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IoT Fácil con ESP8266

Juan Carlos Marino Dodge

Master Product Delivery Engineer – Easy Solutions

Emprendedor - Mevolucion

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! Quien soy

IngenieroDe Sistemas

UniNorteColombia

1996

CelcaribeColombia

Ing Desarrollo

1996

SMSCRed Inteligente

TelecelBolivia

JefeNuevas Tec

2000

Comercio móvil

GX TeletechUSA

Gerente Prod

2002

USSD-CAnalizador SS7

SppednetBelize

Gerente IT

2004

FacturaciónMercadeo móvilNegocio móvilMercadeo SMS

Telemetría Móvil

IPComUruguay

Gerente Proy

2008

Comercio MóvilProximidad

DigicelJamaica

Diseñador Prod

2008

SMS MasivoCollect Call

IBMColombia

Mob App Dev

2015

Dllo MóvilIoT

Design ThinkingInnovación

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! Actualmente

2010

MEVOLUCIONColombia

Emprendedor

ConsultoríaJuegos/Salud

Realidad AumentadaI + D + I / KPO

Design ThinkingPrototipado

Usabilidad + UXMoviltrónica

IoT…

2017

Easy SolutionsColombia

Master Prd Dvy Eng

PMDllo MovilSeguridad

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! Agenda

• Introducción.

• Componentes.

• ESP8266.

• Ventajas.

• Desventajas.

• Conclusiones.

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!

Introducción

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! Qué es IoT?

• Concepto que se refiere a la interconexión digital de objetos cotidianos con Internet.

• Conectar cualquier cosa a Internet así no tenga sentido.

• Importante.• Qué se quiere medir?

• Cómo se conectará?

• Que se hará con los datos?

• Reto principal: Mandar datos de cualquier sensor a través de cualquier protocolo a cualquier plataforma de forma inalámbrica y usando la menor energía posible.

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! Elementos / Technology Stack

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! Cosas

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! Conectividad

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! Servicios y Nube

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! Aplicaciones y Análitica

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! Ejemplo

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! Thing

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! Thing

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! MCU

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! MCU

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! Connectivity

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! Connectivity

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! Connectivity

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! Connectivity

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! Connectivity

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! Connectivity

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! Ejemplo

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! Características

• Escalabilidad.

• Facilidad de uso.

• Integración con terceros.

• Opciones de implementación.

• Seguridad.

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! Qué se puede hacer?

• Dispositivos inteligentes.• Monitoreo y control en tiempo

real.

• Alertas y notificaciones.

• Integración con dispositivosmóviles.

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! Qué se puede hacer?

• Sector industrial.• Monitoreo remoto.

• Mantenimiento predictivo.

• Análisis en tiempo real.

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! Qué se puede hacer?

• Integradores.• Desarrollar infraestructura IoT.

• Ofrecer nuevos servicios.

• Ejemplo:• Lectura de medidores de energía.

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! Qué se puede hacer?

• Experiencia de usuario.• Industrias con alta

personalización de servicios.

• Salud, ventas al público, turismo, etc.

• Asegurar interacción libre de estrés para el usuario final.

• Big Data.

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! Cadena de valor

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! Elementos

• Sensores / Actuadores.

• MCU / Hardware.

• Conectividad.

• Protocolos de comunicación.

• Plataformas Software.

• Servicios.

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!

Componentes

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! Sensores & Actuadores

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! Sensores & Actuadores

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! MCU / Hardware

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! MCU / Hardware

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! MCU / Hardware

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! MCU / Hardware

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! Connectivity

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! Protocolos – HTTP Rest

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! Protocolos – HTTP + Websockets

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! Protocolos - MQTT

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! Protocolos - Otros

• Modbus TCP

• CoAP

• AMQP: https://es.wikipedia.org/wiki/Advanced_Message_Queuing_Protocol

• SBMP: https://github.com/MightyPork/sbmp

• LwM2M (Lightweight M2M for device management): https://en.wikipedia.org/wiki/OMA_LWM2M

• VSCP: http://www.vscp.org/

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! Plataformas software

• Virtualización, las plataformas SW pueden estar virtualizadas generalmente por motivos de escalabilidad.

• Bases de Datos, principalmente nosql como Mongo DB, RavenDB, cassandra y otras muchas.

