¡Desafío Mundial de Fabricantes: Asistente de IoT de IA Débil y Dispositivos IoT MKR1000 / Uno!

Tabla de contenidos

1. Introducción
2. Desarrollo de dispositivos para el desafío Hackster Arduino Microsoft World Make
   1. Descripción del proyecto
   2. Dispositivo principal
   3. Otros dos dispositivos
   4. Comunicación con la aplicación universal de Windows
3. Descripción del dispositivo principal
   1. Sensor de temperatura
   2. Sensor de proximidad y switch de puerta magnético
   3. Funciones en el mundo real
4. Dispositivos adicionales
   1. Escáner NFC
   2. Escáner de huellas dactilares
   3. Autenticación alternativa
5. Aplicación universal de Windows
   1. Integración de inteligencia artificial débil
   2. Formas de autenticación
   3. Demostración de autenticación NFC
   4. Cambio del umbral de temperatura
   5. Detección de apertura de puerta
6. Reconocimiento de voz
7. Conclusiones
8. Recursos

Desarrollo de dispositivos para el desafío Hackster Arduino Microsoft World Make

El proyecto para este desafío consiste en el desarrollo de tres dispositivos junto con una aplicación universal de Windows que permite la comunicación con dichos dispositivos. El dispositivo principal está construido en la placa de desarrollo Arduino Maker 1000 y cuenta con un sensor de temperatura, un sensor de proximidad y un interruptor de puerta magnético. Su función principal es detectar la presencia de personas cerca de una puerta, verificar si la puerta está abierta o cerrada, y monitorear la temperatura del entorno. Todos estos datos son enviados al Azure IoT Hub y el dispositivo actúa como servidor para que la aplicación universal de Windows pueda conectarse, leer los datos de los sensores y actualizar los umbrales de temperatura y proximidad.

Además del dispositivo principal, se han desarrollado otros dos dispositivos utilizando la placa Arduino Uno. Estos dispositivos son un escáner NFC y un escáner de huellas dactilares. Ambos dispositivos se comunican directamente con la aplicación universal de Windows a través de la conexión serial y proporcionan una forma alternativa de autenticación. En lugar de utilizar contraseñas, los usuarios pueden escanear un chip NFC o su huella dactilar para acceder a la aplicación.

Descripción del dispositivo principal

El dispositivo principal, construido utilizando la placa Arduino Maker 1000, cuenta con tres componentes principales: un sensor de temperatura, un sensor de proximidad y un interruptor de puerta magnético.

El sensor de temperatura permite medir la temperatura del entorno donde se encuentra el dispositivo. Esto es especialmente útil si el dispositivo se coloca al lado de una puerta, ya que se puede monitorear la temperatura del exterior o del interior de una habitación.

El sensor de proximidad utiliza tecnología de detección de objetos para detectar cuando una persona se acerca a la puerta donde se encuentra el dispositivo. Esto puede ser utilizado para fines de seguridad, ya que se puede enviar una notificación si alguien se acerca demasiado a la puerta o si se detecta movimiento sospechoso.

El interruptor de puerta magnético se utiliza para verificar si la puerta está abierta o cerrada. Cuando la puerta se abre o se cierra, el interruptor magnético detecta el cambio y envía esa información al dispositivo. Esto también puede ser útil para fines de seguridad o para monitorear la apertura y cierre de la puerta.

En el mundo real, este dispositivo se colocaría al lado de una puerta y se conectaría a un Azure IoT Hub. Los datos de los sensores serían enviados al hub para su procesamiento y almacenamiento. La aplicación universal de Windows puede conectarse al dispositivo, leer los datos de los sensores y mostrarlos en tiempo real. Además, se pueden establecer umbrales para el sensor de temperatura y el sensor de proximidad, de modo que si se superan esos umbrales se pueda enviar una notificación o tomar otra acción.

Pros:

• Capacidad de detección de temperatura y proximidad en tiempo real.
• Posibilidad de monitorear la apertura y cierre de una puerta.
• Integración con la aplicación universal de Windows para visualizar y controlar los datos de los sensores.

Contras:

• Requiere una conexión a un Azure IoT Hub para su funcionamiento.
• El dispositivo principal utiliza una placa de desarrollo Arduino particular (Maker 1000), lo que limita las opciones de hardware.

Dispositivos adicionales

Además del dispositivo principal, se han desarrollado otros dos dispositivos que se conectan a la aplicación universal de Windows a través de la conexión serial.

El primero de estos dispositivos es un escáner NFC. Utilizando tecnología de comunicación de campo cercano (NFC), este dispositivo permite a los usuarios autenticarse en la aplicación escaneando un chip NFC. Esto elimina la necesidad de recordar contraseñas y brinda una forma fácil y conveniente de acceder a la aplicación.

El segundo dispositivo es un escáner de huellas dactilares. Utilizando tecnología biométrica, este dispositivo permite a los usuarios utilizar su huella dactilar como forma de autenticación. Al igual que el escáner NFC, esto proporciona una forma segura y conveniente de acceder a la aplicación sin la necesidad de contraseñas.

Ambos dispositivos se integran perfectamente con la aplicación universal de Windows y brindan una forma alternativa de autenticación que puede ser más segura y conveniente para los usuarios.

Pros:

• Soluciones de autenticación alternativas que eliminan la necesidad de contraseñas.
• Mayor seguridad a través del escaneo de chips NFC y huellas dactilares.

