Webináre

Programování elektronických systémů a robotů je obvykle vyučováno na robosetech, výukových stavebnicích apod. Tyto výukové systémy jsou obvykle drahé a bohužel ne vždy umožňují efektivní výuku. Existuje však jiná cesta, která vede k velmi kvalitní výuce v této oblasti. Navíc logicky a přirozeně vede k osvojování si správných návyků pro efektivní programování systémů řízených počítači/mikrokontrolery. Není vůbec podstatné, jaký typ řídících procesorů je používán, zda se programuje v jazyce C, assembleru, Basicu či blokových programovacích vývojových systémech. Nejdůležitější při tom je správná analýza problému, dokonalá znalost systému který se má řídit, správná volba senzorů v závislosti na úkolech systému a v neposlední řadě i možnost zařazení autodiagnostiky a diagnostiky.

robotika

Programovanie je dnes bežnou súčasťou vzdelávacieho procesu v princípe od základných škôl. Našim cieľom je zvýšiť motiváciu študentov a rovnako tak aj učiteľov programovania. A chceme to dosiahnuť tým, že študenti sa budú učiť programovať vytváraním (vlastných) počítačových hier. A prečo si myslíme, že to tak bude fungovať? Pretože to tak fungovalo u nás!

V Code Battle-i budeme hľadať tú najlepšiu, najnamakanejšiu, najjednoduchšiu hernú knižnicu, ktorú budú učitelia používať ako prostriedok na výučbu programovania a študenti na svoje vlastné herné projekty. A to všetko v jazyku Python, pretože si myslíme, že (jediným) programovacím jazykom na stredných školách by mal byť práve Python.

Hlavnými aktérmi bude Gabo, Marek a Mirka - vysokoškolskí študenti, ktorí vám predstavia jednotlivé knižnice. Na dodržiavanie pravidiel celého V Code Battle-u bude dozerať Mirek. A celé to bude namakané.

Vyberať budeme z troch knižníc: Pygame Zero, Wassabi2D a PursuedPyBear.

Web podujatia

Pygame Zero Wasabi2D PursuedPyBear Python

Stavebnica Piper je kombináciou viacerých vecí: hry Minecraft, stavebnice, z ktorej si postavíte celý počítač, softvéru, ktorý je nadstavbou nad hrou Minecraft, elektroniky, s ktorou budete pomáhať svojmu robotovi riešiť zapeklité situácie a fantastického storytelling-u, ktorý vás (alebo možno vašich juniorov) vcucne do príbehu, v ktorom je len na vás, či zachránite svet pred rútiacim sa cheesteroid-om (nie - nie je to preklep - je to obrovský syrový asteroid rútiaci sa na planétu Zem).

Webinárom nás bude sprevádzať tentokrát dvojica: Minecrafťák Oliver a tatko Mirek, ktorí sa s nami podelia o svoje skúsenosti s týmto projektom.

Minecraft Raspberry Pi storytelling

Takmer každý projekt v IoT stojí na troch „pilieroch“: elektronika, softvér a „nejaký obal“. A práve na ten tretí “pilier” - tvorbu obalov pre naše projekty - sa pozrieme počas tohto webinára.

Modelovať budeme v jednoduchom online softvéri Onshape. Výhodou softvéru je jeho voľná licencia pre kategóriu domácich majstrov (maker-ov, teda makačov) a skutočnosť, že nepotrebujeme super výkonný počítač na vykonávanie náročných grafických výpočtov. Väčšina výpočtov prebieha na strane serveru u poskytovateľa služby.

Počas webinára prejdeme procesom registrácie (ale ak sa zaregistrujete už doma, tak ušetríme čas), ukážeme si, ako urobiť regionálne nastavenie a hlavne ako vytvoriť svoj prvý projekt. Prejdeme si základmi práce v prostredí Onshape a naučíme sa niekoľko overených postupov modelovania. Nakoniec si ukážeme, ako svoj 3D model vyexportovať.

