Desenvolupament de prototipus per a la Internet de les Coses. Curs Online en Directe. Edició 14 i 15 de gener de 2026. Segon dia

• Desenvolupament de prototipus per a la Internet de les Coses. Curs Online en Directe a la pàgina del Centre de Formació i Ocupació del Col·legi d'Enginyers Industrials de Catalunya. Edició 14 i 15 de gener de 2026
• Moodle del curs
• Classe en directe al Zoom
• Material de suport (arxius binaris i codis)

Mostra de funcionament

• Connexió MQTT des de dos navegadors diferents: botonera amb codi Snap! amb MQTT o codi Snap! amb MQTT i personatges
• Exemple implementat en Snap! de control bidireccional emprant MQTT (Seleccioneu Extensions de JavaScript al menú de l'engranatge -a l'esquerra del títol IoT-02_board_segur_EIC). esp32_mqtt_02 al Wokwi (Microprogramari wokwi_esp32_mqtt_02.ino.elf compilat)
• Bessó digital esp32Mqtt_01 controlat mitjançant IoT-02_board_segur_EIC (el mateix del punt anterior). Bessó digital i controlador mitjançant Snap!
• Node-RED de control bidireccional emprant MQTT. L'accés és rentringit per usuari i contrasenya. Després podreu fer servir una instància del Node-RED del vostre usuari amb la vostra contrasenya.
• Afegim membres al grup de Telegram grup_eic_20260115. Ordres de control /ledWon i /ledWoff. També rep notificacions quan es prem el botó I34.
• Pont HTTP a MQTT des d'un navegador:

- Encendre led: https://vps656540.ovh.net:2886/mqtt?payload=1&topic=/94B5553685E0/ledW

- Apagar led: https://vps656540.ovh.net:2886/mqtt?payload=0&topic=/94B5553685E0/ledW

• Pont HTTP a MQTT des d'un terminal (cal tenir curl instal·lat):

- Encendre led:

curl https://vps656540.ovh.net:2886/mqtt?"payload=1&topic=/94B5553685E0/ledW"

- Apagar led:

curl https://vps656540.ovh.net:2886/mqtt?"payload=0&topic=/94B5553685E0/ledW"

• Control amb l'aplicació d'Android MQTT Dash.
• Grafana (m2886 / m2886_) amb dades generades pel Node-RED

Disseny electrònic

• KiCAD - A Cross Platform and Open Source PCB Design Suite
• Fabricació: Edco Disseny, PCBWay, JLCPCB, ...

IoT i els sistemes encastats (embedded systems)

Tipus d'embedded systems: Escala petita (Arduino). Escala mitjana (ESP32). Escala sofisticada (Raspberry Pi)

Microcontroladors d'escala petita

• Una introducció a Arduino

Microcontroladors d'escala mitjana

• Distribució de pins a l'ESP32-VROOM
• Introducció a la placa IoT-02 (Formes de programar la placa IoT-02) (Placa IoT-02 al GitHub)
• IoT-Vertebrae

Escala sofisticada

• Raspberry Pi
• Beagle Board
• HardKernel

Arquitectura superloop setup() - loop(). Introducció bàsica al Llenguatge C

• Blink, l'"Hola món" dels sistemes encastats.
• Exemple de TinkerCAD (e: encén, a: apaga)

Entrades i sortides analògiques i digitals

Entrades analògiques i digitals a 12V i 24V

Esquema per a llegir entrades de 12 i 24 volts convertint-les a nivells de 3,3 volts

Control de dispositius 0-10V. Circuit. Conversió digital-analògica

Esquema per a llegir entrades de -10 a +10 volts convertint-ho a un ventall entre 0 i 3,3 volts

Elements vestibles (Wearables)

Wearables (2026)

Exemples bàsics d'actuadors. Circuits i programació

Carpeta de projectes a Wokwi

Control d'un led (blink), d'un relé i d'un servomotor

Control de 4 leds amb ESP32

Control de quatre leds al Wokwi IoT-02_01_leds.ino al GitHub (wokwi_IoT-02_01_leds.ino.elf)

Control d'un relé

Pàgines 13, 17 i 18

Set / Reset amb un parell de relés sense microcontrolador simulat a Wokwi

Relé al TinkerCad

Circuit d'enclavament al TinkerCad (memòria d'un bit)

Arduino Uno

Control d'un relé a Wokwi emprant Arduino Uno

ESP32

Control d'un relé a Wokwi emprant ESP32

Servomotors

Pàgines 31 a 40

Arduino Uno

Potenciòmetre controlant la posició d'un servo emprant Arduino Uno

Escombrat de posicions d'un servo emprant Arduino Uno

Arduino Mega

Exemple de control de 31 servos

ESP32

• Biblioteca de control de servomotors per a ESP32 a l'IDE d'Arduino
• Simulació a Wokwi d'un servo amb ESP32 tenint permisos per a pujar biblioteques (wokwi_esp32-servo-sweep.ino.elf)
• Simulació a Wokwi d'un servo amb ESP32 sense tenir permisos per a pujar biblioteques

