Arduino : internet de las cosas /
Byron O. Ganazhapa.
- España : Alpha Editorial, 2021
- 619 páginas ; ilustraciones, graficas. 24 cm.
Incluye referencia en la página 583.
CAPÍTULO 1. EL ECOSISTEMA DEL INTERNET DE LAS COSAS. INTRODUCCIÓN IOT: UNA VISIÓN GENERAL. Conceptos. Tendencias y predicciones Elementos. Identificación por Radio-Frecuencia. Redes de sensores inalámbricos. Middleware. Cloud Computing. Hardware loT. ARQUITECTURAS IOT. Arquitectura de referencia Arquitectura orientada a servicios. PRINCIPALES ESTÁNDARES Y TECNOLOGÍAS DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICA Estándares para loT. Estándar IEEE 802.11 Estándar IEEE 802.15.4 Estándar IEEE 802.15.6 Bluetooth. LoRaWAN. SigFox. Estándares 2G, 3G, 4G y 5G Tecnologías para loT Bluetooth Low Energy. ZigBee. WIFI. Z-Wave. 6LOWPAN SEGURIDAD. Requisitos de seguridad Desafíos de seguridad.. Amenazas y ataques. APLICACIONES. Personales. Smart Watch Smart TV Automatización del hogar. Monitoreo de hogar. Empresa e Industria. Monitoreo ambiental. Monitoreo de salud. Servicios (industrial & empresarial) Transporte. Smart City. CAPÍTULO 2. PLACAS ARDUINO: FAMILIA MKR, PORTENTA Y NANO IOT INTRODUCCIÓN. CONCEPTO DE HARDWARE LIBRE ARDUINO EN IOT. Concepto de Arduino en loT Evolución de Arduino hacía loT. Dispositivos Arduino de bajo y medio nivel (Maker) Dispositivos Arduino de bajo nivel (Vestibles). Dispositivos Arduino de bajo nivel (Educación) Dispositivos Arduino de alto nivel (Industrial) Dispositivos Arduino de alto nivel (IoT) HARDWARE ARDUINO IOT. Familia MKR Arduino MKR1000. Arduino MKR WIFI 1010. Arduino MKR FOX 1200 Arduino MKR WAN 1310. Arduino MKR GSM 1400 Arduino MKR NB 1500 Arduino MKR Vidor 4000 Familia Portenta. Arduino Portenta H7. Familia Nano loT Arduino Nano 33 IoT Arduino Nano 33 BLE Sense. APLICACIONES.. Requerimientos de Arduino en loT Placas Arduino requeridas Entornos de desarrollo de Arduino requeridos. Configuración de las placas Arduino Configuración del IDE de Arduino Cargar el primer sketch en Arduino Instalar bibliotecas en el directorio de Arduino. Aplicación 1: WIFI Ping. Requerimientos de hardware Requerimientos de software. Diseño electrónico Descripción general del código fuente. Resultados finales Aplicación 2: Baliza BLE. Requerimientos de hardware Requerimientos de software. Diseño electrónico Descripción general del código fuente. Resultados finales Aplicación 3: Conexión a una Red LoRa hardware. Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. CAPÍTULO 3. CONECTIVIDAD IOT.. INTRODUCCIÓN. ESTÁNDARES DE REDES (MODELOS OSI Y TCP/IP)... Capa Física y Acceso a la Red Capa de Internet. Capa de Transporte. Capa de Aplicación PROTOCOLOS DE RED DE COMUNICACIÓN... Tecnologías de red loT de Capa Física y Acceso a la Red.. Redes alámbricas loT Redes inalámbricas loT. Tecnologías de red loT de Capa de Internet... ZigBee. IPvc6 Tecnologías de red loT de Capa de Transporte. UDP TCP.. Tecnologías de red loT de Capa de Aplicación. MQTT. AMQP XMPP. COAP. HTTP. CONEXIÓN A REDES INALÁMBRICAS DE IOT Características de redes inalámbricas. Rango de cobertura. Banda de operación. Ancho de banda. Consumo de Energía Conectividad Intermitente. Interoperabilidad. Seguridad. Redes LPWAN. LoRaWAN. NB-IoT Coexistencia en redes WIFI, BLE y ZigBee CONEXIÓN A LA NUBE. Acceso loT (Directo) Acceso loT (Gateway). CONEXIÓN M2M APLICACIONES. Aplicación 1: Servidor HTTP (conexión WIFI). Requerimientos de hardware Requerimientos de Software Diseño electrónico. Descripción general del código fuente Resultados finales. Aplicación 2: Servidor HTTP para el Control de un LED. Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. Resultados finales. Aplicación 3: Callback en un Cliente MQTT.. Requerimientos de hardware Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. Resultados finales. Aplicación 4: Sensores en Clientes MQTT. Requerimientos de hardware Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente.. Resultados finales. Aplicación 5: Cliente COAP para la Transmisión de Datos. Requerimientos de hardware Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. Resultados finales. Aplicación 6: Control de LED y Sensores en Clientes MQTT. Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente Resultados finales. Aplicación 7: Conexión M2M para Dispositivos BLE.. Requerimientos de hardware Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente.. Resultados Finales. Aplicación 8: Servidor Serial (Conexión UART). Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. CAPÍTULO 4. ARDUINO PARA GESTIONAR SERVICIOS DE IOT EN LA NUE INTRODUCCIÓN. INTERFAZ DE PROGRAMACIÓN DE APLICACIONES.. ARQUITECTURA IOT PARA ARDUINO. Requisitos de una arquitectura loT Conectividad y comunicación Gestión de dispositivos Recolección y análisis de datos.... Escalabilidad Flexibilidad. Interoperabilidad. Seguridad. Arquitectura. Capa del Dispositivo. Capa de Comunicación. Capa de Agregación. Capa de Analitica y Procesamiento de Eventos Capa de Comunicación Usuario/Externo. Capa de Gestión de Dispositivos. Capa de Gestión de Identidades y Accesos. PLATAFORMAS IOT DE CÓDIGO ABIERTO Arduino loT Cloud. Thingspeak. Temboo. Node-RED. Kaa loT Thinger.io. Thethings.io Adafruit IO GESTIÓN DE SERVICIOS EN IOT Requisitos de gestión de servicios en loT.. Interoperabilidad. Escalabilidad Conectividad. Calidad de Servicio. Acuerdos de gestión de servicios Monitorización y visualización Big Data. Seguridad y privacidad.. Clasificación de gestión de servicios Gestión de servicios en Arduino loT Cloud Conexión, gestión y monitorización. Despliegue de Servicios. Seguridad. APLICACIONES. Configuraciones en la plataforma Arduino loT Cloud Aplicación 1: Sensores en Arduino loT Cloud.. Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. Resultados Finales Aplicación 2: LEDs en Arduino loT Cloud y Amazon Alexa Requerimientos de hardware. Requerimientos de software.... Diseño electrónico. Descripción general del código fuente.... Resultados finales. Aplicación 3: Sensores en Arduino loT Cloud y Google Sheet. Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente.. Resultados finales. Aplicación 4: Sensores en Google Sheets. Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. Resultados finales. Aplicación 5: Integración Arduino con Adafruit IO.. Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente Resultados finales. Aplicación 6: Integración Arduino con Kaa IoT. Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. Resultados finales. Aplicación 7: Conexión AWS IoT con seguridad SST/TLS. Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. CAPÍTULO 5. ANÁLISIS Y GESTIÓN DE DATOS IOT INTRODUCCIÓN. ANÁLISIS DE DATOS IOT Y BIG DATA. Importancia del análisis de Big Data. Análisis de datos en Cloud Computing... Análisis de datos en Fog Computing. GESTIÓN DE DATOS EN DISPOSITIVOS IOT. Generación de datos. Adquisición de datos. Validación de datos. Almacenamiento de datos. Procesamiento de datos. Retención de datos. Análisis de datos. GESTIÓN DE ACCIONES Y MONITORIZACIÓN SISTEMAS OPERATIVOS EMBEBIDOS PARA IOT Riot. Contiki. FreeRTOS. APLICACIONES. Aplicación 1: Visualización de Datos en ThingSpeak. Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. Resultados finales. Aplicación 2: Streaming, Análisis y Visualización de Datos en ThingSpeak. Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. Resultados finales. Aplicación 3: Gestión de Datos en Edge Computing Requerimientos de hardware Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. Resultados finales. Aplicación 4: Gestión de Datos en FreeRTOS-Arduino loT. Requerimientos de hardware Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. Resultados finales. Aplicación 5: Análisis de Datos en AWS IoT Analytics. Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. CAPÍTULO 6. DISPOSITIVOS VESTIBLES BASADOS EN ARDUINO PARA IOT. INTRODUCCIÓN. REDES INALÁMBRICAS DE ÁREA CORPORAL Aplicaciones WBAN Aplicaciones médicas Aplicaciones no médicas. DISPOSITIVOS VESTIBLES. Dispositivos para aplicaciones médicas Dispositivos para la asistencia personalizada. Dispositivos para el tratamiento de enfermedades. Dispositivos para aplicaciones no médicas. Dispositivos para la localización y orientación. Dispositivos para la interacción social. DISPOSITIVOS VESTIBLES IOT EN ARDUINO Sensores. Actuadores. Arduino y loT en la salud humana. APLICACIONES. Aplicación 1: Visualización del Ritmo Cardiaco en un Dispositivo Móvil... Requerimientos de hardware Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. Resultados finales. Aplicación 2: Visualización de la Frecuencia Respiratoria en nRF Cloud... Requerimientos de hardware. Requerimientos de software. Diseño electrónico. Descripción general del código fuente. Resultados finales. A: Unidades de Medidas de Almacenamiento B: Lista de Número de Puertos TCP y UDP. C: Frecuencia y Anchos de Banda para WBAN D: Códigos de Solicitud/Respuesta y los Tipos de Opciones de CoAP E: Frecuencia LoRaWAN para América y Europa