3D modelovanie Onshape

Nedávno sme v rámci webinárov predstavovali Raspberry Pi Pico a už v stredu sa zoznámime s druhou verziou populárnej dosky BBC micro:bit. Opäť sa jedná o dosku určenú v prvom rade pre školy, čo so sebou obnáša jednoduchosť používania, dostupnosť rozličných materiálov a hlavne kamarátsku cenu. A nie len o tom, čo všetko sa v novej verzii zmenilo, nám príde porozprávať Zuzka Tkáčová z Gymnázia sv. Edity Steinovej v Košiciach.

Zuzku netreba extra predstavovať, pretože jej tvár pozná vďaka súťaži Učiteľ Slovenska celé Slovensko. V prvom ročníku súťaže v roku 2018 sa totiž rovno stala víťazkou, kde jej k víťazstvu určite pomohli naprogramované BBC micro:bit-y, ktoré aktívne vo svojej výučbe používa. Rovnako tak aktívne pôsobí aj v Aj ty v IT, ale mohli ste ju zažiť aj na Namakanom dni 2018.

microcontrollers blokové programovanie BBC Micro:bit

Mikrokontroléry ESP32, ako aj staršie modely ESP8266 sú vo svete IoT veľmi populárne vzhľadom na svoju cenu a to, čo všetko ponúkajú. Na čipe totiž nájdete WiFi, Bluetooth Low Energy a dostatok SRAM ako aj Flash pamäte na to, aby ste na ňom spustili MicroPython alebo Mongoose OS. Vďaka cene ich nájdete v mnohých chytrých zástrčkách, vypínačoch, ističoch, svetlách napr. od spoločnosti Sonoff.

Cena týchto mikrokontrolérov však umožňuje stavať si vlastné riešenia. O tom, ako sa dajú vecičky postavené na mikrokontroléroch ESP ovládať (a hlavne konfigurovať) pomocou projektu ESPHome a následne integrovať pomocou rozšírenia do Home Assistant-a, sa dozviete počas tohto webinára.

microcontrollers ESP32 ESP8266 Home Assistant ESPHome IoT

Raspberry Pi Foundation uviedlo koncom januára 2021 nový prírastok do rodiny svojich zariadení. Tentokrát to nie je nová verzia minipočítača Raspberry Pi, ako sme u nich zvyknutí, ale mikrokontrolér Raspberry Pi Pico. Už pri uvedení zaujal hneď niekoľkokrát: svojimi vlastnosťami, podporou u svojich partnerov a hlavne cenou $4.

Aké teda Pico je? Oplatí sa za tú cenu? V čom ho môžem programovať? Je to vhodné zariadenie pre IoT? Naozaj už Arduinu odzvonilo? Na všetky tieto otázky sa pokúsim odpovedať počas tohto webinára.

microcontrollers MicroPython Raspberry Pi Pico Arduino ESP32

Na tomto webinári si predstavíme konštrukčný systém Totem pochádzajúci z Litvy. Jedná sa o systém, ktorý kombinuje a rozvíja nielen praktické zručností spojené so stavbou, ale aj programovanie. Bližšie predstavíme produkt Mini Lab hodiaci sa či už na prvé pokusy s elektronikou, ale aj ako vynikajúca pomôcka na vyučovanie. Mini Lab tvorí kompaktný celok, ktorý jednoducho vyberiete z krabice, urobíte to čo potrebujete a zase odložíte späť do krabice.

kit electronics programming

Na tomto webinári budeme pracovať s dátami o počasí a aktuálnej covidovej situácii. Budeme sa ich snažiť pochopiť tým, že si ich nakreslíme a poobzeráme si ich z rôznych strán v jednoduchých interaktívnych dashboardoch. To všetko v jazyku Python pomocou notebookov JupyterLab z pohodlia vášho webového prehliadača.

