Prenos podatkov iz energijskega ˇstevca v mreˇzo IPFS

UNIVERZA V LJUBLJANI Fakulteta za strojniˇstvo

Prenos podatkov iz energijskega ˇ stevca v mreˇ zo IPFS

Zakljuˇ cna naloga Univerzitetnega ˇstudijskega programa I. stopnje Strojniˇstvo - Razvojno raziskovalni program

Klemen Laznik

UNIVERZA V LJUBLJANI Fakulteta za strojniˇstvo

Prenos podatkov iz energijskega ˇ stevca v mreˇ zo IPFS

Zakljuˇ cna naloga Univerzitetnega ˇstudijskega programa I. stopnje Strojniˇstvo - Razvojno raziskovalni program

Klemen Laznik

Mentor: prof. dr. Janez Diaci, univ. dipl. inˇ z.

VLOGA ZA PREVZEM TEME ZAKLJUCNE NALOGE

Univerzitetni studijski program I. stopnje STROJNISTVO - Razvojno raziskovalni program

St. zakljucne naloge (izpolni Studentski referat): UN I/1517 Datum prejema vloge v SR: 3.8.2021

Podatki o studentu:

lme in priimek:

\(LEHEtJ LA "ilv 11"

2._3_1_t-....;;...0_1_i_C, ___ _

Datum, kraj rojstva:

Podatki o zakljucni nalogi:

Naslov zakljucne naloge (slovenski):

PfZct00s pot>A7t:,0v , i c:tJEt�I u>laGA

Naslov zakljucne naloge (angleski):

Dtrt7'� TflAJJ5f"el<. f ^y2-.o;-\

Mentor na FS:

roof,

· D\

Somentor na FS: ______ _

Veljavnost naslova teme je 6 mesecev od oddaje Vloge za prevzem.

•

V

Podpis studenta: �

I

_ d --+-�-"a

_&-\.-_c ____ _

Zahvala

Najprej gredo zahvale mentorju, prof. dr. Janezu Diaciju, za predano podporo skozi celoten proces izdelave naloge.

Prav tako se zahvaljujem asistentu dr. Marku Cornu, za podane napotke in predajo opreme za eksperiment.

Navsezadnje se zahvaljujem ˇse dekletu in druˇzini, ki so me vztrajno podpirali tekom pisanja naloge.

Izvleˇ cek

UDK 621.317.785:004.773(043.2) Tek. ˇstev.: UN I/1517

Prenos podatkov iz energijskega ˇ stevca v mreˇ zo IPFS

Klemen Laznik

Kljuˇcne besede: energijski ˇstevec

komunikacijski protokoli decentralizirana mreˇza varnostno vozliˇsˇce streˇzniki

Diplomsko delo predstavlja in opisuje razvojni proces ekosistema shranjevanja meritev v decentralizirano mreˇzo. Osrednja naprava je energijski ˇstevec proizvajalca Iskra.

Vsebina zajema prikaz povezave med merilno napravo in spletno aplikacijo, ki meritve shranjuje v mreˇzo IPFS. Aplikacija je razvita z okoljem Node.js, v katerem je zajeta konstrukcija streˇznika in uporabniˇskega vmesnika. Konfiguracija vozliˇsˇca, ki sodeluje v decentralizirani mreˇzi, omogoˇci ogled meritev v spletnem brskalniku. V ekosistem je dodano ˇse varnostno vozliˇsˇce, ki predstavlja dodatno mero zanesljivosti shranjenih datotek.

Abstract

UDC 621.317.785:004.773(043.2) No.: UN I/1517

Data transfer from energy meter to a IPFS network

Klemen Laznik

Key words: energy meter

communication protocol decentralized web backup node server

Presented thesis describes the development of an ecosystem involving storing data to the decentralized web. The core device is an energy meter, produced by Iskra. Content describes the connection between the measuring device and a web application, that stores data to the IPFS. Environment for application development is Node.js, which includes the server construction and user interface. Node configuration, contributing to the decentralized web, enables access to measurement analytics through a web browser.

Backup node is added to the ecosystem, to ensure the reliability of the stored files.

vi

Kazalo

Kazalo slik . . . ix

Seznam uporabljenih simbolov . . . x

Seznam uporabljenih okrajˇsav . . . xi

1 Uvod . . . 1

1.1 Ozadje problema . . . 1

1.2 Cilji naloge . . . 1

1.3 Struktura naloge . . . 2

2 Teoretiˇcne osnove in pregled literature . . . 3

2.1 Energijski ˇstevci . . . 3

2.1.1 Komunikacijski standard in protokol . . . 4

2.2 Programska oprema . . . 5

2.3 Shranjevanje podatkov v zunanje baze . . . 6

2.3.1 Varnost in integriteta . . . 6

2.3.2 Decentralizirana mreˇza . . . 7

2.4 Arhitektura sodobnih streˇznikov . . . 8

3 Metodologija raziskave . . . 10

3.1 Zasnova . . . 10

3.2 Strojna oprema . . . 11

3.2.1 Napajanje ˇstevca . . . 11

3.2.2 Breme . . . 13

3.2.3 Napeljava komunikacijskega protokola . . . 14

3.3 Programska oprema . . . 15

3.3.1 Oblaˇcno shranjevanje in decentralizirana mreˇza . . . 15

3.3.2 Varnostno vozliˇsˇce . . . 15

3.3.3 Zajem podatkov energijskega ˇstevca . . . 18

4 Rezultati in diskusija . . . 23

4.1 Testiranje merilnega sistema . . . 23

4.2 Programska oprema proizvajalca Iskra . . . 24

4.3 Hitrost IPFS in IPNS . . . 24

4.4 Varnostno vozliˇsˇce . . . 25

4.5 Streˇznik . . . 25

4.6 SSH protokol . . . 26

5 Zakljuˇcki . . . 27

Literatura . . . 28

viii

Kazalo slik

Slika 2.1: Izvedbi ˇstevca WM3M4 levo, in WM3M4C desno [2]. . . 3

Slika 2.2: Posnetka zaslona MiQen Settings Studio aplikacije [5]. . . 5

Slika 2.3: Shematiˇcna primerjava centralizirane in decentralizirane mreˇze. . . 6

Slika 2.4: Arhitektura projekta v okolju Node.js. . . 8

Slika 3.1: Zasnova merilnega ekosistema . . . 10

Slika 3.2: Shema merilne strojne opreme . . . 11

Slika 3.3: Napajanje ˇstevca . . . 12

Slika 3.4: Napajanje bremena . . . 13

Slika 3.5: Napeljava komunikacijskega protokola . . . 14

Slika 3.6: Varnostno vozliˇsˇce . . . 16

Slika 3.7: RAID 1 zrcaljenje [10]. . . 18

Slika 3.8: Postopek shranjevanja datoteke . . . 19

Slika 3.9: Algoritem shranjevanja meritev v IPFS . . . 20

Slika 3.10: Raspberry Pi 4 [11]. . . 21

Slika 4.1: Meritve v aplikaciji MiQen Setting Studio . . . 23

Slika 4.2: Prikaz podatkov v spletnem brskalniku . . . 26

Seznam uporabljenih simbolov

Oznaka Enota Pomen

U V elektriˇcna napetost

I A elektriˇcni tok

d km dolˇzina

P W moˇc

E kWh energija - kilovatne ure

/ Mbps hitrost prenosa podatkov - megabiti na sekundo

/ TB velikost pomnilnika - terabajt

Indeksi

I vhod (ang. Input) O izhod (ang. Output)

x

Seznam uporabljenih okrajˇ sav

Okrajˇsava Pomen

IPFS medplanetarni podatkovni sistem (ang. InterPlanetary File System) IPNS medplanetarni imenski sistem (ang. InterPlanetary Name System) LCD zaslon s tekoˇcimi kristali (ang. liquid crystal display)

MID standard kvalitete merilne opreme (ang. Measuring Instruments Di- rective)

TCP/IP internetni sklad protokolov (ang. Transmission Control Proto- col/Internet Protocol)

USB univerzalno serijsko vodilo (ang. universal serial bus) CSV vrednosti, loˇcene z vejico (ang. comma separated values) HTML oznaˇcevalni jezik (ang. Hyper Text Markup Language)

HTTP metoda za prenos informacij na spletu (ang. Hypertext Transfer Pro- tocol)

CID vsebinsko poimenovanje (ang. content identifier)

SATA vmesnik raˇcunalniˇskega vodila (ang. serial advanced technology atta- chment)

NAS podatkovna baza v spletu (ang. Network-attached storage)

PCIe visoko zmogljivo serijsko vodilo (ang. peripheral component intercon- nect express)

GPIO nezasedeni digitalni signalni zatiˇc (ang. general-purpose in- put/output)

HDD trdi disk (ang. hard disk drive)

HDMI avdio/video vmesnik (ang. High-Definition Multimedia Interface) SD spominska kartica (ang. Secure Digital)

eMMC multimedijska kartica (ang. embedded Multi-Media Card)

SSH protokol za upravljanje raˇcunalnika na daljavo (ang. Secure Shell) CLI vmesnik izvajalnega okolja (ang. command-line interface)

RAID standard povezovanja dveh ali veˇc trdih diskov (ang. Redundant array of independent disks)

ISO mednarodna organizacija za standardizacijo (ang. International Or- ganization for Standardization)

LED svetleˇca dioda (ang. Light Emitting Diode) COM komunikacijski vhod (ang. communications port) IP internetni protokol (ang. internet protocol)

URL enoliˇcni krajevnik vira (ang. Uniform Resource Locator)

API aplikacijski programski vmesnik (ang. Application Programming In- terface)

JS programski jezik JavaScript

1 Uvod

1.1 Ozadje problema

Elektriˇcna energija je eden najveˇcjih razlogov za eksponenten razvoj tehnologije, ki ga poznamo danes. Problematika leˇzi v tem, da to ni naravni vir energije, temveˇc ga je potrebno pridobiti z razliˇcnimi procesi. Veˇcina porabnikov ne proizvaja lastne elek- triˇcne energije, vendar se posluˇzuje plaˇcevanja ponudnikom storitve. Poraba elektrike moˇcno vpliva na ekonomiko podjetja in onesnaˇzevanje okolja.

