Internet Of Things (IOT)

Packet Tracer 7 - налаштування пристроїв IoT

Речі та компоненти доступні в Packet Tracer 7

На додаток до класичних мережевих пристроїв, таких як маршрутизатори та комутатори, доступні в попередніх версіях, Packet Tracer 7 Network Component Box тепер містить широкий спектр інтелектуальних речей та компонентів:

Розумні речі - це фізичні об'єкти, які можуть підключатися до сервера реєстрації або домашнього шлюзу через мережевий інтерфейс. Вони поділяються на 4 підкатегорії: Home, Smart City, Industrial і Power Grid.
Компоненти - це фізичні об'єкти, які підключаються до мікроконтролера (MCU-PT) або односторонніх комп'ютерів (SBC-PT). Вони, як правило, не мають мережевого інтерфейсу і покладаються на MCU-PT або SBC-PT для доступу до мережі. Це прості пристрої, які спілкуються лише через аналогові або цифрові слоти.

Існує три підкатегорії для компонентів:

Плати: мікроконтролери (MCU-PT), одноплатні комп'ютери (SBC-PT) та спеціальны пристроъ Thing, які використовуються для створення автономних фізичних об'єктів, таких як кавоварки або димові сигнали.
Приводи: ці компоненти маніпулюють навколишнім середовищем, або область навколо себе.
Датчики: ці компоненти відрізняються від навколишнього середовища (фотодетектори, датчик температури), зони навколо них (RFID, датчик металу) або взаємодії (потенціометр, кнопка).

IoE реєстраційний сервер

IoE Речі можуть безпосередньо реєструватися на домашньому шлюзі або на серверному пристрої, налаштованому службою IoE.

Домашній шлюз забезпечує 4 Ethernet-портів, а також точку бездротового доступу, налаштовану за допомогою ssid "HomeGateway" на каналі 6. WEP / WPA-PSK / WPA2 корпорація може бути налвштована на захист бездротових з'єднань. На малюнку нижче показано 4 IOE. Речі, що приєднуються до домашнього шлюзу. Домашній шлюз підключений до Інтернету через його Ethernet порт WAN Інтернет.

IoE Thngs можна дистанційно керувати за допомогою веб-інтерфейсу, який розміщений у домашньому шлюзі. IP-адреса внутрішньої локальної мережі (LAN) - 192.168.25.1, але до неї також можна отримати доступ через IP-адресу, на якe звертається Інтернет (не налаштовується в цій лабораторії, конфігурація виконується за допомогою Wi-Fi-підключеного ноутбука). Наступний скріншот показує статус 4 IOE Thngs, підключених до шлюзу.

Логін домашнього шлюзу (веб): admin

Пароль головного шлюзу: admin

IoE компоненти в Packet Tracer 7

Підключення компонентів IoEОскільки вони не мають інтерфейсу Ethernet, компоненти IoE не можуть бути безпосередньо підключені до домашнього шлюзу. Ці менші датчики або виконавчі елементи підключені до мікроконтролерів (MCU-PT). MCU-PT підключається до шлюзу, який бачить лише плату мікроконтролера, а не компоненти IoE. Домашній шлюз покладається на API-інтерфейс дистанційного керування, запрограмований на MCU-PT, щоб отримати статус датчика.

Реальний світ MCU - це, наприклад, дошки Arduino, такі як Arduino Yun Shield

Програмування компонентів IoE

Редактор програмування IoE включений у веб-інтерфейс Home Gateway. Це дозволяє програмування Javascript або Python мікроконтролера MCU-PT. Код програмується через веб-інтерфейс, а потім публікується на плату MCU. Нижче наведено приклад коду, що призводить до того, що світлодіодний порт підключений до цифрового порту.

function setup() {

pinMode(1, OUTPUT);

Serial.println("Blinking");

}

function loop() {

digitalWrite(0, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(0, LOW);

delay(500);

}

Як ви можете бачити на знімку екрана нижче, Packet Tracer 7 емулює інтегроване середовище розробки Arduino (IDE) для програмування об'єктів IoT.

Речі, що взаємодіють із моделлю Packet Tracer 7

Packet Tracer 7 впровадив управління динамічним середовищем (температура, газ, тиск, світло, ...), щоб зробити симуляцію пристроїв IoT більш реалістичними. Багато пристроїв чи речей впливають або реагують на навколишнє середовище в Packet Tracer: пожежна спринклер підвищить рівень води та вологість у контейнері, стара машина збільшить різні гази та температуру навколишнього середовища при включенні, детектор диму може бути використаний для запуску сигнал, коли дим у навколишньому середовищі збільшується до певної точки ...

