Raspberry Pi und IoT zur Steuerung von Sensoren, Aktoren und Smart-Home-Geräten

Seminarziel

Das Seminar soll Unternehmen dabei unterstützen, die Möglichkeiten und  Vorteile der Integration von Raspberry Pi in das Internet der Dinge  (IoT) zu verstehen und zu nutzen. Das Hauptziel besteht darin, den  Unternehmen zu vermitteln, wie sie IoT-Technologien mithilfe des  Raspberry Pi in ihren Betrieb integrieren können, um ihre  Geschäftsprozesse zu optimieren, die Effizienz zu steigern, innovative  Produkte und Dienstleistungen anzubieten und einen Wettbewerbsvorteil zu  erlangen. Das Seminar soll Unternehmen auch darüber informieren, wie  sie die Sicherheit ihrer IoT-Infrastruktur gewährleisten können, um  potenzielle Risiken zu minimieren.

Inhalt

• Einführung in Raspberry Pi und IoT-Grundlagen
  • Einführung in Raspberry Pi und seine Möglichkeiten im IoT-Bereich.
  • Erklärung der IoT-Konzepte und wie der Raspberry Pi in das IoT-Netzwerk integriert werden kann.
  • Installation des Betriebssystems Raspbian auf dem Raspberry Pi.
  • Grundlegende Konfiguration und Einrichtung des Raspberry Pi.
  • Einrichtung der Netzwerkverbindung (Ethernet/WLAN) für die IoT-Kommunikation.
  • Vorstellung der Python-Programmierung für den Raspberry Pi.
• Sensoren und Datenüberwachung
  • Überblick über verschiedene Arten von Sensoren, die im IoT verwendet werden können (z. B. Temperatur-, Feuchtigkeits-, Bewegungssensoren).
  • Verkabelung und Anschluss der Sensoren an den Raspberry Pi.
  • Programmierung des Raspberry Pi, um Daten von den Sensoren zu erfassen.
  • Speicherung der gesammelten Daten in einer Datenbank auf dem Raspberry Pi.
  • Einführung in MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) als Protokoll für die IoT-Kommunikation.
• Aktoren und Steuerung
  • Vorstellung verschiedener Aktoren für die Steuerung von Smart-Home-Geräten (z. B. LEDs, Motoren, Relais).
  • Verkabelung und Anschluss der Aktoren an den Raspberry Pi.
  • Programmierung des Raspberry Pi, um Aktoren basierend auf empfangenen Befehlen zu steuern.
  • Implementierung von MQTT zur Steuerung der Aktoren über das IoT-Netzwerk.
  • Erstellung einer einfachen Benutzeroberfläche (z. B. Webanwendung) zur Fernsteuerung der Aktoren.
• End-to-End-Projekt und Sicherheit
  • Zusammenführung von Sensoren, Aktoren und der entwickelten Benutzeroberfläche in einem End-to-End-Projekt.
  • Testen und Debuggen des Gesamtsystems.
  • Einführung in IoT-Sicherheitsaspekte und Best Practices (z. B. Authentifizierung, Verschlüsselung).
  • Abschließende Diskussion über potenzielle Erweiterungen und Anwendungsbereiche des entwickelten IoT-Systems.
  • Tipps zum Bereitstellen und Warten des Raspberry Pi im realen IoT-Umfeld.