Za analizo porabe elektriˇcne energije, se tako kot za ponudnike storitve kot tudi za lastne potrebe uporablja energijske ˇstevce, ki beleˇzijo porabo tokokroga, v katerega je nameˇsˇcen. Sprva so bili mehanski, sedaj pa so digitalni in zmoˇzni komuniciranja v internetni mreˇzi.

Meritve se hranijo znotraj datotek, ki jih je potrebno hraniti v podatkovni bazi. Veli- kost in kvantiteta teh podatkov je sorazmerna s ˇstevilom ˇstevcev in razseˇznostjo ˇstevila iskanih parametrov. Ker je tako visoka, je potrebno najti kar se da varen in zanesljiv naˇcin hranjenja v bazah zunanjih ponudnikov.

1.2 Cilji naloge

Cilj naloge je razviti ekosistem, ki omogoˇca prenos podatkov iz energijskega ˇstevca v decentralizirano mreˇzo IPFS. Potrebno bo razviti merilno okolje in izbrati breme za dokaz eksperimentalnega dela. V skladu z navodili proizvajalca ˇstevca moramo uporabiti ustrezno programsko opremo za prenos podatkov do izbranega operacijskega sistema. Omogoˇciti moramo shranjevanje datotek na kar se da varno mesto, in na naˇcin, ki je ˇcasovno najbolj ugoden. Infrastruktura streˇznika mora vsebovati uporabniˇski vmesnik, preko katerega lahko analiziramo izmerjene podatke. Zagotoviti je potrebno dodatno varnostno postajo, katere arhitektura je odvisna od zahtev shranjevalnega okolja.

V praksi predvidevamo intuitivno namestitev vseh komponent, saj sledimo navodilom proizvajalca. Kljuˇcnega pomena bo razumevanje programske opreme, za omogoˇcanje avtonomnega beleˇzenja meritev iz ˇstevca. Tehnologija, uporabljena v streˇzniku in varnostni enoti, je odprto kodna, kar pomeni da ni samo ene prave poti za dokazovanje 1

Uvod koncepta. Ker se projekt stalno razvija, obstaja moˇznost, da ugotovljene metode ob branju te naloge, relativno na ˇcas nastanka, niso veˇc aktualne.

1.3 Struktura naloge

V uvodu je predstavljeno ozadje problema, katerega reˇsitev je deloma nakazana v ci- lju naloge. Poglavje 2 povzame glavne teoretiˇcne koncepte, potrebne za razumevanje praktiˇcnega dela, ki pa je dokumentiran v poglavju 3. Metodologija raziskave tako zajema celoten proces izbire tehnologije in prikaz implementacije, ki je opremljena s slikovnim gradivom za laˇzje razumevanje. Teoretiˇcne osnove bralca seznanijo s pov- zetki sploˇsnega znanja, potrebnega za sledenje izvedbe meritev. Opremljena je z viri literature, iz katerih je navedeno le bistvo za razumevanje. Sledi poglavje 4, kjer so predstavljeni rezultati in diskusija. V tem delu naloge se osredotoˇcamo na ugotovitve meritev in evaluacijo ustreznosti zasnove. Sledi ˇse zadnje poglavje, kjer so predstavljeni zakljuˇcki, komentarji hipotez in predlogi za nadgraditev naloge.

2 Teoretiˇ cne osnove in pregled lite- rature

2.1 Energijski ˇ stevci

Elektriˇcno moˇc ponavadi merimo s pomoˇcjo vatmetra, ki relativno na ˇcasovno skalo beleˇzi kilovatne ure. V primeru dvournega obratovanja ˇstevca v petsto vatnem toko- krogu, bo torej meritev prikazovala eno kilovatno uro oziroma tisoˇc vatnih ur. Ker se moˇc porabe ˇcasovno spreminja, je za natanˇcen izraˇcun kilovatnih ur potrebna akumu- lacija vrednosti iz vatmetra v realnem ˇcasu.

S strani ponudnika ponekod po svetu ˇse vedno obstaja del dneva, v katerem je cena elektrike oziroma enota kilovatne ure cenejˇsa. Dobavitelji elektriˇcne energije tako do- dajajo energijske ˇstevce v gospodinjstva in industrijo, za obraˇcun storitve na doloˇceno ˇcasovno dobo. Cena tako sloni na natanˇcnosti energijskih ˇstevcev. Vatmeter za mer- jenje oziroma izraˇcun potrebuje aktiven tok in napetost. To je evidentno iz enaˇcb elektrotehnike, kjer je definirana elektriˇcna moˇc in kako jo merimo [1].

Iskra je svetovno znano slovensko podjetje, ki med drugimi elektrotehniˇcnimi napra- vami razvijajo energijske ˇstevce. Skozi ˇcas so ti napredovali iz analognega v digitalnega, na kar nakazujejo LCD zasloni, ki prikazujejo veˇc kot le podatek o preteˇcenih kilovatnih urah.

Slika 2.1: Izvedbi ˇstevca WM3M4 levo, in WM3M4C desno [2].

3

Teoretiˇcne osnove in pregled literature Diagram 2.1 prikazuje dva sorodna ˇstevca iste serije, razlikuje pa jih le digitalni podpis.

Verzija C omogoˇca kriptiranje podatkov med prenosom v internetno omreˇzje. Vizualno opazimo veˇc prikljuˇckov; na vsaki strani ˇstiri za napajanje ter peti, ki omogoˇca potek komunikacijskega protokola. Opazimo tudi omenjen LCD zaslon za prikaz merjenih parametrov. Proizvajalec navaja zmoˇznost napajanja tri in enofazno. ˇStevca ustrezata certifikatu MID, poveˇcanemu razponu temperaturnega obmoˇcja obratovanja in dvo- smerni komunikaciji RS-485 2.1.1. Veˇc specifikacij in konkretne vrednosti so navedene na uradni spletni strani produkta [2], ki vsebuje dokumentacijo, v katerem najdemo navodila za namestitev.

Kot omenjeno, na vsaki strani najdemo ˇstiri prikljuˇcke, katere definirajo tri faze in eno nevtralno. Vodnik, strokovno imenovan nula, naj bo vedno prikljuˇcen, ˇstevilo faz pa naj bo liho. ˇStevec omogoˇca trifazno in enofazno napajanje. Ne glede na enosmerni oziroma izmeniˇcni tok, naprava vsebuje mikroprocesor, ki preraˇcunava vrsto razliˇcnih parametrov. Napravo v veˇcji meri naredi uporabno predvsem zmoˇznost komuniciranja, nadzor in izvaˇzanje meritev preko viˇsje nivojskih naprav.

2.1.1 Komunikacijski standard in protokol

RS-485 je standard, ki definira elektriˇcne karakteristike oddajnikov in sprejemnikov v danem omreˇzju. Protokoli prenosa podatkov so sicer dvosmerni, a samo v eno smer ob enakem ˇcasu, kar v stroki komunikacijskih protokolov imenujemo ang. half-duplex.

Podpira veˇc oddajnikov in sprejemnikov na eni liniji, pod pogojem, da je aktiven samo en oddajnik v danem ˇcasovnem okvirju prenosa. Standard ne predpisuje izbire komunikacijskega protokola, ki poteka po vodnikih omenjene povezave.

V sploˇsnem prenos poteka preko dveh vodnikov, po standardu imenovana A in B. Med seboj sta komplementarna, kar pa ne pomeni, da sta v tokovni zanki. Hitrost prenosa podatkov znaˇsa do 10M bps, dolˇzina kablov pa do 1.5km. Veˇc podatkov o tem, kako poteka zaznava prenosa na nivoju napetosti, najdemo v sledeˇcem ˇclanku [3].

Modbus je komunikacijski protokol, ki je med drugim kompatibilen s serijskim vme- snikom RS-485. Protokol deduje vse parametre konfiguracije noˇzic, nivoje napetosti, hitrost prenosa podatkov v bitih in ostale parametre, ki jih doloˇca standard elektriˇcne karakteristike vezave. Naprave med seboj komunicirajo v gospodar-sluga tehniki, v stroki bolj znano kot ang. master-slave. Smisel delovanja je v zahtevah gospodarja, na katere se odzovejo naslovljene sluge. Tipiˇcne naprave, ki predstavljajo gospodarje so procesorji, sluge pa programirljivi krmilniki, med drugim tudi ˇstevci.

