Charla: “Arduino, Raspberry Pi y Node-RED en la Industria 4.0”

Título: “Arduino, Raspberry Pi y Node-RED en la Industria 4.0”

Resumen Charla: “Recoger, automatizar, digitalizar y conectar datos industriales (OT) a sistemas IT, puede ser una tarea compleja dada la falta de estándares, múltiples formatos de datos y protocolos propietarios.

Gracias a las herramientas Open Source es posible democratizar el IoT y la Industria 4.0. Tenemos a nuestro alcance un conjunto de herramientas HW y SW, así como documentación y aporte de la comunidad Open Source, que permiten a cualquier empresa desde una pyme a una gran multinacional, pueda digitalizar sus procesos.”

Evento: Encuentro Maker Estella. 14 de mayo de 2022 a las 11:30

Web: https://encuentromaker.dictelweb.org/

Contenido

  • Introducción
  • Arduino en la Industria 4.0
  • Raspberry Pi en la Industria 4.0
  • Convergencia IT y OT en la Industria 4.0
  • Node-RED en la Industrial 4.0
  • Demo

Introducción

Objetivo: Mostrar es uso de tecnologías Open Hardware y Open Software en entornos Industriales como facilitadores de la Industria 4.0 y digitalización de procesos industriales. Alternativa y complemento a los PLCs, HMIs y Scadas y su aproximación al edge computing y cloud computing.

Definiciones:

  • Arduino es un dispositivo programable como un ordenador, un móvil, un tablet o un PLC, es decir, se puede cambiar el comportamiento o la funcionalidad del dispositivo mediante unas órdenes en un lenguaje concreto que es capaz de ser interpretado por el dispositivo y seguir esas órdenes con el fin de realizar una tarea automática o resolver un problema.
  • Raspberry Pi es un ordenador de placa única (SBC) de bajo costo desarrollado en el Reino Unido por la Raspberry Pi Foundation. Se ha convertido en un hardware muy popular debido a su bajo coste y gran potencia ampliamente utilizado en proyectos IoT e Industria conectada.
  • Node-RED es una herramienta de programación que se utiliza para conectar dispositivos de hardware, APIs y servicios de internet. Es un entorno de programación de bajo código (low code). Dado que la mayoría de dispositivos para industria 4.0 posibilitan realizar un programa de control con la herramienta de Node-Red, el dominio de dicha herramienta permite explorar y ampliar las soluciones que ofrece a la empresa que lo use.
  • Industrial 4.0 es la digitalización de los procesos productivos en las fábricas mediante sensores y sistemas de información (IT) para transformar los procesos productivos y hacerlos más eficientes.

Makers en la Industria 4.0

  • Automatización
  • Eficiencia energética
  • Robots & Drones
  • Vehículos autónomos
  • Impresión 3D y CNC
  • Electrónica conectada a Internet
  • Ingeniería y Ciencia (STEM)

Naitec https://www.naitec.es/conocimiento/areas-de-conocimiento/

Este tipo de plataformas son perfectas para el ciudadano desarrollador (Citizen developer), se trata de un usuario corporativo que quiere desarrollar internamente sus propias aplicaciones, pero, o bien no cuenta con conocimientos técnicos ni de codificación previos o bien necesita una aplicación con resultados y entrega rápida y bajo coste.

Los datos industriales de la fábrica o de cualquier proceso operativo son ahora un impulsor importante de las iniciativas de big data. Los beneficios de enviar datos de tecnología de operaciones (Operations Technology – OT) a big data (IT) y aplicaciones empresariales (ERP) incluyen una gestión de recursos mejorada para reducir los costos y lograr un rápido retorno de la inversión.

Hasta ahora, recopilar datos de OT y enviarlos a sistemas de IT no ha sido rentable, requiere un código personalizado, no es fácilmente escalable y puede crear una serie de enredos de tecnología patentada que dejan a las empresas con datos en silos a los que no pueden acceder fácilmente.

