Internet Rzeczy i jego przemysłowe zastosowania
Publication date: 2022
Place publication: Warszawa
Publication: I
Binding: paperback
Format: B5
Termin „Internet Rzeczy” (ang. Internet of Things, IoT) odnosi się do systemu wzajemnych połączeń, w którym aplikacje i usługi są sterowane danymi zebranymi z urządzeń badających świat fizyczny i łączących się z nim. Termin został użyty po raz pierwszy przez brytyjskiego przedsiębiorcę Kevina Ashtona w 1999 roku, podczas prezentacji przygotowanej na zlecenie Procter & Gamble. W Internecie Rzeczy urządzenia i obiekty cechują się możliwością komunikacji ze światem albo w formie bezpośredniego połączenia z internetem, albo za pośrednictwem sieci lokalnych lub rozległych, albo sieci elektrycznych. Następna fala w erze informatyki wyjdzie już poza sferę tradycyjnego komputera stacjonarnego.
Zgodnie z paradygmatem IoT wiele otaczających nas obiektów znajduje się już w sieci w takiej czy w innej formie albo będzie do niej przyłączonych w niedalekiej przyszłości. Zgodny z takim paradygmatem rozwój IoT stanowi wyzwanie dla istniejących technologii identyfikacji radiowej (ang. Radio-Frequency Identification, RFID) i sieci czujników, gdyż systemy informacyjne i komunikacyjne będą niebawem niewidocznie osadzone (ang. embeded) w otaczającym nas środowisku. Będzie to powodować generowanie ogromnych ilości danych, które muszą być przechowywane, przetwarzane i prezentowane w spójnej, wydajnej i łatwej do interpretacji formie. Stąd też zastosowanie przetwarzania w chmurze, które powinno zapewnić wirtualną infrastrukturę dla wydajnych narzędzi obliczeniowych, które pozwolą zintegrować urządzenia monitorujące, systemy przechowywania wielkich zbiorów danych, narzędzia analityczne, platformy wizualizacyjne i łączności z klientami. Przyszły niskokosztowy IoT, oferujący przetwarzanie w chmurze, powinien umożliwić firmom i użytkownikom dostęp do aplikacji na żądanie z dowolnego miejsca na świecie.
Jednym z filarów rozwoju IoT jest Przemysłowy Internet Rzeczy (ang. Industrial IoT, IIoT). To jeden z najszybciej rozwijających się i największych segmentów IoT, biorąc pod uwagę liczbę połączonych urządzeń i wartości, jaką te usługi wnoszą do produkcji i automatyzacji fabryk. IIoT obejmuje narzędzia sprzętowe i programowe do monitorowania urządzeń fizycznych. Jego zadaniem jest monitorowanie wydajności, czasu pracy lub przestojów, gromadzenie danych i sterowanie w czasie rzeczywistym. Elementem IIoT jest także predykcyjne zarządzanie ruchem tysięcy maszyn.
Książka przybliża dzisiejszą rewolucję IoT. Zawiera też wiele wartościowych przykładów zastosowania IoT do rozwiązywania zagadnień w przemyśle, biznesie i edukacji.
