Tutoriel Web 3.0: Débuter avec la passerelle IoT de Intel

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L’internet des objets (ou en Anglais IOT : Internet Of Things) est une des technologies qui a révolutionné le développement logiciel durant la dernière décennie. Appelé aussi le Web 3.0 ou le Web des objets, l’internet des objets étend les possibilités de développement vers tous les objets qui entoure l’être humain de façon à les connecter à Internet via Wifi ou encore BLE : Bluetooth Low Energy offrant une infinité de scénarios d’utilisations aux développeurs. Cet article présente le concept de l’internet des objets en introduisant les passerelle IoT et les étapes d’installation de l’environnement de base.

LA CARTE ARDUINO 

Arduino 101 genuino 101
Arduino 101 genuino 101

Les cartes connectées comme Arduino et Raspberry possèdent un microcontrôleur programmable avec C++, Java, Javascript, Python et autres langages de programmation. Ces cartes sont dotées de ports d’entrées-sorties présentant un moyen de connexion à un récepteur (capteur de lumière, capteur de son, capteur d’humidité…etc) et des actionneurs (moteur, LED, afficheur, Bipper…).

Ces entrées/sorties peuvent être définies comme analogique ou numériques. Les entrées/sorties analogiques peuvent émettre/recevoir un signal numérique ( 0 ou 1 ) ou un signal analogique (variable entre 0 et la capacité maximale)

Exemple :

On peut envoyer un signal numérique à un LED : 1 pour allumer le LED et 0 si on veut le contraire.

On peut aussi envoyer un signal analogique : la luminosité du LED va varier selon les valeurs reçues.

Intel IoT Gateway (Passerelle IoT)

Une passerelle IOT ou Gateway est un dispositif intermédiaire entre les capteurs et le cloud permettant l’échange sécurisé des données.

La passerelle IOT garantit la collection des données des utilisateurs avec efficacité grâce à sa configuration hardware.

Concentrateur Ethernet
Concentrateur Ethernet

L’écosystème IoT est composé par plusieurs couches. La première couche contient les capteurs insérés à la carte Arduino. La passerelle IOT agit comme un intermédiaire qui garantit un échange sécurisé entre la couche des capteurs et la couche networking (le cloud). Les couches supérieures permettent la persistance de données et ensuite l’analyse et l’interprétation des données collectées.

réseau LoRa
Réseau LoRa

L’écosystème des Internet des objets sous forme de couches

Débuter avec la passerelle IoT de Intel

Hardware :

Le kit de développement présenté par Groove et Intel et appelé « Groove IoT commercial development kit » est parfait pour commencer à prototyper les premiers projets.

Le kit contient la passerelle IoT de Intel avec un starter pack de multiples capteurs et actionneurs. Les capteurs/actionneurs peuvent être acquis séparément. En effet plus de 300 capteurs/actionneurs peuvent être combinés avec la passerelle IoT et la carte Arduino.

Spécifications : 

Le kit contient :

  • Intel NUC  (Passerelle IoT, avec 4G de mémoire)
  • Bouton
  • Capteur de son
  • Capteur de lumière
  • Capteur de lumière
  • Vibreur
  • Ecran LCD RGB
  • 3 LED (bleu,vert,rouge)
  • Moteur
  • Shield Groove v2
  • Cable 26AWG
  • Cable USB – 0,5m

Ce kit ne contient pas la carte Arduino nécessaire pour assembler les premiers prototypes. La carte Genuino 101 (appelée au US Arduino 101) est la carte recommandée pour ce genre de projets.

La carte Genuino 101 présente :

  • 14 pins digitaux input/output
  • 6 pins input
  • Connecteur USB
  • Port d’alimentation

Grove starter kit

Combinée avec le Shield Groove qui permet une connexion rapide avec les capteurs et actionneurs.

Plusieurs capteurs et actionneurs, comme l’écran LCD requiert 5V pour fonctionner, il faut mettre le bouton d’alimentation à 5V (il est e général mis à 3V)

Avec ce kit voici la liste des périphériques nécessaires afin de commencer :

  • Un écran, une souris, un clavier seront nécessaires pour connecter et utiliser la passerelle IoT.
  • Un câble Ethernet est nécessaire pour lier la passerelle à Internet.
  • Une clé USB aussi est requise pour installer un système d’exploitation dans la passerelle.

Software :

Pour commencer à programmer il est recommandé d’avoir un IDE approprié selon le langage de programmation :

Pour C/C++ ou Java il faut utiliser Intel System Studio IoT Edition

Pour Javascript : Intel XDK

Etapes de mise en place :

  1. Brancher la clé USB dans votre PC et ouvrir le navigateur. Créer un compte Intel IoT Platform Marketplace.
  2. Obtenir le logiciel Intel IoT Gateway Software Suite et l’installer.
  3. Extraire le fichier zip et obtenir le fichier .img pour le mettre dans la clé USB. (Pour Windows, utiliser Win 32 Disk Imager et pour Linux ouvrir le terminal et saisir cette commande (sdx est votre clé USB) « sudo dd if=gatewayOS.img of=/dev/sdx bs=4M; sync »
  4. Débrancher la clé USB de votre PC et l’insérer dans la passerelle.
  5. Démarrer la Passerelle IoT avec la clé USB insérée pour commencer l’installation.
  6. Démarrer en mode BIOS en appuyant sur DEL ou F2 puis sélectionner USB comme choix primaire.
  7. Brancher le câble Ethernet à la passerelle et en utilisant l’invite de commande exécuter la commande ifconfig eth0 pour connaitre l’adresse IP.
  8. Débrancher la clé USB et redémarrer la passerelle IoT. Votre passerelle est maintenant fonctionnelle.
  9. Brancher le câble USB entre la carte Arduino et la passerelle IoT.

    Maintenant tout est en place pour commencer !

5 projets complets avec code source pour commencer 

Les applications dans le domaine de l’internet des objets utilisant les passerelles IoT sont diverses.

Voici 5 projet avec code source en C++ , Java , JavaScript, Python.

Chaque projet contient un fichier de configuration pour paramétrer la configuration des capteurs et actionneurs :

  • Pour les projets C++ le fichier cpp.json
  • Pour les projets Java le fichier /src/config.properties
  • Pour JavaScript le fichier config.json
  • Pour Python le fichier config.py

Les 5 projets :

  1. Air quality sensor
  2. Door bell
  3. Earthquake detector
  4. Plant Lightening system
  5. Sound detector

Cet article est terminé, nous espérons avoir pu vous aider, maintenant c’est à vous de jouer !

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