Convergencia IT y OT – Industore Global

Automatizar procesos y tareas proco creativas y mecánicas es otro de los objetivos de la Industria 4.0

Muchas empresas no dan el salto de digitalización porque la inversión inicial puede ser muy alta al necesitar contratar a una empresa externa o herramientas profesionales, pero quién mejor que el personal de la propia empresa que es quien mejor conoce los procesos internos, gracias a la tecnología abiertas, es posible con una pequeña inversión económica y una formación centrada en la digitalización de los procesos.

Arduino en la Industria 4.0

Arduino es una plataforma ampliamente usada por aficionados (makers), pero también es muy usada en en ámbito profesional como prototipado, robótica, fabricación, eficiencia energética, domótica, IoT, comunicaciones, DAQ, monitorización, etc…

Arduino - Wikipedia

Ventajas de uso de HW libre  en la industria:

  • Monitorización y captura de datos/parámetros a bajo coste, no solo de instalación sino de mantenimiento y programación
  • El coste por parámetro es mucho más bajo que el habitual
  • Permite hacer ensayo y error de captura de parámetros o monitorizar una zona y luego otra desmontando la anterior
  • Quitar dependencia de proveedores y fabricantes
  • Personalizar y mejora continua más ágil y hacer DIY
  • Mayor productividad, el tiempo desde la idea hasta su puesta en práctica es muy rápido frente a las soluciones tradicionales. 
  • Los HMI y el almacenamiento de datos lo podemos hacer con sistemas IT y hace que tengamos en plataforma web y hacerlo mobile.
  • La relación cliente-proveedor, si usamos una solución propietaria es tu proveedor, pero si usamos tecnologías libres, es una relación de equipo de desarrollo de una aplicación.

Arduino Pro

Web: https://www.arduino.cc/pro

Hardware:

Arduino Portenta Machine Control Enables AI-based IoT for your Industrial  Machinery - Open Cloudware

PLCs basados en Arduino

Autómatas basados en Arduino:

Controllino: Un PLC open source compatible con Arduino - Hacedores.com |  Maker Community

Carcasas para Arduino con carril DIN: https://store.arduino.cc/products/arduibox-open-standard-with-transparent-lid

Y otros que han aparecido y luego desaparecido como winkhel, PLCduino, etc…

Industrial Shields

Fabricante de equipamiento industrial basado en HW libre: https://www.industrialshields.com/

10 Ventajas del Open Source Industrial: https://www.industrialshields.com/es_ES/blog/blog-industrial-open-source-1/post/las-10-ventajas-del-open-source-industrial-229

Gama de productos:

M-DUINO PLC Arduino Ethernet 53ARR I/Os Analog/Digital PLUS
Módulo Arduino Industrial PLUS 21 I/Os Analógico/Digital PLC M-DUINO -  RobotShop

Programación:

Raspberry Pi en la Industria 4.0

Raspberry Pi para la industria: https://www.raspberrypi.com/for-industry/

PLCs y PAC basados en Raspberry Pi:

Programación:

  • Codesys
  • Node-RED

Proyecto OpenPLC:

Industrial Shields

Gama Raspberry Pi PLC basada en Raspberry Pi: https://www.industrialshields.com/es_ES/industrial-plc-pac-raspberry-pi-20211210-lp

Industrial PLC based on Raspberry Pi

Raspberry Pi HMI: https://www.industrialshields.com/es_ES/industrial-panel-pc-10-1-based-on-raspberry-pi

Revolution Pi

Open Source IPC basado en Raspberry Pi: https://revolutionpi.com/

Características:

  • PLC + IPC + HMI + retrofit unit 
  • Normativa industrial: EN61131-2
  • Usa el compute module B+ con hasta 32 GB
  • Crypto chip security chip
  • Lenguajes de programación: Node-RED, CODESYS, Logic.CAD3 y Python (Para CV y ML)
Revolution Pi auseinander gebaut

Productos: https://revolutionpi.com/revolution-pi-series/ 

Módulos Base:

Expansiones:

Software: https://revolutionpi.com/tutorials/software/ 

Ejecutar Docker el RevPi: https://revolutionpi.com/tutorials/docker-auf-revpi-geraeten-verwenden-2/

Tiene un interfaz gráfico de configuración, tanto del HW como del SW

Convergencia IT y OT en la Industria 4.0

Operational Technology o OT es una categoría de sistemas de información y de comunicación para administrar, monitorear y controlar operaciones industriales con un enfoque en los dispositivos físicos y procesos que utilizan.

