Universitatea Tehnica Iasi - Fac. Automatica si Calculatoare
Sisteme Incorporate

Experiment nr. 3

  • E3.1 Denumire:


  • EDGE Computing - UNIX sockets pentru sensori si actuatoare cu Pico W


  • E3.2 Prezentare generala, scop.


  • Experimentul isi propune sa exemplifice o modalitate de transmisie a datelor intre procese sau computere conectate in structuri de tip EDGE Computing. Pentru exemplificare este realizata o reta locala compusa dintr-un server cu Rpi zero/4 si module Pico W interconectate prin WiFi. Utilizind mecanismele UNIX Socket expandate pentru sensori si actuatoare .
    Pentru realizarea arhitecturilor de tip Edge Computing , comunicarea intre echipamente poate fi realizata utilizand elemnte de tip soket. Este exlplorata constructia si utilizarea clasei Python socket care permite realizarea unor instante ce permit dezvoltarea unor aplicatii de tip client server ce pot rula pe acelasi computer sau pe sisteme diferite interconectate in reta. La sfarsitul laboratorului se vor detine informatii detaliate despre modul de realizarea a aplicatiilor server respectiv client ce permit vehicularea datelor dintre sensori si actuatoare in retele de computere cu protocol TCP/IP IPv4.


  • E3.3 Resurse:


  • - Platforma Raspberry pi zero/2/3/4, platforme Pico W, interpreter microPython,





    - Firmware pentru Pico W


  • E3.4 Surse programe prototip:

  • Aplicatia client pentru Pico W

    Aplicatia server pentru Linux/Rpi


  • E3.5 Mod de desfasurare/urmarire experiment:
    • Desfasurarea laboratorului implica realizarea unei retele locale compusa dintr-un router, raspberry pi 3/4 si unul sau mai multe Pico W. Intalarea programului prototip client va activa in WiFi local plaformele Pico W carora le va fi alocat un IP dinamic.



    • Detaliile de realizare a comunicatiilor in retele WiFi pentru platforma Pico w necesita parcurgerea documentatiei aferente.
    • Folosind mediul Thonny se analizeaza programul client si se lanseaza in executie pe Pico W si se retine adresa alocata de catre router;
    • Pe un raspberry pi cu Linux si conectat in retea se lanseaza aplicati server livreaza date din sensorul de temperatura catrea o cerere da la un client;
    • Extensia WiFi de pe platforma Pico W este realizata cu modulul Infineon CYW43439;
    • Se analizeaza modul de realizare si utilizare a clasei Python socket pentru comunicatii in retele.
    • bind()
      listen()
      accept()
      connect()
      send()
      recv()
      close()



    • E3.6 Probleme propuse:

    • 1. Realizati un program daemon care va amplasa intr-un fisier datele obtinute de la sensor 1 wire in format string (asemanator cu temperatura CPU) ;


      2. Atasati la sistemul client un LCD model HD44780 in care afisati datele de la server;



      3. Evidentiati o metoda prin care sistemele cu aplicatii client respectiv server pot comunica intre Pico W;

      4. Evidentiati modul de functinare a aplicatiilor client si server in regim background/foreground;

      5. Realizati un program server care va livra informatiile de la sensorul cu ultrasunete.

    • E3.7 Experimentul poate fi extins pentru:

    • - Dezvoltarea unui sistem nervos digital cu dimensiune planetara;
      - Controlul prin Internet a proceselor din medii ostile;
      - Realizare sisteme de securitate ;
      - Realizarea sistemelor de parcare pentru autovehicole;
      - Realizarea echipamentelor medicale cu ultrasunete ;


    • E3.8 Referinte documentare:


    • Raspberry Pi jobs/prj;
    • Edge Computing;
    • Pico W datasheet;
    • Documentatie modul WiFi;
    • Extensie Infineon WiFi pentru Pico W
    • Python socket lib;
    • Berkeley sockets;
    • Using Internet Sockets


    © 2022 - Fac. Automatica si Calculatoare Iasi