INTRODUCCIÓN AL INTERNET DE LAS COSAS

INTRODUCCIÓN AL INTERNET DE LAS COSASCONSTRUYENDO UN PROYECTO DE IOTAlvaro Everletalvaro.everlet@carriots.com@aeverletJavier Pastorjavier.pastor@carriots.com@javipstorNov 2013

CONSTRUYENDO UN PROYECTO DE IOT1.2.3.4.5.6.7.INTRODUCCIÓN AL IOTCONSTRUYENDO UN PROYECTO DE IOTDISPOSITIVOSPLATAFORMAFRONTENDINTEGRACIÓNDEMOS

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INTRODUCCIÓN AL IOTDE DONDE VIENE1999 Kevin Ashton inventa “Internet of Things”INTERNET OF THINGSEl IoT es el mundo en el que cada objeto tiene una identidad virtual propia ycapacidad potencial para integrarse e interactuar de manera independiente en laRed con cualquier otro individuo, ya sea una máquina (M2M) o un humano.

INTRODUCCIÓN AL IOTNUESTRO MUNDO ESTÁ CAMBIANDOEstamos sufriendo una transformación donde “things” hablan con otros “things” yestas conversaciones están creando nuevos modelos de negocio, productos ycompañías.Hace 20 años, Internet se usaba principalmente como herramienta para buscarinformación. En los últimos 10 años hemos vivido una nueva forma de uso deInternet, donde todo se ha convertido en social, transaccional y móvil.¿QUÉ SERÁ LO SIGUIENTE?Internet of Things.El número de cosas conectadas a internet sobrepasó en 2008 el número dehabitantes del planeta. Se estima que habrá 50.000 millones de dispositivosconectados en 2020.CIFRASSegún un estudio de CISCO, solo este año el volumen de negocio de las cosasconectadas a internet ascenderá a 475.000 millones de euros.El IoT representaría un negocio mundial de 10.900 billones de euros en 5 años porla mayor productividad, ahorro de costes y nuevos mercados para las empresas.

INTRODUCCIÓN AL IOTPOR QUÉ AHORAAhora convergen múltiples factores:a. Popularización de placas de HW libreb. Abaratamiento de sensoresc. Mejora comunicacionesd. Plataformas IoT

INTRODUCCIÓN AL IOTBaby checkEJEMPLOSTermostatos inteligentesextraídos de postscapes.comTracking deportivoRecordatorio pastillasTracking de objetos (perdidos)DomóticaEnchufes conectadosPastillas inteligentesVigilancia no intrusiva

INTRODUCCIÓN AL IOTCASOS DE USO INDUSTRIALESSMART CITYSMART ENERGYSMART OIL & GASSMART AGRICULTURESMART BUILDINGSSMART RETAILSMART BANKINGSMART CONSUMER PRODUCTSSMART LOGISTICS

INTRODUCCIÓN AL IOTTENDENCIAS Y LOCURASGood night lamp (kickstarter)L8 smartlight (kickstarter)Smart egg container@domokunM2M

INTRODUCCIÓN AL IOTPASOS A SEGUIRUna cosa (thing)Dotarlo de electrónicaConectarlo

INTRODUCCIÓN AL IOTHOMENAJE A LOS DEVELOPERS

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CONSTRUYENDO UN PROYECTO DE IOTPROJECT STACKCUSTOM TOR & REPORT)InternetAPPLICATION(DB & MIDDLEWARE& RULE ENGINE)ConnectivityHARDWARESENSORS & ACTUATORS(THINGS)

CONSTRUYENDO UN PROYECTO DE IOTUsersINTEGRATIONFRONTENDUsersCustomDashboard &control panelCustom TTPSRESTWebservicesCustomReporting &data downloadHTTPSWeb interfaceREST APISECURITYPROJECT &DEVICEMANAGEMENTBIG DATASTORAGEEVENTPROCESSINGBUSINESSRULESREST APILOGS & DEBUGRS 485HTTP3G / EthernetGatewayRS 485GatewayGatewayCONNECTEDDEVICES & PRODUCTSHTTPAPIZigbee /RadioZigbee /RadioHTTP3G / EthernetRS 485EXTERNALCOMMUNICATIONMODULEHTTPAPIHTTP3G / EthernetHTTP3G / EthernetCONTROLPANELGatewayZigbee /RadioHTTPAPIOther APIsEXTERNALAPIS

