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Raspberry Pi IoT無線傳輸技術介紹 - ZigBee篇

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簡介ZigBee無線傳輸技術。並以XBee和藍牙展示了兩種Raspberry Pi IoT的情境。

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Raspberry Pi IoT無線傳輸技術介紹 - ZigBee篇

  1. 1. Raspberry Pi IoT 無線傳輸技術 - ZigBee 台灣樹莓派 <sosorry@raspberrypi.com.tw> Jul 27, 2016/Raspberry Pi #15
  2. 2. 姓名標示 — 非商業性 — 相同方式分享 CC (Creative Commons) 姓名標示 — 你必須給予 適當表彰、提供指向本授權 條款的連結,以及 指出(本作品的原始版本)是否已 被變更。你可以任何合理方式為前述表彰,但不得以 任何方式暗示授權人為你或你的使用方式背書。 非商業性 — 你不得將本素材進行商業目的之使 用。 相同方式分享 — 若你重混、轉換本素材,或依本 素材建立新素材,你必須依本素材的授權條款來 散布你的貢獻物。
  3. 3. 3 ● element14 指定台灣地區 Raspberry Pi 個人用戶經銷商 about 台灣樹莓派 http://farnell.com/raspberrypi-consumer/approved-retailers.php?region=apac&MER=MER-LM-OB-RPICC-76315
  4. 4. ● 專注於 Raspberry Pi 應用與推廣 ● 舉辦社群聚會 / 工作坊 / 讀書會 / 黑客松 ● Website : ● https://www.raspberrypi.com.tw/ ● Facebook : ● 搜尋 RaspberryPi.Taiwan ● https://www.facebook.com/RaspberryPi.Taiwan about 台灣樹莓派
  5. 5. 5 ● COSCUP, MakerConf, PyCon 講者 ● 投影片 ● http://www.slideshare.net/raspberrypi-tw/presentations ● 程式碼 ● https://github.com/raspberrypi-tw 分享 x 社群
  6. 6. https://www.moedict.tw
  7. 7. 7 http://en.wikipedia.org/wiki/Internet_of_Things
  8. 8. 從實際的例子瞭解 IoT
  9. 9. 9 ● 第一步是先找出耗能的地方 節能控制
  10. 10. 10 ● 第一步是先找出耗能的地方 節能控制
  11. 11. 11 ● 第一步是先找出耗能的地方 節能控制 ● 電力計顯示電流與電壓 ● 我看著螢幕並抄下數據 ● 更有效率紀錄的方法?
  12. 12. 12 ● 第一步是先找出耗能的地方 節能控制
  13. 13. IoT 無線網路通訊技術 - ZigBee
  14. 14. ● 高階的無線網路通訊協定 , 由 ZigBee Alliance 制定 ● 建構在 IEEE 802.15.4 標準上 ZigBee http://www.embedded.com/design/industrial-control/4012593/ZigBee-SoCs-provide-cost-effective-solutions
  15. 15. ● 低功耗 , 低資料傳輸量 , 支援多種拓撲 特色 http://www.zigbee.org/
  16. 16. ZigBee,WiFi, Bluetooth ZigBee WiFi Bluetooth 應用領域 無線監測和控制 高速無線網路 個人無線設備 傳輸速率 250Kbps 11Mbps (802.11b) 720Kbps (Classic) 傳輸距離 100m 50-100m 10-100m 特色 低功耗、 多種網路拓撲 高速 便宜 http://swf.com.tw/?p=767
  17. 17. ● 是 Digi International 所推出的產品線 ● 常見型號: XBee Serial 1, XBee Serial 2 ● Data MCU(Microchip) + Radio Chip(Freescale/Ember) XBee https://www.sparkfun.com
  18. 18. XBee Serial 1 vs. XBee Serial 2 http://shop.oreilly.com/product/9780596807740.do Serial 1 Serial 2 Outdoor Range 100m 120m Topology Digi Mesh ZigBee Mesh DIO 8 11 AIO 7 4 PWM 2 0 Configuration Easy Hard ChipVendor Freescale Ember
