Internet of Things mit Raspberry Pi und der Microsoft Cloud

Windows 10 IoT Core ist das neueste Produkt von Microsoft das auf "Embedded Systemen" mit ARM Technologie läuft. Dieser Kurs lehrt wie man die Peripherie über das Raspberry Pi 3 Board ansprechen;kann um z.B. einen Sensor zu bedienen oder ihn auszulesen. Diese Daten werden dann entsprechend ausgewertet und aufbereitet um diese dann in Azure (Cloud) abzulegen und für Analysen sowie Aktionen weiter zu verwenden. Alle Beispiele sind derzeit in C# zu schreiben.

• Einführung in die Raspberry PI 3 Welt
  Es wird Ihnen aufgezeigt, welche Möglichkeiten sie mit dem Raspberry Pi 3 und dem Windows IoT (Internet of Things) Core haben. Für größere Projekte ist die Anbindung an eine Azure (Cloud) unverzichtbar. Es wird gezeigt, wie die Daten von Sensoren ohne große Infrastruktur zentral ausgewertet und gespeichert werden. Diese Art der Datenverwaltung ist extrem flexibel. Es wird gezeigt, wie man das „Microsoft Azure IoT Starter Kit“ verwendet. Dazu werden verschiedenste Apps entwickelt. Eine App liest Sensordaten ein und legt diese Daten in Azure ab. Eine andere App, auf einem anderen System, liest diese Daten zur Auswertung aus.
• Installation und Inbetriebnahme eines Windows 10 IoT Core
  Der Entwicklungsrechner kann entweder ein Windows 10 oder ein Windows 7/8 PC sein. Je nach Betriebssystem ist eine andere Vorgehensweise notwendig.Sie richten sich einen Entwicklungsrechner entsprechend den Bedürfnissen ein. Sie laden das aktuelle Flash-Image von Windows 10 IoT Core auf ihr System und kopieren das Image auf ein mindestens 8 GB große MicroSD Class 10 Karte und verbinden den Entwicklungsrechner und das Raspberry Pi 3 Bord mit der jeweiligen Peripherie (HDMI Kabel, Monitor und einer Maus, optional), sowie einem Ethernet Kabel für den Netzwerkzugang und booten das System mit der installierten MicroSD. Der erste Bootvorgang dauert etwa 10 Minuten.
• Beschreibung der Raspberry Pi 3 Hardware
  Dabei erfahren sie, wo die Pins der GPIO (General Purpose Input/Output Pins), I2C (Inter-Integrated Circuit), UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) und die SPI (Serial Peripheral Interface) Schnittstellen liegen.
• Beschreibung des Windows 10 IoT Core
  Die Windows 10 IoT Core Version enthält eine eingeschränkte Benutzeroberfläche, in der sie nur die Netzwerkanbindung und die Zeitzonen konfigurieren können. Es gibt kein Start-Menu, keinen Launcher und sie können nur genau eine App mit UI (User Interface) ausführen. Die Steuerung kann über Maus und Tastatur durchgeführt werden. Es können aber mehrere „Headless Apps“ parallel ausgeführen werden.
• Remote-Zugriff auf das Windows 10 IoT Core
  Sie lernen von ihrem PC aus, über die verschiedenen Zugriffsmöglichkeiten, mit dem Raspberry Pi Board zu kommunizieren. Sie nutzen dabei folgende Remote-Werkzeuge: die Remote PowerShell, Secure Shell, FTP, Administratorfreigaben und den integrierten Webbrowser.
• Die verfügbaren Befehle
  Sie lernen mit den zur Verfügung gestellten Funktionen (IoT Startup, net use, SetPassword ping, usw) ihr Target auf die Bedürfnisse anzupassen.
• Die Entwicklungsumgebung
  Als Entwicklungsumgebung kann auch die kostenfreie Edition von Visual Studio 2015 RC verwendet werden und zusätzlich wird dann noch eine IoT Extension und ein SDK (Software Development Kit) installiert. Grundsätzlich können für die Projektentwicklung folgende Entwicklungssprachen verwendet werden, C#, VB.NET und C++. Es werden auch Node.js und Python unterstützt. Wir nutzen derzeit C#. Es wird gezeigt, welche Features in Visual Studio 2015 zu installieren sind. Sie können dann mit den Projektvorlagen universale Apps entwickeln. Sie können diese Apps auch auf folgenden Geräten verwenden: IoT Geräte mit Raspberry PI, mobile Geräte, PC/Desktop, Surface und Xbox. Sie wenden drei Arten der Deployment und Debugging Methoden an: Den Debugger im Visual Studio zu verwenden um die App auf dem RasPi zu testen, die App über die Weboberfläche zu laden oder die App über den Microsoft Store zu veröffentlichen und anzuwenden.
• Raspberry Pi und Cloud (Azure IoT Hub)
  Sie richten sich bei Microsoft ein AZURE Testkonto ein und legen ihre Daten dort, zur weiteren Verarbeitung, ab. Sie wissen, wie die Cloud einzurichten ist und wie das Raspberry Pi 3am Azure IoT Hub zu registrieren ist.
• Übungen
  Es stehen zahlreiche Übungen zur Verfügung, beginnend mit Hello Raspberry Pi 3, Hello LED, GPIO-App, Sensor-App, App2App Kommunikation, usw.

Software- und Hardwarenahe Entwickler mit Grundkenntnisse in C# im .Net Framework

Bereitstellungen für die Kursteilnehmer
Für die Kursteilnehmer werden sowohl ein HW-Kit, das Vilros Raspberry Pi 3 Ultimate Starter Kit o.ä., als auch ein Buch, Raspberry Pi für Windows 10 IoT Core: Der praktische Einstieg für Anwender und Entwickler, zur Verfügung gestellt.