OT también se ha definido como la tecnología que interactúa con el mundo físico e incluye sistemas de con

Algunos ejemplos de OT incluyen:

  • Controladores lógicos programables (PLC)
  • Sistemas de control industrial (ICS)
  • Sistemas de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA)
  • Sistemas de control distribuido (DCS)
  • Sistemas MES (Manufacturing Execution System)
  • Sistemas de control numérico por computadora (CNC)
  • Equipo científico (por ejemplo, osciloscopios digitales)
  • Sistemas de gestión y automatización de edificios (BMS)
  • Monitorización de energía, seguridad y sistemas de protección
  • Sistemas de transporte

Conectar datos industriales a sistemas de IT parece simple, pero en realidad es complejo. Los datos de OT vienen en múltiples formatos de datos, protocolos propietarios y sin información contextual. Está diseñado para operaciones, directamente acoplado a aplicaciones y, a menudo, existe en redes aisladas. IT, por otro lado, IT necesita formatos de datos estándar, objetos de datos, información contextual, seguridad incorporada y metodología de publicación/suscripción para hacer uso de los datos.

Edge Computing se refiere al despliegue de actividades de manejo de datos y de red, hacia fuentes más individuales de captura y/o almacenamiento de datos. Esto significa que, en lugar de tener que acceder a un servidor centralizado o a la nube al capturar datos, la computación perimetral garantiza que los datos se puedan capturar inmediatamente en el perímetro de la planta, edificio o zona.

La capacidad de la computación perimetral industrial (Industrial Edge) para eludir la nube al tomar decisiones también tiene diversas connotaciones que podrían resultar beneficiosas para la fabricación y otros procesos industriales a largo plazo. Algunos de estos beneficios incluyen procesos de toma de decisiones en tiempo real, seguridad mejorada y mayor velocidad analítica. Por lo tanto, se acelera la adopción de modelos de negocio de Industria 4.0 en la industria manufacturera.

Beneficios del Industrial Edge:

  • Rápido y fácil de adaptar a los sistemas existentes
  • Los empleados de la planta sin experiencia específica en TI pueden mostrar datos
  • Fácil de expandir con Docker y altamente escalable gracias a Edge Management
  • Al analizar los datos de uso de la máquina, se pueden evitar tiempos de inactividad no programados
  • Mejor aprovechamiento de nuevos campos de aplicación, p.e. para reconocer anomalías u optimizar la calidad
  • Soporte integral para flujos de trabajo de IA, recopilación de datos, limpieza e integración en entornos de capacitación e implementación y operación de modelos
  • Flujos de trabajo de IA más simples, p.e. mediante el uso de reconocimiento de anomalías para identificar anomalías en el comportamiento de la máquina sin conocimientos de TI expertos
The Industrial Edge Computing Reference Model [25] | Download Scientific  Diagram

Pensar en Cloud y Mobile!!!

Usar los servidores IoT que ha montado Mario 😉

Node-RED en la Industrial 4.0

Node-RED se define como Low-code programming for event-driven applicationsUna plataforma de desarrollo Low-Code es aquella que utiliza asistentes gráficos para crear y construir software en vez del enfoque tradicional de escritura de instrucciones secuenciales utilizando un lenguaje de programación.

Node-RED Data Visualization

Node-RED es una herramienta de programación visual (low-code). Node-Red se ha consolidado como framework open-source para la gestión y transformación de datos en tiempo real en entornos de Industry 4.0, IoT, Marketing digital o sistemas de Inteligencia Artificial entre otros. La sencillez de aprendizaje y uso, que  no requiere de grandes conocimientos de programación, su robustez y la necesidad de bajos recursos de cómputo ha permitido que hoy en día se encuentre integrado en prácticamente la mayoría de dispositivos IOT e IIOT del mercado, así como equipos Raspberry, sistemas cloud o equipos locales.

