Näin toteutat teollisen internetin laiteliitännän. Teknologia 15 Tietoiskut 6.-8.2015 Krister Wikström



Samankaltaiset tiedostot
Alatunniste

Raspberry Pi. Yhden piirilevyn tietokone. Tässä dokumentissa kerrotaan yleistä tietoa Rasberry Pi- tietokoneesta ja. sen toiminnoista.

SUPIKOIRA-projekti. Tommi Berg Eero Alkkiomäki. (Tero Huttunen, Sami Kiiskilä, Ossi Mäkinen, Ilpo Suominen, Mikko Suominen, Asser Vuola)

Ohjelmistoradio. Mikä se on:

IPv6 ja Esineiden Internet

Elektroniikan uudet pakkausteknnikat ja integrointi mekaniikkaan

Mikrokontrollerit. Mikrokontrolleri

Projektisuunnitelma. Radio-ohjattavan pienoismallin mekatroniikan ja ohjelmiston kehitys

ELEC-A4010 Sähköpaja Arduinon väylät tutuiksi

PROGNOS. Panostusnosturin tiedonsiirto ja mittaukset. Tommi Parkkila

Lyhyen kantaman radiotekniikat ja niiden soveltaminen teollisuusympäristössä. Langaton tiedonsiirto teollisuudessa, miksi?

IoT ON DIGITALLE ARKIPÄIVÄÄ

Kontrollerin tehonsäätö

IoT ja 3D-tulostus. Riku Immonen

metis GSM-ilmoituksensiirtolaitteet

SMARTCITY SENSORIVERKKO MÄÄRITTELYT

Sisäilmaston mittaus hyödyntää langatonta anturiteknologiaa:

Pertti Verronen & Sakari Nokela BILINE - ESISELVITYS. Tekniikat ja teknologiat

Älykkään rakennusautomaation järjestelmäkomponentit

PÄIVITÄ KORJAAMOTIETOKONEESI MONIPUOLISEKSI TESTAUSLAITTEEKSI

MITEN. IoT AUTTAA SÄHKÖYHTIÖTÄ

Race Technology tiedonkeruu tuotteet s2i Motorsportilta!

Sähköpajan komponentit

Alla on yhteenveto Helsingin yliopistolle tarjotun ratkaisun kokonaiskustannuksista.

TIES530 TIES530. Moniprosessorijärjestelmät. Moniprosessorijärjestelmät. Miksi moniprosessorijärjestelmä?

Arduino ohjelmistokehitys

TeleWell GPRS-modeemin ohjekirja

metis GSM-ilmoituksensiirtolaitteet

Sulautetut järjestelmät

TIES530 - Sulautettujen järjestelmien arkkitehtuurit. Jukka Ihalainen, Tietoliikennelaboratorio,

Mini-ITX tietokone Intel Atom prosessorilla

Järjestelmäarkkitehtuuri (TK081702) Web Services. Web Services

Kannettavatilanne (päivitetty )

Miten esineiden internet muuttaa oppimista?

HID Global CardMan hinnasto

Ova-palvelu Tiedonkeruu ja omavalvonta

3D Win. Suomessa yli lisenssiä Ruotsissa noin 100 Myyntiä myös Saksaan, Tanskaan, Hollantiin, Viroon, Malesiaan. Maasto

Leica Viva TPS Nopein takymetri

Arrowhead - Talotohtori konsepti Hiedanranta projektissa David Hästbacka, Janne Heinonen, Jussi Leinonen, Ismo Manninen

