการวิเคราะห์และความสามารถในการจัดการเพิ่มเติม สิ่งนี้จะช่วยให้ IoT มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นในสิ่งที่สามารถช่วยให้ผู้คนประสบความสำเร็จได้ นอกจากนี้ข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือ โครงการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ โปรดให้ข้อเสนอแนะที่มีค่าของคุณโดยการแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง

เครดิตภาพ: