Linux Embedded per l'automazione
1 like605 views
Il documento presenta un'introduzione all'uso di Linux embedded per l'automazione, evidenziando i vantaggi delle distribuzioni Linux su sistemi embedded, come il basso costo e il riutilizzo di componenti open-source. Viene descritto il BeagleBone Black come una scheda ideale per sviluppatori, con specifiche tecniche e esempi pratici di utilizzo, inclusa l'installazione di librerie Python per il controllo di periferiche. Inoltre, si affronta la scrittura di applicazioni per il controllo remoto usando Flask e l'interazione tramite API REST.
![Cos’è?
Con Embedded Linux ci si riferisce a quell’insieme di distribuzioni
concepite per essere utilizzate su sistemi embedded.
[Wikipedia]](https://image.slidesharecdn.com/embeddedlinuxsystems-140517090304-phpapp01/85/Linux-Embedded-per-l-automazione-4-320.jpg)
![Utilizzo della libreria Adafruit_BBIO
Aprire una console Python e importare la libreria (per esempio GPIO)
Python 2.7.5 (default, Sep 2 2013, 05:24:04)
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 5.0 (clang-500.0.68)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>
>>> import Adafruit_BBIO.GPIO as GPIO
Accesso ai pin tramite pin “key” o nome
import Adafruit_BBIO.GPIO as GPIO
GPIO.setup("P8_10", GPIO.OUT)
GPIO.output("P8_10", GPIO.HIGH
GPIO.setup("P8_14", GPIO.IN)
if GPIO.input("P8_14"):
print("HIGH")
else:
print("LOW")](https://image.slidesharecdn.com/embeddedlinuxsystems-140517090304-phpapp01/85/Linux-Embedded-per-l-automazione-13-320.jpg)
Linux Embedded per l'automazione
- 2. Linux Embedded per l’automazione GNU/Linux, Google App Engine e Android Daniele Costarella Electronic Engineer, GDG Campania Co-Organizer, Open Makers Italy Mobile Innovation Day Caserta | 16 maggio 2014, Caserta
- 3. Part 1: Linux Embedded Vantaggi – Un esempio reale – Esempi di utilizzo
- 4. Cos’è? Con Embedded Linux ci si riferisce a quell’insieme di distribuzioni concepite per essere utilizzate su sistemi embedded. [Wikipedia]
- 5. ● Riutilizzo dei componenti ● Capacità di riutilizzo dei componenti ● Molti componenti per il nostro sistema sono già disponibili e open-source ● Supporto hardware ai protocolli di rete, periferiche multimediali, librerie grafiche ecc. ● Focus sul prodotto finale ● Costo basso ● Il software libero può essere copiato su più dispositivi e senza alcun costo ● Strumenti di sviluppo per la maggior parte liberi ● Costo delle licenze software estremamente ridotto ● Incremento del budget per l’hardware Vantaggi
- 6. ● Pieno controllo su tutto il software utilizzato ● Disponibilità di componenti di qualità elevatissima ● Semplicità nella fase di testing ● Supporto della community ● Entrare a far parte di una gigantesca community Vantaggi
- 7. Scelta della board: BeagleBone Black Un computer su singola scheda, progettato per mantenere bassi i costi di vendita, pur offrendo prestazioni e connettività prossime a quelle di un laptop. In grado di eseguire il boot di Linux in meno di 10 secondi. Uno strumento di sviluppo ideale per hobbisti e sviluppatori.
- 8. ● GNU/Linux ● Filesystem ● Multitasking ● Supporto di rete ● Connettività ● Timekeeping ● Accesso remoto ● Dimensioni ● Community Tutto in una scheda
- 9. BeagleBone Black: caratteristiche tecniche Processore: AM335x 1GHz ARM® Cortex-A8 512MB DD3 RAM 2GB 8-bit eMMC on-board flash storage Acceleratore grafico 3D Connettività USB client for power and communications USB host Ethernet HDMI 2x46 pin headers Compatibilità software Ångström Linux Android Cloud9 IDE on Node.js w/ BoneScript Library E altro ancora…
- 10. Operativi in pochi secondi ● Connessione tramite cavo USB ● Test della connessione ● Da browser: http://192.168.7.2 ● Pagine introduttive su BeagleBone ● Tutto pronto per iniziare
- 11. Connessione tramite SSH ● Su Linux e Mac basta semplicemente lanciare un terminale e digitare il seguente comando: $ ssh 192.168.7.2 –l root
- 12. La libreria Adafruit_BBIO Una volta eseguito l’accesso tramite SSH (su Angstrom Linux): $ opkg update && opkg install python-pip python-setuptools python-smbus $ pip install Adafruit_BBIO Per verificare che l’installazione sia avvenuta con successo: import Adafruit_BBIO.GPIO as GPIO; print GPIO #you should see this or similar: <module 'Adafruit_BBIO.GPIO' from '/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/Adafruit_BBIO/GPIO.so'>
