Post on 12-Feb-2017
OPERADORES A NIVEL DE BITS EN
APLICACIONES WEB Y SU
UTILIZACIÓN EN LA DOMÓTICA CON
RASPBERRY PI
Bitwise operators in Web applications and its use for
home automation applications with Raspberry Pi
Autores:
MsC. Henry Raúl González Brito, MsC.Dainys Gainza Reyes
Universidad de las Ciencias Informáticas
email: henryraul@uci.cu
Domótica
Agrupan un conjunto de tecnologías en la creación de
sistemas para automatizar las operaciones de recintos
cerrados como oficinas, viviendas o un auto.
• Gestión energética
• Seguridad
• Accesibilidad
• Confort
• Gestión de diferentes parámetros de funcionamientos de manera
remota, tanto desde el interior como desde el exterior
Internet de las Cosas
• La interconexión a través de internet de dispositivos como
electrodomésticos, maquinarias, sensores.
• Producción de Datos y su aplicación inteligente por los
dispositivos.
• Interrelaciones:
• Dispositivo – Dispositivo
• Persona – Dispositivo
• Dispositivo - Persona
Internet de las Cosas
Nevera realizando compras a través de
internet, sugiriendo platos a preparar y
chateando con el dueño a través de LINE.
Autos que se controlan a través de
Internet e informan de sus parámetros de
funcionamiento.
Red de sensores en un bosque, avisando
por Twitter a los guardabosques si hay un
incendio.
Características importantes
• Hardware (Bajo Costo, Consumo de Energía
Discreto, Inteligente, Dimensiones reducidas)
• Datos (Producción continua de datos, Big Data, uso
de estos)
• Velocidad de respuesta (Percepción del usuario)
• Interfaz de Usuario(Simple y Directa)
Raspberry Pi
• Computador de bajo Costo Creado para estimular el
aprendizaje de la programación desde edades tempranas
en el Reino Unido.
• CPU 700 MHz, RAM 512 MB, no trae Almacenamiento
Interno ni Fuente de Alimentación.
• O.S Linux Raspbian(Debian), RISC OS 5, Arch Linux
ARM, Pidora, entre otros.
Puertos
USB
(MOUSE Y
TECLADO)
Salida VGA
(Monitor TV)
Puerto SD Card Almacenamiento (SD 8 GB)
Puerto de
Alimentación 5V
Micro USB
Puerto de
Red RJ-45
GPIO
GPIO (General Purpose Input/Output)
Configurados para ser de entrada o de salida.
Pueden activarse o desactivarse.
Leer valores de entrada y salida.
Capa de Presentación
Javascript/AJAX
Capa de Lógica de Negocio
PHP 5.4
RPi.GPIO
• Actúan sobre los bits individuales de la representación
binaria de un número entero sin signo.
• Operaciones soportadas directamente por el CPU por lo
que son operaciones muy rápidas.
Posición
Operadores a nivel de bits
Operaciones bit a bit
Operaciones de Desplazamiento
Operaciones de Rotación
7 6 5 4 3 2 1 0
0 0 0 1 0 0 0 0
Valor
Aplicaciones en la Domótica
• Compresión de datos.
• Incremento en la velocidad de las operaciones.
• Codificación más simple.
7 6 5 4 3 2 1 0
0 0 0 1 0 0 0 0
Encendido/Apagado Abierto/cerrado 0-31 ºC
Operadores a nivel de bits en los
Lenguajes de Programación
Lenguaje de Programación AND OR NOT XOR
Python & | ~ ^
JavaScript & | ~ ^
PHP & | ~ ^
Aplicación del operador AND
Comprobar el
estado de un bit.
7 6 5 4 3 2 1 0
0 0 0 1 0 0 0 0
Bit de Interés
0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0Apagado de bits.
Extracción de bit.
Aplicación del operador XOR
Invertir selectivamente
los bits de un número
entero
7 6 5 4 3 2 1 0
0 0 0 1 0 0 0 0
Bit de Interés
0 0 0 0 0 1 0 0
Ejemplo XOR
00000110 (6)
XOR 00000010 (2)
---------------------
00000100 (4)
Lámpara L en la Posición 1:
Máscara de la Lámpara L:
00000100
00000010 (2)
00000100 (4)
XOR 00000010 (2)
----------------------
00000110 (6)
A
B C
Cambio de estado con XOR
1.<input id="LAMP1" type=image src="ON.ico“ onclick="set_state(2)">
CAPA DE PRESENTACIÓN
CAPA DE LÓGICA DE NEGOCIO
3.$datumToWrite = $statusDatum ^ $datum;
2.xmlhttp.open ("GET","actualizador.php?st="+st);
Lámpara Máscara
L0 00000001
L1 00000010
L3 00000100
Actualización de estado con AND
5. stateNumberLEDTmp = stateDatum & 2;
if (stateNumberLEDTmp==0){
document.getElementById("LAMP1").src="OFF.ICO";
}else{
document.getElementById("LAMP1").src="ON.ICO";
}
4. GPIO.output(4, ((statusdatum&2)>0))
CAPA DE LÓGICA DE NEGOCIO
CAPA DE PRESENTACIÓN
Conclusiones
• Incremento en las aplicaciones de domótica y para la
Internet de las Cosas.
• La utilización de los operadores a nivel de bit en
aplicaciones Web de domótica puede contribuir a
disminuir código, simplificar las operaciones, disminuir el
volumen de datos y aumentar la velocidad de respuesta
en aplicaciones de domótica.
OPERADORES A NIVEL DE BITS EN
APLICACIONES WEB Y SU
UTILIZACIÓN EN LA DOMÓTICA CON
RASPBERRY PI
Bitwise operators in Web applications and its use for
home automation applications with Raspberry Pi
Autores:
MsC. Henry Raúl González Brito, MsC.Dainys Gainza Reyes
Universidad de las Ciencias Informáticas
email: henryraul@uci.cu