asterisk de las cosas

2014-10-30

Pablo Umanzor Arancibia | info@redlibre.clSantiago Octubre 2014

ASTERISK DE LAS COSAS

V2.1 ElastixWorld 2014

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Objetivos:

•Estado del arte : IoT , IoE

•Verticales de la industria

•Línea comercial, Línea investigación

• Asterisk funcionando en dispositivos embedded,

placas con bajos recursos, low power.

•Como enlazar IoT y Asterisk (mqtt)

•Demostraciones de uso

•Preguntas

.

Quien soy:

• Ingeniero Electrónico

• Asterisk – Networking – Homeautomation

• www.redlibre.cl

Background…

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Concepto - Definición

Internet de las cosas o de todo

ITU IoT puede concebirse como una infraestructura global de la

sociedad de la información, que permite ofrecer servicios

avanzados mediante la interconexión de objetos (físicos y

virtuales) gracias a la interoperabilidad de tecnologías de la

información y la comunicación (TIC) presentes y futuras.

IEEE La Iot es un paradigma de comunicación reciente en el que los

objetos de la vida cotidiana estarán equipados con MicroC,

transceptores y stack de protocolos adecuados que los haga

capaces de comunicarse entre si y con los usuarios, por lo tanto

tiene como objetivo hacer que internet sea aun mas envolvente y

penetrante.

Cisco Cisco define IoE como el fenómeno que reúne a las personas,

los procesos, los datos y las cosas para lograr que las

conexiones en red sean más relevantes y valiosas que nunca, y

transforma la información en acciones que, a su vez, crean

nuevas capacidades, mejores experiencias y oportunidades

económicas sin precedentes para empresas, personas y países

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Impacto económico 2013-2022 según Cisco

Internet de las cosas o de todo

19 Trillones USD

• 14.4T Sector Privado

•Cadena de suministros

•Innovación, Productividad

• 4.6T Sector Publico

•Ciudades, public facilities,

•Salud, educación, defensa militar

• 7.4T : M2M

• 4.6T : H2M

• 7.0T: H2H

.

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Línea de investigación

•Escala Masiva

•Arquitectura

•Seguridad

•Privacidad

•Línea de oportunidad de negocios

•Sensores, Actuadores, Fuentes de energía

•Cosas de la vida cotidiana, objetos dentro de una casa por ej.

•Conectividad, Comunicaciones, necesidades de BW

•Tecnologia de base, Mysql, MongoDB, Non-sql, Frameworks.

•Integradores de sistemas, productos llave en mano.

.

Internet de las cosas o de todo

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Linea de Investigación - IoT

Escala Masiva, > 50 Billones de objetos 2020

•Como los vamos a autenticar? , Mantener, proteger, como llamarlos

identificarlos.

•Que stack utilizar TCP/IP (vamos a enviar solo 5 bytes de info!!),

6LoWPAN o un nuevo protocolo?

•Como alimentarlos, su propia fuente de energía, como captarla, aire

radiofreq, Solar, térmica?

•Como procesar cantidades masivas de datos, en tiempo real? Quien

se hará cargo de esto?

Big Data & Arquitectura

•Transformar raw data en información util y conocimiento.

•Interferencia

.

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Linea de Investigación - IoT

Robustez:

•Sensores/Actuadores pueden deteriorarse, perdidas de

sincronización de reloj, errores de aplicación, wake-up

schedule.

Seguridad:

•Sensores/Actuadores, alguien nos puede secuestrar nuestros

objetos y por lo tanto controlarlos

Privacidad:

•Nuestros Datos están seguros en la nube?

•Las compañías están preparadas para esto?

•Efecto co-lateral de la interferencia.

.

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Línea de oportunidad de negocios - IoT

Fabricas:

•Sensores, Actuadores

• Fuentes de energía

Cosas de la vida cotidiana:

•Objetos dentro de una casa, lavadoras, refrigeradores, tv,

lámparas, sensores de humo, Appliances , Arduino.

(kickstarter, indiegogo)

Conectividad:

•Comunicaciones, Enlaces.

•Necesidades de BW, Personas vs Objetos.

Tecnología de base:

•Mysql, MongoDB, Non-sql

•Frameworks, Asterisk.

Integradores de sistemas:

•Productos llave en mano.

•Usabilidad, Aplicaciones simples de usar.

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Problemas, Riesgos, Desafios - IoT

Legales: Objeto, cosa

Avalancha de datos: Modelo de trafico

Personas vs Modelo de trafico Objetos

Objetos zombies: Virus, malware.

