Archiv der Kategorie: Allgemein

Blockchain & IoT

Dieses Demo (erstellt für einen Workshop im Rahmen der Fachkonferenz Digitalisierung – IoT + Data Science) zeigt, wie man Leistungen von IoT-Devices über eine Blockchain „kaufen“ – d.h. bezahlen und ausführen lassen kann. Als „Leistung“ wird eine Lampe geschaltet, die „Bezahlung“ erfolgt mit einem „IoT-Light“-Token, welches mittels einer modernen Blockchainplattform (0bsnetwork.com) erstellt, gehandelt und übertragen wird.

Ein weiterer Teil demonstriert, wie Sensordaten des Devices über dieselbe Kommunikationsschnittstelle rückübertragen und in der Blockchain protokolliert werden können.

Die Komponenten dieses Demos sind:

Komponenten des Demos

Als IoT Device wird ein Raspberry Pi mit einem SenseHat-Modul verwendet, welches die Aktorik (LED-Feld als „Lampe“) und Sensorik (Joystick als Schalter) realisiert. Das Gerät stellt über WLAN eine WebSocket Verbindung zum Broker her.

Die IoT-Schnittstelle zwischen den Devices und einem Blockchain Client besteht aus einem WebSocket Broker und einem Client-Interface, welches die Blockchain auf Aktionen für bestimmte Walletadressen überwacht und die Daten über WebSocket an das IoT-Device weiterleitet. Hier ein Teil des Sourcecodes für ein solches Modul:

Als Blockchainumgebung wird in diesem Setup das TestNet des 0bsnetwork eingesetzt. Der Client bietet ein Web-GUI für die Walletfunktionen an: Den Handel mit den hier verwendeten „IoT-Light“ Tokens (gehandelt wird auf der „DEX“, der Decentralized Exchange) und das Senden der Token an das IoT-Device. Ein weiterer Node stellt die API Schnittstelle für das Client-Interface zur Verfügung, mit dem „Explorer“ können die Daten in der Blockchain (Blöcke, Transaktionen, Peers …) angesehen werden.

Ablauf

Auf der „DEX“ (integrierte Handelsplattform) werden die „IoT-Light“-Token für die Bezahlung des IoT-Devices gehandelt …

Handelsplattform für Token im 0bsnetwork

Über das Wallet werden Token an das IoT-Device (bzw. an seine Adresse 3Myh…) gesendet …

Senden von Token an das IoT-Device

Details zur Transaktion

Das Client-Interface …

… registriert die „Bezahlung“ für das Device, sendet ein Kommando an dieses und …

Rasperry Pi 3 mit Sense Hat als IoT Device

… das Device führt die bezahlte Leistung aus und schaltet Licht für die entsprechende Dauer ein.

Und das war es auch schon 😉

Umweltmessdaten auf der Blockchain

Die „Air-Quality-Chain“ ist ein System zur Protokollierung, unveränderlichen Speicherung und dezentralen Verteilung von Umweltmessdaten basierend auf der Blockchain Technologie.

Im aktuellen Testsystem werden u.a. die Messdaten des Luftmessnetzes der Stadt Wien verarbeitet, die an 17 stationären Messstellen zur kontinuierlichen Messung von Luftschadstoffen erhoben werden. Diese Daten werden in 30 minütigen Intervallen im Rahmen von „data.gv.at – offene Daten Österreichs“ veröffentlicht.

Eine AQC-Schnittstelle lädt diese Daten periodisch und protokolliert sie in der AQC-Blockchain, wo sie unveränderlich gespeichert und an alle teilnehmenden Blockchain-Knoten („Nodes“) verteilt werden.

Die grafische Darstellung der Messwerte ist nur ein Beispiel, wie die gesichert protokollierten Daten ausgewertet werden können.