CONSTRUYENDO UN PROYECTO DE IOTCOMPLEJO O POTENTE?PROPONGO UNA VUELTA RÁPIDA POR LOS ELEMENTOS DE UNPROYECTO DE INTERNET DE LAS COSAS SIGUIENDO UN EJEMPLOSMART PARKING (CASO DE USO DE UNA SMART CITY)

CONSTRUYENDO UN PROYECTO DE IOTDISPOSITIVOSTienen sensores acptando información en bruto. Ej: Detector magnético de parkingTienen actuadores para controlar cosas. Ej: Panel LED de señalización en las callesTienen conectividad a Internet. Ej: Wifi, ethernet o un modem 3g integradoPLATAFORMAAlmacena la información en bruto: BD que puede ser consultada para análisis de BIContiene y ejecuta toda la lógica de la aplicación: reglas, alarmas, etc.Proporciona la gestión de dispositivos y su software. Ej: provisión de dispositivos,habilitar o deshabilitar dispositivos, cambiar su firmware, etc.FRONTENDPara hacer una aplicación usable, el frontend proporciona la interfaz con el usuariofinal. Ej: un panel de control personalizado, dashboard, informes, etc.INTEGRACIÓNPara proporcionar el verdadero potencial de la conectividad a Internet la plataforma seintegra con otros sistemas de información haciendo PUSH o PULL hacia o desde CRMs,ERPs o cualquier API HTTP disponible. Ej: IOC de IBM, Dropbox, Zoho, Twitter, etc.

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DISPOSITIVOSSENSORES & ACTUADORESLos sensores toman información en brutoque lee un dispositivo. Pueden medirtemperatura, presencia, viento, camposmagnéticos, flujos de líquidos, calidad delaire, propiedades de los líquidos,vibraciones, posiciones geográficas,altitud, presión y un largo etc.Los actuadores permiten la interaccióncon el mundo físico. Pueden abrir puertas,mostrar mensajes, layencender luces,enviar señales, controlar un flujo delíquidos, controlar el aire acondicionado,encender y apagar motores, etc.CONECTIVIDADEn los proyectos de IoT los dispositivos seconectan a Internet para interactuar.Conectividad autónoma (Standalone)Modems 3G / GPRS embebidos en eldispositivoDispositivo PasarelaComunicación dispositivo-pasarela serie(ej. RS232 or RS485) o radio (ej. 868MHz)Red de sensores PasarelaComiunicación local por WIFI o ethernetentre dispositivos y pasarela.COMMUNICATION PROTOCOLLos dispositivos interactúan con Carriotscon un protocolo estándar HTTP / HTTPSen la capa de Internet y JSON o XML en lacapa de aplicación (REST API)HTTP3G / EthernetHTTP3G / EthernetGatewayZigbeeRS 485Gateway

DISPOSITIVOSEJEMPLO DE ENVÍO DE TRAMA: información de plaza de parkingHTTP requestPOST /streams HTTP/1.1!Host: api.carriots.com!Accept: application/json!User-Agent: place 524@smartparking!Content-Type: 83045425407ab4!Content-Length: 182!Connection: close!REST API URL (POST request)JSON FORMATSECURITY (APIKEY)!Data place ación por checksum (HMAC)Carriots automatic data timestampingDispositivo (Apikey debe tener permiso)La información a mandar1: HTTP requestDEVICEREST API2: REST API response

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PLATAFORMAAPI RESTSiguiendo un estándarampliamente adoptadoen Internet, Carriots implementa una API RESTsobre HTTPS para: Recibir cantidades masivas de datos de losdispositivos. Interactuar con todas las entidades deCarriots para construir paneles de controlpersonalizados, dasboards y e informesschemaless. Proporciona a los proyectos de IoTla flexibilidad de gestionar datos hetereogéneosde diferentes dispositivos.Ej: Temperatura, posición geografica, estado deuna plaza de parking, etc.Ej: Sensores de parking envían su estado (libre uocupado) a Carriots con una simple peticiónHTTP. Un panel de control personalizado usa laAPI REST para gestionar dispositivos.GESTIÓN DE DISPOSITIVOS Y PROYECTOSPara cubrir cualquier requisito de un proyectoCarriots propone una jerarquía lista para usar yde uso flexible para la complejidad de cada casoActualización de firmware y configuraciónremota de dispositivos también disponibles.ALMACENAMIENTO BIG DATAGrandes cantidades de datos se almacenan enuna arquitectura de big data con estructuraEj: Ajustar la periodicidad del muestreo de lossensores o especificar un mensaje por defectoen un panel de señalización.REST APISECURITYBIG DATASTORAGELOGS & DEBUGPROJECT &DEVICEMANAGEMENTEVENTPROCESSINGREST ODULE