How to Import a Node-RED Flow. – Sensetecnic Developer – Hosted Node-RED

Tanto Node-RED en la industria se podría incluir como herramienta de programación en cualquiera de estas categorías:

  • PLC – automatizar procesos
  • PAC – protocolos avanzados
  • IPC – Industrial PC
  • HMI – Dashboard Node-RED
  • Scada – Lógica programada + Dashboard
  • Edge Gateway
  • Edge Controller
Node-RED en la Industria | Aprendiendo Arduino

PLCs y PACs con Node-RED

Empresas que usan Node-RED:

Node-RED como pegamento IT y OT. Node-RED se está utilizando para permitir la integración OT-IT. Ahora los usuarios pueden conectarse a los datos de OT para obtener una única fuente al conectarse a dispositivos de OT de forma nativa.

Node-RED es adecuado para profesionales dedicados al Internet de las cosas Industrial( IIoT) y personal dedicado al diseño y prueba de soluciones para la comunicación de equipos de planta con aplicaciones de IT. Dado que la mayoría de dispositivos IoT para industria 4.0 posibilitan realizar un programa de control con la herramienta de Node-Red, el dominio de dicha herramienta permitiría al equipo IIoT explorar y ampliar las soluciones que ofrece a la empresa que lo use.

Librería de Node-RED: https://flows.nodered.org/

Dashboard Node-RED: https://flows.nodered.org/node/node-red-dashboard

HERE Navigation Routing Dashboard (flow) - Node-RED
PLC HMI using svg dashboard node - Share Your Projects - Node-RED Forum

Demo

Live demo con un ToF y sensor de temperatura, humedad y presión: https://enriquecrespo.com:1880/

Mostrar últimos terremotos en un mapa:

Webapp: https://nodereddeveloper.com:18803/ui/

Tracking con Owntracks:

Dashboard AEMET: https://enriquecrespo.com:18802/

Pulsador temporizado: https://enriquecrespo.com:18802/

Anexo I – Material Prácticas Cursos y Requisitos Técnicos

Para realizar cualquiera de los cursos de los itinerarios es necesario:

  • Un Ordenador PC o portátil por alumno con al menos un puerto USB accesible
  • El PC de cada alumno deberá tener un sistema operativo instalado, ya sea un sistema Windows o un sistema Linux. 
  • Acceso a Internet
  • Red Wifi
  • Espacio equipado con mobiliario adecuado al número de alumnos

Todo el software y documentación utilizado en el curso es libre con licencia creative commons o similar y publicado en https://www.aprendiendoarduino.com/

Listado de material orientativo para realizar las prácticas de cada itinerario por alumno:

Material Formación Itinerario Arduino

El material necesario para realizar las prácticas del curso consiste en un Arduino Starter Kit (https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoStarterKit) o similar compuesto por al menos:

  • 1x Arduino UNO Rev3 o equivalente
  • 1x Cable USB
  • 1x Breadboard/Protoboard
  • 1x Adaptador para la batería de 9 Voltios
  • 30x Puentes de conexión para la protoboard (jumpers)
  • 3x Fotorresistencias LDR
  • 3x Potenciometros de 10K o equivalentes
  • 3x Pulsadores
  • 1x Sensor de temperatura (TMP36, DHT11 o similar)
  • 1x Sensor de inclinación
  • 1x LCD alfanumérico I2C (16×2 caracteres)
  • 10x LED de diferentes colores
  • 1x Motor CC 6 o 9 Voltios
  • 1x Servo motor
  • 1x Piezo Buzzer
  • Varias Resistencias de diversas capacidades
  • 1x Módulo IMU MPU6050 o equivalente
  • 1x Módulo bluetooth HC-05 o equivalente
  • 1x Breakout board relé
  • 1x Shield Ethernet
  • 1x placa compatible ESP8266 (p.e. Wemos D1 Mini o NodeMCU)
  • Otros sensores para Arduino (p.e. infrarrojos, sensor de agua, etc…)