jupyter python data analytics math

Inteligentné domy nie sú budúcnosť, ale realita ktorú prežívame. Mnoho z nás sa už stretlo s určitou formou inteligencie, ako robotický vysávač, smart žiarovka či dokonca domáci asistent. Väčšina týchto zariadení pracuje a ovláda sa pomocou vlastnej aplikácie a často si zariadenia navzájom nerozumejú. V rámci webináru si ukážeme ako sa robí inteligentný dom na profesionálnej úrovni a ako integrovať ľubovoľnú vec do jednej centrálnej aplikácie a dáta následne využiť pri totálnej automatizácii. Ukážeme si ako riešiť bezpečnosť inteligentných domov a ako ich spraviť na lokálnej úrovni bez nutnosti prístupu na internet. Prednášku bude viesť programátor, ktorý v inteligentnej domácnosti býva a aj napriek neustálemu zlepšovaniu inteligencie sa mu darí držať WAF faktor na prijateľnej úrovni.

homeassistant mqtt python smart home

Peťo “Bobricius” Mišenko ukáže, ako robí svoje projekty. Začne návrhom a papierom, objedná plošák a súčiastky, nanesie pastu, umiestni súčiastky, “zapečie” ich, skontroluje a nakoniec odpovie na všetky otázky.

pájkovanie reflow plošné spoje

Na tomto webinári si ukážeme, ako spraviť moderný vianočný stromček v duchu DIY, teda - urob si sám. Náš vianočný stromček bude vybavený svetlami NeoPixel a všetky efekty napísané v jazyku MicroPython bude ovládať mikrokontrolér ESP32. A aby to nebolo málo, vyrobíme k tomu namakanú webovú stránku, z ktorej si budete môcť jednotlivé efekty vyberať. To všetko so živým vysielaním a diaľkovou komunikáciou pomocou protokolu MQTT.

micropython webové stránky mqtt esp32

O prototypovaní sa hovorí, že je experimentálnym procesom a v Smart City je už všetko vymyslené a hotové, stačí nainštalovať. Tvorba prototypov vo väčších projektoch sa preto môže javiť ako zaznávaný postup, ale aj v projektoch Smart City, aj keď môžu byť rozsiahle, často veľa vecí je este neštandardných alebo je potrebné urobiť niektoré časti na mieru. Keďže zjavne nie je možné vyhnúť sa vývoju na mieru, a tým pádom prototypovaniu, pokúsim sa na tomto webinári predstaviť úvod do Smart City a Prototyping a vzhľadom na situáciu, kedy nie je ľahké získať a zdieľať HW so študentmi, vyskúšame 2 simulátory a naprogramujeme si v Pythone niekoľko jednoduchých prototypov s rôznym stupňom vernosti.

python fastapi webové stránky rest api

Hovorí sa, že Python je univerzálny programovací jazyk, v ktorom sa dá naprogramovať (skoro) všetko. A áno - aj webové stránky. Otázkou už len je, ktorý rámec na tvorbu dynamických webových stránok je ten pravý. Flask? Django? Bottle? CherryPy? Tornado? Alebo nejaký iný? V tomto webinári sa pozrieme na ten nejaký iný - na vychádzajúcu hviezdu na poli webových rámcov v jazyku Python s názvom FastAPI. Týmto webinárom ukončíme krátke zoznámenie sa s týmto rámcom. Vytvoríme jednoduché REST API, pomocou ktorého bude môcť chytrý teplomer publikovať svoje údaje o aktuálnej teplote.

python fastapi webové stránky rest api

Hovorí sa, že Python je univerzálny programovací jazyk, v ktorom sa dá naprogramovať (skoro) všetko. A áno - aj webové stránky. Otázkou už len je, ktorý rámec na tvorbu dynamických webových stránok je ten pravý. Flask? Django? Bottle? CherryPy? Tornado? Alebo nejaký iný? V tomto webinári sa pozrieme na ten nejaký iný - na vychádzajúcu hviezdu na poli webových rámcov v jazyku Python s názvom FastAPI. V tomto webinári voľne nadviažeme na predchádzajúci webinár budeme pokračovať vo vývoji jednoduchého dashboard-u pre zobrazovanie údajov z teplomera.