Eine weitere Datenquelle betrifft die „aktuellen Ozondaten Österreich„, die Ozonmesswerte der Messnetze der Ämter der Landesregierungen und des Umweltbundesamtes. Diese Daten werden im Rahmen des „OpenData Portal – Datenkatalog: Luft“ des Umweltbundesamtes zur Verfügung gestellt. Auch hier lädt ein AQC-Script die stündlichen Mittelwerte und protokolliert sie in der AQC-Blockchain.

Die Ozondaten können auf einer Karte dargestellt werden, es ist aber z.B. auch eine Zeitreihendarstellung einzelner Stationen möglich.

Auch die Meßwerte des Strahlenfrühwarnsystems werden im Rahmen der laufenden Tests verarbeitet, d.h. über eine Schnittstelle eingelesen und in der Blockchain protokolliert. Als Beispiel können die aktuellen Daten der derzeit 111 Stationen auf einer AQC-Kartendarstellung angezeigt werden, ähnlich der offiziellen Darstellung des BMNT.

Im Rahmen des aktuellen Testsystems ist der Zugriff auf die Air-Quality-Chain nur für definierte Teilnehmer möglich. Im kommenden Echtsystem wird diese Beschränkung aufgehoben, d.h. jeder Interessierte kann einen Blockchain-Node betreiben und auf die gespeicherten Daten uneingeschränkt zugreifen.

Webinar „Digitalisierung – Blockchain“

Im Rahmen des Immo-Webinars „Digitalisierung – Blockchain“ konnte ich im Gespräch mit Mag. Heimo Rollett die technischen Grundlagen von Blockchains erläutern, die Abgrenzung Bitcoin – Blockchain, die Haupteigenschaften von Blockchains und Grundlagen über die notwendige Kryptografie. Heimo Rollett ergänzte noch einige sehr interessante Aspekte aus dem Immobilienbereich – siehe auch seinen Blogbeitrag dazu.

War eine interessante Erfahrung, danke an immowebinar.at, das Team von m|mint und natürlich an Mag. Heimo Rollett.

Hacktoberfest 2017

Ja! Heute habe ich es endlich bekommen … das Hacktoberfest – T-Shirt!

My Hacktoberfest Shirt 😉

Aber … der Reihe nach:

Irgendwann im Herbst letztes Jahr fragte mich mein lieber Kollege M. (ja, derselbe wie beim Thema NodeRED & Blockchain – aber das ist eine andere Geschichte), ob ich auch beim Hacktoberfest 2017 mitmachen würde.

Man müsse zwischen 1. und 31. Oktober 2017 mindestens 4 Pull-Requests bei Github machen. 4 Pull-Requests in einem Monat? Natürlich gar kein Problem!

In Summe gab es ca. 31.000 Github-User, die knappe 240.000 Pull-Requests in ca. 64.000 Repositories anlegten. Natürlich waren sehr viele Repositories dabei, die extra für den Contest angelegt wurden (z.B. https://github.com/AliceWonderland/hacktoberfest), aber immerhin …

Eine sehr coole Idee, Opensource populärer zu machen, finde ich. Danke an DigitalOcean und Github dafür. Und natürlich auch für’s T-Shirt 😉

Freue mich schon auf Oktober 2018!

Alexa schreibt in die Blockchain

In Erweiterung zum Proof of Concept Blockchain – Internet Of Things wird in diesem Demo gezeigt, wie über einen „digitalen Assistenten“ eine Blockchain-Transaktion ausgelöst wird. Ich verwende dazu mein Amazon Echo Dot Device „Alexa“.

Amazon Echo Dot – „Alexa“

Alexa nimmt dazu „Blino“ zur Hilfe. Der „Blockchain-Interface-Node“ stellt die Schnittstelle zwischen IoT-Devices und Blockchains zur Verfügung.

