Internet de les coses low cost

Internet de les Coses Low Cost
Oriol Rius
oriol@joor.net
@oriolrius
http://oriolrius.cat
28 d’octubre del 2014

Agenda
● Qui sóc?
● ARM vs x86 - Embedded vs PC
● Dispositius
● Sistemes operatius
● Sensors i Actuadors
● Experiències
● Recomanacions
Oriol Rius - oriol@joor.net - @oriolrius - http://oriolrius.cat

Qui sóc? - en números
● Programador: 27 anys
● Sistemes: 22 Unix i 20 Linux
● Networking: 20 anys (AX.25, X.25 i TCP/IP)
● Empresa : 16 anys
● Blogger: 14 anys
● Co-fundador empreses: 12 anys
● Arquitecte: 10 anys
● Processos: 5 anys
● Coach: 4 anys

Qui sóc? - alguns projectes

Qui sóc? - projectes actuals
● IEE - Empowering - projecte de Big Data
www.iee-empowring.eu
● M2M Cloud Factory - framework per desenvolupar
projectes M2M
www.m2mcloudfactory.com

Qui sóc? - tota la història
http://oriolrius.cat/CV
http://linkedin.com/in/oriolrius
http://oriolrius.cat/blog

Embedded vs PC
● ARM vs x86
● RISC vs CISC
● SoC vs CPU+Chipset
● Baix vs Alt consum elèctric
● Tasques Específiques vs Generals
● etc

Important recordar
● MCU: A microcontroller is a processor that has its program and data
memory built in. A single computer chip designed for embedded
applications
● SoC: (system on chip) is an integrated circuit (IC) that integrates all
components of a computer or other electronic system into a single chip.
● SBC: single board computer (Raspberry PI)
● SBM: single board micro-controller (Arduino)
● PCB: Printed Circuit Board
● XBee is the brand name from Digi International for a family of form
factor compatible radio modules.
● ...

Embedded vs PC

Dispositius - Micro-controladors

Dispositius - què és Arduino?
● Micro-controlador integrat en una PCB
● Atmel AVR de 8bits a 32bits
● Boot-loader que carrega el programa automàticament
a memòria
● Open hardware + Open Software
● IDE per desenvolupar el firmware
● API amb llenguatge C
● I/O analògiques, digitals i PWM
● Els no-electrònics ho tenen més fàcil per modelar
solucions amb MCU

Dispositius - llista oficial
http://es.wikipedia.org/wiki/Arduino

Dispositius - els típics
http://es.wikipedia.org/wiki/Arduino

Dispositius - la PCB

Dispositius - Hello World

Dispositius
● Atmega328p
○ 8MHz
○ RAM: 2KB
○ Flash: 32KB
○ EEPROM: 1KB
○ 2.5-3.6V 2.5mA (1-5uA sleep)
● TI CC1101
○ 868/915MHz
○ 200 metres

Dispositius

Dispositius - MSP430
NRG
Specifications
● MCU: CC430F5137
a. (MSP430 core + CC11XX radio SOC)
● Speed: 8MHz - 24MHz
● Flash: 32KB - RAM: 4KB
● Unique MAC address
● Voltage range: from 2VDC to 3.6VDC
● Rx current: 18 mA max
● Tx current: 36 mA max
● Sleep current: 0.5 uA
● RF bands: 868/905/915/918 MHz ISM bands
● Communication length: 200m in open spaces at
0dBm with pigtail antenna
● 128-bit AES Security Encryption

Dispositius - OpenMote
Specifications
● XBee layout
● 32-bit Cortex-M3 microcontroller
● CC2520-like radio transceiver
● up to 32 MHz
● 32 Kbytes of RAM
● 512 Kbytes of Flash
● 2.4 GHz band
● IEEE 802.15.4-2006 standard
a. ZigBee
b. ISA100.11a
c. WirelessHART
d. MiWi
e. 6LoWPAN

Dispositius
NXP LPC1768 MCU
● ARM Cortex M3 Core
● 96MHz, 32KB RAM,
512KB FLASH
● Ethernet
● USB Host/Device
● 2xSPI
● 2xI2C
● 3xUART
● CAN
● 6xPWM
● 6xADC
● GPIO

● Spark Core
○ 8 digital I/O pins, 8 analog I/O pins
○ 8 PWM pins; UART (Serial), SPI, I2C, and JTAG peripherals available
○ Programmed wirelessly (through Spark Cloud), via USB or JTAG
○ 3.3V DC supply voltage (on board power regulator); can be powered
by USB Micro
○ 100mA typical current consumption
○ 300mA peak consumption (during transmit events)
○ 2MB of external flash; EEPROM supplied by CC3000
Dispositius

● Microcontroller
○ STM32F103 microcontroller
○ ARM Cortex M3 architecture
○ 32-bit 72Mhz processor
○ 128KB of Flash, 20KB of RAM
● Wi-Fi module
○ Texas Instruments SimpleLink CC3000
○ 802.11b/g
○ Range 90m
Dispositius

Dispositius
https://www.olimex.com/

Dispositius
● Les meves primeres 12h amb Arduino
○ http://oriolrius.cat/blog/2011/11/09/12h-amb-arduino/
● Referències per comprar
○ Material
■ olimex.com
■ adafruit.com <- molta doc sobre com usar instruments
■ cooking-hacks.com
○ Webs xineses
■ dx.com
■ aliexpress.com
■ mininthebox.com
● Videos sobre el tema
■ youtube.com/user/adafruit

Dispositius
● Single Board Computer
● Basat en el SoC: BCM 2835 (Broadcom)
○ CPU+GPU+DSP+SDRAM+USB
● CPU ARMv6k 1176JF-S 700MHz - família ARM11
● 256MB RAM model A | 512MB RAM model B rev2
● Broadcom VideoCore IV @ 250MHz
○ OpenGL ES 2.0 (24 GFLOPS)
○ MPEG2 and VC1 - HW decoder
■ 1080p30fps h.264/MPEG-4 AVC high-profile dec and enc
● USB 2.0 1 port + 2 ports via HUB de 3 ports integrats
● Consum: 5V a 300mA (A) i 5V a 700mA (B)
● Entrada video analog, Sortida HDMI, audio analog, JTAG, camàmara,
Ethernet, SD/MMC/SDIO, etc.