Protokol je odprt projekt, kjer pri razvijanju sodeluje veˇc podjetij in je ˇse danes ak- tualen ter nadgrajen. Poleg tega transakcijski paketi v komunikaciji sestavljajo ˇstiri razdelno infrastrukturo, ki vsebujejo naslavljanje sluge, vsebino in preraˇcun za prever- janje napak. Tako obliko paketa prepoznajo vse naprave v sitemu, ne glede na tip in namen uporabe. Paket lahko dobi zunanji ovoj, ki ga zna razviti protokol TCP/IP in poteka v internetnem omreˇzju preko ethernet kablov. Vse specifikacije s strani proi-

Teoretiˇcne osnove in pregled literature

2.2 Programska oprema

Uporaba ˇstevcev proizvajalca Iskra predvideva uporabo programske opreme MiQen Settings Studio. Gre za brezplaˇcno Microsoft Windows aplikacijo, licencirano s strani proizvajalca za merjenje in nadzor nad merilnimi napravami lastnih proizvodov. Od- daljen dostop do naprave omogoˇca preko serijske povezave RS-485/RS-232, USB in TCP/IP v povezavi z osebnim raˇcunalnikom.

Slika 2.2: Posnetka zaslona MiQen Settings Studio aplikacije [5].

Aplikacija je visoko funkcionalna hkrati pa intuitivna za uporabo. Uporabniˇski vme- snik, prikazan na diagramu 2.2, je razdeljen na segmente. To so: povezava, nastavitve naprave, internetne meritve, analiza podatkov, spomin povezanih naprav in nadgradi- tev programske opreme. S tem pokrije celoten spekter uporabe, ki omogoˇca avtonomno povezavo z lastnim prepoznavnim sistemom, nabor standardnih parametrov komunika- cijskih protokolov ter spomin naprav. Uporabniˇski vmesnik s tem dosega hitre dostope ob ponovnem zagonu aplikacije.

Program je prav tako sposoben lastnih preraˇcunov, predvsem pa je uporaben za pri- lagajanje prikaza zaslona na samem ˇstevcu. Omogoˇca izvoz CSV datoteke, ki vsebuje meritve in je enostavna za dekodiranje v bralne oblike tabele in grafiˇcne diagrame.

Aplikacija omogoˇca spremljanje dogajanja na ˇstevcu v realnem ˇcasu. Navedeni podatki so povzeti po spletni strani [5], kjer je navedena povezava do namestitve in dodatne specifikacije s konkretnimi vrednostmi.

5

Teoretiˇcne osnove in pregled literature

2.3 Shranjevanje podatkov v zunanje baze

Proces digitalizacije je propagiral industrijo k rabi vse veˇcjih podatkovnih baz. Shra- njevanje datotek je ustvarilo svojo niˇso, plaˇcljivo storitev shranjevanja podatkov. Naj- pogostejˇsa oblika so specialni streˇzniki, katere dandanes zamenjujejo sodobnejˇsi in ab- straktnejˇsi pristopi do shranjevanja.

Slika 2.3: Shematiˇcna primerjava centralizirane in decentralizirane mreˇze.

Baza v pomenu besede nakazuje na eno srediˇsˇce do katerega se uporabniki neposre- dno povezujejo. ˇStevilo uporabnikov, med drugim tudi veˇc naprav, ki se posluˇzujejo internetnega dostopa, se poveˇcuje, zato je preobremenitev centraliziranih streˇznikov vse pogostejˇsi problem. Podjetja, ki ˇse vedno uporabljajo ta pristop, postavljajo veˇc centrov streˇznikov, porazdeljenih na regije, ki med seboj komunicirajo.

Povsem drug pristop, s prenaˇsanjem podatkov in medsebojne vezave internetnih na- prav, je nastop svetovnega spleta, ki je primer najveˇcje decentralizirane mreˇze, bolj poznan s kratico WWW (ang. World Wide Web). Kar decentralizirano mreˇzo loˇci od centralizirane, je dejstvo, da le ta nima lastnika. V taki mreˇzi ni nadzora nad vsebino, pretokom ali cenzure podatkov [6].

2.3.1 Varnost in integriteta

Slaba lastnost digitalizacije in medsebojnega povezovanja v globalne mreˇze je mera tve- ganja za vdor v zaupne podatke. ˇStevilo podatkov v podatkovnih bazah je sorazmerna potencialu za vdore in krajo.

Trenutno najpopularnejˇsa reˇsitev za potrebo po neskonˇcno velikih bazah, je oblaˇcno shranjevanje. Analogija za ta sistem je v principu podoben banki. Predstavlja institu- cijo, ki se ukvarja z prerazporejanjem oziroma efektivno hrambo datotek na naˇcin, ki omogoˇca kar se da nizke stroˇske shranjevanja.

Obstaja nereˇsen problem. Za to infrastrukturo stoji podjetje, ki nadzoruje tok, preraz-

Teoretiˇcne osnove in pregled literature denimo podjetje Facebook, kateremu so sledile ovadbe na domnevno denarno ponudbo, vzajemno za predajo osebnih podatkov njihovih strank. Med uporabniki spleta smo v zadnjih letih priˇca tudi sprejemanju zakonov o zasebnosti uporabe spleta s strani viˇsje oblasti, ki izvrˇsuje tudi sodne postopke na podlagi sledenja zaupnih podatkov.

Omenili smo ˇze decentralizirano mreˇzo in dejstvo, da za temi podatkovnimi transak- cijami ni lastnika. To odpre moˇznost bolj varnem pristopu shranjevanja v teoretiˇcno neskonˇcni veliki mreˇzi podatkov.

2.3.2 Decentralizirana mreˇ za

Med vodilnimi sistemi, ki bazirajo na decentralizaciji shranjevanja datotek, je Bit- Torrent. Bistvo v takem sistemu je, da soleˇzniki ang. sejalci med seboj na svojem vozliˇsˇcu ang. node, na primer na raˇcunalniku, sejejo ˇze pridobljeno datoteko, do katere lahko dostopa pijavka ang. leech, ki je ˇse v postopku pridobivanja od sejalcev. Ko pijavka zakljuˇci pridobitev datoteke, se stanje njenega vozliˇsˇca spremeni v sejalca, ki seje datoteko naprej do novih pijavk. Podobno deluje tudi sistem IPFS (ang. InterPla- netary File System), odprto kodni projekt, ki se vedno veˇc uporablja komplementarno s spletnimi aplikacijami. Razumevanje sistema na strokovnem nivoju presega sklop te naloge, navedena dokumentacija pa se nahaja na njihovi uradni spletni strani [7].

Sistem je s strokovnimi izrazi dokaj abstrakten za razumevanje, a je v principu intuiti- ven. Analogija je na primer znanje, v obliki odnosa uˇcitelj in uˇcenec. V tem primeru je uˇcitelj tisti, ki deli znanje naprej uˇcencem, ki z dovolj znanja postanejo uˇcitelji. Sistem je osnovan na tem, da vsi sodelujoˇci hranijo podatke in si jih med seboj delijo. ˇCe je vir znanja oziroma datoteke samo eden, znanje s prenehanjem sodelovanja z njim zamre. Mreˇza IPFS je vselej dinamiˇcna, zanaˇsa se na medsebojno sodelovanje vozliˇsˇc, kar hkrati omogoˇca neskonˇcno bazo. Ohranja se integriteta podatkov, kar pomeni, da lahko za eno datoteko pridobimo delˇcke iz razliˇcnih vozliˇsˇc. V predstavljenem primeru se lahko za isto znanje uˇcimo iz veˇc razliˇcnih virov.

Vpraˇsanje, ki se pojavi, je, kako zagotoviti, da je vir datoteke enoten in nespremenjen tekom prenaˇsanja ˇcez ostala vozliˇsˇca. Tu nastopi kriptiranje vsebine, kar pomeni, da se ime oziroma naslov datoteke hrani na podlagi vsebine, in ne uporabniˇsko doloˇcenega imena. Ob spremembi vsebine se spremeni tudi naslov, kar pomeni, da je toˇcno iskana datoteka lahko samo v tej obliki, kot jo poznamo po naslovu.

Ta sistem odpira vrata zaupanju neznanim napravam v kaotiˇcni mreˇzi. Vsebino dato- teke, ki jo prenaˇsamo, lahko razvozla le tisti, ki pozna vsebino oziroma mu je bil podan dostop do le te. S sistemom IPFS smo torej dosegli povsem varen, avtentiˇcen pristop do hitrega in nenadzorovanega prenosa datotek brez lastnika.

Da uporabljanje te mreˇze postane privzet sistem za hrambo zaupnih podatkov, ki jih noˇcemo deliti med ostala vozliˇsˇca, je potrebno zagotoviti veˇc zaupljivih vozliˇsˇc, ki drˇzijo podatke v mreˇzi. Pomanjkljivost predstavlja padec vozliˇsˇca, ki sam sebi drˇzi datoteke.

Za ta problem ˇze obstaja plaˇcljiva storitev, katero v principu ˇze razumemo. Stranka plaˇcuje ponudniku, da vzdrˇzuje aktivnost dodatnim zaupnim vozliˇsˇcem, bistvo pa leˇzi v tem, da je zaupanje samo do nivoja aktivnosti vozliˇsˇca, saj vemo, da nima dostopa

7

Teoretiˇcne osnove in pregled literature do same vsebine, v kolikor to ni omogoˇceno. Ponudnikov je vedno veˇc, povezavo pa lahko napravimo s kripto valutami. Med najbolj prepoznavno spada Filecoin.

Varnostno vozliˇsˇce lahko napravimo sami, kar je za naˇse potrebe zadostno. Industrija in veˇcja podjetja medtem dosegajo prevelike razseˇznosti, da bi imelo vzdrˇzevanje teh sistemov ekonomsko prednost.

