Υπολογιστική Διαδικτύου των Αντικειμένων

Abstract

Το παρόν σύγγραμμα προσφέρει μια εισαγωγή στον κόσμο του Διαδικτύου των Αντικειμένων (IoT), εστιάζοντας στις βασικές αρχές τεχνολογίας, στην επικοινωνία, στην ασφάλεια και στις εφαρμογές. Αποφασίσαμε να χωρίσουμε το βιβλίο σε δύο βασικά τμήματα. Το ένα τμήμα παρέχει το θεωρητικό υπόβαθρο για το IoT και ό,τι συνδέεται με αυτό και το άλλο τμήμα παρέχει αυτόνομες εργαστηριακές ασκήσεις σε IoT και καθοδηγεί τους αναγνώστες στην υλοποίηση συγκεκριμένων προβλημάτων. Στο πρώτο τμήμα, παρουσιάζονται τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των συσκευών IoT και οι απαιτήσεις τους ως προς την κατανάλωση ενέργειας, την απόδοση, την επικοινωνία, το κόστος, την κατασκευή, τη συσκευασία και την ασφάλεια. Στη συνέχεια, αναπτύσσονται τα κύρια θέματα που σχετίζονται με το IoT, όπως οι αισθητήρες, οι ενεργοποιητές, τα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων, οι υπολογιστές πλακέτας, ο σχεδιασμός τυπωμένης πλακέτας (PCB), η αρχιτεκτονική των μικροεπεξεργαστών, οι αποληκτικές συσκευές, οι ενδιάμεσοι σταθμοί, οι διακομιστές νέφους και οι επαναδιαμορφώσιμες και ετερογενείς αρχιτεκτονικές. Τέλος, το βιβλίο καλύπτει την πρακτική εφαρμογή της τεχνολογίας IoT σε διάφορους τομείς, όπως στη βιομηχανία, στην υγεία, στη γεωργία, στην πόλη, στο σπίτι και στις μεταφορές. Στο δεύτερο τμήμα, παρέχονται οδηγίες για την ανάπτυξη και την υλοποίηση εκπαιδευτικών εργασιών σε IoT, καθώς και προτάσεις για την αντιμετώπιση των τεχνολογικών προκλήσεων. Παρέχονται ασκήσεις τόσο σε μικροελεγκτές, όσο και σε αναπτυξιακές πλακέτες, ασκήσεις τις οποίες έχουμε αναπτύξει και χρησιμοποιούμε στα μαθήματά μας στα Πανεπιστήμια στα οποία διδάσκουμε. Το βιβλίο απευθύνεται τόσο σε φοιτητές, όσο και σε επαγγελματίες, παρέχοντας μια ολοκληρωμένη κατανόηση του IoT και των δυνατοτήτων του.

This book introduces the world of the Internet of Things (IoT), focusing on the fundamental principles of technology, communication, security, and applications. We have decided to divide the book into two main sections. One section provides the theoretical background for IoT and its related concepts, and another section offers autonomous laboratory exercises on IoT that guide readers through implementing specific problems. In the first section, the unique characteristics of IoT devices and their requirements regarding energy consumption, performance, communication, cost, manufacturing, packaging and security are presented. Subsequently, the main topics related to IoT, such as sensors, actuators, wireless sensor networks, single-board computers, printed circuit board (PCB) design, microprocessor architecture, storage devices, middleware, cloud servers, and reconfigurable and heterogeneous architectures, are developed. Finally, the book covers the practical application of IoT technology in various sectors, including industry, healthcare, agriculture, urban environments, homes and transportation. The second section provides instructions for developing and implementing educational tasks in IoT, as well as suggestions for addressing technological challenges. Exercises are provided for both microcontrollers and development boards, exercises that we have developed and use in our courses at the universities we are affiliated with. The book is aimed at both students and professionals, providing a comprehensive understanding of IoT and its capabilities.