Dispositius - altres SBCs
● Cubieboard
● OLinuXino
● Beagleboard
● Hackberry
● Banana PI
● Intel NUC
● ODroid
● Intel Galileo
● pcDuino
● Gumstix
● PandaBoard
● Dreamplug
● Rikomagic
● NVidia Tegra
● Routerboard
● VIA
● UDOO
● etc

Dispositius - alternatives per multimedia
Altres opcions similars:
http://dx.com/es/s/RK3188+hdmi+tv
Especificacions:
● CPU - Rockchip RK3188 Quad
Core (Cortex A9 Quad Core upto
1.6GHz)
● GPU - Mali 400 Supports Open
GL ES 1.1 and 2.0 (Linux support
coming soon)
● Memory (RAM) - 2GB
● 8GB Internal NAND FLASH with
Ubuntu preinstalled
● micro-SD
● HDMI 1080p
● USB - 1 x Full Size USB Host, 2 x
Micro USB
● 5V 2A
Cloudsto MK802IV LE QuadCore
http://goo.gl/4UXE4y
<100€
Google Chromecast
http://goo.gl/fFaZJo
35$

Dispositius - alternatives per comunicacions
Altres opcions similars:
● Soekris
○ http://soekris.com/
● Netgate ALIX
○ http://goo.gl/YKEe1S
● Netgate FW-7541
○ http://goo.gl/aoZQhZ
● Ubiquiti
○ http://goo.gl/49bw3j
● http://www.applianceshop.eu/
● Tranquilnet solutions
○ http://goo.gl/w4mZz
● OSNet - HW per pfSense
○ http://www.osnet.eu/
Mikrotik RB951Ui-2HnD
http://routerboard.com/RB951Ui-2HnD
59.95$
TP-link WRT703N
http://goo.gl/ppqTDy
22$
Linux OpenWRT

Dispositius - alternatives IoT/M2M
DRAGINO MS14-S
http://goo.gl/PX5C1Y
<50$
Linux OpenWRT
CPU AR9331
64MB RAM
16MB Flash
WAN, LAN, 802.11b/g/n

Dispositius - alternatives servidors
ODROID - http://goo.gl/LJysmo
U3 CE - 59$
U3 - 65$
X2 - 135$
● 1.7GHz Quad-Core
● 2GByte RAM
● 10/100Mbps Ether
● 3 x High speed USB2.0 Host ports
● SD
Cubieboard
http://goo.gl/BfTcNE
59$
Molts linux suportats
ODROID - http://goo.gl/LJysmo
XU Lite - 139$
XU - 169$
XU+E - 199$
• Exynos5 Octa Cortex A15 1.6Ghz
• PowerVR SGX544MP3 GPU
• 2Gbyte LPDDR3 RAM PoP
• USB 3.0 Host x 1, USB 3.0 OTG x 1, USB 2.0
Host x 4
• HDMI 1.4a output Type-D connector
• eMMC 4.5 Flash Storage

Dispositius - Arduino + Raspberry PI
ARDUINO YUN
http://goo.gl/fwvL4Q
52€
UDOO
http://www.udoo.org/
Basic: 73€
Dual: 84.5€
Quad: 99€

Dispositius - S.O.
● Contiki (contiki-os.org)
● Android
● Arduino
● Linux
○ OpenWRT
○ Ubuntu
○ Debian
○ etc.
● OpenWSN
● FreeRTOS
● Firefox OS
● Router OS

Dispositius - Sensors i Actuadors
● Analògics - ex. I:termistor, O:LED
● Digitals - ex: I:pulsador, O:relé
● PWM - ex: O:servo-motor
● I2C - ex: I:baròmetre digital, O:display
● SPI - ex: I:tàctil, O:porta automàtica
● UART - ex: I/O:programació
● Serial - ex: I/O:modem, GPS
● etc

Dispositius - Experiències
Sistema de calefacció - http://oriolrius.cat/blog/series/heater/

Tablet Mobile

Solució per hivernacles

Montant un sistema domòtic per casa

Estat del meu lloc de treball durant un projecte

Recomanacions - La solució media-center
ODROID
http://www.hardkernel.com
+
XBMC sobre Android
http://xbmc.org

Recomanacions - Domòtica
ODROID http://www.hardkernel.com amb Ubuntu
+
OpenHAB http://www.openhab.org
+
(ZWave http://zwave.es + PanStamp http://panstamp.com)

Referències
http://twitter.com/oriolrius
https://www.youtube.com/user/oriolrius
Els meus links:
https://delicious.com/youmin
Links d’embedded:
https://delicious.com/youmin/search/embedded
Links de M2M:
https://delicious.com/youmin/search/m2m

Conclusió final
Si ús agrada jugar, heu de comprar:
● Un Arduino, i també
● un Raspberry PI
la comunitat s’ho val i aprendreu molt.
Però si heu d’oferir solucions professionals o
més estables. Busqueu alternatives!

Moltes Gràcies!
Comentaris?
Dubtes?
Preguntes?
Oriol Rius
@oriolrius
oriol@joor.net
http://oriolrius.cat

Internet de les coses low cost

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Internet de les coses low cost

Similar to Internet de les coses low cost (20)

Internet de les coses low cost