Alexa schreibt in die Blockchain – Übersicht

Ablauf

  • Ein Sprachkommando wie „Alexa, sage Blino, er soll 471234 in die Blockchain schreiben.“ startet den Vorgang.
  • Alexa ruft den „Skill“ (=Anwendung) Blino in der Amazon Cloud auf.
  • Der Skill ruft das Blino-Webservice auf, welches die entsprechenden Informationen an den Interface-Node sendet, der sie in die Blockchain schreibt. Danach wird die entsprechende Antwort erstellt und an den Skill retourniert.
  • Der Skill übergibt die Antwort an Alexa, welche sie dann ausspricht.

Der Multichain-Stream „DeviceLog“, der die von Alexa mittels Blino protokollierten Daten beinhaltet.

Anmerkung: Zum Testen habe ich einen Voice Synthesizer verwendet:

Automatische erzeugtes Sprachkommando für Alexa

Der gesamte Voice Dialog hört sich so an.

Der Skill

Die Konfiguration des Skills mittels Alexa Skills Kit (ASK) besteht im Wesentlichen aus folgenden Schritten:

Alexa Skill Kit: Allgemeine Konfiguration

Die allgemeine Konfiguration beinhaltet den „Invocation Name“, die Bezeichnung mit der Alexa den Skill im System findet, wenn sie mit „Alexa, starte Blino …“ angesprochen wird.

Im nächsten Schritt werden die „Intents“ konfiguriert, das sind die Aktionen, die über Sprachbefehle aufgerufen werden können. Intents können Parameter haben – in diesem Fall einen Parameter „Nummer“.

Alexa Skill Kit: Konfiguration der Intents

Nun werden verschiedene Phrasen („Utterances“) konfiguriert, die alle denselben Intent  aufrufen – mit Übergabe des Parameters „Nummer“.

Alexa Skill Kit: Konfiguration der Utterances

Schließlich wird noch der Endpoint eingerichtet, die Serverfunktion, die vom Skill aufgerufen wird und das Ergebnis an Alexa zurückgibt.

Skills verwenden in fast allen Fällen Amazon’s Lambda Funktionen. Im vorliegenden Beispiel habe ich allerdings ein eigenes Webservice verwendet, da ich die Anbindung an den Interface Node bereits aus einem Vorprojekt zur Verfügung hatte.

Der Endpoint

Der Endpoint ist als Webservice implementiert, die Verarbeitung besteht im Wesentlichen aus

  • Parsen des Json-Requests und Ermitteln der angeforderten Verarbeitung,
  • der eigentlichen Verarbeitung, z.B. Aufruf des Interface Nodes mittels WebSockets
  • und dem Aufbauen des Responses, der dann an über den Skill an Alexa retourniert wird

Alexa Skill Kit: Testen des Endpoints

Fazit

Ob das Protokollieren von Daten in einer Blockchain durch einen digitalen Assistenten jetzt enorm viele praktische Anwendungsmöglichkeiten hat, muss natürlich jeder selbst beurteilen 😉

Ich fand es jedenfalls recht interessant, ein wenig in die Welt von Alexa eintauchen und mich mit der Entwicklung von Skills und deren Schnittstellen zu beschäftigen.

Dabei sind mir auch gleich Ideen für weitere Experimente gekommen: Alexa könnte sich ja auch mit Node-RED unterhalten, oder? Das werde ich mich bald einmal ansehen …

Bitcoin Full Node on Raspberry Pi

Last week I bought a Raspberry Pi 3 (model B) to set up a proof of concept of a Blockchain connection to IoT devices (but that’s another story) …

Some time ago I read http://www.raspberrypifullnode.com/ and decided, to give it a try now.
This posting will not repeat everything from David’s article, just the changes from then (2014) to now (9/2017).

Micro SD card: The Bitcoin blockchain has a size of around 145 GByte at the moment, which leaves a 256 GB cards as an option, if you really want to store the complete blockchain …

Operating system: As I didn’t have NOOBS at hand, I downloaded the current version of Raspbian Stretch here and used Etcher to „burn“ the image to th SD card.