Estandarización Comunicaciones: 802.15.4,

6LowWPAN, WIFI, BLE, Otros

Bajo costo acceso: Redes de acceso

Privacidad: Confiar en la nube, robo de datos

Ataques, denegación de servicio

Bloqueo: Ciudades inteligentes, fabricas

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Placas y tarjetas bajo estudio

•Raspberry PI model B, Raspbian @ 40usd

•Mikrotik Routerboard, Metarouter, OpenWrt @ 80usd

•RB951G-2HnD (Gigabit, USB, 2GHz, 802.11n, dual chain)

•CPU Atheros AR9344 600MHz CPU, 128MB

•WrtNode, OpenWrt @ 25usd

•MTK MT7620N 580MHz MIPS CPU (MIPS24KEc)

•512Mbit DDR2 ram

•128Mbit SPI Flash rom

•300Mbit Wi-Fi 2T2R 802.11n 2.4 GHz

•23GPIOs

Asterisk en Dispositivos Embedded

MetaRouter Mikrotik

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12

Que protocolo utilizar para…

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MQTT

Principios de Diseño

•Mensajería Publish/Subcribe

•Construido para situaciones de bajo BW, alta latencia o redes no

confiables.

•Diseñado para dispositivos que pueden tener recursos limitados de

procesamiento

MQTT – Mosquitto

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Mosquitto is an open source (BSD licensed) message broker that implements

the MQ Telemetry Transport protocol versions 3.1 and 3.1.1.

MQTT provides a lightweight method of carrying out messaging using a

publish/subscribe model.

This makes it suitable for "machine to machine" messaging such as with low power

sensors or mobile devices such as phones, embedded computers or

microcontrollers like the Arduino.

Mqtt vs HTTPS - Polling

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Inicial HTTPS MQTT

WIFI 0.00218 0.00256

3G 0.02919 0.04162

Conexión

WIFI 0.1381 0,0112

3G 1,1149 0,795

Proyectos a desarrollar

Control a Distancia en situaciones que no sea posible

acceder a Internet directamente

Utilización de telefonía tradicional e IP (red fija, celular, SIP)

Acceso a controlar “cosas” mediante el teclado o mediante

control por voz

Asterisk como gateway entre el usuario y el mundo IoT

Asterisk trabajando como decodificador de DTMF o ASR.

Conexión contra un broker MQTT – Mosquitto.

Conexión de cosas al mismo broker para ser controladas vía

teléfono.

16

1717

Proyecto Inicial

Control Remoto

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Funcionalidades

• Control a distancia desde cualquier lugar del mundo vía línea

telefónica

•Usar teclado del teléfono para controlar “Cosas”, DTMF

•Línea Telefónica Estándar con Tonos

Funcionamiento

•Detector de la señal de timbre

•Decodificador de tonos

•Circuito de control

•Simulación de teléfono descolgado

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Diagrama Esquematico

2020

La historia …

Proyecto para final de semestre sistemas digitales.

Reunir los componentes no fue el problema, conseguir un

celular y una línea telefónica para hacer pruebas.

Problemas para decodificar los tonos, ruido de línea

Algunos operadores no pasaban los DTMF (hasta el dia de

hoy)

Debido a un problema de “información” el proyecto no fue

posible realizarlo

Solución propuesta con Asterisk

Implementación de un sistema mediante DTMF y ASR

con Asterisk

Telefonía

Asterisk PBX, Linux

IVR

Árbol básico

ASR

Vestec ASR engine

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22

Solución propuesta con Asterisk+IoT

Script en Asterisk

<?php

require("/srv/phpMQTT.php");

$digito = $argv[1];

echo "$digito";

$mqtt = new phpMQTT("192.17.138.213", 1883, “Elastixwtest");

if ($mqtt->connect()) {

$mqtt->publish("test/uno","$digito",0);

$mqtt->close();

}

?>

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Sketch Arduino

void setup() {

….

mqtt.subscribe("test/uno", Evento);

}

void loop() {

mqtt.monitor();

}

void Evento(const String& topic, const String& subtopic, const String& message) {

Char status = OK_recibido;

mqtt.publish("test/dos", status);

if (message == “verde") {

digitalWrite(led, HIGH);

} else if (message == “apagar"){

digitalWrite(led, LOW);

}

//digitalWrite(led, HIGH);

}

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25

Enseñanzas destacadas del Laboratorio de pruebas

El Actuador y sensores pueden estar en

cualquier lugar del mundo donde exista

conexión a Internet (Satelital, GSM, wifi, etc)

Muy estable en condiciones anteriores, se

recibieron el 100% de las ordenes.

El modelo Publish/subscriber utilizando

software libre baja los costes con respecto a

soluciones propietarias

Es posible utilizar dtmf y control por voz

El consumo en stand by de energía y ancho

de banda son muy bajos (sin encriptación)

No se requiere de una IP publica para

funcionar eso es resuelto por el protocolo de

transporte.

2014-10-30

Remote control Technology

ASTERISK IOT + DEMO

V2.1 ElastixWorld 2014

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