IoT

Primeros pasos en IoT con Raspberry Pi

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La Raspberry Pi es una  plataforma muy popular para la creación de prototipos, lo que hacen que sea  también sea una  plataformas interesante para el Internet de las Cosas (IOT) gracias a su potencia  y bajo coste.  Pero la construcción de un dispositivo IoT no  es simplemente crear una aplicación ya que  realmente se necesita  una gran cantidad de infraestructura de apoyo a la  solución de la IoT.

MyDevices es una empresa de orientación al IoT  que  desarrolla plataformas de  IoT  creando  soluciones de aplicaciones que simplifican el mundo conectado,  siendo  la primera en crear una solución basada en arrastrar y soltar del mundo IoT llamada Cayenne.

Resumidamente algunas  características clave de esta novedosa  plataforma son las siguientes:

  •  Una aplicación móvil para configurar, el monitor y los dispositivos de control y sensores desde cualquier lugar.
  • Fácil instalación que conecta rápidamente los dispositivos, sensores, actuadores, y las extensiones en cuestión de minutos.
  • Motor de reglas para desencadenar acciones a través de dispositivos.
  • Panel personalizable con widgets de visualización de arrastrar y soltar.
  • Programación de las luces, motores y actuadores
  •  Control de GPIO que se pueden configurar desde una aplicación móvil o en el salpicadero.
  • Acceso remoto instantáneo desde el teléfono o la computadora.
  • Para construir un proyecto de la IO a partir de cero se ha logrado el objetivo de proporcionar  un Proyecto Generador de IO que reduce el tiempo de desarrollo de horas en lugar de meses.

 

Como veremos , hablamos de un constructor de sitio web fácil de usar, pero para proyectos de IOT, así que veamos  los pasos para crear un proyecto de IoT con esta potente herramienta usando  su Raspberry Pi

Paso1

En primer lugar , si no  tiene instalado Raspbian en su Raspberry Pi,  tendrá que crearse una nueva imagen  con esa distribución .

Para instalar Raspbian vaya a esta url . Verá que hay  dos versiones:

  • RASPBIAN JESSIE :Imagen de escritorio completo basado en Debian Jessie
    Versión: mayo de 2016
    Fecha de publicación: 27/05/2016
    Versión de kernel: 4.4
  • RASPBIAN JESSIE LITE:versión  mínima de la imagen basada en Debian Jessie
    Versión: mayo de 2016
    Fecha de publicación: 27/05/2016
    Versión de kernel: 4.4

Obviamente si la SD es suficiente grande , lo interesante es descargar la primera  en lugar de la versión mínima

Una vez decidida,  descargue la imagen correspondiente  en su ordenador y siga los siguientes pasos:

  • Inserte la tarjeta SD en el lector de tarjetas SD  de su ordenador comprobando cual es la letra de unidad asignada. Se puede ver fácilmente la letra de la unidad, tal como G :, mirando en la columna izquierda del Explorador de Windows.
  • Puede utilizar la ranura para tarjetas SD, si usted tiene uno, o un adaptador SD barato en un puerto USB.
  • Descargar la utilidad Win32DiskImager desde la página del proyecto en SourceForge como un archivo zip; puede ejecutar esto desde una unidad USB.
  • Extraer el ejecutable desde el archivo zip y ejecutar la utilidad Win32DiskImager; puede que tenga que ejecutar esto como administrador. Haga clic derecho en el archivo y seleccione Ejecutar como administrador.
  • Seleccione el archivo de imagen que ha extraído anteriormente de Raspbian.
  • Seleccione la letra de la unidad de la tarjeta SD en la caja del dispositivo. Tenga cuidado de seleccionar la unidad correcta; si usted consigue el incorrecto puede destruir los datos en el disco duro de su ordenador! Si está utilizando una ranura para tarjetas SD en su ordenador y no puede ver la unidad en la ventana Win32DiskImager, intente utilizar un adaptador SD externa.
  • Haga clic en Escribir y esperar a que la escritura se complete.
  • Salir del administrador de archivos  y expulsar la tarjeta SD.
  • Ya puede insertar la SD en su Raspberry Pi en el adaptador de micro-sd , conectar un monitor por el hdmi , conectar un teclado y ratón en los  conectores USB, conectar la  con un cable ethernet  al router  conectividad a Internet y finalmente conectar la alimentación  para comprobar que la Raspeberry arranca con la nueva imagen

 

Paso 2:

Para comenzar la configuración de su Raspberry   ,lo primero es crear una cuenta gratuita en cayenne-mydevices.com que servirá tanto para entrar en la consola web como en la aplicación movil.

