Internet das Coisas com Coisas Reais: Java , Things API, Raspberry PI e Toys!

Internet das Coisas com Coisas Reais:
Java , Things API, Raspberry PI e Toys!
Vinicius Senger
Fundador da Globalcode e Criador Things-API.org

Globalcode – Open4education

Agenda
• Introdução
• Internet das Coisas
• Stand-alone e Things Gateway
• Things-API.org
• Demonstrações

@vsenger

Vinicius Senger
E-mail vinicius@globalcode.com.br
Twitter @vsenger
Fundador da Globalcode
Programador desde os 12 anos
Pesquisas e Inovação
Vídeo Blog We Are Crazy
Desenvolvimento de produtos
Vendedor de muambas de arduino:
Www.eletronlivre.com.br
@vsenger

Motivação
• Está nascendo uma nova Internet!
• Uma Internet mais viva!
• Uma Internet mais divertida!
• Uma Internet não só de computadores e pessoas!
• Uma Internet com coisas do passado, presente e
do futuro!
• Internet das coisas!!!!

@vsenger

Introdução
Raiz da Internet:
Sistemas de teletexto TELESP – 1200 Bits por segundo
Bulletin Board System BBS – 14.400 / 28.800 BPS

@vsenger

Histórico da Internet
ARPANET: 1a rede de troca de pacotes
Universidade da Califórnia L.A. (UCLA)
Standford
Universidade da Califórnia Santa Bárbara (UCSB)
Universidade de UTAH

X.25, UUCP, Usenet e vários outros!

@vsenger

Internet Protocol Suite
Link Layer: ethernet
Internet Layer: IP
Transport Layer: TCP
Application Layer: HTTP, FTP, SNMP, etc.

@vsenger

Abrangência da Internet
1. Universidades
2. Empresas de tecnologia
3. Pessoas de tecnologia
4. Computadores nas casas pessoas
5. Computadores das pessoas
6. Múltiplos computadores das pessoas
7. Coisas  Internet of Things!

@vsenger

Internet das coisas
Estima-se que a Internet das coisas terá mais de
20 bilhões de devices em 2020!

@vsenger

Quais coisas?
 Celulares
 Televisores, vídeo-games,
 Carros
 Robots
 Luzes, portões, portas, eletrodomésticos
 Caneta, anel, roupa, colar
 Sensores, Plantas
 Coisas caras

@vsenger

DEMO
 Ligando coisas "diferentes" no seu computador
com Makey Makey

@vsenger

A “Coisa” - Thing

Computador + Comunicação + Protocolo

Application Programming Interface

@vsenger

Computador da Coisa
 Computador Pequeno:
 Geralmente um microcontrolador
 Baixo consumo de energia;
 Bare metal / dedicado / real time;
 Mais fácil de ligar sensores;
 Oferece portas GPIO: digitais, analógica, PWM
 Trabalha com protocolos de comunicação de
hardware: SPI, I2C, UART e outros;

@vsenger

Comunicação
 Ethernet
 Wifi
 3G
 ZigBee
 RFID
 NFC
 Bluetooth
 USB

@vsenger

Protocolo
TCP/IP: HTTP / HTTPs, WebService, REST

UDP/IP: OSC, SNMP

Serial, Zigbee, Bluetooth e outros são específicos;

I2C, RS232, RS485, SPI: protocolos de eletrônica;

@vsenger

Exemplos
Arduino + Ethernet shield + Sensor Presença

Raspberry PI + Wifi + Interface Automação

Arduino + bluetooth + controle de motor + robot

Garrafa de vinho rara + sensor temperatura + RFID
+ leitor RFID conectado na Internet

@vsenger

Devices em Evidência
Arduino: bare metal, simples e popular;

Raspberry.PI: ARM based Linux U$ 40

Electric Imp: ARM Wireless Sparkfun U$ 29

Cinterion Java ME 3g chip: U$ 5

@vsenger

Stand-alone e Gateway
Stand-alone Things: coisas que vivem na internet
com um endereço IP fixo;

Gateway Things: servidores que se comunicam
com coisas em protocolos específicos e as expõe
para a Internet;

@vsenger

Stand-alone Thing
Possuí um computador + rede TCP/IP:
Ethernet, Wireless ou 3G
Conectados na internet ou intranet;
Custo e consumo de energia mais alto;