  19. 19. XBee ZigBee vs. XBee-PRO ZigBee XBee XBee-PRO Outdoor Range 100m 3200m Transmit Power 3.1mW 63mW Cost ~USD$35 ~USD$45 Appearance https://adafruit.com/
  20. 20. XBee 天線選擇 http://blogspot.tenettech.com/?p=3663
  21. 21. 各種轉板 https://goo.gl/ulPDHe
  22. 22. Pins of XBee https://www.safaribooksonline.com/library/view/the-hands-on-xbee/9780123914040/xhtml/APP010.html
  23. 23. ● 使用 XBee 的腳位直接做輸入 / 輸出 ● 適合小型 ( 穿戴式 ), 低耗電情境使用 XBee Direct http://www.thegoodlifelab.com/2011/02/xbee-to-xbee-using-direct-io-dio.html
  24. 24. ZigBee Topology & Role http://jeromeabel.net
  25. 25. ZigBee Mesh vs. Digi Mesh http://www.digi.com
  26. 26. Addressing https://learn.sparkfun.com/tutorials/exploring-xbees-and-xctu/configuring-networks
  27. 27. ● AT Mode 適用於點對點或是小的網路拓撲 ● API Mode 適合中大型網路環境 AT Mode & API Mode http://swf.com.tw/?p=788
  28. 28. X-CTU Configuration http://www.digi.com/products/xbee-rf-solutions/xctu-software/xctu
  29. 29. 29 用電腦同時監控多台電力計 https://learn.adafruit.com/tweet-a-watt/
  30. 30. 圖表與紀錄 https://learn.adafruit.com/tweet-a-watt/
  31. 31. ● 端點 ( 例如電力計 ) 需要讀多種資訊怎麼做 ? ● 無線通訊除了 ZigBee 還有哪些選擇 ? ● 端點和電腦中間的資料交換怎麼做 ? ● 電腦這麼大台可以換掉嗎 ? ● 數據如何處理和分析 ? 問題與討論
  32. 32. ● 端點 ( 例如電力計 ) 需要讀多種資訊怎麼做 ? ● 無線通訊除了 ZigBee 還有哪些選擇 ? ● 端點和電腦中間的通訊協定怎麼做 ? ● 電腦這麼大台可以換掉嗎 ? 換成 Raspberry Pi 吧 ● 數據如何處理和分析 ? 先從簡單的開始吧
  33. 33. DEMO
  34. 34. Raspberry Pi 與 IoT
  35. 35. ● Sensor Node + Internet Gateway IoT 應用架構 http://micrium.com/iot/devices/
  36. 36. 36 ● 一個讀取脈博資訊的例子 生理監控上雲端
  37. 37. 37 ● 透過 Pulse Sensor 讀取脈博資訊 生理監控上雲端
  38. 38. 38 ● 搭配單晶片電腦將訊號轉為實際脈博數字 生理監控上雲端
  39. 39. 39 ● 閘道器是連上網路的裝置 生理監控上雲端
  40. 40. 40 ● 透過藍牙和閘道器做資料交換 ● 使用 MQTT-SN 降低資料傳輸量與確保 QoS 生理監控上雲端
  41. 41. 41 ● 閘道器透過 OpenAPI 上傳到雲端 生理監控上雲端
  42. 42. 42 ● 實現具體而微的 IoT 應用 生理監控上雲端 Sensor Node Cloud Internet Gateway
  43. 43. DEMO
  44. 44. 44 https://goo.gl/Df0g3M
  45. 45. 45 ● http://www.digi.com/products/xbee-rf-solutions ● https://www.sparkfun.com ● http://swf.com.tw/?tag=zigbee ● http://www.comfort.net.tw/ 參考資料
  46. 46. 46 Raspberry Pi Rocks the World Thanks

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