Prezentácia z prednášky CodeCon 2017

1. CodeCon 2017 – Internet of Things
Jozef Prídavok

2. 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

3. 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
Internet
vedátorov
1969-1995
Internet
más
2000-2007
Internet
mobilov
2007-2011
Internet
vecí
2012+

4. Čo nás posunulo ku IoT
Lacné no
výkonné čipy
IP v6 a
adresovateľnosť
Pripojenie všade
a lacno
Inteligentné
telefóny
Big data
(neštrukt.)

5. Aplikácia IoT v živote
IoT
Zdravotníctvo
Monitorovanie
pacientov a
starých ľudí
Automatizácia
v priemysle,
diagnostika, auto-
matizácia, moni-
toring procesov,
sklady
Inteligentná
domácnosť
Svetlá, 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 Monitoring
Smart 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

6. 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?

7. Veľkosť trhu v biliónoch $
2013 2020
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Zdroj: IDC

8. 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 P2P
Star
Tree
Mesh
Star
Mesh
Star Star
Mesh
Tree
Mesh Star
Mesh
Tree
Star2Sta
r
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
Sledovan
ie vecí
Výmena
dát
Zdravie a
krása
Šport,
zdravie a
krása
P2P Internet,
média
Budovy,
automati
zácia v
priemysl
e
Inteligen
tná
domácno
sť
Inteligen
tné
budovy
Sieť
sensorov
, budovy
Mestá Bunkové
telefóny
Financie € € € € € €€ €€ €€ € €€ €€ €€€ €€€

9. 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

10. 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

11. 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

12. 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

13. 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

14. Príklad z praxe I – Sensoneo
http://sensoneo.com

15. Príklad z praxe I – Sensoneo
http://sensoneo.com

16. Príklad z praxe I – Sensoneo
http://sensoneo.com

17. Príklad z praxe II - Miriam
http://casperise.com

18. Demo
● Defaultný dashboard
● Pridanie widgetu „zoznam zariadení“
● Pridanie widgetu „multisensor“ - 2x
● Pridanie widgetu „lampa“
● Sledovanie hodnôt
● Ovládanie lampy pomocou multisenzora

19. Ďakujem za pozornosť! Otázky…?
Jozef Prídavok
jozef@pridavok.sk
http://casperise.com/