Para ello, vaya a la siguiente url  e introduzca simplemente su nombre ,dirección de correo y una clave de acceso  que  utilizara para validarse.

paso1.png

 

 

Paso 2

Una vez registrado , solamente tendrá que elegir la plataforma  para avanzar en el asistente. Obviamente   seleccionamos  en nuestro caso   Raspberry Pi.

paso2.png

Paso 3

Para  avanzar  en el asistente deberemos  tener instalado   Raspbian en nuestra Raspberry Pi que instalamos en el paso 1  .

Esta versión trae pre-instalado con un montón de software para la educación,  programación y uso general contando con  Python, Scratch, Sonic Pi, Java

Es interesante destacar  que Raspbian  se puede instalar con NOOBS o descargando  la imagen   siguiendo la  guía de instalación explicada en el paso 1.

 

 

 

paso3

 

 

paso 4

paso4

 

Ahora lo siguiente es instalar la aplicación móvil   , que esta disponible tanto para IOS como Android.

En caso de Android este es el enlace para su descarga en Google Play

Es muy interesante destacar que  desde la aplicación para el  smartphone  se puede automáticamente  localizar e instalar el software  myDevices Cayenne en su Raspberry Pi, para lo cual ambos ( smarphone y Raspberry Pi )  han de estar conectados a la misma red,por ejemplo la  Raspberry Pi al router con un cable ethernet  y su samartphone a la wifi de su hogar ( no funcionara si esta conectada por 3G o 4G)

Una vez instalada la app , cuando hayamos introducido nuestras credenciales , si esta la Raspberry en la misma red  y no tiene instalado el agente instalara automáticamente este   como podemos ver en el siguiente video

Hay otra opción de instalar  myDevices Cayenne en su Raspberry  Pi, usando el  Terminal en su  Pi o bien pr SSH.

Ejecute tan sólo los dos siguientes comandos ::

wget https://cayenne.mydevices.com/dl/rpi_f0p65dl4fs.sh
sudo bash rpi_f0p65dl4fs.sh -v

 

 

!Ya esta listo! Ya sólo tiene que empezar a conectar dispositivos y sensores a sus raspberry Pi por medio del conector  GPIO  y  por supuesto  también añadirlos en la consola de Cayenne  ,  y con esto ya podrá ver el hw  que añada  en tiempo real tanto en el interfaz web como en su smartphone.

Por supuesto podrá ver el historial , programar eventos , etc, pero toda esa configuración la reservamos para un nuevo post

 

Por ultimo mencionar que estan  ofreciendo 50 dólares a través de PayPal a cualquier usuario para cada proyecto que se suaba a  Cayyene con el objetivo de mostrar que muchos, muchos usuarios vean a Cayyenne como uan aplicación práctica.

Todos los  lectores de este sitio son bienvenidos a entrar, !Ademas  se puede enviar varios proyectos  por cada participante!

Puede consultar  mas detalles de esta oportunidad en la siguinte url: http://community.mydevices.com/t/submit-your-cayenne-projects-50-just-for-participating/1158

Manejo de un robot con node.js

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Node.js es un entorno en tiempo de ejecución multiplataforma de código abierto  para  servidor , aunque como vamos a ver,  se puede usar para otros propósitos . Fue creado con el enfoque de ser útil en la creación de programas de red altamente escalables, como por ejemplo, servidores web. 

