Nesnelerin İnterneti. Haluk Tanrıkulu MCNA Pitonca.

(1)

Nesnelerin İnterneti

Haluk Tanrıkulu MCNA | Pitonca

www.haluktanrikulu.com

(2)

Nesnelerin İnterneti

Internet of Things (IoT)

1 - Nesnelerin İnternetine Giriş 2 - Sensörler ve Cihazlar

3 - Nesnelerin İnterneti Ağları ve Protokolleri 4 – Uygulama Geliştirme

(3)

Sorularımız? :

Nesnelerin İnterneti Nedir?

Neden Önemli?

Nesnelerin İnterneti Nerelerde Kullanılıyor?

Biz nasıl dahil oluruz?

İnternet Nedir? Ne zaman başlamıştır?

1 – Nesnelerin İnternetine Giriş?

(4)

İnternet Nedir?

• Bağımsız uç birimlerin birbirleri arasında iletişim kurmasına olanak tanıyan en geniş ağ.

• WAN (Geniş Alan Ağları) toplamı

• Dünya geneline yayılmış bağlantılı ağ

• Ağlar arası iletişimin olduğu en büyük ağ

(5)

BİRAZ TARİH…

1960 – ABD Savunma Bakanlığı

1961 - MIT'den Leonard Kleinrock , paket anahtarlama teorisi ile ilgili ilk makaleyi yazdı.

1962 - MIT – Licklider –” Galaktik Ağ”

1965 – MIT – Lawrance Roberts, Thomas Merrill - Bilgisayalar İlk kez konuştu 1966 – Roberts, DARPA ‘ta… ARPANET fikri

1967: ARPANET DoD’s ARPA(Advanced Research Project Agency) tarafından önerildi

1969 – ARPANET çalıştı…UCLA, Stanford, Un.of Utah, Un. Of California at Santa Barbara

(6)

BİRAZ TARİH…

1972 – Xerox’dan Metcalf devrede…

(7)

BİRAZ TARİH…

1973: Vint Cerf ve Bob Kahn TCP’yi önerdi…

1974: “A Protocol for Packet Network Intercommunication”

(8)

BİRAZ TARİH…

1983 – TCP/IP ARPANET içinde kullanıldı.

1984 – OSI Referans Modeli Oluşturuldu.

1987 – NSF (Amerika Bilimsel Kurumu) devrede, ARPANET NSFNET oldu.

1990 – NSF’in yanında IBM, MCI ile yeni oluşum

1990 – ARPANET Yerini ABD, Avrupa, Japonya ve Pasifik ülkelerinde ticari ve hükümet işletimindeki omurgalar (backbone) aldı.

1995 – Omurga Özelleşti.

(9)

Nesnelerin İnterneti Nedir?

(10)

Internet of Things Deyimi

Kevin Ashton "Internet of Things" deyimi ile ‘her zaman her yerdeki (ubiquitous) ’ sensörler vasıtası ile fiziksel dünyaya

internet üzerinden bağlanan sistemleri

tarif etmek için kullandı. İsim babası oldu.

(11)

Nesnelerin İnterneti

Nesne Nedir? İnternet Nedir?

Ne Yapar?

Otomasyon ve Analitik İşlerinin Yapılması Nasıl Yapar?

• Ağ ve Bulut Bilişim

• Algılayıcılar

• Big Data

• Yapay Zeka

(12)

• IoT = Internet of Thing

• IoE = Internet of Everything

• M2M = Machine to Machine

• Ubiquitous Sensor Network

• Endüstriyel Internet

• Wireless Sensor Networks

• Object to Object

Geleceğin İnterneti

Nesnelerin İnternetin Başka İsimleri

(13)

(14)

(15)

Akıllı Şehirler

(16)

Akıllı Yapılar

(17)

Akıllı Tarım Teknolojileri

(18)

Akıllı Sağlık Uygulamaları

(19)

IoT Evde

(20)

4 Kabiliyet

• Gözetle

• Kontrol

• Eniyileme (Optimize)

• Otomatikleştirme

(21)

IoT 3 Bileşeni

• Fiziksel Cihaz, Araç

• Akıllı Sistemler

• Bağlantı

(22)

2 – Sensör ve Aktuatörler

Nesnelerin internetinde

fizikler araçları nesne yapan önemli iki anahtar ürün:

Sensör: Çevresel değişiklikleri algılayan ve bu değişiklikleri gönderen cihazlar. Bunlara Sensör Düğümü’de

denilmektedir.

Aktuatör: Bir başka cihazı hareket ettiren veya kontrol eden cihazlar.

.

(23)

Nesne, sensor, aktuator, cihaz?

• Nesne, giriş ve çıkışlarını bir ‘akıllı’ işlemci ile yapan bir şey!

• Sensör : Girişleri alır ve elektrik sinyaline çevirir.

• Aktuatör : Çıktı verir. Hareket ve eylem oluşturur.

