Überblick über die wichtigsten Protokolle und Elemente zum Aufbau von IoT-Systemen mit Cloud-Anbindung, einschließlich der gängigsten IoT-Anwendungsprotokolle, die Geräte mit der Cloud verbinden - MQTT, CoAP, WebSockets. Dann untersuchen wir, was Cloud-Systeme bieten müssen, um das IoT-Design zu unterstützen, Elemente wie Over-the-Air-Updates, digitale Zwillinge und serverlose Prozesse. Abschließend gehen wir auf eine der umfassendsten Cloud-Umgebungen, AWS, ein und betrachten speziell, wie sie einen Rahmen für mit dem IoT verbundene Geräte und Systeme bietet. Außerdem bieten wir die erste Cloud-verbundene IoT-Codierübung für den Kurs.

Dieses Modul befasst sich mit den Verbindungen zwischen Geräten und den Protokollen, die diese Verbindungen auf verschiedenen Ebenen ermöglichen. Wir beginnen auf der Platinebene der Geräte und betrachten dann die Low-Level-Kommunikation mit Protokollen wie I2C, SPI und UART. Anschließend befassen wir uns mit Protokollen für persönliche, lokale und Weitverkehrsnetzwerke, sowohl kabelgebunden als auch drahtlos: Ethernet, USB, WiFi, Zigbee, usw. Schließlich befassen wir uns speziell mit Langstreckenprotokollen für Geräte, die mehr als zehn Jahre lang mit Batterien betrieben werden können - zellulare Protokolle wie LTE-M und NB-IoT und nicht zellulare Protokolle wie LoRaWAN und SIGFOX. Wir werden auch ein zweites Programm erstellen, um die erste Programmierübung zu erweitern und andere Cloud-Dienste und APIs zu untersuchen.

Hier besprechen wir die letzten Elemente, die wir in unsere Toolsets für die Entwicklung von IoT-Systemen mit Cloud-Anbindung aufnehmen werden. Wir werden uns alternative Cloud-Plattformen zu AWS ansehen, sowohl kommerzielle als auch Open Source. Wir befassen uns mit Fragen der Cybersicherheit für IoT-Geräte und -Systeme und mit Möglichkeiten, unsere Systeme zu testen, zu härten und für die Öffentlichkeit vorzubereiten. Und wir betrachten einige zugrunde liegende Softwaretechnologien, die die Struktur eines IoT-Systems ermöglichen: Message Queuing, APIs und Microservices. Zum Abschluss werden wir unsere und die Programmierübungen der anderen Teilnehmer begutachten und uns (optional) auf die Abschlussprüfung vorbereiten.