Introduccin a Io T usando protocolo MQTT ING

Introducción a Io. T usando protocolo MQTT ING. FABIOLA GONZÁLEZ ING. VANESSA LÓPEZ ING. PETER STEIN 2017

¿Qué es Io. T? El Internet de las cosas (Io. T) es un término acuñado por Kevin Ashton, un pionero de la tecnología británico que trabajaba en la indentificación de radiofrecuencias (RFID) y concibió un sistema de sensores universales que conectaban el mundo físico a Internet. Aunque las cosas, Internet y la conectividad son los tres componentes principales del Io. T, el valor se logra al cerrar la distancia entre el mundo físico y el mundo digital en sistemas que se refuerzan y mejoran automáticamente.

¿Qué es Io. T?

Usos de Io. T para el transporte Io. T para ciudades inteligentes Io. T para la venta al por menor Io. T para la fabricación Io. T para el cuidado de la salud

Io. T es posible gracias a que … Micro-sensores Controladores Micro-procesadores

Aplicación Io. T Datos Red Tecnología de red Objeto conectado Protocolos Plataforma Io. T

Ventajas y desventajas de Io. T Ventajas • Velocidad de análisis de datos. • Facilidad de seguimiento. • Ahorro de tiempo. • Ahorro de dinero. Desventajas • Compatibilidad. • Complejidad. • Privacidad. • Seguridad.

Protocolos que se utilizan en Io. T COAP XMPP Este protocolo está pensado para acercar el HTTP a dispositivos y redes restringidas. Se basa en el arquetipo de transferencia de documentos. Se trata básicamente de un protocolo cliente-servidor donde el cliente realiza una solicitud y el servidor devuelve una respuesta como sucede en HTTP Este protocolo utiliza mensajes en formato XML. XMPP-Io. T está diseñado específicamente para este entorno y básicamente permite a los usuarios enviar mensajes en tiempo real, además de gestionar la presencia del usuario

Protocolos que se utilizan en Io. T AMQP Es un protocolo orientado a mensajes que proporciona características como el enrutamiento y gestión de colas. REST STOMP Se utiliza para el intercambio de datos entre aplicaciones y para integrar aplicaciones que pertenecen a diferentes dominios. Es un protocolo orientado a mensajería de texto, muy fácil de usar. Los clientes se conectan a un intermediario para intercambiar mensajes, por lo que su mayor utilidad se da en los middleware.

MQTT. Concepto (Message Queue Telemetry Transport), Es un protocolo de código abierto creado por IBM y Eurotech que luego fue donado al proyecto Eclipse «Paho» M 2 M. Es un protocolo usado para la comunicación machine-to-machine (M 2 M) en el "Internet of Things". Este protocolo está orientado a la comunicación de sensores, debido a que consume muy poco ancho de banda y puede ser utilizado en la mayoría de los dispositivos empotrados con pocos recursos (CPU, RAM). Actualmente el protocolo se encuentra en la versión 3. 1. 1

Donde funciona MQTT

Trama MQTT § Encabezado fijo (2 bytes) § Encabezado variable (logitud variable) § Payload del mensaje (hasta 256 MB) § Fijo (tipo paquete, longitud del payload, Qo. S) § Variable (depende del tipo de paquete , ID, topic, etc)

MQTT. Arquitectura La arquitectura de MQTT sigue una topología de estrella, con un nodo central que hace de servidor o "broker" con una capacidad de hasta 10000 clientes. El broker es el encargado de gestionar la red y de transmitir los mensajes, para mantener activo el canal, los clientes mandan periódicamente un paquete (PINGREQ) y esperan la respuesta del broker (PINGRESP).

Características de MQTT El protocolo tiene varias características distintivas: • Es un protocolo de publicación/suscripción. - Además de proporcionar distribución 'de uno a muchos', la publicación/suscripción desacopla las aplicaciones. Ambas funciones resultan útiles en aplicaciones que tengan muchos clientes. • No depende en modo alguno del contenido del mensaje. • Se ejecuta sobre TCP/IP, que proporciona conectividad de red básica. • Tiene tres calidades de servicio para la entrega de mensajes • Dispone de una función Última voluntad y testamento que notifica a los suscriptores si se produce una desconexión de un cliente de un servidor MQTT.

Calidades de servicios Tiene tres calidades de servicio para la entrega de mensajes: Como máximo una vez los mensajes de entregan en base Exactamente una vez se a los mejores esfuerzos de la asegura que los mensajes red de Protocolo Internet llegan exactamente una sola subyacente. Se puede producir Al menos una vez se asegura vez. Utilice esta calidad de pérdida de mensajes. Utilice que los mensajes llegan, servicio con sistemas de esta calidad de servicio con la pero se pueden producir facturación, por ejemplo. Los comunicación de datos de duplicados. mensajes duplicados o sensores ambientales, por perdidos pueden provocar un ejemplo. No importa si una problema o generar cargos lectura individual se pierde, si la incorrectos. siguiente se publica poco después.

Funcionamiento de MQTT La comunicación se basa en unos "topics" (temas), que el cliente que publica el mensaje crea y los nodos que deseen recibirlo deben subscribirse a él. La comunicación puede ser de uno a uno, o de uno a muchos.

Funcionamiento de MQTT Un "topic" se representa mediante una cadena y tiene una estructura jerárquica. Cada jerarquía se separa con '/'. Ejemplo, "edificio 1/planta 5/sala 1/raspberry 2/temperatura" o "/edificio 3/planta 0/sala 3/arduino 4/ruido". De esta forma se pueden crear jerarquías de clientes que publican y reciben datos, como podemos ver en la esta forma un nodo puede subscribirse a un "topic" concreto ("edificio 1/planta 2/sala 0/arduino 0/temperatura") o a varios ("edificio 1/planta 2/#")

MQTT. Estructura de tópicos

Librerias disponibles para MQTT ü ü ü ü Android Arduino C C# Dart Go Java ü ü ü Javascript Lua Objective-C / i. OS PHP Python Web Components / Polymer

Seguridad en MQTT • El principal problema de la mayoría de los protocolos Io. T. • MQTT funciona sobre TCP … SSL/TLS para seguridad. • Usuario/Password en la conexión del mensaje. • Payload Encriptado.

Casos de implementaciones ü Microsoft Azure ü Home Assistant ü Facebook Messenger

Proyecto Autito controlado por Wi. Fi

Arquitectura HTTP MQTT Subscribe Autito Javascript/Json Publish: comandos Web. App Servidor

Controles Dirección Movimiento

Acceso a controles Ingresar la dirección IP del servidor

Resolución de una problemática usando MQTT

¿Cómo solucionarías esto? En un depósito se tienen instalados varios ventiladores, para aprovecharlos se decidió que su funcionamiento sea automático. q ACTIVAR cuando la temperatura sea mayor o igual a 25°C. q DESACTIVAR cuando la temperatura sea menor a 25°C

Bibliografías • https: //aws. amazon. com/es/iot/ • http: //www. iot-espana. com/tecnologia/ventajas-y-desventajas-del -internet-de-las-cosas-iot/ • http: //vintegris. info/protocolos-iot-001/

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