Es un lenguaje de programación ECMAScript, asíncrono, con I/O de datos en una arquitectura orientada a eventos y basado en el motor V8 de Goog asi que desde este punto de vista Node.js es similar en su propósito a Twisted o Tornado de Python, Perl Object Environment de Perl, libevent o libev de C, EventMachine de Ruby, vibe.d de D y JEE de Java existe Apache MINA, Netty, Akka, Vert.x, Grizzly o Xsocket.

Como nota  muy diferenciadora,al contrario que la mayoría del código JavaScript, no se ejecuta en un navegador, sino en el servidor.

Asimismo Node.js implementa algunas especificaciones de CommonJS   e  incluye un entorno REPL para depuración interactiva

Tal es la potencia de  Node.js  que ya existen plataformas basadas en este entorno para intereactuar con placas como Arduino ,Linino. Intel Edison, Raspberry pi,etc  en aplicaciones de Robotica o plataformas de IoT

Johnny – Five    es una Plataforma JavaScript Robótica  e  IO  lanzada por bocoup en 2012  y mantenida por una comunidad de desarrolladores de software apasionados e ingenieros de hardware (más de 75 desarrolladores han hecho contribuciones a la construcción de éste).

onny

Como  ejemplo de «Hola Mundo»  con un LED parpadeante sencilla , el  siguiente ejemplo para Arduino nos muestra lo sencillo que es hacerlo en el entorno de Johnny Five :

 

var five = require("johnny-five");
var board = new five.Board();

board.on("ready", function() {
  var led = new five.Led(13);
  led.blink(500);
});

 

  • Ejecute el  códido Run: npm install johnny-five

 

Como ejemplo mas avanzado en el repositorio de github  (https://github.com/stylixboom/lr_motor ) Siriwat Kasamwattanarote   nos ensela  como podemos  controlar  un coche de juguete  directamente a través de SSH  (mediante  el terminal)  usando  Node.js.

Desde SSH no  se aceptan 2 teclas de flecha al mismo tiempo, es por eso que la forma en que gira a la izquierda / derecha no es tan suave (al cambiar las dos teclas en consecuencia) pero el funcionamiento es muy fluido

Los requerimientos son los siguientes:

 

Este proyecto es pues aprender a controlar dos motores ( izquierda – derecha) mediante el uso de la Raspberry Pi . El código proporcionado  está escrito en Node.js , y requiere un paquete de ‘ Pigpio ‘ para  acceder al puerto GPIO en la Raspberry Pi . ‘ Pulsación ‘ es escuchar a la entrada de teclado de la tecla de flecha ( arriba-abajo – izquierda – derecha) .

Este experimento apoya dos controladores de motor diferentes :

  • Toshiba – TB6612FNG Texas Instruments
  •  L293D

Notas:

-TB6612FNG es más eficiente , pero más caro (unos  10 $ ) , y se necesita soldadura .

 

TB6612FNG
Ref: http://www.robotshop.com/media/files/PDF/Datasheet%20713.pdf
Truth table
Input                           Output
IN1     IN2     PWM     STBY    OUT1    OUT2    Mode
H       H       H/L     H       L       L       Short brake
L       H       H       H       L       H       CCW
L       H       L       H       L       L       Short brake
H       L       H       H       H       L       CW
H       L       L       H       L       L       Short brake
L       L       H       H       OFF(High ohm)   Stop
H/L     H/L     H/L     L       OFF(High ohm)   Standby

-L293D es mucho más barato ( $ 0,6 ) y más fácil de utilizar con una placa.


L293D
Ref: http://www.robotplatform.com/howto/L293/motor_driver_1.html
Truth table
Input                   Function
PWM     IN1     IN2    
H       H       L       Reverse
H       L       H       Forward
H       H       H       Stop
H       L       L       Stop
L       X       X       Stop

En caso de usar la primera opción , este es el esquema seguido:
  Una vez montado el circuito y ya vez tenga el código descargado (https://github.com/stylixboom/lr_motor) ,simplemente para ejecutarlo use :  $ sudo node app_t.js

Finalmente en el vídeo que os dejo a continuación podemos ver el conjunto del  robot utilizando una Raspberry Pi combinando NodeJS y el controlador de motores. .