2.4 Arhitektura sodobnih streˇ znikov

Node.js je odprto koden projekt, ki se izvede na streˇzniku in osnuje na mehanizmu skript V8. Node.js je hiter, efektiven in lahek v smislu zahtev za procesorje, ki po- ganjajo kodo. Uporablja asinhron naˇcin poganjanja, torej loˇceno in soˇcasno obdeluje vhode in izhode, v ˇcemer se razlikuje od tradicionalnega bloˇcnega sistema. Slednji sistem obdeluje vhode in izhode zaporedno, s tem se povratna informacija funkcije priˇcaka, preden nadaljuje z izvedbo. Tradicionalen naˇcin je dokaj zamuden in teˇzak za izboljˇsanje efektivnosti, medtem ko asinhrono delovanje predstavlja bistveno hitrejˇsi potek.

Celotna aplikacija je napisana v programskem jeziku JavaScript, uporabi pa se lahko kateri koli drug jezik, ki se zaˇzene z enako proceduro. Tak jezik je na primer Typescript in HTML. Ko se odloˇcimo za Node.js aplikacijo, strokovno imenovano ang. node, je potrebno strukturirati celoten projekt v naprej doloˇceni arhitekturi, prikazani na diagramu 2.4.

Slika 2.4: Arhitektura projekta v okolju Node.js.

Teoretiˇcne osnove in pregled literature razvijalci iz celotnega sveta dnevno prispevajo k napredku in dodatni funkcionalnosti.

Veˇcina spletnih aplikacij, kot so socialna omreˇzja Facebook, Instagram in podobno, so zgrajena na osnovi Node.js. Med seboj se loˇcijo v modulih za uporabniˇski vmesnik, med katerimi je sicer najbolj razˇsirjen React [8].

Na temo modulov omenimo ˇse NPM (ang. Node Package Manager), ki vsebuje vse potrebne knjiˇznice za najrazliˇcnejˇse potrebe v razvoju spletne aplikacije. Moduli so strukturirani tako, da so razviti neodvisno od ostalih modulov. To pomeni, da lahko uporabljamo vrsto razliˇcnih modulov istoˇcasno, v isti skripti, brez da bi se med seboj bloˇcno ˇcakali.

Na temo decentraliziranje mreˇze so razvijalci IPFS projekta namenili vejo knjiˇznici za projekte JavaScript, bolj specifiˇcno za Node.js implementacijo. Interakcija streˇznika s podatkovno mreˇzo poteka v celoti znotraj Node projekta. Spekter uporabe in razume- vanje je sorazmeren ˇstevilu modulov, ki se iz dneva v dan poveˇcuje. Za razvoj okolja, kjer je bistvo rokovanje datotek s shranjevalnim sistemom, je potrebno znanje jezika JavaScript in sploˇsno razumevanje vmesnika API. Podatki so povzeti iz uradne spletne strani proizvajalca [9], je pa vredno omeniti, da v svetu odprto kodnih projektov, v smislu virov, prevladuje GitHub.

9

3 Metodologija raziskave

3.1 Zasnova

Napredovanje tehnologije, uporabljene v energijskih ˇstevcih, je odprla moˇznosti na- prednega odˇcitavanja in nadzorovanja porabe energije. Zasnova merilnega sistema je osredotoˇcena okoli merilnika WM3M4C proizvajalca Iskra. Z njihove strani je doloˇcena kombinacija protokolov serijske komunikacije, ki napravo uvrˇsˇca med IoT (ang. Inter- net on things). Predhodno so energijski ˇstevci svojo funkcionalnost opravljali me- hansko, sedaj pa je moˇzno te naloge opravljati posredno preko internetnega omreˇzja.

Ta prednost omogoˇca varnejˇse montaˇze ˇstevcev za odˇcitavanje in nadzor. Protokoli komunikacije bistveno izboljˇsajo delovanje v veˇcjih industrijskih objektih, saj lahko poveˇcamo ˇstevilo ˇstevcev brez prave izgube.

Potrebno je konstruirati ekosistem, ki vkljuˇcuje energijski ˇstevec in breme, prenos po- datkov do raˇcunalnika, nalaganje datoteke v shranjevalno bazo ter povratna zanka, ki navsezadnje omogoˇca ogled izmerjenega. Obdelava meritev v datoteˇcni obliki poteka preko streˇznika, ki hkrati poganja kodo v ozadju in ponuja uporabniˇski vmesnik. Izbira mreˇze naj zagotavlja integriteto podatkov, dodati pa je potrebno ˇse varnostno bazo, ki prepreˇcuje izgubo podatkov.

Metodologija raziskave Shema, prikazana na diagramu 3.1, poleg simboliˇcnega prikaza komponent sistema, vsebuje z modrimi ˇstevilkami oznaˇcene elemente, ki so kljuˇcne za razumevanje meril- nega ekosistema. Oznaka 1, imenovana merilna strojna oprema, je predstavljena kot oblak, ki vsebuje nadaljnje specifiˇcne konfiguracije, potrebne za delovanje energijskega ˇstevca. Omenjena strojna oprema je podrobno popisana v poglavju 3.2. Del strojne opreme in hkrati bistvo celotnega sistema, je energijski ˇstevec, oznaˇcen z 2. Naprava meritve poˇsilja preko komunikacijskega protokola, oznaˇcenega s 3, imenovanega Mod- bus preko RS-485 povezave. Ta povezava predstavlja tudi prikljuˇcek do naprave z operacijskim sistemom 6, ki hkrati nosi dve funkcionalnosti, in sicer; streˇznik 5 ter merilno programsko opremo 4, ki vhodne signale zajema in dekodira. Streˇznik sluˇzi kot uporabniˇski vmesnik preko povratne zanke prenesenih podatkov iz merilnika, ter naprej komunicira z mreˇzo IPFS, in sicer preko protokola HTTP oznaˇcenega na 7, ki poteka tudi med mreˇzo in varnostnim vozliˇsˇcem, oznaˇcenim na 8. Ekosistem predsta- vlja zakljuˇceno mreˇzo, ki v veˇcjem delu poteka vzajemno, kar pomeni, da vse entitete sistema sodelujejo istoˇcasno.

3.2 Strojna oprema

Slika 3.2: Shema merilne strojne opreme

3.2.1 Napajanje ˇ stevca

Energijski ˇstevec WM3M4C je kot veˇcina prilagojen za trifazno napajanje, omogoˇceno pa je tudi enofazno. Uporabili bomo slednje, saj bo ˇstevec napajan neposredno iz stenskega vtikaˇca. Za Evropske standarde to pomeni pribliˇzno 220V izmeniˇcnega toka.

Vhodni vtiˇci na ˇstevcu so relativno blizu, zato je kable potrebno ustrezno razkriti in prilagoditi danim dimenzijam. Pri inˇstalaciji naprave je vredno omeniti, da omogoˇca namestitev na DIN letev, za namen vezave veˇc ˇstevcev na enako mesto. Po navodilih 11

Metodologija raziskave proizvajalca Iskra se na eni strani ˇstevca nahajajo vhodni vtiˇci, preko katerih napa- jamo, na drugi strani pa sledijo naprave, ki predstavljajo bremena. Izbira slednjega je nekoliko omejena, saj sledimo priporoˇcilu, da je za zagotavljanje natanˇcnosti doloˇcenih parametrov potrebna naprava, ki iz danega napajanja proizvede vsaj 10W moˇci. V ta namen je neposredno na izhodne vtiˇce ˇstevca povezan delilnik elektriˇcnega toka. Kot ˇze omenjeno, so vtiˇci med seboj razporejeni tako, da je potrebno razkritje prikljuˇcka.

Na tem mestu je nujno opozoriti, da gola mesta vodnikov predstavljajo nevarnost pre- skoka toka, ki v tem primeru povzroˇci kratek stik. V enofaznem napajanju ˇstevca uporabljamo fazo in nevtralni vodnik, kar pomeni, da naprava ne uporablja ustrezne ozemljitve. Pri veˇcjih obremenitvah brez uporabljanja varovalk je to lahko izredno ne- varno. Sledi zaˇsˇcita odprtih prikljuˇckov in nadaljnja prikljuˇcitev bremen na delilnik, ki ima standardne in prilagojene vtiˇce.

Slika 3.3: Napajanje ˇstevca

Pri enofaznem napajanju se posluˇzujemo treh neodvisnih vodnikov v kablu: fazo, nulo in zemljo. Tako so strokovno imenovane glede na vlogo v vezavi. Poleg tega so stan- dardno kodirane z barvami za laˇzjo prepoznavo. ˇCasovno in s strani proizvajalcev niso povsem poenotene, v tem primeru pa so predstavljene z rjavo - faza, modro - nula in meˇsanice zelene ter rumene, ki predstavlja zemljo. Glede na navodila proizvajalca energijskega ˇstevca, napajanje poteka preko dveh vodnikov. To sta faza in nula, prika- zani na diagramu 3.3. Kot omenjeno, ozemljitve ni, zato se goli del prikljuˇcka ustrezno zavaruje. V enofaznem napajanju uporabimo prikljuˇcke na strani ˇstevca, ki so inde- ksirani z ˇcrko I, okrajˇsano za vhod oziroma (ang. Input). Fazo, ki naj ne presega 40A, veˇzemo na vtiˇc oznaˇcen zL3_I, nulo pa naN_I. Iz diagrama sta ta vhoda vidna na

Metodologija raziskave kar pomeni, da ˇstevec ob vkljuˇcitvi zaˇzene zagonsko proceduro. Ta vkljuˇcuje pomemb- nejˇse nastavitve preko LCD zaslona, prav tako pa informacije o obstojeˇci obremenitvi z dodatnim svetlobnim indikatorjem.