- 13. Utilizzo della libreria Adafruit_BBIO Aprire una console Python e importare la libreria (per esempio GPIO) Python 2.7.5 (default, Sep 2 2013, 05:24:04) [GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 5.0 (clang-500.0.68)] on darwin Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. >>> >>> import Adafruit_BBIO.GPIO as GPIO Accesso ai pin tramite pin “key” o nome import Adafruit_BBIO.GPIO as GPIO GPIO.setup("P8_10", GPIO.OUT) GPIO.output("P8_10", GPIO.HIGH GPIO.setup("P8_14", GPIO.IN) if GPIO.input("P8_14"): print("HIGH") else: print("LOW")
- 14. Esempio 1: LED blinking Anodo sul pin 6 e catodo su GND
- 15. LED Blinking: scriviamo il codice Creiamo un file eseguibile con un semplice programma per il lampeggio del LED $ nano blink.py Python import Adafruit_BBIO.GPIO as GPIO import time GPIO.setup("P8_10", GPIO.OUT) while True: GPIO.output("P8_10", GPIO.HIGH) time.sleep(0.5) GPIO.output("P8_10", GPIO.LOW) time.sleep(0.5)
- 16. Esempio 2: misura di temperatura MCP9700
- 17. Misura di temperatura: scriviamo il codice Creiamo un file eseguibile con un semplice programma per la misura $ nano temperature.py Python import Adafruit_BBIO.ADC as ADC import time sensor_pin = 'P9_40' ADC.setup() while True: reading = ADC.read(sensor_pin) millivolts = reading * 1800 # 1.8V reference = 1800 mV temp_c = (millivolts - 500) / 10 temp_f = (temp_c * 9/5) + 32 print('mv=%d C=%d F=%d' % (millivolts, temp_c, temp_f)) time.sleep(1)
- 18. Part 2: Software Scrittura dell’applicazione per il controllo remoto
- 19. Scritto in Python, è uno strumento molto flessibile per realizzare infrastrutture complesse e performanti. Caratteristiche ● Contiene server e debugger per lo sviluppo ● Richieste RESTful ● Supporta cookie di sicurezza (sessioni lato client) ● 100% WSGI 1.0 compatibile ● Documentazione estensiva ● Compatibilità con Google App Engine ● Estensioni disponibili per migliorare le caratteristiche desiderate Flask
- 20. Python Hello Flask from flask import Flask app = Flask(__name__) @app.route("/") def hello(): return "Hello World!" if __name__ == "__main__": app.run()
- 21. ● Project Directory/ - Contiene tutti i file della tua app ● app.py – Codice Python/Flask ● requirements.txt – Lista di tutte le dipendenze ● static/ ● js/ - file javascript, per contenuti web interattivi ● css/ - file CSS, per offrire alla tua app un proprio stile ● img/ - immagini ● templates/ - directory contenente I template Flask Struttura
- 22. BASH Lista dei dispositivi connessi $ curl -i http://localhost:5000/remote/api/v1.0/devices { "devices": [ { "active": true, "description": ”Temperatura rilevata in camera di Daniele", "status": false, "title": “Room Temperature", "type": "Termometer", "uri": "http://localhost:5000/remote/api/v1.0/devices/1", "value": "20.1" }, …. ….
- 23. Esempio 1: accendere (e spegnere) un LED GET $ curl -i http://localhost:5000/remote/api/v1.0/devices/2 PUT (value: 0 | 1) $ curl -i -H "Content-Type: application/json" -X PUT -d '{"value":1}' http://localhost:5000/remote/api/v1.0/devices/2 BASH
- 24. Esempio 2: pilotare un termostato GET $ curl -i http://localhost:5000/remote/api/v1.0/devices/1 PUT (temp_on e temp_off) $ curl -i -H "Content-Type: application/json" -X PUT -d '{"temp_on":1, "temp_off":10}' http://localhost:5000/remote/api/v1.0/devices/term BASH
- 25. Metodi implementati Metodo HTTP Azione Esempio GET Ottenere informazioni sulle risorse http://localhost:5000/remote/api/v1.0/devices GET Ottenre informazioni su una risorsa http://localhost:5000/remote/api/v1.0/devices/123 POST Aggiungere un nuovo dispositivo http://localhost:5000/remote/api/v1.0/devices (creare un nuovo dispositivo a partire dai dati presenti nella richiesta) PUT Aggiornare lo stato di un parametro/dispositivo http://localhost:5000/remote/api/v1.0/devices/123 (modificare #123 con i dati presenti nella richiesta) DELETE Eliminare un dispositivo http://localhost:5000/remote/api/v1.0/devices/123 (eliminare l’item #123)
- 26. Android Un’App per i nostri test ● Semplicità d’uso ● Codice semplice e pulito ● Struttura modulare ● Ricezione automatica dei nuovi dispositivi ● Compatibile con tutte le versioni più recenti di Android
- 27. Open Makers Day 16 giugno 2014 | Università Parthenope, Centro Direzionale di Napoli Partecipa al Call For Makers su www.openmakersitaly.org Scadenza: 30 maggio 2014
- 28. Grazie per l’attenzione email: web: G+ Twitter Github: [email protected] danielecostarella.com | openmakersitaly.org https://plus.google.com/u/0/+DanieleCostarella @dcostarella http://github.com/blackbliss