Sulautetut järjestelmät

HELPPOKÄYTTÖINEN TYÖMAATABLETTI MALLIPOHJAISILLE TYÖMAILLE Xsite PAD

Verkkodatalehti TDC-E200EU TDC GATEWAY-JÄRJESTELMÄT

Sähkömagneettisia päästöjä ja häiriönsietoa koskeva valmistajan ilmoitus. Sivulla S8 / S8 Sarja II / VPAP Sarja III 1 3 S9 Sarja 4 6

metis GSM-ilmoituksensiirtolaite ja kauko-ohjain

Kotikarjalan IPTV:n asetukset ja ohjeet

Automaatiojärjestelmät

Radiolaitteet. Ostajan opas. Opas myyjille ja maahantuojille

Langattoman tiedonsiirron toteuttaminen mittalaitteeseen

Piirien väliset ohjaus- ja tiedonsiirtoväylät H. Honkanen

Makeblockin robotit on kehitetty STEM-opetukseen. Runko-osat valmistetaan laadukkaasta alumiinista, siksi ne ovat erittäin kestäviä.

Fr. Sauter AG, per Grindelwald, Aikakytkin katuvaloille perheyritys, pääkonttori Basel. Sveitsiläisellä tarkkuudella energiaa säästäen

Digitaalinen radiomodeemijärjestelmä

LYHYEN KANTAMAN LANGATTOMAT SIIRTOTAVAT

Vinkkejä tietokoneen hankintaan

LAUNCH. Tuote-esittely X-431 PRO. We innovate your business. Ammattilaisen diagnostiikkatyökalu mobiiliin internetiin

IQ3XCITE JÄRJESTELMÄ

Interaktiiviset LED monikosketusnäytöt

Interaktiiviset LED monikosketusnäytöt

CEM DT-3353 Pihtimittari

Kannettavatilanne Tarjous voimassa niin kauan kuin tavaraa riittää.

LYHYEN KANTAMAN LANGATTOMAT SIIRTOTAVAT

Työasema- ja palvelinarkkitehtuurit IC Tallennusjärjestelmät. Tallennusjärjestelmät. 5 opintopistettä.

I T. SurePath. Järjestelmä on täysin yhteensopiva kaikkien DALI hyväksyttyjen turva- ja poistumistievalojen kanssa.

PIKAOPAS MODEM SETUP

Älykäs Automaatio ja Teollinen Internet (ÄLLI-projekti) Ilkka Kivelä Kokkolan yliopistokeskus Chydenius

Uuden kulunvalvonnan tuotteet

Turvallinen veneily -näyttö. VesselView-ohjelmiston päivittäminen. Automaattinen WiFi-haku. Micro SD -kortin käyttäminen. Osa 1 - Alkuvalmistelut

ELEKTRONIIKAN JA TIETOLIIKENNETEKNIIKAN TUTKINTO-OHJELMA. Tietoliikennetekniikan opintosuunta

Tampere Tiedon keruu ja hyödyntäminen kaupunkiympäristössä

Kuka ratkaisee kuuluvuusongelmat - miten saadaan kokonaisuus hallintaan? Entä mitä tuo 5G?

mikä sen merkitys on liikkuvalle ammattilaiselle?

Valmistavan teollisuuden digiteknologian koulutus OPINTOJAKSOKUVAUKSET

Mikro-ohjain µc harjoitukset - yleisohje

Liiketoimintaa metsäkonetiedosta?

Langattomat kenttäväylät rakennusautomaatiossa

NOPEUSNÄYTÖT LIIKENNETILASTOT

Pikaopas. NETGEAR Trek N300-matkareititin ja -kantamanlaajennin. Malli PR2000 NETGEAR LAN. Power. WiFi USB USB. Reset Internet/LAN.

Tuotannon laitteiden käyttöasteen seuranta

LUMA SUOMI -kehittämisohjelma LUMA FINLAND -utvecklingsprogram LUMA FINLAND development programme Ohjelmointia Arduinolla

LANGATON IOT. Anne Nurmi. Opinnäytetyö Toukokuu 2018 Tietotekniikka Tietoliikennetekniikka ja tietoverkot

metis GSM-ilmoituksensiirtolaite

Tietokonerä Tarjos voimassa niin kauan kuin tavaraa riittää.

TeleWell TW-LTE/4G/3G USB -modeemi Cat 4 150/50 Mbps


90 ryhmän 1 huomautuksen f alakohdan nojalla. Näin ollen tavara luokitellaan CN-koodiin muuksi titaanista valmistetuksi tavaraksi.