NOTA: se aconseja que los módulo sean de tipo breakout board fáciles de conectar

Material Formación Itinerario Raspberry Pi

  • 1x Raspberry Pi con Carcasa 
  • 1x tarjeta micro SD 16Gb
  • 1x cable alimentación 
  • 1x cable HDMI
  • 1x Adaptador GPIO a protoboard
  • 1x Breadboard/Protoboard
  • 30x Puentes de conexión para la protoboard (jumpers)
  • 3x Pulsadores
  • 3x Potenciometros de 10K o equivalentes
  • 1x Sensor de temperatura (TMP36, DHT11 o similar)
  • 1x Piezo Buzzer
  • 10x LED de diferentes colores
  • 1x Conversor analógico digital MCP3008 o equivalente
  • 1x Módulo IMU MPU6050 o equivalente
  • Otros dispositivos I2C (p.e. RTC, sonda temperatura, etc…)
  • Varias Resistencias de diversas capacidades

Material Formación Itinerario ESP8266/ESP32

  • 1x Wemos D1 min o NodeMCU o equivalente
  • 1x Wemos Wifi ESP32 OLED o equivalente
  • 1 x ESP32-CAM o equivalente
  • 1x shields para wemos D1 mini relé
  • 1x shields para wemos D1 mini neopixel
  • 1x shields para wemos D1 mini oled
  • 1x Cable USB
  • 1x Raspberry Pi con Carcasa 
  • 1x tarjeta micro SD 16Gb
  • 1x cable alimentación 
  • 1x cable HDMI
  • 1x Adaptador GPIO a protoboard
  • 1x Breadboard/Protoboard
  • 30x Puentes de conexión para la protoboard (jumpers)
  • 3x Fotorresistencias LDR
  • 3x Potenciometros de 10K o equivalentes
  • 3x Pulsadores
  • 1x Sensor de temperatura (TMP36, DHT11 o similar)
  • 10x LED de diferentes colores
  • 1x Piezo Buzzer
  • Varias Resistencias de diversas capacidades
  • 1x Módulo IMU MPU6050 o equivalente

Material Formación Itinerario IoT/Industria Conectada

  • 1x Arduino UNO Rev3 o equivalente
  • 1x Wemos D1 min o NodeMCU o equivalente
  • 1x shields para wemos D1 mini relé
  • 1x shields para wemos D1 mini oled
  • 1x Moteino con comunicación LoRa
  • 1x placa ESP32 con RFM95 868MHz por alumno (Adafruit Huzzah32, TTGO,…)
  • 1x gateway LoRaWAN 868MHz de interior por grupo
  • 1x Arduino MKR 1400 para conectividad GSM + SIM (p.e. hologram)
  • 1x Cable USB
  • 1x Breadboard/Protoboard
  • 30x Puentes de conexión para la protoboard (jumpers)
  • 3x Fotorresistencias LDR
  • 3x Potenciometros de 10K o equivalentes
  • 3x Pulsadores
  • 1x Sensor de temperatura (TMP36, DHT11 o similar)
  • 10x LED de diferentes colores
  • 1x Piezo Buzzer
  • Varias Resistencias de diversas capacidades
  • 1x Módulo IMU MPU6050 o equivalente
  • Otros sensores para Arduino (p.e. infrarrojos, sensor de agua, etc…)
  • Otros dispositivos I2C (p.e. RTC, sonda temperatura, etc…)

Opcionalmente:

  • 1x Módulo Ultra low power 2.4GHz RF nRF24L01+
  • 1x Kit XBee
  • 1x Arduino MKRWAN1300
  • 1x Servidor (VPS) por alumno

Material Formación Itinerario Digitalización Profesorado

  • 1x Arduino UNO Rev3 o equivalente
  • 1x Kit montaje escornabot y herramientas para montarlo
  • 1x Micro:bit
  • 1x Shield Micro:bit para expansión
  • 1x Raspberry Pi con Carcasa 
  • 1x tarjeta micro SD 16Gb
  • 1x cable alimentación 
  • 1x cable HDMI
  • 1x Adaptador GPIO a protoboard
  • 1x Cable USB
  • 1x Breadboard/Protoboard
  • 30x Puentes de conexión para la protoboard (jumpers)
  • 3x Fotorresistencias LDR
  • 3x Potenciometros de 10K o equivalentes
  • 3x Pulsadores
  • 1x Sensor de temperatura (TMP36, DHT11 o similar)
  • 1x Sensor de inclinación
  • 1x LCD alfanumérico I2C (16×2 caracteres)
  • 10x LED de diferentes colores
  • 1x Servo motor
  • 1x Piezo Buzzer
  • Varias Resistencias de diversas capacidades
  • 1x Módulo IMU MPU6050 o equivalente
  • 1x Módulo bluetooth HC-05 o equivalente
  • 1x Breakout board relé
  • 1x placa compatible ESP8266 (p.e. Wemos D1 Mini o NodeMCU)
  • Otros sensores para Arduino (p.e. infrarrojos, sensor de agua, etc…)
  • Otros dispositivos I2C (p.e. RTC, sonda temperatura, etc…)
  • Otros Actuadores y periféricos (p.e. teclado, pantalla TFT, etc…)