WSTĘP
1. WPROWADZENIE DO TEMATYKI
1.1. Informacje wstępne
1.2. Podstawowe cechy IoT
1.3. Podstawowe obszary wykorzystania IoT
1.4. Stan rozwoju IoT
1.5. Zalety i wady IoT
1.6. Badania i rozwój IoT
1.7. Przyszłe obszary zastosowania IoT
1.8. Konkluzje odnośnie do wprowadzenia do tematyki
2. ARCHITEKTURA I PRZETWARZANIE DANYCH W INTERNECIE RZECZY
2.1. Informacje wstępne
2.2. Warstwowa architektura IoT oparta na protokołach
2.3. Chmura obliczeniowa w systemach Internetu Rzeczy
2.4. Architektura mgły obliczeniowej w systemach Internetu Rzeczy
2.5. Przetwarzanie brzegowe w systemach Internetu Rzeczy
2.6. Konkluzje odnośnie do architektury i przetwarzania danych w Internecie Rzeczy
3. PLATFORMY W INTERNECIE RZECZY
3.1. Informacje wstępne
3.2. Microsoft Azure IoT
3.3. Amazon WebServices (AWS) IoT
3.4. Huawei Cloud Core Network IoT
3.5. PTC Th ingWorx IoT
3.6. IBM Watson IoT
3.7. Google Cloud IoT Core
3.8. Cisco Kinetik IoT
3.9. Konkluzje odnośnie do platform w Internecie Rzeczy
4 SIECI I KOMUNIKACJA W INTERNECIE RZECZY
4.1. Informacje wstępne
4.2. Podstawowe protokoły danych
4.3. Protokoły komunikacji bezprzewodowej w Internecie Rzeczy
4.4. MQTT, AMQP, Robot Operating System
4.5. Komunikacja za pomocą platformy ROS w systemach IoT dla robotyk
4.6. Konkluzje odnośnie do sieci i komunikacji w Internecie Rzeczy
5. KOMUNIKACJA Z URZĄDZENIAMI PERYFERYJNYMI W SYSTEMACH INTERNETU RZECZY
5.1. Informacje wstępne
5.2. Standard One Wire i jego zastosowanie do budowy sieci czujników
5.3. Magistrala I2C
5.4. Szeregowy interfejs SPI
5.5. Komunikacja szeregowa i układ UART
5.6. Standard RS-485 w komunikacji sieciowej
5.7. Konkluzje odnośnie do komunikacji z urządzeniami peryferyjnymi w systemach Internetu Rzeczy
6. WYBRANE SPRZĘTOWE PLATFORMY URUCHOMIENIOWE UŻYWANE W IMPLEMENTACJI ROZWIĄZAŃ INTERNETU RZECZY
6.1. Informacje wstępne
6.2. Platforma Raspberry Pi jako przykład komputera dla systemów IoT
6.3. Arduino jako otwarty projekt dla rozwiązań IoT
6.4. Platforma Onion Omega 2 jako przykład kompletnego systemu SOC dla IoT
6.5. Moduł ESP8266 jako ekonomiczna platforma do budowy rozwiązań IoT
6.6. Platforma Orange Pi 2G IoT jako sposób na współpracę systemów IoT z sieciami komórkowymi
6.7. Platforma Intel IoT Gateway Development Kit i jej właściwości
6.8. Konkluzje odnośnie do wybranych sprzętowych platform uruchomieniowych używanych w implementacji rozwiązań Internetu Rzeczy
7. ARCHITEKTURA WYMIANY DANYCH POPRZEZ SIEĆ INTERNET DLA ROZWIĄZAŃ INTERNETU RZECZY
7.1. Informacje wstępne
7.2. Wymiany danych za pośrednictwem usług sieciowych realizowanych w modelu REST
7.3. Asynchroniczne metody przesyłania danych za pomocą WebSocket
7.4. Protokół MQTT w akwizycji danych pomiędzy komponentami systemu IoT
7.5. Platforma OneSignal jako sposób na implementację wymiany danych pomiędzy węzłami w systemach IoT
7.6. Komunikacja w sieciach LPWAN na przykładzie standardu LoRa
7.7. Konkluzje odnośnie do architektury wymiany danych poprzez sieć Internet dla rozwiązań Internetu Rzeczy
8. WSPÓŁPRACA SYSTEMÓW INTERNETU RZECZY Z SYSTEMAMI WYKORZYSTUJĄCYMI ŁAŃCUCH BLOKÓW
8.1. Informacje wstępne
8.2. Zasada działania systemów wykorzystujących rejestry rozproszone i łańcuch bloków
8.3. Kolorowane sieci Bitcoin sposobem na przesyłanie danych w rejestrach bloków
8.4. Ethereum jako platforma tworzenia rozproszonych aplikacji w łańcuchu bloków
8.5. Integracja sieci IoT z platformami wykorzystującymi łańcuch bloków