Mobiilimaailma murroksessa 2011 Tommi Teräsvirta, Tieturi

1. Yleistä. 2. Ominaisuudet. 3. Liitännät

F: Liitäntäpainike G: Paristotila H: Varausliitäntä I: Liiketunnistin/merkkivalo. 12 h

Office ohjelmiston asennusohje

SCS Data Manager. Julkaisutiedot. Versio 3.00

LAUNCH. Tuote-esittely X-431 PRO. We innovate your business. Ammattilaisen monimerkkidiagnostiikkatyökalu

RAY MOBIILIASIAKASKORTTI

Verkkodatalehti. SIM2000-0A20A0 SIM2x00 SENSOR INTEGRATION MACHINE

RAY MOBIILIASIAKASKORTTI

Miten onnistutaan Bluetooth-projektissa?

ATKO-hanke: Ajouraopastimen peruskäyttö. Ville Ketomäki 2018

Anturiteknologian nykytila ja sen kehitysnäkymät JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 1

Älypuhelinverkkojen 5G. Otto Reinikainen & Hermanni Rautiainen

Johdatus radiotekniikkaan. Ville Viikari ELEC-C5070 Elektroniikkapaja

Transkriptio:

Näin toteutat teollisen internetin laiteliitännän Teknologia 15 Tietoiskut 6.-8.2015 Krister Wikström

IoT-laitteen tyypillinen rakenne ja toimintaympäristö: prosessori välttämätön, ARMarkkitehtuuri dominoi tarvitaan sarjamuotoisia liitäntöjä (I2C ja SPI) ja langattomia yhteyksiä (WiFi, BLE, ZigBee, Thread ym. ym.) RF-MCU: järjestelmäpiiri (SoC), joissa samalla sirulla radio ja mikro-ohjain perinteinen käyttöliittymä (näyttö + näppäimistö) puuttuu usein nettiselain voi olla käyttöliittymä

Teollinen internet: vanhaa ja uutta Nykyinen internet: pienempi määrä suhteellisen monimutkaisia laitteita suuri siirtonopeus tärkeä, laitteet tarvitsevat laajaa kaistaa internet-protokolla (TCP/IP) on suunniteltu em. lähtökohdista, kauan ennen kuin IoT keksittiin Teollinen internet: paljon suurempi määrä laitteita, joista monet varsin yksinkertaisia suurin osa laitteista siirtää vain hyvin pieniä datamääriä, suuri siirtonopeus tarpeeton IoT:ssä paljon kapeakaistaisia yhteyksiä

Nykyisessä laitekannassa suuri liitäntöjen kirjo: vain TCP/IP-yhteydellä varustetut laitteet voidaan liittää suoraan nykyiseen nettiin muut laitteet liitetään toisen laitteen kautta langattomat yhteydet ensisijaisia

IoT-infrastruktuuri: uusia vaihtoehtoja TCP/IP-protokolla on turhan raskas: tarvitsee paljon laskentatehoa & kuluttaa paljon sähköä nykyinen internet ei kuitenkaan katoa, sitä käytetään edelleen laitteiden internetissä uusia protokollia tarvitaan ja myös kehitetään: SIGFOX NB-IOT: NarrowBand IoT) kapeakaistainen yhteys LoRa: Long Range (pitkä siirtoetäisyys)

SIGFOX: SIGFOX peittoalue 2015 IoT-tiedonsiirtoon optimoitu solutyyppinen mobiiliverkko kehitettiin Ranskassa 2000-luvun loppupuolella pieni tehonkulutus, kapeakaistainen, pitkä kantama radiopiirit esim. Atmel ATA8520

NB-IOT: standardi työn alla 3GPP-organisaatiossa standardi keskeneräinen, laitteita ei vielä saatavilla pieni tehonkulutus, kapeakaistainen käyttää nykyisiä 4G-mobiiliverkkoja data siirretään LTE-signaalin spektrin aukoissa