PLATAFORMALÓGICA DE NEGOCIO Y EVENTOSLa lógica del proyecto de IoT se aloja y seejecuta en la plataforma. Scripts de Groovy seejecutan (aislados y securizados) en el motorSDK y se lanzan en base a eventos tratadoscon una aproximación tipo if-then-else. Desdescripts sencillos a complejas reglas. compartidas para firmar el mensaje.Cifrado personalizado o medidasadicionales de seguridad en el código delos eventos.LOGS & DEBUGMensajes de Log (accesibles desde el panel decontrol) y una consola para debug consolenecesarios para facilitar el desarrollo.Ej: If parking sensor “ocupado” thenparking area.plazas -1.If parking area.plazas 0 thendisplay.mensaje “Parking lleno”CONTROL PANELEl panel de control es la interfaz web paradesarolladores de proyectos IoT con Carriots.SEGURIDADEn todos los proyectos IoT la seguridad debeformar parte de su diseño. La aproximaciónde Carriots a este tema: Apikeys definen privilegios y visibilidad. HTTPS para cifrar conversaciones con laAPI REST. HMAC hash y contraseñas pre-MÓDULO DE COMUNICACIÓNEnviar emails o SMS, interactuar con otrossistemas o APIs se realiza con un móduloespecífico para garantizar la seguridad y elrendimiento.REST APISECURITYBIG DATASTORAGELOGS & DEBUGPROJECT &DEVICEMANAGEMENTEVENTPROCESSINGREST ODULE

PLATAFORMAEJEMPLO: Lógica de Groovy ejecutada al recibir un dato de plaza de parking// Libraries!import com.carriots.sdk.Device;!SDK LIBRARIES IMPORTimport com.carriots.sdk.utils.BasicHttp;!!// Free places counter update!DATA BASE ACCESSdef device Device.find('ParkingControl@smartparking');!def places new Integer(device.device properties.FreePlaces);!device.device properties.FreePlaces places-1;!device.update();!!!// Place update!CUSTOM PROPERTIES MANAGEMENTdef place Device.find(context.device);!place.device properties['free'] 'no';!place.update();!CARRIOTS - DEVICE COMMUNICATION!// Display location !IP address stored as device propertydef led Device.find('LedDisplay-12@smartparking');!def address led.device properties.address;!def token led.device properties.token;!!// Display update!def basicHttp new BasicHttp();!basicHttp.url "http://" address "/message";!basicHttp.params ["text":"Free places: " device.device nd();!

PLATAFORMAPANTALLAZO DEL PANEL DE CONTROL DE CARRIOTSEJEMPLO DE CREACIÓN DE LISTENERENTIDAD VIGILADAEVENTO QUEDESENCADENA LALÓGICAAPROXIMACIÓNIF-THEN-ELSESCRIPTS DE GROOVYREGLAS PREDEFINIDAS

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FRONTENDPANEL DE CONTROL DE CARRIOTSEl panel de control proporcionado porCarriots es la primera herramientanecesaria para la creación de proyectosIoT. Desde gestionar los detalles delproyecto hasta la depuración yconstrucción de toda la lógica delproyecto.remota del panel led, una REST API propia,etc.MONITORIZACIÓNHerramientas y técnicas disponibles parala monitorización: Pooling de los datos de la API REST. Descarga de datos en fichero Gráficas personalizadas de CarriotsEj: Definir las zonas de parking, definir los PUSH de datos basado en eventosmensajes de los paneles de señalización,FRONTENDetc.FORNTENDS PERSONALIZADOSPaneles de control personalizados, appspara móviles, widgets, etc. Lo querealmente quiere ver el usuario final de unproyecto IoT es la simplicidad de uso,abstrayéndose de la complejidad.Ej: Mapas persoanlizados de las plazas deparking, gráficas de disponibilidad, gestiónCustomDashboard &control panelHTTPSRESTWebservicesREST APICustomReporting &data downloadCONTROLPANELUsersHTTPSWeb interface

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