3.2.2 Breme

Za breme sem uporabil zraˇcni ventilator znamke Amstar, uporabljen za prezraˇcevanje prostora. Na voljo ima 4 nastavitve in sicer izklop ter tri moˇcnostne nivoje. Naprava za lastno napajanje uporablja standardni prikljuˇcek, prilagojen za stenske vtiˇcnice po evropskem standardu. Omenili smo dejstvo, da je medsebojna razdalja izhodnih vtiˇcev na ˇstevcu nekoliko manjˇsa od standardne. V ta namen bi bilo potrebno prikljuˇcek razkriti, a se v ta namen uporabi elektriˇcni delilnik, na katerem to ne predstavlja bistvene ˇskode.

Slika 3.4: Napajanje bremena

Izhodna vtiˇca na ˇstevcu za enofazno napajanje, se nahajata na strani, kjer so indeksi ˇcrke O, oziroma (ang. Output). Kot v poglavju 3.2.1 pri napajanju, se posluˇzujemo vtiˇcev oznak L3_O in N_O. Iz diagrama 3.4 sta ta vhoda vidna na mestih, oznaˇcenih s ˇsteviloma 9 in 11. Prav tako sta ustrezno zaˇsˇcitena z izolirnim trakom, saj sta gola dela prikljuˇcka dovolj blizu za morebitni kratek stik.

S tem smo zakljuˇcili merilno postajo, v katero je vkljuˇceno breme in energijski ˇstevec.

Uspeˇsnost enostavno preverimo, saj je naprava opremljena z indikatorji obremenjeva- nja, poleg samega prikaza porabljene energije v kWh. V naslednjem koraku bomo s programsko opremo te merjene parametre prilagodili in jih zajeli. Te bomo zaje- mali preko raˇcunalnika, zato je potrebno zagotoviti ustrezno napeljavo za predpisane komunikacijske protokole.

13

Metodologija raziskave

3.2.3 Napeljava komunikacijskega protokola

V navodilih energijske ˇstevca WM3M4C je navedeno, da sta na napravi dva izhodna vtiˇca, ki predstavljata A in B signal, preko katerih je predpisan potek komunikacije po Modbus in RS-485 protokolu. Glavna funkcionalnost omenjenega je moˇznost vezave veˇc naprav skupaj, prav tako pa zmoˇznost povezave v ethernet mreˇzo.

Za namestitev sledimo navodilom in sicer na dva naˇcina. Za potrebe konfiguracije in demonstracije sta uporabljena A in B izhodna kontakta, ki predstavljata obe podat- kovni liniji v komunikaciji Modbus in RS-485 komunikacijski protokol. Standardnega prikljuˇcka za tako povezavo ni, je pa v veliki veˇcini uporabljen db9. Kot ime nakazuje, uporablja 9 prikljuˇcnih noˇzic. Za vzpostavitev komunikacije je potrebno izbrati dve, torej A in B s strani ˇstevca. V sploˇsnem so noˇzice na db9 prikljuˇcku vnaprej predpisane po svoji vlogi, a se sama dokumentacija razlikuje po lociranju. V ta namen se upo- rabi pretvornik, prilagojen za RS-485 protokol, ki sprejema dva podatkovna signala, naprej preko db9, in na koncu do univerzalnega prikljuˇcka USB, katerega lahko name- stimo v veliko veˇcino sodobnih raˇcunalnikov. Potrebna je ˇse konfiguracija prikljuˇcka na operacijskem sistemu, ki samodejno ne prepozna komunikacijskega protokola.

Slika 3.5: Napeljava komunikacijskega protokola

Metodologija raziskave pretvori vhodna signala v db9 prikljuˇcek, nato pa preko dodatne naprave ˇse do vhoda USB.

S tem smo zakljuˇcili oblak tehnologije merilne stojne opreme, oznaˇcen na diagramu 3.1.

Ker je izhodni prikljuˇcek USB, lahko uporabimo osebni raˇcunalnik za laˇzjo namestitev programske opreme, ali pa mikroraˇcunalnik za potrebe avtomatizacije in kompaktnost merilnega sistema.

3.3 Programska oprema

Izbira tehnologije sledi shemi na diagramu 3.1. Od strojne merilne naprej doseˇzemo napravo z operacijskim sistemom. V prvi iteraciji je za zajem uporabljen osebni raˇcunalnik, na katerem je nameˇsˇcen Windows operacijski sistem. Ta podpira tako programsko opremo za zajem podatkov s ˇstevca, kot vzdrˇzevanje streˇznika. Shranje- vanje meritev bo v decentralizirano mreˇzo IPFS, kot pri vsaki podatkovni bazi pa je potrebno zagotoviti ˇse varnostno kopijo, ki v tem primeru potrebuje dodatno razume- vanje in snovanje sistema.

3.3.1 Oblaˇ cno shranjevanje in decentralizirana mreˇ za

Ob vseh pridobljenih podatkov iz ˇstevca je potrebno zasnovati sistem shranjevanja iz- merjenega. Najpogostejˇsa reˇsitev je oblaˇcno shranjevanje, ki pa zaradi porasta zahtev industrije sreˇcuje vedno veˇc teˇzav. Priˇca smo veˇc vdorov v zaupne datoteke, katerih varnost je v rokah ponudnika. Vpraˇsljiva je tudi integriteta podatkov, saj oznaˇcevanje datotek osnuje na naslovu, ki nima povezave s samo vsebino. Problem nastane ob spremembi, premestitvi ali nasploh korupcije datoteke. Ob navedenih teˇzavah se za reˇsevanje teh problemov posluˇzujemo decentralizirane mreˇze IPFS. Ob tem je po- trebno pomniti, da datoteka, ki hrani merjene podatke, spreminja svojo vsebino, kar poslediˇcno spremeni tudi njegov CID. Varnost in integriteta omenjene mreˇze bi po- temtakem upoˇcasnila algoritem branja, saj bi ob vsaki obnovitvi merjenih podatkov menjali tudi lokacijo in poveˇcalo ˇstevilo redundanˇcnih datotek na mreˇzi. Potrebno je implementirati ˇse sistem IPNS, ki ohranja protokole v mreˇze IPFS, z dodatkom da se datoteka identificira po imenu in ne po CID-u. Branje nazaj iz mreˇze je tako veliko bolj jasno in uˇcinkovitejˇse.

3.3.2 Varnostno vozliˇ sˇ ce

Prenos podatkov med sejalci sloni na decentralizaciji datotek med uporabniki. To po- meni, da imamo lahko neskonˇcno mnogo kopij datotek razprˇsenih med souporabnike, kar pripomore pri hitrosti potekanja bloˇcne verige. Moramo se zavedati primera, kjer je v rabi samo eno vozliˇsˇce. Mreˇza IPFS sejalce vkljuˇcuje preko vozliˇsˇc, s katerimi se uporabnik definira kot prispevajoˇc k sistemu decentralizirane mreˇze. V primeru da smo kot uporabnik edini, ki vzdrˇzuje doloˇceno datoteko v sistemu, tvegamo izgubo pridobitve podatkov. Kot reˇsitev se v ta namen lahko vzpostavi ti. varnostno vozliˇsˇce, 15

Metodologija raziskave kateremu lahko v mreˇznem pomenu zaupamo. Druga izbira v smislu poslovanja nosi enake karakteristike kot oblaˇcno shranjevanje in ima bistvene prednosti pred njim na podroˇcju varnosti in integriteta hrambe. To tehnologijo oziroma storitev imenujemo Filecoin. Za eksperiment te naloge bo varnostno vozliˇsˇce vzpostavljen s strani upo- rabnika. Zasnova takega sistema zahteva dodaten mikroraˇcunalnik, ki ima dostop do interneta, je IPFS vozliˇsˇce in ima ustrezno konfiguracijo diskov. Uporabita naj se vsaj dva, kjer en sluˇzi kot varnostna kopija drugemu.

Zasnova varnostnega vozliˇsˇca, ki bazira na mikroraˇcunalniku, naj omogoˇca ˇcim hitrejˇse branje in pisanje na diske. Prav tako je pomembno, da diski med seboj sodelujejo. To pomeni da so navzven enotna baza, ki je sicer sestavljena iz veˇc posameznih enot. Tej serijski komunikaciji in naˇcinu zdruˇzevanja diskov v sklade, imenujemo SATA oziroma serijska ATA. Podobno kot pri komunikacijskemu protokolu RS-485, omogoˇca vezavo zaporednih naprav, na naˇcin vodila ang. Bus. Povezavo omogoˇcajo prikljuˇcki SATA, najdeni na trdih diskih. V smislu strojne opreme je omenjena postaja podobna konfi- guraciji streˇznikov NAS.

Z upoˇstevanjem nizke cene, kompaktnosti in kompatibilnosti z zgornjimi zahtevami je kot osrednja enota mikroraˇcunalnik NanoPi M4 podjetja FriendlyElec. Razvoj teh- nologije je odprto kodni, s ˇcimer predstavlja ˇsirok spekter uporabe, zmoˇznost napre- dovanja in aktualnosti. Za povezavo z drugimi komponentami in pripomoˇcki za sam mikroraˇcunalnik, smo dodali ˇse nekaj komponent. To so ploˇsˇca PCIe, ki omogoˇca 4 prikljuˇcke SATA, dve anteni za povezljivost Bluetooth in WiFi, predvsem pa doda- tne narebrene enote za hlajenje. Zaradi svoje minimalistiˇcne strukture, nima lastnega sistema za niˇzanje obratovalne temperature.