Material Formación Otros Cursos

Material común:

  • 1x Arduino UNO Rev3 o equivalente
  • 1x Cable USB
  • 1x Breadboard/Protoboard
  • 30x Puentes de conexión para la protoboard (jumpers)
  • 3x Fotorresistencias LDR
  • 3x Potenciometros de 10K o equivalentes
  • 3x Pulsadores
  • 1x Sensor de temperatura (TMP36, DHT11 o similar)
  • 1x Sensor de inclinación
  • 1x LCD alfanumérico I2C (16×2 caracteres)
  • 10x LED de diferentes colores
  • 1x Piezo Buzzer
  • Varias Resistencias de diversas capacidades
  • Otros sensores para Arduino (p.e. infrarrojos, sensor de agua, etc…)
  • Otros dispositivos I2C (p.e. RTC, sonda temperatura, etc…)
  • Otros Actuadores y periféricos (p.e. teclado, pantalla TFT, etc…)

PLCs Basados en Arduino:

  • 1x M-Duino básico
  • 1x Controllino o similar
  • 1x Revolution Pi

Cursos Node-RED:

  • 1x Raspberry Pi con Carcasa 
  • 1x tarjeta micro SD 16Gb
  • 1x cable alimentación 
  • 1x cable HDMI
  • 1x Adaptador GPIO a protoboard
  • 1x Wemos D1 min o NodeMCU o equivalente
  • 1x shields para wemos D1 mini relé
  • 1x shields para wemos D1 mini neopixel
  • 1x shields para wemos D1 mini oled

Talleres y Charlas

Además del catálogo de cursos también es posible impartir talleres prácticos de entre 3 y 6 horas relacionados con las tecnologías impartidas en los cursos, así como charlas divulgativas en todo tipos de eventos tecnológicos y maker. Para proponer un taller o charla ponerse en contacto a través de aprendiendoarduino@gmail.com 

Si quieres que imparta una charla, ponencia o taller,  si quieres plantearme una colaboración o si tienes cualquier otra idea. No dudes en contactar conmigo en aprendiendoarduino@gmail.com 

Talleres Impartidos y contenido:

Otros posibles talleres o charlas a impartir:

  • Primeros pasos ESP8266
  • Primeros pasos ESP32
  • Introducción a M5stack y M5stick
  • Primeros pasos Raspberry Pi
  • Robótica Educativa
  • Robots Open Source 
  • Domótica en un tarde
  • PLCs basados en Arduino para entorno industrial
  • PLCs basados en Raspberry Pi para entorno industrial
  • Monta tu Scada basado en Arduino (HMI Nextion e Industrial Shields)
  • Qué es The Things Network (TTN)
  • Montaje de un gateway TTN
  • Arduino en la Educación
  • Arduino en la Industria
  • Comunicaciones inalámbricas IoT
  • Iniciación a IoT con Herramientas IoT
  • Node-Red en IoT
  • Monitorización de Energía con Herramientas Libres
  • Digitaliza tu negocio con herramientas libres
  • Y más.. (consulta en aprendiendoarduino@gmail.com)

Si deseas algún otro taller o charla relacionada con el mundo Open Source aplicado al entorno Industrial o cualquier tema maker mándame tu propuesta a aprendiendoarduino@gmail.com.

Itinerario Formación IoT/Industria 4.0

En un acercamiento a esta disciplina, se busca conocer las tecnologías necesarias para el desarrollo de soluciones IoT/Industria Conectada y valiéndonos para ello de herramientas, tecnologías, protocolos y software libre/open source que hay a nuestra disposición, de forma que cualquier empresa por pequeña que sea pueda hacer un proyecto sencillo de IoT/Industria 4.0 con una inversión mínima, sea cual sea el sector al que pertenezca.