python fastapi webové stránky

Hovorí sa, že Python je univerzálny programovací jazyk, v ktorom sa dá naprogramovať (skoro) všetko. A áno - aj webové stránky. Otázkou už len je, ktorý rámec na tvorbu dynamických webových stránok je ten pravý. Flask? Django? Bottle? CherryPy? Tornado? Alebo nejaký iný? V tomto webinári sa pozrieme na ten nejaký iný - na vychádzajúcu hviezdu na poli webových rámcov v jazyku Python s názvom FastAPI. Ukážeme si základy práce a hlavne to, čo ho odlišuje od mnohých ostatných webových rámcov.

python fastapi webové stránky

Testovanie softvéru môžme zadefinovať ako aktivitu zameranú na overenie, či skutočné výsledky/výstupy našho programu = “správanie kódu” sa zhodujú s očakávanými výsledkami a výstupmi, čo nám pomôže zabezpečiť to, aby náš program = “kód” neobsahoval chyby.

V tomto webinári sa pokúsim vysvetliť úvod do problematiky základov Testovania kódu tak, aby to nebolo len obyčajné ručné klikanie alebo prezretie si a odovzdávka.

Samozrejme pri väčších projektoch tento postup už zlyháva, ak by sme napr. pracovali na pravidelne vyvíjanej appke alebo systéme, ktorý sa zakaždým rozširuje. Nové funkcie môžu pokaziť tie staré, prípadne môžu zmeniť chovanie zdanlivo nesúvisiacich častí vašej appky či systému. Nie je nič frustrujúcejšie ako byť chytený do bludného kruhu kódenia nových vlastností a údržby starých a ich fixovania, keď sa zdanlivo náhodne pokazia.

testing TDD MicroPython

Skratka IoT je definovaná ako Internet vecí. Dnes si vytvoríme opäť dashboard, pomocou ktorého budeme vizualizovať údaje o počasí z jednoduchých domácich meteostaníc. Tentokrát bude ale dashboard-om mapa sveta, do ktorej vložíme značky (markery) s informáciami o počasí v danej lokalite. A to všetko v prostredí nástroja Node-RED.

node-red iot

Testovanie softvéru môžme zadefinovať ako aktivitu zameranú na overenie, či skutočné výsledky/výstupy našho programu = “správanie kódu” sa zhodujú s očakávanými výsledkami a výstupmi, čo nám pomôže zabezpečiť to, aby náš program = “kód” neobsahoval chyby.

V tomto webinári sa pokúsim vysvetliť úvod do problematiky základov Testovania kódu tak, aby to nebolo len obyčajné ručné klikanie alebo prezretie si a odovzdávka.

Samozrejme pri väčších projektoch tento postup už zlyháva, ak by sme napr. pracovali na pravidelne vyvíjanej appke alebo systéme, ktorý sa zakaždým rozširuje. Nové funkcie môžu pokaziť tie staré, prípadne môžu zmeniť chovanie zdanlivo nesúvisiacich častí vašej appky či systému. Nie je nič frustrujúcejšie ako byť chytený do bludného kruhu kódenia nových vlastností a údržby starých a ich fixovania, keď sa zdanlivo náhodne pokazia.

testing TDD MicroPython

Webinár sa bude zoberať prácou s 3D tlačiarňou Creality ENDER 3. Základné otázky webináru: Je možné tlačiarňou za 200€ tlačiť kvalitne? Je takáto tlačiareň vhodná do školy?

Budeme sa venovať odstráneniu niektorých chýb tlače, ktoré sa vyskytujú aj u iných 3D tlačiarní. Lacným a účinným vylepšeniam tlačiarne, ktoré nás takmer nič nebudú stáť. Odporúčaným nástrojom a postupom pri tlači.

3D

Nástroj Node-RED nie je parádny len na okamžité spracovávanie údajovi, ale je možné ho využiť aj na komunikáciu s SQL a NoSQL databázovými servermi. Týmto spôsobom môže fungovať v rozličných scenároch, ako napr. ukladanie údajov prijímaných zo senzorov cez MQTT protokol, logovanie alebo priamo vizualizovanie uložených údajov.