• Tratamiento de Big Data con Hadoop o Spark

• Desarrollo de software de plataformas webs con .NET, php, javascript, python, django, node.js

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! Plataformas software

• Thingspeak: https://thingspeak.com/

• Carriots: https://www.carriots.com/

• Adafruit IO: https://io.adafruit.com/

• Ubidots: http://ubidots.com/

• Microsoft Azure: https://www.microsoft.com/es-es/cloud-platform/internet-of-things-azure-iot-suite

• IBM Bluemix http://www.ibm.com/cloud-computing/bluemix/

• Google cloud platform: https://cloud.google.com/solutions/iot/

• B-scada: http://www.votplatform.com/

• Amazon http://aws.amazon.com/es/iot/

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! Servicios

• Almacenamiento de datos

• Gestión de dispositivos

• Visualización de datos (Visual Analytics)

• Descarga de datos

• API REST para interactuar con la plataforma

• Notificaciones

• Alertas/Alarmas

• Reglas

• SDK

• Interacción con otras plataformas

• Análisis de datos (Machine Learning)

• Open data

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! ThingSpeak

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! Carriots

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! Temboo

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! Adafruit IO

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!

ESP8266

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! Familia

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! Características ESP8266

• CPU RISC de 32-bit: Tensilica Xtensa LX106 a un reloj de 80 MHza

• Puede ser utilizado como procesador de aplicaciones

• RAM de instrucción de 64 KB, RAM de datos de 96 KB

• Capacidad de memoria externa flash QSPI - 512 KB a 4 MB* (puede soportar hasta 16 MB)

• IEEE 802.11 b/g/n Wi-Fi• Tiene integrados: TR switch, balun, LNA, amplificador de potencia de RF y

una red de adaptación de impedancias

• Soporte de autenticación WEP y WPA/WPA2

• 16 pines GPIO (Entradas/Salidas de propósito general)

• SPI, I²C, Interfaz I²S con DMA (comparte pines con GPIO)

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! Características ESP8266

• Pines dedicados a UART, mas una UART unicamente para transmisión que puede habilitarse a través del pin GPIO2

• 1 conversor ADC de 10-bit

• Wi-Fi Direct (p2p), Soft Access Point

• Stack TCP/IP integrado

• PLL, reguladores y unidades de manejo de energía integrados

• Potencia de salida: +19.5dBm en modo 802.11b

• Consumo en modo de baja energía: <10 uA

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! ESP8266-01

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! ESP8266-12 MCU

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! Esquema general

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! ESP8266 Diagrama de bloques

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! ESP8266 - 12

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! ESP8266-12 MCU Pines

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! ESP8266-12 MCU – Pines digitales

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! ESP8266-12 MCU – Pines disponibles

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! ESP8266-12 MCU – Pin analógico

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! ESP8266-12 MCU – Alimentación

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! ESP8266-12 MCU – LED y pulsadores

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! Uso directo WiFi – Access Point

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! Uso directo WiFi – Station

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! Manejo de conexiones

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! Comandos

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! Comandos

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! MQTT

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! MQTT

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!

Ventajas

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! Ventajas

• Reuso lenguaje / IDE Arduino.• Capacidad de programación en otros lenguajes.

• Precio.

• WiFi integrado.

• Compatibilidad sensores Arduino.

• Voltaje de alimentación.• Consumo de energía.

• Form factor (Tamaño de placa).

• Velocidad.

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!

Desventajas

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! Desventajas

• Disponibilidad placas (para el ESP8266-12 - NodeMCU).

• Disponibilidad pines (para el ESP8266-01).

• No soporte directo para shields.

• Manejo sensores de 5V.

• “Sólo” WiFi.

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!

Conclusiones

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! Considerar

• Procesamiento.

• Disponibilidad

• Capacidad.

• Desarrollo.

• Componentes adicionales.

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! Requerimientos

• Dispositivos.• Ambiente de desarrollo.

• Sensores y actuadores.

• Conversores ADC / DAC.

• Etapa de potencia.• Independencia eléctrica.

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! Lo que viene…

• Costos disminuyen día a día.

• Capacidad aumenta continuamente.

• Personalización.

• Identificación.

• Buena oportunidad de negocio.

• No olvidar costos escondidos.

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!

Preguntas?Gracias

juan.marino@mevolucion.com