• Girişlere göre nasıl bir çıktı vereceğini belirten mini bir bilgisayara ihtiyacımız var.

• Peki cihaz nedir? Örneğin bir akıllı telefon bir cihazdır. Bir çok görevi, çok fazla sensör ile yapan, sonuçları ekranda veya ses veya görüntü ile verir.

(24)

• Sensörler

• Sıcaklık, hareket, ışık,

titreşim, ses gibi fiziksel olayları elektrik sinyallerine çeviren

cihaz

Sensör, Düğüm ve Ağlar

(25)

• Sensör Düğümü

• Sensör ağların en basit birimi

• Üzerinde sensör, işlemci, hafıza, verici ve güç kaynağı bulunan bir ana kartır

Sensör, Düğüm ve Ağlar

(26)

Sensör Düğümü

Sensör, Düğüm ve Ağlar

(27)

RIOT İşletim Sistemi

• Nasıl Linux internette güç veriyor ise, Riot’ta nesnelerin internetine güç verir. RIOT açık kaynak kodlu, ücretsiz bir işletim sistemidir.

• RIOT düşük güçe sahip IoT araçlarını ve 32-bit, 16-bit, 8-bit mikrokontrol kartlarını destekler. RIOT’un amacı tüm ilgili IoT

destekleyen açık standartları bağlatıdan güvenliğe kadar uygulamak ve geliştirmektir.

• https://www.riot-os.org/

(28)

Sensör, Düğüm ve Ağlar

• Sensör

• Sıcaklık, hareket, ışık, titreşim, ses gibi fiziksel olayları elektrik sinyallerine çeviren cihaz

• Sensör Düğümü

• Sensör ağların en basit birimi

• Üzerinde sensör, işlemci, hafıza, verici ve güç kaynağı bulunan bir ana kartır

• Sensör Ağı

• Çok sayıda sensör düğümünün bir araya gelmesi ile oluşur

(29)

Sensör, Düğüm ve Ağlar

(30)

Kablosuz Sensör Ağ Haberleşme Mimarisi

(31)

IPv6 ve EPC Adresleri

• IPv6 adresi 128 bitlik olup, geleceğin internettinde her nesneye yetecek kadar dağıltılmasının önünü açmıştır.

• Elektronik Ürün Kodu (EPC - Electronic Product Code) yeni bir ürün tanımlama standardıdır. Firmaların barkodlar için var olan yerleşik standartlardan EPC'ye geçişi için bir yol belirlemek amacıyla, temel GTIN (Küresel Ticari Ürün Numarası) yapısı benimsenmiştir. 98 bitlik bir yapısı vardır.

• EPC bir ön ek (8 bit) ve EPC Yönetici Numarası (28 bit), Nesne Sınıfı (24 bit) ve Seri Numarası (36 bit) olmak üzere 3 dizi veriden oluşan bir

numaradır.

(32)

Packet Tracer IoT

https://www.netacad.com/courses/packet-tracer/introduction-packet-tracerwww.haluktanrikulu.com

(33)

Açık Kaynak Kodlu Kablosuz Sensör Ağları Simülatörleri

• NS2 / NS3

• OMNet

• Ptolemy 2

• Jsim

Simülatör Adı

Programlama Dili

İşletim Sistemi

Kullanıcı Arabirimi

NS-2 C++ Win, Linux Komut

Satırı

NS-3 C++, Python Win,Linux,

Mac

GUI, Komut

Satırı

OMNet++ C++ Win,

Unix,Mac GUI

Ptolemy II Java, C++ Win, Mac,

Unix GUI

Jsim Java, .Tcl Platfomdan

Bağımsız

GUI, Linux'da

Komut Satırı

(34)

Physics Toolbox Sensor Suite

• Physics Toolbox Sensor Suite hem Android hemde iPhone var!

(35)

Aktuatörler

Bir mekanizmayı veya sistemi kontrol eden veya hareket ettiren bir tür motordur. Bir enerji kaynağı tarafından çalıştırılır. Bu kaynak genellikle elektrik akımı, hidrolik akışkan basıncı veya pnömatik basınçtır ve bazı tür hareketlerle enerjiye dönüşür.

(36)

İletişim Şekilleri

• M2M: Machine to machine

• M2P: Machine to people

• P2P: People to people

3 - Nesnelerin İnterneti Ağları ve Protokolleri

(37)

• Bir ağın üç önemli unsuru vardır:

• Cihazlar - Bilgisayar, printer, routers, switch ve sunucular

• Ortam - Kablolu ve Kablosuz Bağlantı

• Servisler - email, hosting, web, ftp, dhcp gibi işlemleri

3 - Nesnelerin İnterneti Ağları ve Protokolleri

(38)

(39)

Internet protocol (IP) addresses

(40)

Internet protocol (IP) addresses

(41)

Ağ Cihazları

(42)

DNS Yapılanması

(43)

Kablosuz Ağlar

(44)

4 – Uygulama Geliştirme (Arduino)

(45)

İşe Koyulalım!