No solo las grandes empresas pueden dar el salto a IoT, la tecnologías libres permiten que sea factible la digitalización de las pymes con una inversión económica mínima y que surja la innovación desde las propias empresas con una formación adecuada a sus trabajadores.

Fundamentos IoT (Nivel 1)20 h
Dispositivos HW IoT (Nivel 2)20 h
Infraestructuras IoT (Nivel 3)20 h
Conectividad IoT (Nivel 3)20 h
Plataformas IoT (Nivel 4)20 h
Desarrollo Soluciones IoT con Herramientas Libres (Nivel 5)20 h

Ver Anexo I con el material necesario para impartir los cursos de este itinerario.

Fundamentos IoT (Nivel 1)

Objetivo

Describir los fundamentos de Internet de las Cosas e identificar los distintos mercados a los que el alumno puede orientar su actividad profesional.

Dado que las comunicaciones, la conexión a Internet y los dispositivos conectados es un aspecto importante actualmente y los conceptos de computación y comunicaciones van unidos de la mano cuando hablamos de las TIC (Tecnologías de la Información y de la Comunicación), vamos a tratar también en este curso las comunicaciones y la programación de los dispositivos conectados.

Toda la documentación del curso y el código usado es libre y accesible desde https://www.aprendiendoarduino.com/.

Al finalizar el curso el alumno será capaz de:

  • Conocer qué es IoT
  • Reconocer las tecnologías y arquitecturas de IoT
  • Capas en IoT
  • Saber los retos de IoT
  • Importancia de la seguridad den IoT
  • Empresas en IoT
  • Conocer los mercados verticales de IoT
  • Saber los servicios que ofrece IoT

Requisitos Alumnos

No son necesarios requisitos previos de los alumnos para asistir a este curso

Contenido del Curso

  • Qué es el IoT. Visión Holística
  • Ecosistema IoT
  • Retos de IoT
  • Industria 4.0. IIoT
  • Empresas en IoT
  • Mercados Verticales IoT
  • Campos Profesionales IoT
  • Aplicaciones IoT

Dispositivos HW IoT (Nivel 2)

Objetivo

Visión general del HW en el ecosistema IoT y puesta en práctica. Identificar la solución Hardware y Firmware más correcta para un proyecto IoT.

Analizar el hardware y el firmware utilizado dentro el ecosistema IoT y programar algunas las plataformas de prototipado más populares del mercado

Toda la documentación del curso y el código usado es libre y accesible desde https://www.aprendiendoarduino.com/.

Al finalizar el curso el alumno será capaz de:

  • Conocer las plataformas HW IoT 
  • Conocer el firmware usado en las plataformas HW
  • Identificar la solución Hardware y Firmware más correcta para un proyecto IoT
  • Utilizar plataformas de prototipado IoT

Requisitos Alumnos

Haber cursado el módulo de Fundamentos IoT o tener experiencia en HW y Firmware IoT.

Contenido del Curso

  • Dispositivos IoT
  • HW IoT Industrial
  • Firmware: SW de los dispositivos
  • Plataforma de Prototipado
  • Prácticas Firmware
  • HW IoT Comercial

Infraestructuras de Comunicaciones IoT (Nivel 3)

Objetivo

Visión detallada de las infraestructuras y conectividad en IoT con ejemplos prácticos en algunas tecnologías. El alumno será capaz de analizar las necesidades de una solución IoT, ofrecer la mejor solución e implementarla. 

Utilizar las Infraestructuras de comunicación que se usan hoy en día para IoT

Toda la documentación del curso y el código usado es libre y accesible desde https://www.aprendiendoarduino.com/.

Al finalizar el curso el alumno será capaz de:

  • Conocer las diferentes infraestructuras de comunicaciones IoT disponibles en el mercado
  • Comparar las tecnologías inalámbricas y saber elegir la más adecuada dependiendo del proyecto.
  • Ofrecer e implantar soluciones IoT a nivel de conectividad e infraestructuras IoT a partir del análisis de necesidades del proyecto
  • Utilizar algunas de las comunicaciones con placas de prototipado como Arduino y ESP8266

Requisitos Alumnos

Haber cursado el módulo de Fundamentos IoT o tener experiencia en infraestructuras y conectividad IoT.