LoRa: amerikkalaisen Semtechin kehittämä siirtoprotokolla ja radiopiirit (SX1272 ja SX1276) käyttää hajaspektrilähetettä (CSS, chirp spread spectrum) kantama 15-20 km noin 20 milliwatin lähetysteholla Digita Oy rakentaa Suomessa julkista LoRa-verkkoa 868 MHz taajuusalueelle tukiasema Espoossa ja Pasilassa, kattaa Kehä I:n sisäpuolisen alueen

Kuinka toteuttaa IoT-laite: älylaitteiden prototyyppejä voi nykyään rakentaa helpommin ja nopeammin kuin ikinä prototyyppejä voi toteuttaa ilman varsinaista elektroniikan laitesuunnittelua ylenpalttisen runsas ja koko ajan kasvava tarjonta moduuleista ja korttitason tuotteista niistä voi nopeasti rakentaa mitä erilaisimpia kokoonpanoja pitää vain tietää kuinka palikat yhdistetään ja ohjelmistot asennetaan paljon yhteisöfoorumeja, joissa esitellään kiinnostavia projekteja, esim. hackster.io niistä löytyy usein hyvä lähtökohta (laitekokoonpano, ohjelmisto) omille suunnitelmille

Protoalustojen perusvaihtoehdot: yksittäiset mikro-ohjain- ja prosessorikortit: enemmistönä WiFi-liitännät lukuisat Arduino-johdannaiset (8-bittinen mikro-ohjain Atmel AVR, myös 32-bittinen ARM) ARM Cortex-M0, -M3 ja M4 pohjaiset (32-bittinen mikro-ohjain) ARM-pohjaiset prosessorikortit, kuten Raspberry Pi ja BeagleBone Black, joissa Linuxkäyttöjärjestelmä modulaariset rakennussarjat, joista voi nopeasti rakentaa monenlaisia kokoonpanoja enemmän tai vähemmän valmiit laitteet, joita voi tuunata tarpeen mukaan enimmäkseen open source-tyyppisiä ratkaisuja: kaikki suunnittelutiedot vapaasti saatavissa, voi helposti muokata omiin tarpeisiin sopiviksi

WiFi-alustoja: Particle Photon: Broadcom BCM43362 Wi-Fi-piiri STM32F205 120 MHz ARM Cortex-M3 1 Mb flash, 128 Kb RAM 802.11b/g/n NodeMCU: ESP8266, samassa sirussa 32-bittinen suoritin ja WiFi-radio

Arduinot: kehitettiin Italiassa opetustarkoituksiin kuvassa alkuperäinen Arduino 2000-luvun loppupuolelta saavutti pian ennen näkemättömän suosion tarjolla lukuisia ohjelmakirjastoja ja kattava valikoima lisäkortteja, joista voi nopeasti rakentaa jos jonkinlaisia prototyyppejä netissä voi selata mielenkiintoisia ja tutustumisen arvoisia esimerkkiprojekteja

Hyvin pienikokoisia Arduinoja: Arduinoja löytyy hyvin monissa mekaanisissa formaateissa kuvassa eräitä postimerkin kokoisia muunnelmia, jotka usein sopivat paremmin prototyyppeihin kuin täysikokoiset kortit myötäpäivään, alkaen vasemmasta ylänurkasta: Microduino Digispark TinyDuino Extra Core

Langattomia Arduinoja: Bluno: Arduino Uno + CC2540 Bluetooth WiDo: Arduino Leonardo + CC3300 WiFi Arduino Yún: ATmega 32U4 Qualcomm AR9331 järjestelmäpiiri, jossa WiFiradio ja suoritin MIPS 24K

LinkIt ONE: Arduino-yhteensopiva piirilevyformaatti, voi käyttää Arduinon lisäkortteja perustuu MediaTekin piireihin, joissa prosessori ARM7 EJ-S käytettävissä lähes kaikki mahdolliset langattomat yhteydet: WiFi Bluetooth 2.1 ja 4.0 matkapuhelinverkko (GSM, GPRS) GPS ja ГЛОНАСС (satelliittipaikannus)

