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1.- Introducción al Internet de las Cosas

1.1 Introducción

• Conceptos de Internet de las Cosas (presentación en PDF y PowerPoint).
• Tendencias en Internet de las Cosas (presentación en PDF y PowerPoint).

1.2 Redes de Comunicación

• Tecnologías para construir el Internet de las Cosas (acetatos en PDF y PowerPoint).

1.3 Dispositivos

• Historia del Arduino (presentación en PDF y PowerPoint).
• Arquitectura del Arduino (presentación en PDF y PowerPoint).
• Historia del Raspberry Pi (presentación en PDF y PowerPoint).

1.4 Lenguajes de Programación

• Herramientas de desarrollo para el Arduino (presentación en PDF y PowerPoint).
• Programación del Arduino (presentación en PDF y PowerPoint).
• Herramientas de desarrollo del Raspberry Pi (presentación en PDF y PowerPoint).

1.5 Laboratorio

• Material Internet de las Cosas (acetatos en PDF y PowerPoint).

1.6 Proyectos

• Proyectos de IoT en el ITM (presentación en PDF y PowerPoint).
• Proyectos de IoT en el ITM - Cluster con Legos y Raspberrys (presentación en PDF y PowerPoint).

1.7 Esquema general de un sistema IoT

• Componentes de un Sistema de IoT (presentación en PDF y PowerPoint).

Raspberry Pi - Instalación:

• Arquitectura del Raspberry Pi 4 (presentación en PDF y PowerPoint).
• Instalación del Raspberry Pi 4 - 2022 (presentación en PDF y PowerPoint).

Raspberry Pi - Administración Remota:

• Instalación de SSH en Raspberry Pi (manual en HTML).
• Administración remota de un Raspberry Pi con VNC (manual en HTML).

1. Instalar la Raspberry Pi y conectarla a Internet.

1. Administrar la Raspberry Pi de manera remota en Modo Texto.

1. Administrar la Raspberry Pi de manera remota en Modo Gráfico.

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2.- Adquisición de Datos

Python

• Historia de Python (presentación en PDF y PowerPoint).
• Herramientas para programar en Python (presentación en PDF y PowerPoint).
• Extensiones para Python en VSC (presentación en PDF y PowerPoint).
• Introducción a la programación con Python (presentación en PDF y PowerPoint).

2.3 Sincronización de Tiempo

• Sincronización de tiempo en Python (presentación en PDF y PowerPoint).
• Lista de los servidores de Tiempo NIST Internet Time Servers.

Parte Práctica:

• Imprime la fecha actual de la computadora (codigo python, python_imprimir_fecha.py).
• Calcula el tiempo de duración de un proceso (codigo python, python_tiempo_calcular.py).
• Obtiene la hora de un servidor NTP que está en internet (codigo python, python_obtener_hora_ntp.py).
• Ajusta el tiempo del reloj interno de la computadora (código python, python_ajustar_tiempo.py).

2.2 Sensores

• Kit de Sensores (presentación en PDF y PowerPoint).
• Medición de temperatura con Raspberry Pi (presentación en PDF y PowerPoint).
• Instalación de la biblioteca "adafruit-circuitpython-dht 4.0.4": https://pypi.org/project/adafruit-circuitpython-dht/.
• Installing the CircuitPython-DHT Library: https://learn.adafruit.com/dht-humidity-sensing-on-raspberry-pi-with-gdocs-logging/python-setup.

Material de Apoyo

• Ley de Ohm: https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm.
• Códigos de color de las resistencias: https://es.wikipedia.org/wiki/Codificaci%C3%B3n_de_colores#Resistencias,_condensadores_e_inductores.
• Cálculo de color de las resistencias en línea: https://www.inventable.eu/paginas/ResCalculatorSp/ResCalculatorSp.html.

Kits de Sensores

• "Kit de 37 sensores compatibles con Arduino", BricoGeek (archivo PDF).
• "Arduino 37 Sensor Kit First acquaintance", Samuel Kosolapov (archivo PDF).
• "KIT-SEN-ACT", Kit de sensores y actuadores compatibles con Arduino, AG Electrónica (archivo PDF).
• "37 - in - 1 Sensor Kit for Arduino", Tyson Poynick (archivo PDF).
• "The 37 Sensor Kit Tutorial", RobotLinking (archivo PDF).
• "Da Vinci kit - Starter Kit for Raspberry Pi", SunFounder (archivo PDF).
• "SunFounder Ulimate Raphael Kit for Raspberry Pi", SunFounder (archivo PDF).

2.3 Geolocalización

• Geolocalización con GPS (presentación en PDF y PowerPoint).

Material de Apoyo:

• Módulo GPS para compra en Amazon Ublox NEO-6M
• Manejo del Canvas en HTML 5 (presentación en PDF y PowerPoint).
• Dibujando en el Canvas del HTML 5 (presentación en PDF y PowerPoint).
• Lee coordenadas geográficas de una tabla y dibuja un mapa en el canvas (codigo PHP, php_mi_mapa.zip).
• Ejemplo para dibujar el mapa del edificio “I” del ITM (archivo XLS, ejercicio_004_dibujar_mapa_itm.xls).