During the first boot, I connected a monitor and a keyboard, then configured the WiFi and activated the ssh deamon using

sudo raspi-config

After a

sudo reboot

I had a fully working system, which I could control with Putty (and WinSCP).

Now I followed David’s article, but had to apply some changes due to changes in the Bitcoin source. After updating and upgrading with

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade


I installed the dependencies …

sudo apt-get install build-essential autoconf libssl-dev libboost-dev libboost-chrono-dev libboost-filesystem-dev libboost-program-options-dev libboost-system-dev libboost-test-dev libboost-thread-dev libtool libevent-dev

… and then downloaded the current version (branch 0.15) of the Bitcoin source:

mkdir ~/bitcoin
cd ~/bitcoin
git clone -b 0.15 https://github.com/bitcoin/bitcoin.git
cd bitcoin/

The building took „some“ time …

./autogen.sh
./configure --disable-wallet
make
sudo make install

… but in the end everything was OK.

Remark: I chose to build the node with –disable-wallet, as I did not care to run a wallet on the system. See the discussion here concerning Berkley DB 4.8 and incompatible wallet formats …

After starting the deamon with

bitcoind &

it started to connect to other nodes and sync the blockchain …

Voilà – all up and running 😉

Kurzparken in Wien

Mit Onlinemaps, Libraries dazu & dem Thema OpenData beschäftige ich mich ja schon viele Jahre. Kürzlich musste ich im Zuge eines Projektes mein Know-How wieder auf den letzten Stand bringen. Ich baute dazu eine Minianwendung, die die Darstellung der Kurzparkzonen und -streifen in Wien ermöglicht.

Nach Öffnen des Links zur Anwendung wird die Wien Karte dargestellt. Es kann der aktuelle Standort dargestellt werden (Pin links oben), falls der Webbrowser bzw. das Device die Ortung erlauben. Kurzparkzonen werden blau dargestellt, Kurzparkstreifen rot. Ein Klick auf eine Zone oder einen Streifen öffnen ein Informationsfenster mit Details.

kurzparken_wien

Verwendete Technologien:

Ich nutze das Service selbst sehr oft, hat mir schon ein paar Mal ein Strafmandat wegen Nichtbeachtung der (in Wien teilweise recht verwirrenden) Kurzparkregeln erspart 😉

Viel Spaß damit!

Update: Die Anwendung ist auch auf https://www.data.gv.at/anwendungen/kurzparken-in-wien/ gelistet.

Webshop mit Coinbase Payment

Um die Frage zu beantworten, wie (einfach?) es geht, einen Webshop mit Bitcoin-Payment auszustatten, habe ich folgendes Setup erstellt:

Zuerst habe ich auf einer WordPress-Installation das beliebte eCommerce Plugin WooCommerce installiert und ein paar Produkte angelegt.

Als erste Methode soll eine Bitcoin-Zahlung über den Paymentprovider Coinbase eingerichtet werden. Dazu ist das Coinbase-WooCommerce Plugin zu installieren, was auch problemlos funktioniert – cURL muss dazu am Server installiert sein.

Danach ist noch die Konfiguration von API-Key und Secret durchzuführen (WooCommerce – Einstellungen – Kassa – Coinbase) – siehe Screenshot.

ws_coinbase_config

Und das war es auch schon. Die Payment-Methode „Bitcoin (via Coinbase)“ erscheint automatisch in der Auswahl der angebotenen Bezahlmethoden.

ws_coinbase_1

Eine Bezahlung mit Bitcoin verwendet den üblichen, bekannten Coinbase Dialog …

ws_coinbase_2

… und der Status des Bezahlvorganges (OK oder Abbruch/Timeout) wird dem Webshop über das Plugin online zurückgeliefert.

Parallel dazu werden die bei dem verwendeten Coinbaseaccount konfigurierten Notifys (e-Mail und/oder Callback) durchgeführt.

Zusammengefasst: EInfache Installation und Konfiguration des Plugins, das Bitcoin-Payment über Coinbase ist sofort einsatzbereit.