“Construyendo el Internet de las Cosas con Raspberry Pi” Rogelio Ferreira Escutia

Data is the new oil! Clive Humby

Contenido de la Conferencia 1) Tendencias 2) Internet de las Cosas 3) Raspberry Pi 4) Proyectos de IoT 5) Conclusiones

1) Tendencias

¿Cómo ha avanzado la tecnología?

Hace algunos ayeres... Computadora HAL 9000 en la película de “2001 Odisea del espacio” (1968): 6

Hace algunos ayeres... Google Assistant hace una reservación (mayo 2018): 7

Este año.. Asistente chino virtual dando noticias (noviembre 2018): 8

Commodore 64 (1982) 17 millones de computadoras vendidas (la mas vendida de todos los tiempos). 9

Raspberry Pi 3 (2017) 12.5 millones vendidos (marzo 2017). 10

de acuerdo a la tarjeta SD Comparaciones Característica Commodore 64 Raspberry Pi 3B+ Memoria Microprocesador Velocidad Núcleos Almacenamiento Precio 64 Kb MOS 6510 0.9 MHz a 8 bits 1 Sin almacenamiento 595 dólares 1 Gb Broadcom BCM2837 1.4 GHz a 64 bits 4 de acuerdo a la tarjeta SD 35 dólares 11

2) Internet de las Cosas

¿Qué es el Internet de las cosas?

Internet de las Cosas Es la interconexión digital de objetos cotidianos con el Internet (Internet of Things = IoT). 14

Internet de las Cosas 15

¿Cuántas cosas están conectadas a la Red?

Personas vs Dispositivos Conectados 17

Personas vs Dispositivos Conectados 18

Internet y Big Data Cada cosa que se conecta a Internet Internet está lleno de datos. Por lo tanto, cada cosa que conectamos es parte del Big Data. 19 “Big Data Now”, O'Reilly Media 2012

Crecimiento de los 2 últimos años “90% de la información existente a lo largo del planeta en toda su historia se ha generado en los últimos dos años” Aitor Moren Responsable de Inteligencia Artificial de Ibermática 20 “Big Data”, http://www.ibermatica.com/sala-de-prensa/opinion/big-data-el-termino-de-moda-en-el-mundo-de-la- informatica

Crecimiento estimado Se estima un crecimiento del 4300% en la generación de datos anuales para 2020. 21 http://www.winshuttle.es/big-data-historia-cronologica/

Summit - IBM Power System AC922, IBM POWER9 22C 3.07GHz, NVIDIA Volta GV100, Dual-rail Mellanox EDR Infiniband , IBM DOE/SC/Oak Ridge National Laboratory United States Cores: 2,282,544 TeraFlops: 122,300.0 “Top500”, https://www.top500.org/lists/2018/06/, junio 2018 22

¿Qué tipo de cosas están conectadas?

Cerraduras 24

Lavadoras 25

Electrodomésticos 26

Sistemas Hidráulicos 27

Sistemas de Calefacción 28

Envases de Medicinas 29

Transporte público 30

Perros 31

Vacas 32

¿Existen dispositivos IoT en el mercado?

Medición de distancias 34

Monitoreo de actividad física 35

Monitoreo de Frecuencia Cardiaca 36

Presión arterial 37

Peso corporal 38

Medición de glucosa 39

Monitoreo y control de Personas 40

¿Con qué tecnologías puedo crear aplicaciones IoT?

Sensores 42

Arduino 43

Galileo 44

Raspberry Pi 3B+ Placa: "Raspberry Pi 3 Model B+ Technical Datasheet", http://www.farnell.com/datasheets/2609094.pdf?_ga=2.67468436.405064749.1537836912-2044607258.1537836912, septiembre 2018 45

Bluetooth 46

Wi Fi 47

RFID 48

NFC 49

Almacenamiento y Procesamiento 50

3) Raspberry Pi

Tarjeta

Raspberry Pi 3B+ Placa: "Raspberry Pi 3 Model B+ Technical Datasheet", http://www.farnell.com/datasheets/2609094.pdf?_ga=2.67468436.405064749.1537836912-2044607258.1537836912, septiembre 2018 54

Raspberry Pi 3B+ Dimensiones: 55 "Raspberry Pi 3 Model B+ Technical Datasheet", http://www.farnell.com/datasheets/2609094.pdf?_ga=2.67468436.405064749.1537836912-2044607258.1537836912, septiembre 2018 55