WRTnode: järjestelmäpiiri MediaTek MT7688AN, jossa 32- bittinen prosessori MIPS 24K (580 MHz) ja WiFiradio mikro-ohjain ARM Cortex-M3 (STM32F103) mekaaninen formaatti: SO-DIMM-muistimoduuli, saatavissa muissakin formaateissa Linux-käyttöjärjestelmä OpenWRT

Texas Instruments LaunchPad: vakioformaatti Texas Instrumentsin monille kokeilukorteille kuvassa CC3200-LAUNCHXL CC3200 järjestelmäpiiri (SoC): mikroohjain ARM Cortex-M4 ja WiFi-radio samassa sirussa moninaisia lisäkortteja, joilla voi laajentaa toiminnallisuutta esimerkiksi: SeeedStudio Grove

SeeedStudio Grove: rakennussarja, jota käyttäen moniin alustoihin voidaan helposti liittää yhtä jos toistakin saatavissa yleisimmille alustoille, kuten LaunchPad, NodeMCU, Raspberry Pi, BeagleBone Black ja monille muille kuvassa LaunchPad-liitäntäkortti sekä valikoima antureita, ohjaimia ja toimilaitteita

Intel Edison: modulaarinen sarja, josta voi rakentaa monenlaisia kokoonpanoja kuvassa tyypillinen pino, jossa päällimmäisenä Edison-moduli mitat 35,5 x 25,0 x 3,9 mm pääsuoritin: kahden ytimen Intel Atom (500 MHz) apuna 32-bittinen mikro-ohjain Intel Quark (100 MHz) WiFi ja Bluetooth 4.1

iprotoxi: modulaarinen rakennussarja antureille standardoitu väylä ja liitin suomalainen tuote Oulusta kuvassa ylimpänä Arduino-yhteensopiva mikroohjainmoduli (ATmega32U4) alla vasemmalla Bluetooth-moduli, jossa BlueGiga (nykyään Silicon Labs) WT32 oikealla moduli, jossa 3-akseliset kiihtyvyysanturi, gyroskoppi ja magneettikompassi

Linux-kortteja: BeagleBone Black Raspberry Pi aikamme ilmiöitä

Thingsee One: hyvin varustettu, valmis laite suomalainen tuote Oulusta, Haltian Oy vesitiivis ja mekaanisesti kestävä WiFi, Bluetooth 4.1 ja 3G-mobiililaajakaista mikro-ohjain ARM Cortex-M3 graafinen OLED-näyttö 1,54 128x64 sarjaliitännät I2C, SPI ja UART antureita joka lähtöön: paikka ja aika (GPS) liike ja asento lämpötila, ilmanpaine ja kosteus ympäristön valoisuus

Texas Instruments SensorTag: järjestelmäpiiri CC2650: mikro-ohjain ARM Cortex-M3 moniprotokollaradio Bluetooth 4.1, ZigBee, 6LowPAN WiFi-versio tulossa suunniteltu äärimmäisen pientä tehonkulutusta silmällä pitäen sarjaliitännät: I2C, SPI ja UART paljon antureita: 3-akseliset kiihtyvyys, gyro ja magneettikenttä lämpötila, ilmanpaine ja kosteus valoisuus open source: kaikki tiedot TI:n verkkosivuilla

Samsung Artik: kuvassa Artik 10, saatavissa myös Artik 1 ja Artik 5 Samsungin kahdeksan ARM-ytimen järjestelmäpiiri: ARM Cortex-A15, neljä ydintä, 1,3 GHz ARM Cortex-A7, neljä ydintä, 1 GHz runsaasti liitäntöjä: USB 2.0 ja 3.0 sarjaliitännät: 6xI2C, SPI, 3xUART langattomat: WiFi, Bluetooth 4.1, ZigBee, SIGFOX kortin koko 39 x 29 x 3,5 mm