(46)

Açık Kaynak Kodlu Elektronic Mikrokontrolör:

Arduino

Niçin Kullanıyoruz :

•Açık Kaynak kodlu.

•İyi dökümantasyonu yapılmış, basit ve kullanışlı kitapçıkları, rehberlerinin bulunması

•Oldukça ucuz

•Büyük bir topluluk kullanıyor.

Alternatifleri Hangileridir:

Raspberry Pi, BeagleBoard, and NodeMCU.

(47)

Arduino Ekosistemi!

Devre Kartları + kod + topluluk + ♥ = Arduino

• Arduino IDE (Integrated Development

Environment ( C diline benzer).

•Topluktan her daim bilgi alabiliriz.

(48)

Arduino Bileşenleri

(49)

Breadboard

(50)

Arduino IDE’yi Bilgisayarınıza Yüklemek

arduino.ccsitesine gidip IDE yazılımının indiriniz. Her işletim sistemine göre programları bulabilirsiniz.

(51)

Arduino IDE’de Örnek

Programlara ulaşmak

File > Examples > 01. Basics > Blink .

(52)

Arduino IDE’den Arduino’ya Yükleme İşlemi

Arduino Borda Kodları Gönder Hata olup olmadığını test et

(53)

https://courses.edx.org/courses/course-v1:IMTx+DMx102+3T2018/1ab15a97bb214a8a9d2ecbbadfdce403/

Arduino Simülatörleri : Codecast

(54)

Arduino Simülatörleri : Tinkercad

(55)

Arduino Simülatörleri : Tinkercad

(56)

Örnek : Led Yakıp Söndürme (Blink Led)

/*

Blink

Light the LED for 1 second, then turn it off for 1 second.

*/

// Number of the pin connected to the LED:

int led = 13;

// the function runs once when you press reset or power the board void setup() {

// initialize digital pin 'led' as an output.

pinMode(led, OUTPUT);

}

// this code runs over and over again as long as there is power void loop() {

digitalWrite(led, HIGH); // light LED (send 5V to the pin) delay(1000); // wait 1000ms = 1s

digitalWrite(led, LOW); // turn off LED (0V to the pin) delay(1000); // wait another second

}

(57)

Kodu Açıklayalım

Yorum Satırı :

(58)

Değişken Atayalım : Bir ad ve onun değeri bir sayı

Kod Blokları : setup fonksiyonu tüm talimatları içinde buunduran

bölümdür. Program başladığında çalışır. Setup fonksiyonu Arduino ana kartı açıldığında veya bir reset butonuna basıldığında çalışır. Döngü loop fonksiyonu ise Arduino açık olduğu sürece tekrar edecek işleri içinde

bulundurur ve kapanana kadar aynı işleri yapar.

Kodu Açıklayalım

(59)

Fonksiyonlar

Fonksiyonlar, bir veya bir den fazla aktiviteyi oluşturmak için tanımlamak için kullanılır.

Ad : Her fonksiyon bir ad alır. Burada digitalWrite adı verilmiş

Girdiler : Bunlara parametre denir. Bir veya daha fazla olabilir. Burada (led, HIGH) adında iki parametre verilmiş, pin adı birinci, değeri ise ikinci parametre olarak verilmiş. HIGH parametresi LED açık, LOW parametresi ise kapalı olduğunu gösterir.

Çıktılar : Fonksiyonların içinde yaptığı işlemlerine göre sonuçlarına çıktı denir.

(60)

Kodun Diğer Kısımları

pinMode özel bir pini bizim çıktımızın girdisi olarak almasını istiyorsak

aşağıdaki gibi bir kod gireriz. Kontrol edeceğimiz pini seçmek için kullanılır.

delay milisaniye süresince programı bekletmek için kullnılır.

(61)

Trafik Lambası Uygulaması Yapalım

(62)

Tinkercad ile Yazalım

int hiz_miktari = 0;

void setup() {

pinMode(13, OUTPUT);

}

void loop() {

hiz_miktari = 400;

digitalWrite(13, HIGH);

delay(hiz_miktari); // Wait for hiz_miktari millisecond(s) digitalWrite(13, LOW);

delay(hiz_miktari); // Wait for hiz_miktari millisecond(s) digitalWrite(12, HIGH);

delay(hiz_miktari); // Wait for hiz_miktari millisecond(s) digitalWrite(11, HIGH);

delay(hiz_miktari); // Wait for hiz_miktari millisecond(s) }

https://www.tinkercad.com/things/cnZ4Lopww3U-super-lappi/editel www.haluktanrikulu.com

(63)

Codecast ile yapalım

Tinkercad’e yaptığımız çalışmadaki kodları

Codecast

kopyalayarak tekrar

deneyelim.

(64)

Teşekkür Ederiz

www.haluktanrikulu.com