Slika 3.6: Varnostno vozliˇsˇce

Metodologija raziskave napajanja preko prikljuˇcka USB-C. Namestitev ploˇsˇce PCIe zahteva viˇsjo napetost, ki znaˇsa 12V, dovedena z prikljuˇckom 5.5∗2.1mmPower Jack. Dodani sta ˇse anteni WiFi in Bluetooth, ki olajˇsata proces razvojne okolja. Mikroraˇcunalnik ponuja standardne USB-A in ethernet prikljuˇcek, ki jih nujno potrebujemo za periferne komponente. V procesu inˇstalacije je kljuˇcnega pomena prikljuˇcek HDMI za vizualni nadzor.

Strojna oprema za varnostno vozliˇsˇce je tako zakljuˇcena, potrebna pa je ˇse namestitev in konfiguracija programske opreme. Mikroraˇcunalnik za sliko operacijskega sistema bere ali preko kartice SD, ali z prikljuˇckom eMMC. Slednji je sicer hitrejˇsi, a je upo- raba kartice SD za namestitev enostavnejˇsa. Operacijski sistem je s strani proizvajalca priporoˇcen ti. Armbian Buster, katerega ang. Kernel je uporabljen 4.4. Namestitev slike na kartico SD je moˇzen na veˇc naˇcinov in ˇse z veˇc razliˇcne programske opreme. V tem primeru je bil uporabljen Etcher, kjer je za namestitev potrebna trivialna izbira datoteke oziroma slike ter pomnilnik, s katerega ˇzelimo namestiti operacijski sistem.

Kartico nato vstavimo v NanoPi M4 in dovedemo 12V napajanje. Prvi zagon potre- buje dodatne informacije o novem uporabniku, zato je priporoˇceno spremljati zagonsko proceduro tako, da priklopimo monitor na prikljuˇcek HDMI. Za potrebe ukazne vrstice je obvezna prikljuˇcitev tipkovnice. Ko smo uspeˇsno zagnali operacijski sistem, napravo poveˇzemo v internetno omreˇzje, bodisi preko antene WiFi ali preko ethernet kabla. Ta povezava seveda sluˇzi kot omogoˇcanje delovanja vozliˇsˇca v mreˇzi IPFS, kljuˇcni pomen pa je konfiguracija tehnologije SSH. Gre za oddaljen dostop na podlagi naslova IP, pri- dobljenega s strani ponudnika internetnega dostopa. Povezava SSH omogoˇca nadzor nad napravo, brez da bi potrebovali dodatne periferne enote, kar je kljuˇcnega pomena, kjer se v shemi nahaja veˇc raˇcunalnikov. Pomembno je le, da smo v istem omreˇzju kot naprava, na katero se ˇzelimo povezati.

Dodatne konfiguracije so seveda vzpostavitev vozliˇsˇca, torej namestitev IPFS in ak- tiviranje protokola libp2p. To storimo po navodilih spletne strani, kjer upoˇstevamo, da je operacijski sistem narave Linux. Prav tako je vredno omeniti, da celotna proce- dura nameˇsˇcanja lahko poteka v CLI, kar pomeni da potrebujemo le SSH. Naprej je potrebno ˇse vzpostaviti povezavo SATA z trdimi diski, okrajˇsano ang. HDD.

Vezava diskov se lahko stori na veˇc naˇcinov. ˇZelja po veˇc enotah je iz varnostnih razlo- gov, saj lahko pride do napake v delovanju, na primer pri napajanju, kar bi pomenilo v primeru enega diska, izgubo povezave in potencialno tudi podatkov, saj nimamo varno- stne kopije. Potrebujemo vsaj dva diska in ju poveˇzemo na tak naˇcin, ki najbolj ustreza potrebam uporabe. Arhitektura diskov, uporabljena za tako konfiguracijo, imenujemo RAID, ki pa ima veˇc razliˇcnih naˇcinov povezljivosti. Ker imamo na voljo le dva diska, doloˇcimo zrcaljenje podatkov, saj je prioriteta varnostna kopija. Vredno je omeniti, da se v taki konfiguraciji zmanjˇsa efektivna kapaciteta na pol, saj gre za dve zrcalni sliki.

Omenjena struktura je RAID 1, prikazana na diagramu 3.7. Namestitev poteka preko zapeˇcene datoteke ISO, in vmesnika CLI. Glavne nastavitve so izbira ˇstevila diskov, ter ustvarjanje nove, enotne strukture hrambe.

S tem smo vzpostavili varnostno vozliˇsˇce, z vso potrebno tehnologijo za sodelovanje v ekosistemu merilne postaje energijskega ˇstevca. Po vsaki veˇcji spremembi na sis- temu je priporoˇcen vnoviˇcni zagon, ker pa ne bomo stalno povezani na napravo ali preko monitorja ali s povezavo SSH, spremljamo uspeˇsnost zagonskega procesa preko LED indikatorjev na NanoPi M4. Rdeˇce naj svetijo konstanto z enako jakostjo, ta 17

Metodologija raziskave

Slika 3.7: RAID 1 zrcaljenje [10].

predstavlja ustrezno napajanje, zelena pa naj prikazuje srˇcno utripno frekvenco, ki predstavlja uspeˇsnost zagona. Enota je tako samostojna in ne potrebuje dodatnega vzdrˇzevanja za opravljanje svoje funkcionalnosti. Naslednji korak je torej pridobitev merjenih podatkov za hrambo.

3.3.3 Zajem podatkov energijskega ˇ stevca

Programska oprema energijskih ˇstevcev proizvajalca Iskra v navodilih uporabe naprave navaja oziroma predpostavlja uporabo programa MiQen Setting Studio. Za namestitev sledimo navodilom in sicer na dva naˇcina. Za potrebe konfiguracije in demonstracije je uporabljena A in B izhodna kontakta, ki predstavljata obe podatkovni liniji v komu- nikaciji Modbus in RS-485 komunikacijski protokol. Standardnega prikljuˇcka za tako povezavo ni, je pa v veliki veˇcini uporabljen db9. Kot ime nakazuje, uporablja 9 pri- kljuˇcnih noˇzic. Za vzpostavitev komunikacije je potrebno izbrati dve, torej A in B s strani ˇstevca. V sploˇsnem so noˇzice na db9 prikljuˇcku vnaprej predpisane po svoji vlogi, a se sama dokumentacija razlikuje po lociranju. V ta namen se uporabi pretvornik, pri- lagojen za RS-485 protokol, proizvajalca Digitus, ki sprejema dva podatkovna signala, naprej preko db9, in konˇcno do univerzalnega prikljuˇcka USB, katerega lahko name- stimo v veliko veˇcino sodobnik raˇcunalnikov. Potrebna je ˇse konfiguracija prikljuˇcka na operacijskem sistemu, ki samodejno ne prepozna komunikacijskega protokola.

Najpomembnejˇsi parametri so Baudrate oziroma ˇstevilo bitov na sekundo, ki za Mod- bus in RS-485 znaˇsa 115200. Naprej je doloˇcen naslov ang. Adress, in je za Mod- bus komunikacijo definiran s ˇstevilom 33. V programu MiQen Setting Studio nato doloˇcimo vhodni vtiˇc COM, in vzpostavimo povezavo. Uporaba programske opreme omogoˇca dvosmerno komunikacijo, kar pomeni da poleg branja izmerjenih podatkov, lahko spreminjamo parametre, ˇcasovne intervale in lastnosti LCD zaslona na samem ˇstevcu. Vredno je omeniti ˇse povezavo ˇstevca v lokalno omreˇzje.

Metodologija raziskave ponudnika. To je ˇse drugi naˇcin dostopa do naprave preko MiQen Setting Studia. V primeru industrijskih namenov, kjer je lokacija in ˇstevilo ˇstevcev bistveno veˇcje, je ta pristop primernejˇsi. Vezava spletno nezaˇsˇcitene naprave zahteva primerno zaˇsˇcito pred zunanjimi vplivi na primer dinamiˇcni naslov IP, zato je za potrebe demonstracije in laˇzje razumevanje uporabljen pristop preko prikljuˇcka USB.

Programska oprema MiQen Setting Studio omogoˇca spremljanje uporabniˇsko doloˇcenih parametrov, ki jih meri ˇstevec WM3M4C. Prav tako lahko doloˇcene meritve analiziramo ˇze znotraj merilnega ekosistema. Ker je cilj naloge izmerjene podatke hraniti in brati iz varne hrambe v sistemu IPFS, se podatke izvozi v zunanjo datoteko. Program ponuja format CSV (ang. comma separated value), ki predstavlja dolgi niz podatkov, loˇcenih z vejico. Podatki v tem formatu niso berljivi, zato moramo v spletnem streˇzniku podatke preoblikovati v tabeliran diagram. Lokacijo in ime datoteke vnaprej doloˇcimo, prav tako pa interval zajemanja. Za potrebe avtomatizacije je torej potrebna doloˇcitev teh parametrov le ob vzpostavitvi sistema. Nadaljnje merjenje poteka avtonomno.

Podatke, shranjene v datoteki s strani programske opreme MiQen Setting Studio, ˇzelimo shraniti v mreˇzo IPFS ter s pomoˇcjo povratne zanke te meritve tudi spremljamo.

Sledi vzpostavitev streˇznika.

3.3.4 Ekosistem streˇ znika

Slika 3.8: Postopek shranjevanja datoteke

Spletni streˇznik naj vsebuje funkcionalnost branja datoteke formata CSV in jo naloˇzi v mreˇzo IPFS. Potrebno je izdelati povratno zanko, ki hkrati obveˇsˇca o uspeˇsnosti naloˇzene datoteke, prav tako pa povezavo do ogleda naloˇzenega, imenovano po sis- temu IPNS. Za laˇzjo predstavo te povezave popisuje diagram 3.8. Algoritem logike za povratno zanko je prikazan na diagramu 3.9.