8.6. Konkluzje odnośnie do współpracy systemów Internetu Rzeczy z systemami wykorzystującymi łańcuch bloków
9. METODY PRZECHOWYWANIA DANYCH W SYSTEMACH INTERNETU RZECZY I APLIKACJACH MOBILNYCH
9.1. Informacje wstępne
9.2. Relacyjny model danych w aplikacjach mobilnych i systemach IoT
9.3. Nierelacyjne metody składowania danych dla potrzeb systemów IoT
9.4. Dostawcy treści jako systemowy komponent dostępu do danych
9.5. Konkluzje odnośnie do metod przechowywania danych w systemach Internetu Rzeczy i aplikacjach mobilnych
10. UKŁAD POMIAROWY ZREALIZOWANY Z WYKORZYSTANIEM MIKROKONTROLERA RASPBERRY PI
10.1. Informacje wstępne
10.2. Budowa sprzętowego układu pomiarowego
10.3. Oprogramowanie układu pomiarowego
10.4. Odczytywanie danych z systemu przy pomocy urządzeń klienckich
10.5. Konkluzje odnośnie do układu pomiarowego zrealizowanego z wykorzystaniem mikrokontrolera Raspberry Pi
11. WYBRANE METODY REALIZACJI KODOWANIA INFORMACJI IDENTYFIKACYJNEJ
11.1. Informacje wstępne
11.2. Systemy znakowania rzeczy z wykorzystaniem reprezentacji graficznej
11.3. Wybrane systemy znakowania produktów działające z wykorzystaniem fal radiowych
11.4. Konkluzje odnośnie do wybranych metod realizacji kodowania informacji identyfikacyjnej
12. SYSTEM TRANSPORTU WEWNĄTRZZAKŁADOWEGO
12.1. Informacje wstępne
12.2. Wymiana informacji w systemie IoRT
12.3. Działanie i praca robota w środowisku przemysłowym
12.4. Konkluzje odnośnie do systemu transportu wewnątrzzakładowego
13. TUL-BIKE: SYSTEM NADZOROWANIA ROWERÓW
13.1. Informacje wstępne
13.2. Architektura sprzętowa i działanie systemu
13.3. Przedstawienie warstwy aplikacyjnej systemu
13.4. Konkluzje odnośnie do TUL-Bike: systemu nadzorowania rowerów
14. SYSTEM MONITOROWANIA CIĄGŁOŚCI DZIAŁANIA INFRASTRUKTURY PRZEMYSŁOWEJ NA PODSTAWIE OPROGRAMOWANIA BMS
14.1 Informacje wstępne
14.2. Moduł automatyzowania administracją systemu BMS
14.3. Konfi guracja monitorowania ciągłości działania poszczególnych komponentów systemu
14.4. Uruchamianie i kastomizacja systemu monitorowania BMS
14.5. Pozyskiwanie danych dla systemu monitorowania ze środowiska przemysłowego
14.6. Pozyskiwanie danych o ciągłości działania pracy systemu za pomocą zewnętrznych systemów IoT
14.7. Konkluzje odnośnie do systemu monitorowania ciągłości działania infrastruktury przemysłowej na podstawie oprogramowania BMS
KIERUNKI ROZWOJU INTERNETU RZECZY
BIBLIOGRAFIA
SŁOWNIK WAŻNIEJSZYCH POJĘĆ
INDEKS HASEŁ
Dr inż. Paweł Buchwald – specjalista w dziedzinie informatyki i inżynierii bezpieczeństwa systemów teleinformatycznych, pracownik naukowo-dydaktyczny Akademii WSB w Dąbrowie Górniczej oraz zastępca kierownika Katedry Transportu i Informatyki. Jest wykładowcą prowadzącym zajęcia w Akademii WSB i Politechnice Śląskiej, gdzie dzieli się swoją wiedzą z zakresu nowoczesnych technologii informatycznych. Jego zainteresowania naukowe obejmują inżynierię bezpieczeństwa systemów teleinformatycznych, rozproszone systemy przetwarzania i akwizycji danych, grafikę komputerową, a także zastosowanie urządzeń mobilnych i komputerowe systemy zarządzania. Współpracuje aktywnie z firmami z branży IT w obszarach projektowania, implementacji i wdrażania nowoczesnego oprogramowania dla biznesu, przemysłu i edukacji.
| Odbiór osobisty | 0 € |
| Kurier Inpost | 4 € |
| Kurier FedEX | 4 € |
| Inpost Paczkomaty | 4 € |
| Free delivery in Reader's Club | from 47 € |