У наведеній нижче таблиці перелічено всі речі, доступні в Packet Tracer 7.0, та їх поведінка по відношенню до імітованого середовищ:

Речі	Позначенння	Опис
ATM Pressure Sensor		Виявляє атмосферне тиск і відображає його. Діапазон детектування за замовчуванням становить від 0 до 110 кПа.
Carbon Dioxide Detector		Виявляє діоксид вуглецю.
Carbon Monoxide Detector		Визначає монооксид вуглецю.
Door		Впливає на аргон, монооксид вуглецю, двоокис вуглецю, водень, гелій, метан, азот, о2, озон, пропан та дим. Коли двері відкриються, ці гази зменшуються до максимум 2% у загальній зміні. Коли двері відкриті, швидкість переносу для вологості та температури збільшується на 25%. Швидкість перенесення для газів збільшується на 100%.
Fan		Впливає на швидкість вітру, вологість та температуру навколишнього середовища. При низькій швидкості встановлено значення швидкості вітру 0,4 км / год. Швидкість охолодження Температури навколишнього середовища встановлюється до -1С / год. Швидкість зменшення вологості становить -1% за годину. На високошвидкісній установці швидкість вітру встановлюється до 0,8 км / год. Темпи зміни атмосферної температури та вологості в два рази нижча.
Fire Sprinkler, Ceiling Sprinkler		Впливає на рівень води в 0,1 см / сек. Впливає на вологість у розмірі 5% на годину.
Garage Door		Впливає на аргон, монооксид вуглецю, двоокис вуглецю, водень, гелій, метан, азот, о2, озон, пропан та дим. Коли двері відкриються, загальні зміни цих газів зменшаться до максимум 4%. Коли двері відкриті, швидкість передачі для вологості та температури збільшується на 50%. Швидкість перенесення для газів збільшується на 100%.
Home Speaker, Speaker		Впливає на гучність звуку при 65 дБ. Впливає на шум звуку при 20 CPS до 60 CPS. Вплив на білий шум при 20%.
Humidifier		Впливає на вологість у розмірі 1% на годину.
Humidity Sensor		Визначає вологість.
Humiture Monitor, Humiture Sensor		Визначає температуру навколишнього середовища та вологості та виводить значення як суму Температури навколишнього середовища та вологості, розділеній на 2.
Lawn Sprinkler, Floor Sprinkler		Впливає на рівень води в 0,1 см / сек. Впливає на вологість у розмірі 5% на годину.
LED		Впливає на Visible Light з максимальним виходом 1%.
Light		Впливає на Visible Light з максимальним виходом 20%.
Old Car		Впливає на монооксид вуглецю в розмірі 1% на годину. Впливає на діоксид вуглецю в розмірі 2% на годину. Впливає на диму зі ставкою 3% на годину. Впливає на температуру навколишнього середовища зі швидкістю 1% на годину.
Photo Sensor		Виявляє видиме світло.
Piezo Speaker		Впливає на гучність звуку на 10 дБ. Впливає на Sound Pitch 20 CPS.
RGB LED		Впливає на Visible Light з максимальним виходом 2%.
Smart LED, Dimmable LED		Впливає на Visible Light з максимальним виходом 3%.
Smoke Detector, Smoke Sensor		Виявляє дим.
Solar Panel		Виявляє сонячне світло для генерування електроенергії.
Temperature Monitor		Визначає температуру навколишнього середовища.
Temperature Sensor		Визначає температуру навколишнього середовища.
Water Level Monitor, Water Detector		Визначає рівень води.
Wind Sensor		Визначає швидкість вітру.
Wind Turbine		Визначає швидкість вітру для генерації електроенергії.
Window		Впливає на аргон, монооксид вуглецю, двоокис вуглецю, водень, гелій, метан, азот, о2, озон, пропан та дим. Коли двері відкриються, ці гази зменшуються до максимум 1% у загальній зміні. Коли двері відкриті, швидкість переносу для вологості та температури збільшується на 20%. Швидкість перенесення для газів збільшується на 100%.
Drain Actuator		Впливає на рівень води у швидкості -0,5 см / сек.
Sound Frequency Detector		Виявляє Sound Pitch і відображає його.
Furnace, Heating Element		Впливає на вологість при швидкості -2% на годину. Впливає на температуру навколишнього середовища зі швидкістю 10 ° С на годину.
AC, Air Cooler		Впливає на вологість при швидкості -2% на годину. Впливає на температуру навколишнього середовища зі швидкістю -10 ° С на годину.