V tomto webinári vám ukážem, aké uzly máme k dispozícii na komunikáciu s SQL a NoSQL databázami, ktoré typy databáz sú vhodné pre oblasť IoT a ak nám zvýši čas, tak sa pozrieme na prístup k nim aj z prostredia jazyka Python/MicroPython.

Arduino programming

Arduino je otvorená platforma, ktorá sa s veľkým úspechom používa vo výučbovom procese. Najčastejšie sa používa vo výučbe základov elektroniky alebo v súčasnosti populárneho IoT, ale nezriedka sa dá stretnúť aj s využitím Arduina vo výučbe základov programovania a algoritmizácie. A keď nie priamo vo výučbe, tak sa dá s týmto prístupom stretnúť napríklad v niektorých knihách alebo v seriáloch v IT časopisoch.

V tomto webinári vám ukážem, čo všetko svojimi rozhodnutiami ovlplyvnili autori Arduina a vďaka čomu sme ako študenti získali niektoré zlé návyky.

Arduino programming

Tentokrát si ukážeme, ako nástroj Node-RED využiť na vytvorenie jednoduchej webovej aplikácie, z ktorej budeme vedieť získavať údaje dvojakým spôsobom. Najprv vytvoríme jednoduchú webovú stránku, na ktorej zobrazíme údaje z našich senzorov. A potom vytvoríme jednoduché REST API, z ktorého bude možné získať potrebné informácie v strojovo čitateľnej podobe. Týmto spôsobom dokážeme veľmi rýchlo prototypovať zaujímavé riešenia, pričom sa nemusíme starať o inštaláciu žiadnych mocných nástrojov, ako webový server s podporou jazyka na tvorbu webových aplikácií. Vystačíme si len s niekoľkými uzlami. Ako klienta budeme používať prehliadač, ale rovnako si ukážeme, ako k dátam pristupovať z prostredia našich mikrokontrolérov v jazyku (Micro)Python.

IoT microcontroller node-red dashboard REST API

Prostredie IoT je charakteristické zberom obrovského množstva údajov, ktoré následne treba niekde ukladať, vizualizovať a analyzovať. V tomto webinári sa pozrieme na vizualizáciu údajov pomocou nástroja Node-RED, ktoré k nám budú v reálnom čase prichádzať ako správy cez protokol MQTT. Uvidíte, ako rýchlo a jednoducho dokážete z údajov svojich senzorov zostaviť sexi dashboard. Tento webinár budeme robiť pre veľký záujem znova. Ak ste teda ešte nikdy s nástrojom Node-RED nerobili, je toto ideálna príležitosť začať. Niečo nové si v ňom však určite nájdu aj skúsení používatelia.

iot microcontroller node-red dashboard

Modrá obrazovka smrti je reakcia OS Windows na stav, z ktorého sa nedokáže zotaviť. Do takéhoto stavu sa však môže dostať aj mikrokontrolér a v závislosti od toho, čo ovláda, môžu byť následky… nuž… možno až katastrofálne. Na tomto webinári si teda niečo o tom, ako takémuto stavu predísť, povieme. A okrem toho sa naučíme pozerať na naše veci (things) ako na stavové stroje, čomu prispôsobíme aj samotný kód. A (na neposlušných poslucháčov) vypustíme strážneho psa.

iot microcontroller watchdog state machine state diagram micropython esp32

Prívlastok inteligentný v termíne inteligentná domácnosť, asi nie je náhodný. Vyjadruje schopnosť domácnosti reagovať autonómne na udalosti, ktoré môžu v domácnosti vzniknúť, ako napr. zavolať požiarnikov, keď zistí, že horí. Spôsoby notifikácie sú však rozličné. My v tomto webinári naučíme naše veci (things) tweetovať.

iot twitter http microcontroller node-red