Stand-alone Thing
Computador
Rede
Energia

@vsenger

Gateway Things
São “servidores de coisas”;
Se comunicam com coisas próximas (ou não!) e
as expõe na Internet;
Proxy para coisas não TCP/IP:
USB / Serial
Infravermelho
Bluetooth

@vsenger

Gateway Things
Things
Gateway

Servidor Java EE

Ethernet ZigBee Bluetooth

Thing #1 Thing #2 Thing #3
Luzes / Portão Casa Sensor Temperatura Robot aspirador pó

@vsenger

Java e Internet of Things
Java EE: excelente plataforma para fazer gateway
e cloud-side da IoT. Dispositivos gigantes!;
Java SE: dispositivos grandes;
Java SE Embedded: dispositivos médios;
Java Adotivo: ?
Java ME: dispositivos pequenos;
Java Card: dispositivos minúsculos.

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Java e Internet of Things
Múltiplos sistemas operacionais
Múltiplos tipos de computadores
Múltiplas linguagens
Múltiplas ofertas
BILHÕES de dispositivos Java:
3 bilhões de Java ME – só phones
Alguns milhões de Java ME não fone
Algumas centenas de milhões de Java CARD
Milhões e milhões de servidores e desktops Java

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Java Embedded Suite 7
Plataforma para embarcados de médio porte;

@vsenger

Java Embedded Suite 7
• JRE
• Glassfish
• Java DB
• Jersey
• Device Access API: SPI, I2C, Serial, Etc

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Raspberry PI
Tiny Computer que roda Linux por U$ 40,00
Ethernet, audio, vídeo e GPIO
Excelente para Java Embedded Suite!

@vsenger

Things-API.org
Evolução do “jHome Automation” projeto
premiado “Oracle Innovation Award”
1ª API para Internet das coisas
Abstração para diferentes hardwares,
meios de comunicação e protocolos!
Concebida em Java mas com interface
interoperável para outras linguagens;

@vsenger

Things-API.org
Things Gateway: servidor Java EE que
representa seu gateways de coisas na internet;

Things-API.Java: parte principal do projeto com a
API que pode ser utilizada com Java SE, FX e EE;

Things-API.REST: expõe coisas via REST em
embarcados pequenos

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Things-API.org
Things-API.Java
Abstração Simples:
Device: é a coisa
Componentes: parte da coisa
Componente = Input / Output:
Input = Sensor : luz, temperatura, presença, aceleração;
Output = Atuador : motor, led, relé, som;
Sensores = leitura
Atuadores = escrita

@vsenger

Things-API.org
Things-API.Java
IP: suporte para devices IP
Serial e Bluetooth: suporta devices bluetooth e serial /
USB com protocolo simples de referência;

@vsenger

Things-API.org
Things Gateway:
Aplicativo Java EE Web simples: 4 servlets
Utiliza a Things API e expõe as “coisas” na Internet;
Forma de tornar a comunicação mais segura;
Pode ser instalado em devices como:
Gateway de home automation
Raspberry PI
Beagle Board

@vsenger

Things-API.org
Things4JavaME: permite criar aplicativos para
feature phone que acessam coisas IP e Bluetooth;
Things4Arduino: coisas com Arduino;
Things4Android: aplicativo para controle de
coisas do Gateway via Android
Things4Twitter: controle de coisas via Twitter
Things4Automation: aplicativo de referência
para automação residencial

@vsenger

Things-API.org
Links e Referências
www.things-api.org
jhome.globalcode.com.br

@vsenger

Things-API.org
DEMO
Things Gateway + Kinect + Home Automation

@vsenger

Things Robot
 Raspberry PI
 Controlador de Robots baseado em Arduino
 Sensores luz, temperatura, distância x 2
 Camera Wifi
 Bluetooth
 Roteador
 3 baterias independentes
 Java Embedded Suite 7 + Things REST

@vsenger

Things Robot
 DEMO

@vsenger

Conclusões

Internet das coisas já está acontecendo!
Plataforma Java é bastante ampla para IoT;
Mais e mais redes de sensores;
Segurança de informação e comunicação sem fio
ainda são pontos não resolvidos;
Mercado para health care, hobbies, automação e
muitas outras oportunidas;

@vsenger

I'm, you are, we are...
CRAZY!!!!!

http://tinyurl.com/crazysenger-1
@vsenger

Obrigado!
Perguntas e respostas;

vinicius@globalcode.com.br
Twitter @vsenger

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