Procesador y Memoria

Raspberry Pi 3B+ Procesador: SoC (System on Chip): Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53 64-bit SoC @ 1.4 GHz "Raspberry Pi 3 Model B+ Technical Datasheet", http://www.farnell.com/datasheets/2609094.pdf?_ga=2.67468436.405064749.1537836912-2044607258.1537836912, septiembre 2018 57

Raspberry Pi 3B+ Memoria RAM: 1GB LPDDR2 SDRAM 58 "Raspberry Pi 3 Model B+ Technical Datasheet", http://www.farnell.com/datasheets/2609094.pdf?_ga=2.67468436.405064749.1537836912-2044607258.1537836912, septiembre 2018 58

Conectividad

Raspberry Pi 3B+ Ethernet y USB: 60 "Learning Computer Architecture with Raspberry Pi", Even Upton, John Wiley & Sons, Inc. USA 2016

Raspberry Pi 3B+ Ethernet: Gigabit Ethernet over USB 2.0 (maximum throughput 300 Mbps) . USB: 4 × USB 2.0 ports. WiFi: 2.4 GHz y 5 GHz IEEE 802.1.b/g/n/ac "Raspberry Pi 3 Model B+ Technical Datasheet", http://www.farnell.com/datasheets/2609094.pdf?_ga=2.67468436.405064749.1537836912-2044607258.1537836912, septiembre 2018 61

Acceso I/O

Raspberry Pi 3B+ GPIO: "The Pi4J Project", http://pi4j.com/pins/model-3b-plus-rev1.html, septiembre 2018 63

Raspberry Pi 3B GPIO: "The Pi4J Project", http://pi4j.com/pins/model-3b-plus-rev1.html, septiembre 2018 64

Raspberry Pi 3B GPIO: "Pinout", https://pinout.xyz/#, septiembre 2018 65

Video y Sonido

Raspberry Pi 3B+ Conector de Audio y Video: Salida estéreo y video compuesto. "Learning Computer Architecture with Raspberry Pi", Even Upton, John Wiley & Sons, Inc. USA 2016 67

Raspberry Pi 3B+ Conector de Audio y video: 68 "Learning Computer Architecture with Raspberry Pi", Even Upton, John Wiley & Sons, Inc. USA 2016 68

Raspberry Pi 3B+ Conexión para HDMI y cámara: 69 "Learning Computer Architecture with Raspberry Pi", Even Upton, John Wiley & Sons, Inc. USA 2016 69

Raspberry Pi 3B+ DSI (Display Serial Interface) para conectar pantallas: 70 "Learning Computer Architecture with Raspberry Pi", Even Upton, John Wiley & Sons, Inc. USA 2016

Multimedia

Raspberry Pi 3B+ Soporte para Multimedia: H.264. MPEG-4 decode (1080p30). H.264 encode (1080p30). OpenGL ES 1.1, 2.0 graphics "Raspberry Pi 3 Model B+ Technical Datasheet", http://www.farnell.com/datasheets/2609094.pdf?_ga=2.67468436.405064749.1537836912-2044607258.1537836912, septiembre 2018 72

Almacenamiento

Raspberry Pi 3B+ Slot Micro SD para almacenamiento: 74 "Learning Computer Architecture with Raspberry Pi", Even Upton, John Wiley & Sons, Inc. USA 2016 74

Energía

Raspberry Pi 3B+ Conector Micro USB para energía: 5 V/2.5 A DC via micro USB connector. 5 V DC via GPIO header. Power over Ethernet (PoE)–enabled (requires separate PoE HAT). "Learning Computer Architecture with Raspberry Pi", Even Upton, John Wiley & Sons, Inc. USA 2016 76

Temperatura de Operación

Raspberry Pi 3B+ Temperatura de operación: 0 – 50 grados centígrados. "Raspberry Pi 3 Model B+ Technical Datasheet", http://www.farnell.com/datasheets/2609094.pdf?_ga=2.67468436.405064749.1537836912-2044607258.1537836912, septiembre 2018 78

Monitoreo del funcionamiento

Raspberry Pi 3B+ Status Leds: 80 "Raspberry Pi Hacks", https://www.oreilly.com/library/view/raspberry-pi-hacks/9781449362737/ch01.html, septiembre 2018 80

Raspberry Pi 3B+ Status Led: ACT (actividad - verde: Indica que se está accesando a la tarjeta SD. PWR (power - rojo): Indica que el sistema está energizado. FDX (full duplex - verde): Indica conexión a una red LAN en modo full duplex LNK (link - verde parpadeando): Indica actividad en la red LAN. 100 (amarillo): Indica conexión a una red LAN a 100-Mbit/s: "Learning Computer Architecture with Raspberry Pi", Even Upton, John Wiley & Sons, Inc. USA 2016 81

¿Con qué lenguajes se programa el Raspberry Pi?

