IoT: simulare Alexa per comandare elettrodomestici

Il Cisco Packet Tracer permette di simulare applicazioni IoT davvero particolari. Oltre ad usare basette come il Raspberry che programmiamo, possiamo simulare di usare un dispositivo come Google Alexa o Amazon Echo con l’Home Gateway messo a disposizione dal simulatore. Vediamo come configurarlo con alcuni dispositivi smart wireless e come farli interagire con una semplice simulazione di applicazione grafica via app dello smartphone.

Cominciamo col creare l’infrastruttura. Andiamo in [Network Devices->Wireless Devices->Home Gateway]. Questo è il nostro simil-Alexa a cui collegheremo i vari dispositivi di casa. Al nostro gateway possiamo collegare una svariate selezione di dispositivi smart. Molti sono simili a quelli visti anche nelle simulazioni IoT col Raspberry ma è bene non utilizzarli pescandoli dalla sezione [Components->Actuators o Sensors] ma dalla sezione [End Devices->Home o Smart City o Industrial o Power Grid]. In questo secondo set i dispositivi che possiamo scegliere sono già preconfigurati smart e possiedono delle API specifiche per essere integrati col Default Gateway e pilotati attraverso l’app simulata dello smartphone. I componenti nella sezione Components nascono come componenti quindi non hanno interfaccia di rete wireless, anche se può essere configurata, e non hanno un set di codice pronto per interagire col default gateway rendendoci la vita un filo più complicata per i nostri scopi. Scegliamo per il nostro esempio un Motion Detector e una Appliance (una macchinetta del caffè per capirci) come in figura. Nella sezione End Divices troviamo anche uno smartphone Smart Device. Disponiamoli sul nostro piano di lavoro. Nel giro di pochi secondi dovrebbero gia collegarsi con una specie di segnale segmentato. Andiamo però nello specifico a capire come si configurano.

Come si vede dalla figura, abbiamo rinominato ogni dispositivo con un indirizzo IP che ora andiamo a configurare. Cominciamo dal Default Gateway che abbiamo simpaticamente rinominato Alexa. Doppio click su Alexa e andiamo nella sezione LAN dove inseriamo l’indirizzo IP 192.168.1.1 con la subnet mask 255.255.255.0 Spostiamoci ora nella sezione Wireless. Qui andiamo ad impostare le configurazioni della nostra rete casalinga. Nel nostro esempio abbiamo scelto come SSID della rete la frase IOT, abbiamo diminuito la copertura del WiFi a 150 m per sicurezza e siamo andati ad impostare un sistema di autenticazione, disabilitato per default. Abbiamo scelto il WPA2-PSK che è robusto e semplice da configurare con una semplice password, in questo caso “pippo123”. Se non c’è la voce wireless0 sul nostro dispositivo, è perché probabilmente è preconfigurato con una scheda di rete ethernet. In questo caso dobbiamo cliccare sul bottone Advanced in basso a destra nella descrizione del nostro dispositivo, andare sul tab I/O Config e selezionare alla prima Network Adapter la voce PT-IOT-NM-1W con la voce Smart Device in basso. Nel voce Config->Settings->IoT Server
assicurarsi che sia selezionata la voce Home Gateway.

Passiamo ora agli altri singoli dispositivi dove impostiamo tutto nella sezione Wireless0 con un indirizzo IP 192.168.1.20 e maschera 255.255.255.0 e le credenziali per l’autenticazione Wireless con SSID e protocollo WPA-PSK. Assicuratevi che le Port Status siano sempre On. Analogamente configuriamo il sensore di movimento con IP 192.168.1.10 e lo smartphone con IP 192.168.1.30

 

Se tutto è andato a buon fine, dovrebbero ricomparire i segmenti che simulano la connessione tra gli apparecchi. Possiamo procedere a programmare il nostro Alexa!

Per farlo dobbiamo collegarci ad Alexa. La procedura non è diversa da quella che adotteremmo per collegarci al modem di casa: apriremmo un browser sul nostro pc e digiteremmo l’indirizzo IP del modem. Qui possiamo fare similmente: accediamo con doppio click allo smartphone e andiamo nel tab Desktop. Apriamo il Web Browser e digitiamo nella barra l’P di Alexa. Per semplicità, possiamo invece usare l’app IoT Monitor che ottimizza la fase di login dell’utente al nostro Alexa. Digitiamo l’IP 192.168.1.1 come indirizzo e lasciamo la user e password di default “admin”

Premendo login ci porterà in una schermata dove appariranno tutti i componenti smart supportati dal nostro Alexa, come nella schermata sotto. La cosa simpatica è che già da qui, con la nostra finta app, possiamo controllare i dispositivi cliccando sui bottoni rossi per accenderli. Provate a farlo sulla macchinetta del caffè ad esempio cliccando ALT+tasto sinistro del mouse (ALT+MAIUSC+Tasto sinistro mouse su Linux) o sul sensore di movimento. Cambieranno le immagini dei rispettivi dispositivi con delle iconcine rosse e in automatico sulla interfaccia del nostro smartphone.

Spostiamoci ora sul link in blu Conditions. Qui possiamo programmare i nostri dispositivi per interagire tra di loro. Ad esempio, chi non vorrebbe che la mattina appena ci alziamo, passando magari davanti al sensore di movimento del corridoio non si accenda in automatico la macchinetta del caffè? Clicchiamo su Add e scegliamo un nome per la nostra Regola/Rule, ad esempio “mattina”. A questo punto possiamo selezionare l’IP o il nome del dispositivo che vogliamo, ad es. 192.168.1.10 dove se lo troviamo on -> true nella finestrella Condition, allora nella parte bassa Action selezioniamo l’IP 192.168.1.20 della macchinetta del caffè e la impostiamo su on->true. Possiamo ripetere analoga condizione/azione per spegnare in automatico la caffettiera quando il sensore di movimento si disattiva dopo i 5 secondi standard. Troveremo una riga simile a quella nella figura sotto. Non ci resta che provare passando il mouse con Alt premuto davanti al sensore e vedere come la macchinetta si accende e spegne!

Ultima modifica 13 Gennaio 2022