Contras:

• Requiere hardware adicional en forma de escáner NFC y escáner de huellas dactilares.
• Puede ser más costoso de implementar en comparación con el uso de contraseñas o autenticación tradicional.

Aplicación universal de Windows

La aplicación universal de Windows se conecta a los dispositivos desarrollados utilizando Bluetooth o conexión serial, según el tipo de dispositivo. Esta aplicación permite visualizar los datos de los sensores en tiempo real, cambiar los umbrales de temperatura y proximidad, y autenticarse utilizando diferentes métodos, como el escaneo NFC o el escaneo de huellas dactilares.

Uno de los aspectos destacados de esta aplicación es la integración de inteligencia artificial débil, que está impulsada por Simul, un lenguaje sintético de inteligencia artificial similar a Mille. Esto permite que la aplicación comprenda y responda a los comandos y preguntas de los usuarios de manera más natural.

La aplicación ofrece tres formas de autenticación: mediante una contraseña, escaneo NFC o escaneo de huellas dactilares. Esto brinda a los usuarios opciones adicionales y mayor seguridad al acceder a la aplicación.

A través de la aplicación, los usuarios pueden realizar diversas acciones, como cambiar los umbrales de temperatura y proximidad, recargar los datos de los sensores y realizar otras tareas mediante comandos de voz.

En resumen, la aplicación universal de Windows desarrollada para este proyecto ofrece una forma intuitiva y segura de interactuar con los dispositivos y permite controlar diversos aspectos de los mismos mediante la integración de inteligencia artificial débil.

Reconocimiento de voz

La aplicación universal de Windows también incluye reconocimiento de voz como otra forma de interactuar con los dispositivos y la aplicación en sí. Esto permite a los usuarios realizar acciones y comandos simplemente hablando en lugar de escribir o hacer clic en la interfaz de la aplicación.

El reconocimiento de voz está integrado con la inteligencia artificial débil y permite realizar una amplia variedad de acciones, como cambiar los umbrales de temperatura, recargar los datos de los sensores y realizar otras tareas sin necesidad de utilizar el teclado o la interfaz gráfica de la aplicación.

En futuras versiones de la aplicación, el reconocimiento de voz podría ampliarse para ofrecer aún más funcionalidades y permitir una interacción más natural y fluida entre los usuarios y los dispositivos.

Conclusiones

En este proyecto para el desafío Hackster Arduino Microsoft World Make, se han desarrollado tres dispositivos y una aplicación universal de Windows que permiten la comunicación y el control de los dispositivos. El dispositivo principal, construido en la placa Arduino Maker 1000, cuenta con sensores de temperatura y proximidad, así como un interruptor de puerta magnético. Los otros dos dispositivos son un escáner NFC y un escáner de huellas dactilares, que ofrecen una forma alternativa de autenticación.

La aplicación universal de Windows se conecta a los dispositivos, permite visualizar los datos de los sensores en tiempo real, cambiar los umbrales de temperatura y proximidad, y ofrece opciones de autenticación mediante contraseña, escaneo NFC y escaneo de huellas dactilares. Además, la integración de inteligencia artificial débil y el reconocimiento de voz proporcionan una forma más natural de interactuar con los dispositivos y la aplicación.

En resumen, este proyecto demuestra cómo la combinación de hardware, software y tecnologías de vanguardia puede dar lugar a soluciones innovadoras en el ámbito de la IoT y la seguridad. Los dispositivos y la aplicación desarrollados permiten monitorear y controlar diferentes aspectos relacionados con la seguridad y el acceso, brindando a los usuarios opciones adicionales y mayor tranquilidad.

Recursos

• Proyecto en Hackster
• Código fuente en GitHub

Preguntas frecuentes

Q: ¿Cuáles son las ventajas de utilizar sensores de temperatura y proximidad en el dispositivo principal? A: Los sensores de temperatura y proximidad permiten monitorear el entorno y detectar la presencia de personas cerca de una puerta. Esto puede ser útil para fines de seguridad y automatización del hogar.

Q: ¿Es necesario tener una conexión a un Azure IoT Hub para utilizar el dispositivo principal? A: Sí, el dispositivo principal se conecta a un Azure IoT Hub para enviar los datos de los sensores y permitir que la aplicación universal de Windows los visualice y controle.

Q: ¿La aplicación universal de Windows solo se puede controlar mediante comandos de voz? A: No, la aplicación también se puede controlar mediante la interfaz gráfica tradicional, utilizando el teclado y el mouse. El reconocimiento de voz es una opción adicional para los usuarios que prefieren una interfaz más natural.

Q: ¿Es posible agregar más dispositivos al sistema desarrollado en este proyecto? A: Sí, el sistema puede ser escalado para incluir más dispositivos, como cámaras de seguridad, sensores adicionales o actuadores para controlar otros aspectos del entorno.

Q: ¿Qué garantiza la autenticación mediante escaneo NFC y huellas dactilares? A: La autenticación mediante escaneo NFC y huellas dactilares ofrece una mayor seguridad en comparación con las contraseñas tradicionales, ya que son características biométricas únicas para cada individuo. Esto reduce el riesgo de que alguien acceda a la aplicación utilizando información de autenticación robada o adivinada.

Q: ¿Dónde puedo encontrar más información sobre el proyecto y acceder al código fuente? A: Puedes encontrar más información sobre el proyecto y acceder al código fuente en mi página de proyecto en Hackster y en mi repositorio en GitHub. Los enlaces están disponibles en los recursos al final de este artículo.