20TD02U_ForAlle_Blooms_Side_47_IT_infrastruktur - itnett/FTD02N GitHub Wiki
For å implementere en fullstendig programmeringsbasert tilnærming til IoT og maskinvare ved bruk av ITD-lab, i tråd med Blooms taksonomi, er det viktig å strukturere læringen i trinn som dekker alle aspekter av kunnskapsoppnåelse, ferdighetsutvikling, og generell kompetanse. Nedenfor er en detaljert tilnærming som dekker alle fasetter av emnene, med programmeringseksempler og verktøy som hjelper studentene til å oppnå læringsutbytte.
-
Programmatisk Implementering:
-
Azure IoT Hub Setup:
- Bruk Azure CLI for å opprette en IoT Hub i Azure.
- Eksempelkommando: Se skriptet her
-
Simuleringsverktøy:
- Bruk Python til å simulere IoT-enheter som sender data til Azure IoT Hub.
- Python-kode for å simulere en temperatur- og fuktighetssensor: Se skriptet her
-
-
Protokoller og Standarder:
-
MQTT Basics:
- Bruk MQTT-protokollen for å koble enhetene til en MQTT-broker og sende data.
- Python-kode for MQTT: Se skriptet her
-
MQTT Basics:
-
Programmatisk Implementering:
-
Mikrokontrollere og Sensordata:
- Bruk Arduino for å samle inn data fra en temperatursensor og sende det til en server via Wi-Fi (ESP8266-modul).
- Arduino-kode for temperaturmåling:
#include <ESP8266WiFi.h> #include <DHT.h> #define DHTPIN 2 #define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); const char* ssid = "YourSSID"; const char* password = "YourPassword"; void setup() { Serial.begin(115200); WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); } dht.begin(); } void loop() { float h = dht.readHumidity(); float t = dht.readTemperature(); Serial.println("Temperature: " + String(t) + "C"); delay(2000); }
-
Smarthus-applikasjon:
- Bruk Node-RED for å lage en enkel Smarthus-applikasjon som kontrollerer lys og temperatur basert på sensordata.
- Node-RED flyt for å kontrollere en LED basert på temperatur:
[{"id":"n1","type":"mqtt in","z":"n1","name":"","topic":"sensor/temperature","qos":"2","broker":"mqtt_broker","x":100,"y":100,"wires":[["n2"]]}, {"id":"n2","type":"function","z":"n1","name":"Temp Control","func":"if (msg.payload > 25) {\n msg.payload = \"Turn On LED\";\n} else {\n msg.payload = \"Turn Off LED\";\n}\nreturn msg;","outputs":1,"noerr":0,"x":300,"y":100,"wires":[["n3"]]}, {"id":"n3","type":"mqtt out","z":"n1","name":"","topic":"device/led","qos":"","retain":"","broker":"mqtt_broker","x":500,"y":100,"wires":[]}]
-
-
Programmatisk Implementering:
-
Feilsøking av Nettverksprotokoller:
- Bruk Wireshark for å overvåke og analysere trafikk mellom IoT-enheter og servere.
- Python for feilsøking med
scapy
: Se skriptet her
-
IoT Sikkerhet:
- Implementer TLS for å sikre kommunikasjon mellom IoT-enheter og servere.
- Eksempel på Python-kode for sikker MQTT-kommunikasjon: Se skriptet her
-
-
Programmatisk Implementering:
-
Sikkerhetsanalyse av IoT-nettverk:
- Analyser og visualiser data fra en nettverksscan ved hjelp av Python og matplotlib.
- Python-kode for å analysere nettverkssikkerhet: Se skriptet her
-
Evaluering av Sensorens Nøyaktighet:
- Sammenlign data fra flere sensorer for å vurdere nøyaktigheten.
- Python-kode for å sammenligne sensoravlesninger: Se skriptet her
-
-
Programmatisk Implementering:
-
Utvikling av et Fullt Smarthus-system:
- Kombiner sensorer, aktuatorer, og kontroller for å lage et fullt funksjonelt Smarthus-system med automatiserte kontroller basert på brukerpreferanser og sensorinput.
- Node-RED flyt for å kontrollere flere enheter i Smarthus:
[{"id":"n1","type":"mqtt in","z":"n1","name":"","topic":"home/+/status","qos":"2","broker":"mqtt_broker","x":100,"y":100,"wires":[["n2"]]}, {"id":"n2","type":"switch","z":"n1","name":"","property":"topic","propertyType":"msg","rules":[{"t":"eq","v":"home/livingroom/status","vt":"str"}, {"t":"eq","v":"home/kitchen/status","vt":"str"}],"checkall":"true","repair":false,"outputs":2,"x":250,"y":100,"wires":[["n3"],["n4"]]}, {"id":"n3","type":"function","z":"n1","name":"Living Room Control","func":"if (msg.payload === 'ON') {\n // Turn on lights\n}","outputs":1,"noerr":0,"x":400,"y":100,"wires":[["n5"]]}, {"id":"n4","type":"function","z":"n1","name":"Kitchen Control","func":"if (msg.payload === 'ON') {\n // Turn on appliances\n}","outputs":1,"noerr":0,"x":400,"y":150,"wires":[["n6"]]}]
-
Sikkerhetsdesign for IoT-enheter:
- Implementer et sikkerhetslag for IoT-enheter som inkluderer kryptering, tilgangskontroll, og overvåking.
- Eksempel på Python-kode for å sikre en IoT-enhet med tilgangskont
-
roll: Se skriptet her
-
Programmatisk Implementering:
-
Evaluering av IoT-arkitektur:
- Bruk Python og Jupyter Notebook til å evaluere en IoT-arkitektur basert på kriterier som sikkerhet, skalerbarhet, og pålitelighet.
- Python-kode for å evaluere skalerbarhet: Se skriptet her
-
Feilsøking av Maskinvare i ITD-lab:
- Bruk administrasjonsverktøy og skripting (f.eks., PowerShell) for å feilsøke maskinvareproblemer og evaluere løsninger.
- PowerShell-script for feilsøking av nettverksadapter:
Get-NetAdapter -Name "Ethernet" | Select-Object -Property Name, Status, LinkSpeed
-
Gjennom denne helhetlige tilnærmingen, som dekker alle fasetter av IoT og maskinvare ved bruk av ITD-lab, får studentene en dypere forståelse av både teori og praktisk anvendelse. Ved å bruke Blooms taksonomi som en veiledning for læring, kan de utvikle en robust kompetanse innen IoT, maskinvare, og sikkerhet, og være godt forberedt til å delta i faglige diskusjoner, utføre tekniske vurderinger, og feilsøke komplekse systemer.
Denne veiledningen er optimalisert for utviklere, studenter, og IT-fagfolk som ønsker en praktisk, programmatisert tilnærming til læring og implementering av IoT og maskinvare gjennom bruk av moderne verktøy og programmeringsteknikker.