Embed Size (px)
Citation preview
CodeCon 2017 – Internet of Things
Jozef Prídavok
Čo je to IoT?
● Internet of Things – Internet vecí „dynamická konfigurovateľná bezdrôtová infraštruktúra
založená na štandardizovaných komunikačných protokoloch pomocou ktorých spolupracujú jednoznačne identifikovateľné fyzické veci“
● Internet – už nie je len globálna sieť pre ľudí aby mohli medzi sebou komunikovať pomocou počítačov ale je to aj platforma pre zariadenia aby mohli elektronicky komunikovať medzi sebou alebo okolitým svetom
● „Things“ v zmysle IoT sú rôzne typy zariadení
Vývoj IoT a prognóza
2003 2010 2015 2020
Svetová populácia 6,3 mld 6,8mld 7,2 mld 7,6 mld
Pripojených zariadení 0,5 mld 12,5 mld 25 mld 50 mld
Pripojených zar. na osobu 0,08 1,84 3,47 6,58
Zdroj: Cisco IBSG
Dnes jedinou stálou vecou je zmena.
Internet nadšencov
1995-2000
Internetvedátorov
1969-1995
Internet más
2000-2007
Internet mobilov
2007-2011
Internet vecí
2012+
Čo nás posunulo ku IoT
Lacné no výkonné čipy
IP v6 aadresovateľnosť
Pripojenie všade a lacno
Inteligentnételefóny
Big data(neštrukt.)
Aplikácia IoT v živote
IoT
ZdravotníctvoMonitorovanie
pacientov a starých ľudí
Automatizáciav priemysle,
diagnostika, auto-matizácia, moni-toring procesov,
skladyInteligentná domácnosťSvetlá, zásuvky,
termostaty, senzory, spotrebiče,
nakupovanie
Inteligentné budovy
Odpočty spotrieb energií, varovania,
obsadenosť, rezerv. systémy
Inteligentné mestá
Distribúcia energií, komunálny odpad,
bezpečnosť
Verejná doprava
Sledovanie dopravy a zásielok, connected cars, smart parking, diagnostika a moni-
torovanie
Smart Home
Home Automation
W a s t e M a n a g e m e n t
Connected Cars
Smart Parking
S m a r t C i t i e s
Intelligent Transportation
E n e r g y M a n a g e m e n t
B u i l d i n g a n d h o m e a u t o m a t i o n
Urban planning
E n v i r o n m e n t a l M o n i t o r i n g
Remote Health MonitoringSmart Traffic Control
Emergency Notification Systems
F l e e t M a n a g e m e n t
Intelligent shopping
Food Production Management
Výzvy IoT
● Súkromie a bezpečnosť – IoT môže narúšať súkromie– Legislatívne otázky– Politická manipulácia
● Náklady na zariadenia malé - náklady na zavedenie veľké● Štandardy a rozhrania● Objem dát a ich spracovanie - máme dostatočný softvér?● Environmentálne otázky
– Milióny až miliardy senzorov - zdroje
● Rozhodovanie – ako veľa môžeme delegovať na stroje?
Veľkosť trhu v biliónoch $
2013 20200
1
2
3
4
5
6
7
8
Zdroj: IDC
Technológie IoT
NCF RFID BT BLE ANT <2.5GHz WiFI ZigBee Z-wave KNX LoRa WiMAX 2.5-3.5 GHz
Sieť PAN PAN PAN PAN PAN PAN LAN LAN LAN LAN LAN MAN WAN
Topológia P2P P2P Star Star P2PStarTreeMesh
StarMesh
Star StarMeshTree
Mesh StarMeshTree
Star2Star
Mesh Mesh
Napájanie - -
Rýchlosť 400kbs 400kbs 700kbs 1mbs 1mbs 250kbs 100mbs 250kbs 100kbs 1,2kbs 50kbs 100mbs 7,2mbs
Dosah < 10cm < 3m < 30m 10m 30 m 70m 20m 300m 30m 800m 20km 50km
Kde Platby, rýchla
výmena dát
Sledovanie vecí
Výmena dát
Zdravie a krása
Šport, zdravie a
krása
P2P Internet, média
Budovy, automatizácia v
priemysle
Inteligentná
domácnosť
Inteligentné
budovy
Sieť sensorov, budovy
Mestá Bunkové telefóny
Financie € € € € € €€ €€ €€ € €€ €€ €€€ €€€
LoRa – základné info a topológia
• LoRa Aliance• Star-of-Star topológia
• End-devices » Gateways » Network servers• Optimalizovaná s ohľadom
• na životnosť a kapacity batérií• dosah a pokrytie• nízke náklady
• Trieda A, B a C• Veľkosť správy 256 bajtov• Zabezpečené
• Rámce s payload-om• AES s dĺžkou klúča 128bits• NwkSKey a AppSKey
• LoRaWAN v EÚ• pásmo 863-870 MHz• Dosah cca 7km
Z-Wave – základené info a topológia
• Z-Wave Alliance• Mesh topológia
• Nodes » Controller• Optimalizovaná s ohľadom
• na kapacity batérií• dosah a pokrytie, zariadenie = repeater• nízke náklady
• Max. 232 zariadení v sieti• End-to-end S2 kryptovanie• V EÚ frekvencia 868,42MHz
Z-Wave - vrstvy
● 4 vrstvy protokola– Application & security layer
● Distribúcia payloadu● Dekódovanie dáta
– Network layer● 32bit home id, 8bit node id● Preposielanie rámcov z jedného zariadenia na druhé● Zbiera informácie o všetkých nodoch a udržuje rútovaciu tabuľku● Vyhľadanie najvhodnejšej cesty do cieľa
– MAC (Media Access Control) layer● Základné použite bezdrôtového hw● Čaká sa ACK
– Transfer layer● Riadi spojenie medzi zariadeniami● Retransmisia a overovane checksumov
ZigBee – základené info a topológia
• ZigBee Alliance• Topológia
• Star, Mesh, Cluster Tree• 3 typy zariadení
• ZigBee Coordinator (ZC)• Full function device (ZR, FFD)• Reduced function device (ZED, RFD)
• Max 65000 zariadení v sieti• 128bitové symetrické šifrovanie• Dva módy
• With beacon• Uzly „spia“ - životnosť batérie +
• Without beacon• Routre majú príjmače trvalo aktívne
ZigBee detailnejšie● 3 vrstvy
– Application support layer (APL)● Application framework● Application support layer (sub-layer)● ZigBee Device Object
– Network layer (NWK)● Security management● Message broker● Routing management● Network manageemnt
– Physical layer (PHY)● Activate/deactivate radio transceiver● Channel frequecny selection● Data transmission and reception
– Media access control layer (MAC)● 2.4 GHz / 16 channels / 250 kbps● 902-928 MHz / 10 channels / 40 kpbs (max. pri 915 MHz)● 868,3 MHZ / 1 channel / 20 kpbs
Príklad z praxe I – Sensoneo
http://sensoneo.com
Príklad z praxe I – Sensoneo
http://sensoneo.com
Príklad z praxe I – Sensoneo
http://sensoneo.com
Príklad z praxe II - Miriam
http://casperise.com
Demo
● Defaultný dashboard● Pridanie widgetu „zoznam zariadení“● Pridanie widgetu „multisensor“ - 2x● Pridanie widgetu „lampa“● Sledovanie hodnôt● Ovládanie lampy pomocou multisenzora