19

Metodologija raziskave

Slika 3.9: Algoritem shranjevanja meritev v IPFS

Celoten ekosistem streˇznika bazira na tehnologiji Node.js. Ta nam omogoˇca izdelavo celovite aplikacije od ozadja, kjer poteka funkcija kode do uporabniˇskega vmesnika, torej, kaj vidi uporabnik, ko uporablja aplikacijo. Svojo prednost predstavlja z uporabo enega programskega jezika (JavaScript) od grafiˇcnega vmesnika do poganjanja kode.

Node.js je prav tako odprto kodni projekt, kar pomeni, da mnogo razvijalcev dnevno izboljˇsuje in nadgrajuje to programsko opremo.

Na podlagi te ˇsiroke uporabe, so razvijalci sistema IPFS med svoje odprto kodne pro- jekte vkljuˇcili module, ki omogoˇcajo povezavo Node.js aplikaciji z IPFS podatkovnim

Metodologija raziskave mreˇzo IPFS.

Lastnost Node.js tehnologije je omogoˇcanje asinhronega delovanja oziroma izvajanja kode, kar omogoˇca soˇcasno vejitev posameznih funkcij. Pojavijo se povratne zanke, na katere ni potrebno dodatno ˇcakati, kot v primeru zaporedne izvedbe. Prav tako pomaga pri zaznavanju napak delovanja. Ta funkcionalnost je zajeta v diagramu 3.9.

Kot ˇze omenjeno se ob spremembi vsebine datoteke, spremeni tudi njen pripadajoˇc CID. Reˇsitev smo predstavili neposredno s paketom ipns, ki je prav tako del odprto kodnega projekta IPFS za implementacijo JavaScript. Modul omogoˇca API, kjer funk- cija zahteva zasebni kljuˇc za branje kriptirane vsebine, prav tako pa pripadajoˇci IPFS naslov. Funkcija je vzajemna, ter vrne zaporedje znakov, ki so konˇcnica spletne pove- zave.

Streˇzniku manjka ˇse uporabniˇski vmesnik, v katerem omogoˇcimo pogovorno okno za izbiro naloˇzene datoteke. To je smiselno samo ob prvi namestitvi, saj je sistem orienti- ran okoli posodabljanja podatkov znotraj iste datoteke. Prav tako naj vmesnik izpiˇse celoten naslov URL, na katerem si lahko ogledamo naloˇzeno datoteko. Zasnovani sta dve razliˇcni strani, na katerih je omogoˇcena interakcija z ozadjem straˇznika. Na enem je potrebno izbrati datoteko, ta pa nas po uspeˇsni hrambi preusmeri na drugo stran, kjer je dostop do sestavljenega naslova URL.

S tem smo zakljuˇcili Node.js aplikacijo oziroma celoviti streˇznik, ki nam omogoˇci ogled naloˇzene datoteke iz katerekoli naprave, ki zna razvozlati kriptiranje, ki je uporabniˇsko doloˇcen. Vozliˇsˇce, s katerega smo naloˇzili meritve, je eno, in naj nebo edino, ki zadrˇzuje datoteko v mreˇzi kot sejalec. Drugega sejalca predstavlja varnostno vozliˇsˇce, katerega smo konstruirali v poglavju 3.3.2.

Datoteka je varna, integriteta vsebine je ohranjena, prav tako pa imamo varnostno kopijo. Sama programska oprema Node.js zahteva delovanje operacijskega sistema, zato smo iz razlogov kompaktnosti, cene in kompatibilnosti uporabili Raspberry Pi 4, prikazano na sliki 3.10.

Slika 3.10: Raspberry Pi 4 [11].

Podobno kot pri NanoPi M4 napravi v varnostnem vozliˇsˇcu, je potrebno za Raspberry Pi poiskati primerno sliko ang. image operacijskega sistema, ki jo lahko naprava bere

21

Metodologija raziskave preko kartice SD. Postopek je narejen s programom Etcher. Podobni so tudi pri- kljuˇcki za periferne naprave, torej uporabimo prikljuˇcek HDMI za potrebe zaˇcetne konfiguracije, del katere je najpomembneje omogoˇcanje povezave SSH. Sledi povezava v internetno omreˇzje, prav tako preko ethernet kabla ali WiFi-ja, ki je ˇze vgrajen. Ob povezavi v mreˇzo, napravi internetni ponudnik doloˇci naslov IP, katerega uporabimo, da se iz osebnega raˇcunalnika poveˇzemo na Raspberry Pi. Na mikroraˇcunalnik na- mestimo Node.js projekt in ga zaˇzenemo. Prav tako je obvezno na vsaki sodelujoˇci napravi potrebno omogoˇciti oziroma namestiti povezavo do mreˇze IPFS.

S tem smo zakljuˇcili celoten ekosistem merilne opreme, in hkrati dokazali zmoˇznost hrambe in pregled meritev energijske ˇstevca WM3M4C v varni mreˇzi IPFS.

4 Rezultati in diskusija

4.1 Testiranje merilnega sistema

Ob prikljuˇcitvi energijskega ˇstevca, na LCD zaslonu naprave spremljamo spremembe vrednosti med obratovanjem bremena. Enote so kWh, kar se izkaˇze kot relativno velika enota za dano breme, ki je zraˇcni ventilator.

Glede na podatke, prikazane na diagramu 4.1, pridobljene iz MiQen Setting Studia, smo ugotovili, da moˇcnostni nivoji ustrezajo vrednostim 30 W, drugi nivo 35 W in tretji nivo 40 W.

Slika 4.1: Meritve v aplikaciji MiQen Setting Studio

Poraba energije v tem primeru je zgolj ˇstevilˇcna vrednost in ne predstavlja kljuˇcnega pomena. Pravzaprav smo potrdili, da breme proizvaja veˇc kot 10 W moˇci, ki predstavlja mejo natanˇcnosti meritev. Znotraj programske opreme imamo ˇze integrirane funkcije, ki predstavljajo trenutne parametre, zajete vsako sekundo. Podatki so lahko tabelirani ali grafiˇcne oblike.

Povezljivost v smislu komunikacijskega protokola je po sledenju navodil relativno eno- stavna, je pa potreba po pretvorniku precej visoka, kar predstavlja dodaten stroˇsek. V 23

Rezultati in diskusija okviru iskanja alternativ, sem poizkusil dodatne enote z db9 prikljuˇcki, ki z dodatnimi noˇzicami omogoˇcajo prikljuˇcitev prisluˇskovalnih naprav kot je DSLogic Plus. Zajema- nja signala na tak naˇcin omogoˇca dodatno razumevanje komunikacijskega protokola, ki pa zahteva ˇse dekoder, ki pretvarja kvadratiˇcni signal v smiselne podatke. Prednost tega pristopa je zajemanje podatkov z bolj razˇsirjeno programsko opremo in odprto kodni pristop za izdelavo lastnega dekoderja. Izkaˇze se, da je uporaba predpisanega MiQen Setting Studia vseeno dovolj razvita in ponuja veliko funkcionalnosti. Glede zaznave napak, motenj ali ˇsuma, pa je potrebno dodatna analiza signala preko ostalih enot.

4.2 Programska oprema proizvajalca Iskra

Program je po navodilih trivialen za namestitev, ˇse najbolj za operacijski sistem Win- dows. Ob prikljuˇcitvi omogoˇca avtomatsko zaznavanje komunikacije v prikljuˇckih, prav tako pa ima spomin o ˇze povezanih napravah. Prepoznava energijskega ˇstevca v internetnem omreˇzju povezanega preko ethernet kabla je avtomatska. Aplikacija je robustna in trivialna, za bolj specifiˇcne funkcionalnosti pa manj uporabna. Program ni odprto koden, niˇsne narave, kar pomeni, da poleg dokumentacije s strani proizvajalca, ni zadosti virov za zahtevnejˇse nastavitve.

V rubriko diskusije spada ˇse specifikacija uporabljenega ˇstevca WM3M4C, kjer v nazivu razliˇcica z dodano ˇcrko C omogoˇca kriptiranje mreˇznih podatkov ˇze v sami napravi.

To naredi z ustvarjanjem para kljuˇca in naˇcin kriptiranja. Ker to poˇcnemo ˇze v pro- cesu nalaganja podatkov kot osnova mreˇze IPFS, te tehnologije nismo uporabljali v ekosistemu merilne opreme.

4.3 Hitrost IPFS in IPNS

Shranjevanje datoteke je relativno hiter proces, ki je seveda odvisen od zasedenosti portala. Tekom testiranja in konˇcnem poizkusu ta funkcija v svoji asinhroni obliki ne poteka dlje od nekaj sekund, kar je relativno malo. Kar predstavlja zares ozko grlo v ekosistemu streˇznika je zahteva IPNS, ki je v doloˇcenih primerih bistveno poˇcasnejˇsi od ostalih procesov. Ob prvotnem nalaganju datoteke so te ˇcasi znaˇsali tudi do minute.