Página Oficial de Raspberry Pi 83

Sistema Operativo Oficial 84

Sistemas Operativos Disponibles 85

Página Oficial de Raspbian 86

Simulador en línea 87

Escritorio de Raspbian 88

Programación en Raspbian 89

4) Proyectos de IoT

¿Y si sólo tengo mi celular?

Sensores en un celular 92

Proyectos Realizados en el ITM

Módulo de Especialidad en Tecnologías Web 94

Control de Temperatura Detección y graficación en el tiempo de la temperatura. Proyecto Final del Curso “Programación”, mayo 2018 95

Estación meteorológica Medir la temperatura del medio ambiente. Proyecto Final del Curso “Internet de las Cosas”, mayo 2018 96

Espejo Mágico Detección de movimiento. Impresión de mensajes. Reproducción de listas de música de Spotify. Proyecto Final del Curso “Internet de las Cosas”, mayo 2018 97

Smart Coquetee Dispensador de alimento para mascotas. 98 Proyecto Final del Curso “Internet de las Cosas”, mayo 2018 98

Control de acceso a una casa Alarmas disparadas por sensores y cámaras. Proyecto Final del Curso “Internet de las Cosas”, mayo 2018 99

Control de Riego Detección de humedad y activación de riego. 100 Proyecto Final del Curso “Internet de las Cosas”, mayo 2018 100

Control de puerta de entrada Detección de rostros para activar puerta de entrada. Proyecto Final del Curso “Internet de las Cosas”, mayo 2018 101

Dispensador de medicinas Control para proporcionar pastillas. Proyecto Final del Curso “Internet de las Cosas”, mayo 2018 102

Cluster con Raspberry Pi 103

Lector de tarjetas RFID 104

Lector de llaveros RFID 105

Propuesta de Proyectos de IoT

Detector portátil de etiquetas RFID The Official Raspberry Pi Pojects Book Volume 3, enero 2018. 107

Vehículos autónomos The Official Raspberry Pi Pojects Book Volume 3, enero 2018. 108

Peceras The Official Raspberry Pi Pojects Book Volume 3, enero 2018. 109

Robot detector de metal The Official Raspberry Pi Pojects Book Volume 3, enero 2018. 110

Patineta motorizada The Official Raspberry Pi Pojects Book Volume 3, enero 2018. 111

Animación de maquetas The Official Raspberry Pi Pojects Book Volume 3, enero 2018. 112

Fotos en 360 grados The Official Raspberry Pi Pojects Book Volume 3, enero 2018. 113

Pico Satélites (Cecytem Morelia) Contramuro.com, abril 2018, 114

Analizador visual de objetos Revista “MagPI”, julio 2018 115

Ajedrez fantasma Revista “MagPI”, julio 2018 116

Analizador y ordenador de cartas Revista “MagPI”, julio 2018 117

Domótica con Playstation Move Revista “MagPI”, julio 2018 118

Impresión aleatoria de comics Revista “MagPI”, julio 2018 119

Osciloscopio digital Revista “MagPI”, julio 2018 120

Monitoreo de fauna salvaje Revista “MagPI”, julio 2018 121

Estación meteorológica Revista “MagPI”, julio 2018 122

Detector de fantasmas Revista “MagPI”, agosto 2018 123

Marimba Revista “MagPI”, agosto 2018 124

Almacenamiento y Procesamiento 125

5) Conclusiones

¿Hay oportunidades en al área de IoT y Big Data? 127

Ingenieros en los próximos 5 años! Se requieren mas de 100,000 Ingenieros en los próximos 5 años! 128

Competitividad Mundial Ya me dió el dolor de caballo… No vuelvo a cenar enchiladas… Si hubiera entrenado mas… Ya no voy a ir al antro… ¿cuánto quedó el Morelia? Ahorita le meto un codazo… Competitividad Mundial 129

¿ Cuando me sacaré la lotería? Nunca dejar de Soñar... ¿ Cuando me sacaré la lotería?

Tu puedes ser el mejor!!! Sí se pudo!!! 131

Gracias! Rogelio Ferreira Escutia Instituto Tecnológico de Morelia Departamento de Sistemas y Computación Correo: rogelio@itmorelia.edu.mx rogeplus@gmail.com Página Web: http://sagitario.itmorelia.edu.mx/~rogelio/ http://www.xumarhu.net/ Twitter: http://twitter.com/rogeplus Facebook: http://www.facebook.com/groups/xumarhu.net/