Exemples bàsics de sensòrica. Circuits i programació

Detecció de finals de carrera i de llindars i nivells de lluminositat

Detecció de final de carrera

Control de leds amb botons al Wokwi IoT-02_03_inputs.ino al GitHub (wokwi_IoT-02_03_inputs.ino.elf)

Nivell de lluminositat

Lectura de l'LDR al Wokwi IoT-02_05_ldr.ino al GitHub (wokwi_IoT-02_05_ldr.ino.elf)

Mesura de distàncies, d'inclinacions i acceleracions i d'humitat i temperatura

Mesura de distància per ultrasons

Mesura de distància per ultrasons amb ESP32 al Wokwi (wokwi_mesuraDistancia.ino.elf)

Mesura d'inclinacions i acceleracions

Mesura d'inclinacions i acceleracions. ESP32 + MPU6050 al Wokwi

Mesura d'inclinacions i acceleracions. Arduino Uno + MPU6050 al Wokwi (wokwi_adafruit-mpu6050-example-ArduinoUno.ino.elf)

Visualització gràfica d'inclinacions i acceleracions. Arduino Uno + MPU6050 al Wokwi (wokwi_adafruit-mpu6050-plotter_ArduinoUno.ino.elf)

Mesura d'humitat i temperatura

• Mesura d'humitat i temperatura amb ESP32 al Wokwi
• Mesura de temperatura emprant un termistor de tipus NTC amb ESP32 al Wokwi (wokwi_ntcEsp32.ino.elf)

I2C

• Escaneig d'adreces I2C Codis IoT-02_06_i2cScanner al GitHub
• Lectura de l'LDR a la pantalla OLED al Wokwi Codis IoT-02_07_SSD1306 al GitHub

MQTT

Introducció al protocol MQTT, el protocol més emprat a Internet de les Coses.

• El protocol MQTT(Introducció al protocol MQTT en format pdf), el protocol més emprat a Internet de les Coses.
• Exemple implementat en Snap! de control bidireccional emprant MQTT (Seleccioneu Extensions de JavaScript al menú de l'engranatge -a l'esquerra del títol IoT-02_board_segur_EIC). esp32_mqtt_02 al Wokwi (Microprogramari wokwi_esp32_mqtt_02.ino.elf compilat)
• Bessó digital esp32Mqtt_01 controlat mitjançant IoT-02_board_segur_EIC. Bessó digital i controlador mitjançant Snap!

• Aplicacions de mòbil: MQTT Dash (arxiu .apk de l'MQTT Dash) (Configuració de l'MQTT-Dash) i IoT MQTT Panel

• Microprogramari emprant MQTT a la placa IoT-02

Cloud computing vs Edge Computing

• Difference between Edge Computing and Cloud Computing

Introducció a la visualització de dades amb Grafana. Sensors i actuadors en entorns industrials

Visualització amb Grafana

• Grafana (m2886 / m2886_) amb dades generades pel Node-RED
• Pàgina oficial de Grafana
• Captures de configuració emprant NodeRed, InfluxDB i Grafana

LoRa - Comunicacions LoRaWAN a Internet de les Coses

• Ús de les dades generades pels sensors LoRaWAN i arquitectura del sistema. Rubí 2020
• LoRaWAN

Ciberseguretat

Certificats digitals

• What Is a Digital Certificate? (by fortinet.com)
• A certificate for every connected thing (by digicert.com)

Comunicacions segures amb MQTTS

• Codi per a ESP32 emprant certificat digital per a MQTTS
• Creating and Using Client Certificates with MQTT and Mosquitto

Comunicacions segures amb HTTPS

• Demostració d'ús d'MQTT sobre sòcols web no segurs i pàgina HTTP no segura
• Demostració d'ús d'MQTTS sobre sòcols web segurs i pàgina HTTPS segura

Node-RED

• Assignació de ports per al curs de desenvolupament de prototipus per a la Internet de les Coses del 15 de gener de 2026 (master<port> / master<port>_)
• Introducció a l'ús del Node-RED
• Ús de la base de dades MariaDB des de NodeRED

HTTP

• Pont (bridge) HTTP --> MQTT (Codi del flux Node-RED del pont)

Bots de Telegram (xarxes socials)

• Bot de Telegram

Exercicis

• Emprant el vostre bessó digital fet en Snap!, feu a un altre Snap! un bucle que faci un pampallugueig infinit fent 1 segon encès, 1 segon apagat.
• Mitjançant Snap! feu que a la pantalla aparegui, de manera infinita i amb una cadència de dos segons, el percentatge de llum llegida per la LDR i després la temperatura en graus centígrads.
• Emprant Node-RED, implementeu el vostre flux per a rebre l'estat dels tres botons (de manera asíncrona, quan hi ha un canvi) del vostre bessó digital.

Extres

Noció de xarxa neuronal. TensorFlow

• TensorFlow 2.0 Complete Course - Python Neural Networks for Beginners Tutorial (Videotutorial de 7 hores)

Classificació de gestos, imatges i sons emprant xarxes neuronals

Gestos

• Classificació de gestos emprant la placa IoT-02
• Recol·lector de dades a Wokwi
• Classificador de dades a Wokwi

Imatges

• ESP32-CAM Person Detection Experiment With TensorFlow Lite

Bases de dades en temps real per a Internet de les Cose

InfluxDB