Z nalaganjem datoteke ni teˇzav, razen ˇcasovne zamudnosti. Sistem je robusten in dopuˇsˇca vse vrste datotek, med drugim CSV, ki je uporabljen s strani merilne pro- gramske opreme. Izbira ustreznega prehoda (ang. gateway) je za hitrost izmenjave datotek kljuˇcnega pomena. Raba javnega prehoda je zamudna in nezanesljiva v pri- merjavi z zasebnim, ki je ˇcasovno bistveno hitrejˇsi. Kot alternativa za sistem IPNS je DNSLink, ki ima podobno funkcionalnost, je bistveno hitrejˇsi, ter omogoˇca rabo

Rezultati in diskusija

4.4 Varnostno vozliˇ sˇ ce

Vse tehnologije uporabljene so odprto kodni projekti, za katere je mnogo virov, ki so nam v pomoˇc pri izdelavi. Sistem je po vzpostavitvi stabilen, veˇc teˇzav pa se pojavi na fiziˇcnem nivoju.

RAID 1 se izkaˇze za najbolj redundanˇcno konfiguracijo diskov, saj je od 8TB skupnega prostora uporabnih le 4, torej polovica. To teˇzavo bi v realni industrijski rabi reˇsili tako, da bi vezali ˇstiri ali veˇc diskov, ki se posluˇzujejo naprednejˇsih konfiguracij RAID.

S tem se znatno poveˇca cena celotnega sistema, relativno v primerjavi z osrednjo enoto NanoPi M4. Ta mikroraˇcunalnik je dovolj zmogljiv, teˇzava pa je v pregrevanju. Kljub dodanim enotam za odvajanje toplote, je pristop z narebrenimi kovinskimi konstruk- cijami premalo. Veˇc diskov in enota PCIe zahtevata 12V napajanja, ki hkrati napaja tudi protokol SATA in oba diska, povzroˇca prekomerno segrevanje mikroraˇcunalnika.

Za odpravljanje teˇzave predlagam uporabo dodatnih ventilatorjev.

Naprava v nekaj minutah uporabe doseˇze obratovalno temperaturo, ki presega ˇstirideset stopinj, kar je na otip precej vroˇce. Komponente, vodniki in plastiˇcni spoji po daljˇsi uporabi doseˇzejo kritiˇcno stanje, pri katerem lahko pride do trajnih deformacij ali pa do lokalnega vˇziga.

Konstantno napajanje preko 12V prikljuˇcka je kljuˇcnega pomena za ohranjanje nemo- tenega delovanja. Opaˇzam tudi, da je poleg omenjenega napajanja primerno dodati 5V napajanje na NanoPi M4, v kolikor je to mogoˇce dodati. Sistem je tako manj obˇcutljiv in bolj robusten.

4.5 Streˇ znik

V okviru odprto kodnega projekta JS-IPFS je opazen obˇcutni napredek, saj se iz meseca v mesec dopolnjuje in nadgrajuje funkcije ter na kakˇsen naˇcin se kliˇcejo. Omenjeni moduli v tej nalogi so aktualni za ˇcas objave in se po vsej verjetnosti naprej razvijajo.

Enaka ugotovitev velja, kot pri 4.3, torej da nekatere zamisli in ideje, ˇse niso povsem optimalno implementirane.

Tako kot je express okvir za oblikovanje ozadja kode, poznamo okvirje tudi za izdelavo uporabniˇskega vmesnika. Najbolj popularen je React, ki ga uporabljajo najveˇcje kor- poracije kot na primer Facebook. Za dano nalogo tak okvir ni potrebno uporabiti za namen funkcionalnosti. Koda, ki je vidna na spletni strani, je pogovorno okno za nala- ganje in povratno zanko z naslovom URL. Napisana je v programskem jeziku HTML5.

Trenutno je vodeˇci programski jezik za izdelavo uporabniˇskega, torej grafiˇcnega vme- snika, a z uporabo le tega izgubimo prednost Node.js, ki ponuja moˇznost pisanja ce- lotne kode v programskem jeziku JavaScript. Sistem je funkcionalen, a je za izdelavo potrebno ˇse dodatno znanje iz jezika HTML5.

25

Rezultati in diskusija

Slika 4.2: Prikaz podatkov v spletnem brskalniku

Diagram 4.2 predstavlja tabeliran prikaz izmerjenih podatkov. Na vrhu posnetka za- slona je viden naslov URL, ki ga je ustvaril modul IPNS. Kvantiteta izhodnih podatkov je ustrezno zmanjˇsana za namene boljˇse preglednosti.

4.6 SSH protokol

Protokol za dostop na daljavo je kljuˇcnega pomena v procesu razvoja in tudi za vzdrˇzevanje sistema. V celotnem ekosistemu sta uporabljena dva mikroraˇcunalnika, kar pomeni da potrebujemo dva monitorja in dve tipkovnice, poleg uporabe osebnega raˇcunalnika, kjer razvijamo programsko opremo. Z namenom zmanjˇsanja ˇstevila kom- ponent in predvsem zmoˇznosti dostopa do vseh enot z enega mesta, uporabimo protokol SSH [12].

V ˇsirˇsem spektru uporabe, na primer v industriji z velikim ˇstevilom takih naprav, ˇse toliko bolj sloni na oddaljenem dostopu, ki je kar se da varen pred zunanjimi vdori.

Za povezavo SSH je potrebno poznati naslov IP, obe napravi znotraj enakega interne- tnega obmoˇcja in poljubno aplikacijo s terminalom. Uporabljena programska oprema v oddaljenem dostopu za protokol SSH je PuTTy.

Najenostavnejˇsi poizkus lahko napravimo s pomoˇcjo sodobnih mobilnih telefonov, preko nastavitve, ki omogoˇca napravi oddajanje lastnega mini internetnega omreˇzja. Potre- ben je dostop do IP tabel s strani ponudnika interneta, kar v veˇcini primerov pomeni vpogled v modem.

V danaˇsnjem ˇcasu vlada dinamiˇcno dodeljevanje naslova IP, na kar je potrebno biti

5 Zakljuˇ cki

V okviru te naloge smo prikazali moˇzen naˇcin prenosa podatkov iz energijskega ˇstevca v mreˇzo IPFS. Kljuˇcne ugotovitve za izdelavo procesa lahko opiˇsemo v nekaj toˇckah:

1. Zasnovali smo sistem merilne stojne opreme, ki vkljuˇcuje energijski ˇstevec Iskra z enofaznim napajanjem in zraˇcni ventilator kot breme.

2. Povezali smo energijski ˇstevec z osebnim raˇcunalnikom preko povezave RS-485.

3. Doloˇcili smo ustrezne nastavitve programja, ki omogoˇca izvoz zajetih meritev ˇstevca.

4. Razvili smo streˇznik, ki omogoˇca vse procese znotraj enega kodnega projekta.

5. Zasnovali in implementirali smo ustrezno konfiguracijo varnostnega vozliˇsˇca.

6. Na podlagi rezultatov povratne zanke smo dokazali ustreznost delovanja vse strojne in programske opreme.

Predstavljena struktura merilnega sistema, primerna za energijski ˇstevec WM3M4C, omogoˇca varen pristop shranjevanju izmerjenih podatkov. Ohranja integriteto vsebine in s povratno zanko ponuja zmoˇznost pregleda meritev. Uporabljeno je varnostno vo- zliˇsˇce, ki predstavlja alternativo za danaˇsnje plaˇcljive hrambe oblaˇcnega shranjevanja in tehnologijo Filecoin. Industriji tak sistem omogoˇca vezavo veliko ˇstevcev in enostaven dostop za shranjevanje ter nadzor potekanja meritev.

Predlogi za nadaljnje delo

Nadgraditev merilnega sistema bi vsebovala konstrukcijo hladilne enote za varnostno vozliˇsˇce, uporaba veˇc diskov za boljˇse konfiguracije RAID, predvsem pa nadaljnje te- stiranje tehnologije IPNS in njena zmoˇznost konkurenˇcne hitrosti.

V smislu streˇznika pa bi bila nadgraditev uporaba Node.js okvirja React za bolj inte- raktiven pristop prikaza meritev v brskalniku.

27

Literatura

[1] E. E. Institute, Handbook for Electricity Metering. Washington, D.C.: 701 Penn- sylvania Avenue, N.W., 2002.

[2] Energy meter WM3M4 and WM3M4C. dostopno na: https://www.iskra.eu/

en/Smart-energy-meters/Energy-meter-WM3M4-and-WM3M4C/ [ogled: 31. 8.

2021].

[3] B. Perrin, “The art and science of rs-485,” Circut Cellar, str. 1–8, 1999.

[4] R. J, Modicon Modbus Protocol Reference Guide. North Andover, Massachusetts 01845: PI–MBUS–300, 1996.

[5] MiQen Settings Studio. dostopno na: https://www.iskra.eu/en/Iskra-Software/

MiQen-Settings-Studio/ [ogled: 31. 8. 2021].

[6] H. S. S. Staab, Semantic Web and Peer-to-Peer: Decentralized Management and Exchange of Knowledge and Information. 68159 Mannheim, Germany: Springer, 2006.

[7] What is IPFS? dostopno na: https://docs.ipfs.io/concepts/what-is-ipfs/ [ogled:

31. 8. 2021].

[8] F. Zammetti, Modern Full-Stack Development: Using TypeScript, React, Node.js, Webpack, and Docker. Pottstown, PA, USA: Apress, 2020.

[9] About Node.js. dostopno na: https://nodejs.org/en/about/ [ogled: 31. 8. 2021].

[10] RAID 1 Data Recovery. dostopno na: https://www.datarecovery.net/raid/

raid-1-data-recovery.aspx [ogled: 31. 8. 2021].

[11] Raspberry Pi 4. dostopno na: https://www.raspberrypi.org/products/

raspberry-pi-4-model-b/ [ogled: 31. 8. 2021].

[12] M. W. Lucas, SSH Mastery: OpenSSH, PuTTY, Tunnels and Keys. Tilted Windmill Press, 2018.