1. Sincronizar el tiempo de la Raspberry Pi con un servidor de tiempo en Internet.

1. Leer los datos de un sensor de temperatura en tiempo real e imprimirlos en pantalla.

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3.- Almacenamiento Local y Remoto

3.1 Estructura de datos

• Instalación de un sistema LAMPP en Raspberry Pi (Linux+Apache+MySQL+PHP) (manual en HTML).
• PARTE PRÁCTICA: Hacer lo siguiente:
  1. Crear la base de datos (imagen JPG).
  2. Esquema básico a bloques de un sistema de IoT (codigo python, python_iot_esquema_basico.py).

3.2 Autenticación

• Firmas Digitales con Python (presentación en PDF y PowerPoint).

3.3 Almacenamiento Local

• Conexión a MySQL con Python (presentación en PDF y PowerPoint).

MySQL (ejemplos)

• Conectarse a MySQL e imprimir el contenido de una tabla (código python, python_mysql_tiendita_catalogo.py).
• Conectarse a MySQL e insertar un registro en una tabla (código python, python_mysql_tiendita_catalogo_insertar.py).
• Conectarse a MySQL y elimina un registro en una tabla (código python, python_mysql_tiendita_catalogo_eliminar.py).
• Conectarse a MySQL y modifica el precio en una tabla (código python, python_mysql_tiendita_catalogo_modificar_precio.py).

MySQL

• Cifrado en MySQL (manual en HTML).
• Comandos básicos en MySQL (manual en HTML).
• Manejo de usuarios en MySQL (manual en HTML).
• Insertar un registro en una base local y una remota (manual en HTML).

3.4 Envío de Información

3.5 Almacenamiento en la Nube

Servidores Web

• Instalación de Apache-PHP-MySQL (XAMPP en Linux) (manual en HTML).
• Instalación de Apache-PHP-MySQL (XAMPP en Mac) (manual en HTML).
• Instalación de Apache-PHP-MySQL (Appserv en Windows) (manual en HTML).

1. Almacenar en una base de datos de MySQL dentro del Raspberry Pi el valor obtenido del sensor de temperatura en tiempo real cada 10 segundos, incluyendo: id, firma, latitud, longitud, fecha, hora, UTC, variable y valor (ver la imagen JPG).

1. Enviar los datos almacenados localmente a la nube (utilizando su propia laptop como servidor en la nube)

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4.- Monitoreo y Control

PARTE PRÁCTICA: Hacer lo siguiente:

1. Almacenamiento remoto (imagen JPG).
2. Generación de un certificado digital usando MD5 (codigo python, python_seguridad_certificado_md5.py).
3. Conectarse a MySQL e imprimir el contenido de una tabla (código python, python_mysql_tiendita_catalogo.py).
4. Envía un formulario por HTTP a un servidor (codigo python, python_seguridad_formulario_enviar.py).
5. Envío de información entre 2 páginas en PHP en formato JSON con generacion de certificado (codigo PHP, php_transferencia_json.zip).
6. Lee una firma, lee datos de los sensores, genera certificado y lo envia a un servidor usando HTTP (codigo python, python_seguridad_certificado_enviar.py).
7. Lee datos del cliente, genera certificado y lo envia al servidor (incluye Cliente en Python y Servidor en PHP) (código Python+PHP, python_seguridad_certificado_enviar.zip).

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5.- Aplicaciones Avanzadas

5.1 Sensores avanzados
     RFID, LIDAR
5.2 Procesamiento del Lenguaje Natural

• Reconocimiento de Voz (presentación en PDF y PowerPoint).

     Conversión de voz a texto

• Graba voz del micrófono y lo convierte a texto usando Google (código python, python_voz_microfono_texto_continuo.py).

     Chatbots

• Hacer un chatbot que respondan preguntas específicas sobre una pizzería (codigo python, python_nlp_chatbot_03_pizzeria.py).
• Compara 2 textos para ver su parecido usando la similitud coseno (codigo python, python_nlp_similaridad_de_textos_coseno.py).

     Conversión de texto a voz

• Convierte texto a sonido y lo reproduce por la bocina de la computadora (código python, python_voz_texto_a_voz.py).

5.3 Procesamiento de Imágenes
     TensorFlow, PyTorch, Yolo
Teoría:

• Reconocimiento de Objetos (presentación en PDF y PowerPoint).
• Cámaras IP (presentación en PDF y PowerPoint).
• Detección de características de una cámara https://es.webcamtests.com/
• Camera Connection Database https://www.ispyconnect.com/sources.aspx
• Using a standard USB webcam https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/os.html#using-a-usb-webcam
• fswebcam Debian Manpages https://manpages.debian.org/jessie/fswebcam/fswebcam.1.en.html
• Working with USB webcams on your Raspberry Pi https://raspberrypi-guide.github.io/electronics/using-usb-webcams
• Yolo V5 (official site) https://github.com/ultralytics/yolov5

Práctica:

• Detecta movimiento a través de una Webcam (codigo python, python_webcam_deteccion_movimiento.py).
• Graba una imagen de la Webcam cuando se presiona "barra" y se sale con "ESC" (codigo python, python_webcam_captura_pantalla.py).

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