simple IoT demonstrator

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Im Jahr 2016 schaffte ich den Begriff „Cloud of Everything, CoE“. Dabei war es das Ziel die Technologien einer global vernetzten Informationsgesellschaft und die dazugehörenden Begriffe wie

Cloud of Everything, CoE. -- Peter Kunz, swissICS GmbH, 2016

Cloud, IoT, Big Data, Künstliche Intelligenz und selbst lernende Systeme, Wirtschaft 4.0, smart Cities, digitale Werte (Geld, Tickets usw.) und dezentrale jedoch gemeinsame und sichere Informationsflüsse (Blockchain) in einem umfassenden Begriff zusammenzufassen. Im Beitrag Megatrends 2025, August 2018,  wurden die technologischen, wirtschaftlichen, politischen und gesellschaftlichen Entwicklungen in einen umfassenden Zusammenhang gestellt.

simple IoT demonstrator
In diesem eher IT-Technischen Beitrag wird IoT konkret erlebbar. Sie können mit einem Internet Gerät ein Relais schalten oder Daten von Sensoren abfragen. Die URL Links sind im Artikel enthalten. Dazu baute ich den „simple IoT demonstator“. Die Gesamtlösung wurde konzipiert, die Komponenten evaluiert, die Elektronik dimensioniert (berechnet) und die Web-Server mit einer C++ Variante und HTML programmiert. Die beiden Web-Server sind via WLAN mit der Swisscom Internetbox verbunden. Um den Zugriff ab Internet zu ermöglichen wurden Statische IP-Adressen, DynDNS, DMZ und Portweiterleitungen konfiguriert.

Technologiebasis
Als Technologiebasis dienen zwei nanoESP oder Pretzel Boards welche einen Arduino Nano Microcontroller und ein ESP-8266 WiFi Modul auf einem Board integrieren, inklusive der für den ES 8266  notwendigen 5V – 3,3V Anpassung.

IoT Aktor (mit ComatReleco Industrierelais)
Ein Web-Server wirkt als IoT Aktor, mit dem aktiv ein robustes Industrierelais der Schweizer Firma ComatReleco, daher ein elektronisch gesteuerter Leistungsschalter, via Internet ein und aus geschaltet werden kann. Darüber hinaus ist es möglich den Schaltzustand (Status) abzufragen. Damit das Relais nicht dauernd eingeschaltet ist, schaltet es nach 30 Sekunden automatisch ab (programmierte Zeitrelais Funktion). Das Relais wird vom Microcontroller via Schaltverstärker, der mit einem NPN-Transistor BC-337 realisiert ist, angesteuert. Die Schaltung ist mit einer sogenannten Freilaufdiode (1N4148) gegen induktive Effekte der Relaisspule geschützt. Um zu verhindern, dass Benutzer sich gegenseitig beim Schalten „drein funken“ wird gleichzeitig nur eine Verbindung zugelassen. Wenn Sie den IoT Aktor nicht erreichen, dann versuchen Sie es einfach später nochmals.

Mit dem „simple IoT demonstrator“ werden einfache Aktor- und Sensor Funktionalitäten konkret erlebbar. IoT wird so verständlich und fassbar. -- Peter Kunz, swissICS GmbH

IoT Sensor (mit Bosch BME 280 Sensor)
Der andere Web-Server ist ein IoT Sensor. Der Bosch Sensor BME 280 wurde via SPI (Serial Peripheral Interface) mit dem Microcontroller verbunden. Der Sensor erfasst Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck. Diese Raumklimadaten können via Internet abgefragt werden. Aus Leistungsgründen sind maximal 5 gleichzeitige Verbindungen zugelassen. Die Seite wird periodisch mit den aktuellen Messdaten neu geladen. Wenn Sie den Sensor nicht erreichen, dann können  Sie es etwas später nochmals versuchen.

Bedienungshinweis
Mit den gewohnten Fingerbewegungen können Sie bei mobilen Geräten die Grösse der Darstellung verändern.

Hier geht es zum IoT Aktor (IoT Relais)

Hier geht es zum IoT Sensor (Raumklimadaten)

Bitte beachten Sie, dass der „simple IoT demonstrator“ manchmal auch ausgeschaltet ist (sorry).
Fragen und Kommentare sind willkommen und können an pku@swissics.ch gesendet werden.

Herzlichst Peter Kunz, swissICS GmbH

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