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TECH INSIGHT INTERNET OF THINGS le. Questo per garantire che i dati di ciascun dispositivo terminale non debbano attendere la lettura del proprio turno. Inoltre, il sotto-componente garantisce anche che il componente del sistema di controllo centrale leg- ga una nuova stringa di dati dal dispositivo finale solo quando il feedback dei dati in entrata precedenti gene- rato dal modello basato sui dati, sia stato inviato con successo al dispositivo finale corrispondente. Ciò per garantire che il segnale di feedback ricevuto da ciascun dispositivo finale sia il feedback generato dai dati che hanno fornito durante l’ultima iterazione. L’interfaccia e la comunicazione di questo componente con gli altri componenti sono ottenute attraverso protocolli gene- rali e open source API e MQTT. In particolare, l’utilizzo dei protocolli MQTT, oltre al Wi-Fi TCP/IP, è adatto per le comunicazioni dei dispositivi terminali in quanto MQTT richiede un solo indirizzo IP per tutti i dispositivi connessi sotto lo stesso gateway. Ciò è interessante per l’implementazione su larga scala di questa architettura in quanto può ospitare una rete più ampia di dispositi- vi. Sfruttando i dispositivi edge come gateway che col- legano più dispositivi terminali, i dispositivi terminali sono in grado di scambiare dati e interagire attraverso il singolo indirizzo IP del gateway edge a cui sono con- nessi. Inoltre, l’assegnazione di argomenti multilivello del protocollo MQTT è adatta per l’implementazione del sistema di denominazione multilivello. L’argomento e la struttura dei messaggi del protocollo MQTT consentono ai dispositivi di ricevere dati solo dalle parti designate in base all’argomento e al livello di abbonamento. Gestore dati esterni: questo sotto-componente è inca- ricato di trasferire i dati dal componente di input dati esterno ai componenti dell’applicazione software per la visualizzazione e l’archiviazione dei dati. Le funzio- ni principali includono l’identificazione di fonti di dati esterne, la creazione di database e la registrazione dei dati dei sensori. Registro ID dispositivo: il registro ID dispositivo è un registro dati che memorizza tutti gli ID dei sensori e i dati originati da fonti esterne che sono stati prece- dentemente elaborati dal sistema. Per supportare ef- ficacemente più applicazioni in un unico sistema IoT, il registro memorizza gli ID dei dispositivi e i dati ori- ginati da fonti esterne in base alle loro applicazioni e tipi di dati. Viene utilizzato dal gestore dell’identi- ficazione del dispositivo per il riferimento incrociato con l’ID del dispositivo in entrata dal componente del dispositivo finale. I dati di questo registro sono me- morizzati all’interno del database del sistema, insie- me a tutti i sensori e dati esterni per un riferimento immediato. Il componente del dispositivo terminale Il componente del dispositivo terminale rappresenta tutto l’hardware di livello più basso ed è costituito da nodi sensore come microcontrollori e microprocessori che si integrano con sensori o attuatori. Vediamo adesso i componenti principali gerarchica- mente sottoposti a questo componente. Generatore di stringhe di dati: il generatore di stringhe di dati è una funzione che aggrega i dati di un singolo sensore in un formato di stringa di dati standardizza- to. I dati del sensore raccolti vengono concatenati in un unico messaggio di stringa per garantire che i dati dallo stesso dispositivo vengano trasferiti ed elaborati esattamente nello stesso momento. Poiché la maggior parte dei microcontrollori funziona con frequenze di- verse e in senso orario, l’operazione di rilevamento dei dati di più di un sensore sotto un nodo del sensore creerà una discrepanza temporale tra diversi sensori, a seconda di quale sensore è programmato per rileva- re o leggere per primo. Sistema di denominazione multilivello: il sistema di de- nominazione multilivello per i dispositivi terminali in questo componente viene utilizzato per la creazio- ne dell’ID del dispositivo terminale. Per supportare l’interoperabilità dei dispositivi, i dispositivi e i dati devono essere ben separati nonostante siano archi- viati ed elaborati nello stesso server. La denomina- zione dei dispositivi terminali inizia con la categoriz- zazione basata sul dominio dell’applicazione seguita dai servizi da essi forniti. L’ID dei dispositivi terminali è progettato per esse- re leggibile per una facile identificazione e modifica. La definizione del livello di ciascuna denominazione delle informazioni è essenziale per l’etichettatura dei dati, specialmente quando il dispositivo del nodo for- nisce più di un tipo di letture del sensore. L’utilizzo dei protocolli MQTT, oltre al Wi-Fi TCP/IP, è adatto per le comunicazioni dei dispositivi terminali in quanto MQTT richiede un solo indirizzo IP per tutti i dispositivi connessi sotto lo stesso gateway ELETTRONICA OGGI 513 - OTTOBRE 2023 29
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