Systemarchitektur und Schnittstellen
Schnittstellen:
- I2C
- WIFI
- MQTT
- NTP
- USB
I2C
I2C ist ein Datenbus, genauer ein Verfahren wie zwischen mehreren Teilnehmern kommuniziert wird. I2C hat nur 2 Leitungen auf denen bis zu 128 Teilnehmer kommunizieren können. Das ganze geschieht über serielle Datenübertragung, also werden über eine Leitung nacheinander Daten gesendet. Wer wann sendet regelt der I2C-Datenbus.
WIFI
Der 802.11 Funk-Standard sorgt in unserem Projekt für eine Internet-Verbindung über die Daten wie Uhrzeit und Konfigurationen abgerufen werden können.
MQTT
MQTT oder ausgeschrieben Message Queuing Telemetry Transport ist ein Nachrichten Protokoll für Netzwerke mit geringer Bandbreite und hoher Latenz. MQTT funktioniert nach dem Publisher-/Subscriber-Prinzip. Das bedeutet, dass Sender und Empfänger keine direkte Verbindung haben. Der Publisher meldet den Subscribern neue Daten an und diese können sie dann “herunterladen”.
NTP
NTP bzw. Network Time Protocol dient zur Synchronisation von Zeitstempeln. Ein NTP Server (auch Zeitserver genannt) liefert seinen Clients synchronisierte Zeitstempel, darin besteht auch seine einzige Aufgabe. Der Zeitstempel wird aus der koordinierten Weltzeit bezogen, welche mithilfe von GPS oder einer Funkuhr abgerufen wird.
USB
USB (Universal Serial Bus) Dient zur Datenübertragung und Stromversorgung. USB basiert auf einer seriellen Architektur, was bedeutet, dass Daten Bit für Bit von einem Gerät auf ein anderes übertragen werden. Dies ermöglicht eine hohe Geschwindigkeit und geringe Fehlerquote. Zudem kann ein Stromkabel eingespart werden, da die Schnittstelle auch der Energieübertragung dient. Es können Daten in beide Richtungen gesendet werden (I/O).