פיתוח תוכנה למערכות IoT בסביבת עיר חכמה

קורס מעבדת ״פיתוח תוכנה למערכות IoT בסביבת עיר חכמה״ הוקמה לצורך מחקר והוראה בתחומים של ה-IoT (האינטרנט של הדברים): לצורך פיתוח פרויקטים בתחום לבניית הערים החכמות, באמצעות שימוש דיסציפלינות משולבות כגון: GIS, מערכות משובצות, למידת מכונה, מחשוב קוגניטיבי, מחשוב וירטואלי, ביג דאטה (Big Data), ורשתות הענן.

1. אפיון של מעבדת פיתוח תוכנה למערכות IoT בסביבת עיר חכמה

   שם הקורס מעבדה:	פיתוח תוכנה למערכות IoT בסביבת עיר חכמה - 665348
   מרצה:	מר. יורי יורצינקו
   אופן הוראה:	הרצאה –2 ש', מעבדה – 2 ש'
   מיקום המעבדה:	100/8
   כמות הסטודנטים בקורס:	עד 22

   סילבוס הקורס (באנגלית ובעברית):
   סילבוס: פיתוח תוחנה האינטרנט של הדברים בסביבות עיר חכמה

2. מטרות הקורס:

   הקניית יסודות אלגוריתמיים ומעשיים בפיתוח תוכנה למערכות IoT בסביבת עיר חכמה, עם דגש על נסיון מעשי תוך שימוש מודלים של פריסת מחשוב של ענן.
   מבוא לנושאים הבסיסיות בעולם ה - IoT ועיר חכמה (Smart city).
   סטודנטים יקבלו את הבסיסי הידע לפיתח תוכנה ולבניית רשתות חיישנים למערכות IoT בסביבת עיר חכמה, עם דגש על נסיון מעשי תוך שימוש ב Python וספריות בסביבת תשתיות לינוקס (LINUX).
   החיישנים ומַפעִילים שונים, מצלמות רשת, מבוססות על הכתובות IP ומתממשקים בתקשורת WI-FI אל שרתי הענן באמצעות פרוטוקולי Representational State Transfer (REST).
   בקורס מעבדה, הסטודנטים יכירו עם שיטות של שימוש סביבת הענן (IaaS - תשתיות כשירות עבור IoT), ועם עולם הכלים ביג דאטה (Big Data), והסטודנטים ישתמשו בהם לפתרון בעיות בתחום.

   פרטים של כלים ציוד שעליו הקורס IoT מבוסס:

   1. ערכת החינוך IoTא(IoT Education Kit)

      

      הערכה כוללת מגוון חיישנים ומפעילים / בקרים שונים ומאפשרת מדידת פרמטרים שונים כגון:

      • חיישן טמפרטורה ולחות הסביבה
      • חיישן רמת תאורה
      • חיישן מגנטי (REED)
      • מפסק (BUTTON)
      • חיישנים אחרים

      בעזרת המערכת ניתן להפעיל:

      • בקר תאורת LED
      • בקר ממסר RELAY
      • מנועים
      • ברזים לפתיחת/ סגירת מים
      • מנעול חשמלי
      • מאוורר
      • אחרים

      המערכת מאפשרת עבודה במערכות הפעלה שונות, כגון:

      • WINDOWS, LINUX, ANDROID, IOS

      כמו כן, ניתן לכתוב קוד של האפליקציה בשפות תיכנות שונות, כגון:

      • C, C++, Closure, Dart, Delphi, Erlang, Go, Haskell, Java, Javascript, .Net, Objective-C, Perl, Php, Python, Ruby
      • ואחרות.

      הערכה כוללת רכיבים הבאים:

      • יחידת בסיס (Base) - סוללה נטענת המאפשרת עבודה רציפה של מספר שעות של חיישנים ללא חיבור לחשמל. יחידת הבסיס תאפשר לחבר אליה אחת או יותר יחידות קצה (עד 4 יחידות קצה במקביל) באמצעות כבל, ותספק לחידות הקצה מתח באמצעות סוללת POWER BANK.
      • יחידת קצה (Node) המכילה בקר או חיישן ומתחברת ליחידת בסיס. לכל יחידת קצה יוגדר ID ייחודי לה המזהה אותה במערכת.
      • שרות ענן - תכנה המאפשרת פיקוד ובקרה על יחידת קצה אחת או יותר דרך ענן
      • מסמך המתאר את אופן העבודה עם תוכנת הענן וכולל דוגמאות לעבודה עם המערכת
      

      Wifi Router יעודי ומוגדר מראש סופק ל HIT וחובר לנקודת רשת של הלקוח.
      ממשק התכנה שיסופק יהיה מודול תוכנה שיחצין פונקציות סטטיות לשליטה ב- וקבלת נתונים מ- יחידות הקצה.

   2. מצלמות Logitech HD Pro Webcam C920
   3. מצלמת רשת - AXIS P3365-V (מותקנת בכיתה 100/8)
   4. מצלמת רשת לתנאי חוץ - Axis P1405-LE Mk II 2MP (מותקנת בחוץ, בחצר של מכון ומכוונת לכיוון לקפיטריה)