Contenido del Curso

  • Conectividad IoT
  • Redes Inalámbricas IoT
  • Infraestructura de Comunicación IoT
  • Prácticas de Comunicaciones IoT

Conectividad IoT (Nivel 3)

Objetivo

Visión detallada de las infraestructuras y conectividad en IoT con ejemplos prácticos en algunas tecnologías. El alumno será capaz de analizar las necesidades de una solución IoT, ofrecer la mejor solución e implementarla. 

Analizar los protocolos más populares para dotar de conectividad a los dispositivos IoT y configurar el software

Toda la documentación del curso y el código usado es libre y accesible desde https://www.aprendiendoarduino.com/.

Al finalizar el curso el alumno será capaz de:

  • Conocer los protocolos más populares usados en IoT
  • Profundizar en el protocolo HTTP y el uso de API REST
  • Profundizar en el protocolo MQTT y su uso en aplicaciones IoT
  • Instalar, configurar y usar un broker MQTT
  • Ofrecer e implantar soluciones IoT a nivel de conectividad e infraestructuras IoT a partir del análisis de necesidades del proyecto

Requisitos Alumnos

Haber cursado el módulo de Fundamentos IoT o tener experiencia en infraestructuras y conectividad IoT.

Contenido del Curso

  • Protocolos IoT
  • Protocolo HTTP
  • Uso de API REST
  • Protocolo MQTT
  • Práctica MQTT

Plataformas IoT (Nivel 4)

Objetivo

Visión general de las plataformas IoT y trabajo detallado en algunas de ellas. Proponer, instalar y configurar la plataforma más adecuada para el desarrollo de soluciones IoT.

Analizar las  las plataformas existentes en IoT e instalar y configurar alguna de las más utilizadas.

Toda la documentación del curso y el código usado es libre y accesible desde https://www.aprendiendoarduino.com/.

Al finalizar el curso el alumno será capaz de:

  • Conocer las plataformas IoT Generalistas y especializadas más usadas
  • Conocer plataformas open source, instalar y configurar en un servidor
  • Encontrar la plataforma adecuada para una solución IoT, instalación y configuración
  • Programar servicios usando Node-Red
  • Uso de Bases de Datos para almacenamiento de datos
  • Configuración y uso de Dashboards
  • Analizar datos de forma visual

Requisitos Alumnos

Haber cursado el módulo de Fundamentos IoT o tener experiencia en plataformas IoT.

Contenido del Curso

  • Plataformas Cloud Generalistas
  • Plataformas Cloud Especializadas
  • Práctica de Plataformas Cloud
  • Plataformas Privadas/Libres
  • Práctica Plataformas Privadas/Libres
  • Servicios IoT
  • Node-Red
  • Bases de Datos
  • Dashboards
  • Ejemplos prácticos IoT

Desarrollo Soluciones IoT con Herramientas Libres (Nivel 5)

Objetivo

Este curso pretende unificar todos los conocimiento adquiridos en los anteriores cursos del itinerario IoT para hacer un proyecto “full stack” de IoT.

Unificar los conocimientos adquiridos en los otros cursos, identificar necesidades reales con respuestas desde el IoT y desarrollar una solución específica para una necesidad.

Toda la documentación del curso y el código usado es libre y accesible desde https://www.aprendiendoarduino.com/.

Al finalizar el curso el alumno será capaz de:

  • Proponer e implementar soluciones IoT como respuesta a necesidades específicas
  • Desarrollar un proyecto IoT  estructurado según las fases relacionadas en cada módulo  que de respuesta a una necesidad real del entorno del alumno

Requisitos Alumnos

Los alumnos deberán haber cursado todos los cursos del itinerario IoT o tener experiencia en el desarrollo de soluciones IoT

Contenido del Curso

  • Repaso de conceptos
  • Ejemplo de soluciones IoT Completas
  • Identificación de necesidades
  • Presentación preliminar
  • Desarrollo del Proyecto
  • Presentación del Proyecto