Realizziamo applicazioni IoT con il Raspberry Pi 3

Inizia da questo articolo un breve corso riguardante l'IoT per Raspberry Pi. Lo scopo è quello di avvicinare gli sviluppatori e i progettisti a questo fantastico mondo dell'elettronica e dell'informatica che farà da padrona negli anni a venire. L'approccio sarà molto graduale e consentirà a chiunque di comprendere i fondamenti che stanno alla base dell'Internet delle Cose.

L'IoT, il nostro futuro

Ormai si sente parlare sempre di più di questo argomento. L'IoT è, e sarà, il settore più utilizzato in qualsiasi ambito. Saranno letteralmente miliardi i dispositivi elettronici connessi tra loro in Internet e gli utenti potranno attivarli o interrogarli da qualsiasi parte del mondo. Esso associa l'argomento di Internet agli oggetti reali della vita di tutti i giorni. L'importante è che esista una connessione di rete. Per questo motivo essi saranno definiti oggetti intelligenti. Non staremo, in questa sede, a perderci in chiacchiere, anche perché nei motori di ricerca si troverebbero tonnellate di documentazione, ma preferiamo andare subito al sodo, cercando di capire i tasselli principali dell'IoT e come si inizia a realizzare una semplice applicazione. Come si vedrà, gran parte delle operazioni riguardano la gestione di una Rete per cui, a grandi linee, chi programma un'applicazione IoT, dovrebbe essere in grado di:

  • Capire qualche concetto di reti, indirizzi IP, host, porte, ecc;
  • Conoscere un po' di linguaggio HTML;
  • Saper effettuare alcune operazioni di sistema operativo Linux;
  • Conoscere qualche linguaggio di programmazione, come il C e il Python;
  • E, naturalmente, sapere un po' di elettronica di base, per assemblare i circuiti elettronici fondamentali.

I principianti non si spaventino per queste affermazioni ma diciamo subito che la creazione di una applicazione IoT non è proprio una passeggiata. E' possibile visionare, a complemento dell'argomento, questo altro articolo. Come detto prima, oggetto dell'IoT sarà qualsiasi cosa nel vero senso della parola (Thing) come, ad esempio:

  • Frigoriferi;
  • Ventilatori;
  • Occhiali indossabili;
  • Videocamere;
  • Lampade;
  • Termostati;
  • Orologi;
  • Sensori di ogni tipo;
  • Semafori;
  • Dispositivi indossati da uomini, animali e piante;
  • Eccetera.

Per essere, inoltre, considerata un'applicazione IoT occorre altresì:

  • Che ogni oggetto possegga un valido indirizzo IP;
  • Che lo scambio dati avvenga in maniera automatica, senza l'intervento dell'uomo.

Come vedremo durante il proseguo del corso, non esiste una sola metodologia di azione, per fortuna. Il progettista, infatti, può scegliere in un vasto ventaglio di linguaggi di programmazione, di soluzioni e di modalità di interfacciamento.

Il nostro primo progetto

Bene, siamo pronti? Rimbocchiamoci le maniche e iniziamo questa grande avventura. Focalizziamoci, al momento, sull'obiettivo da raggiungere. Il progetto deve prevedere l'accensione di una lampada navigando su un browser Web, da qualsiasi postazione connessa alla rete. Precisiamo che l'accensione di una lampada non è considerata IoT, ma serve come idea di base per lo sviluppo di future applicazioni. Esso ha solo lo scopo di comprendere come interagisce un dispositivo elettronico collegato in rete, qualunque sia la fonte della sua attivazione, anche manuale. Come si vede dal diagramma a blocchi di cui in figura 1, il nostro dispositivo, in generale, dovrà essere caratterizzato da:

  • Una pagina web, accessibile da tutto il mondo tramite un browser, da qualunque dispositivo, come un PC, un tablet, uno smartphone, ecc. In questa prima puntata, però, limiteremo il raggio d'azione del progetto ad una sola rete locale (LAN). Tale pagina web sarà una sorta di quadro di controllo, dotata di due pulsanti che, rispettivamente, accenderanno e spegneranno una lampada a 12V;
  • Una lampada da 12V. comandata da un interruttore elettronico di potenza (transistor) come carico del circuito. Il tutto fa capo al Raspberry Pi 3.
Figura 1: Il diagramma logico del nostro progetto IoT.

Figura 1: Il diagramma logico del nostro progetto IoT.

 

Dal diagramma logico si capisce come l'intero progetto sia costituito da tante componenti, soprattutto di tipo software e di connettività tra dispositivi. Le successive fasi faranno chiarezza ed elencheranno, punto per punto, la strada da intraprendere.
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2 Commenti

  1. Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 6 aprile 2017
  2. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 6 aprile 2017

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