Golang é uma linguagem fantástica para se desenvolver aplicações e um fator a ser explorado é o seu uso em dispositivos IoT. A linguagem já conta com diversas ferramentas de cross-compile, alguns pacotes experimentais de comunicação baixo nível e diversos projetos relacionados a hardware.

1. EXPLORANDO GOLANG
EM AMBIENTE EMBARCADO
Alvaro Viebrantz
aviebrantz.com
@alvaroviebrantz

2. Alvaro Viebrantz
@alvaroviebrantz
aviebrantz.com
Google Developer Expert for IoT
Product Engineer @ Leverege
Organizador do GDG Cuiabá e DevMT

4. WEB SYSTEM LEVEL
& CONTAINERS
DATABASES &
MONITORING
MACHINE LEARNING
& DATA SCIENCE

5. MOBILE NATIVE WEB (?)SERVER
Use Cases

6. EMBARCADOS!

7. MICRO CONTROLADOR (MCU)
VS
SINGLE BOARD COMPUTER (SBC)

8. EMGO - Bare metal Go
Golang infelizmente não tem um bom suporte para micro controladores
github.com/ziutek/emgo
Embedded Rust
O Ecossistema Rust está mais maduro nisso
VS
github.com/rust-embedded

9. VAMOS FOCAR EM LINUX E
SINGLE BOARD COMPUTERS

10. VANTAGENS
FOOTPRINT BAIXO (CPU/MEM)
DEPLOY COM UM ÚNICO BINÁRIO

11. MORE ON: GITHUB.COM/RAKYLL/GO-HARDWARE
PERIPH.IO GOBOT.IO

12. GOBOT.IO
MAIS FÁCIL DE INICIAR
FOCO EM CONECTIVIDADE E NÃO O ACESSO AO HARDWARE

13. FOCO NO ACESSO AO HARDWARE E SUPORTE A MÚLTIPLAS PLACAS
MAIS BAIXO NÍVEL
PERIPH.IO

14. “AMBIENTE DE DESENVOLVIMENTO”
E CROSS COMPILE

15. $ go build main.go

16. $ GOOS=? GOARCH=? go build main.go

17. $ GOOS=? GOARCH=? go build main.go
• GOOS - linux, darwin, windows, android,
dragonfly, freebsd, netbsd, openbsd, plan9,
solaris.
• GOARCH - amd64, 386, arm, arm64, ppc64le, ppc64,
mips64le, mips64, mipsle, mips and s390x.

18. $ GOOS=? GOARCH=? go build main.go
• GOOS - linux
• GOARCH - arm (32-bit ARM), arm64 (64-bit ARM),
mips64le (MIPS 64-bit, little-endian), mips64 (MIPS
64-bit, big-endian), mipsle (MIPS 32-bit, little-
endian), mips (MIPS 32-bit, big-endian).

19. $ GOOS=? GOARCH=? go build main.go
• GOOS - linux
• GOARCH - arm and mips
-ldflags="-s -w"
Quick tip:
to strip debugging info

20. build:
GOOS=linux GOARCH=arm go build -ldflags="-s -w" -o robot-arm main.go
copy:
rsync -P -a robot-arm pi@orangepizero.local:/home/pi/go
$ make build copy

21. PLAQUINHAS, PLAQUINHAS,
PLAQUINHAS

22. Raspberry Pi 3 👑
+ Ecossistema gigante
+ Wifi e Bluetooth embutido
+ Muito material na internet
+ CPU ARMv8 e 1Gb de ram
Orange Pi Zero 🍊
- Documentação ruim
+ Wifi e Bluetooth embutido
+ Muito barato
+ CPU ARMv6 e 512mb de ram
Onion Omega2
+ Low Profile
+ Larga escala
+ Wifi embutido
+ CPU MIPS e 64mb de ram

23. BeagleBone 🐶
Orange Pi Plus 2🍊
Raspberry Pi Zero 👑
Banana Pi M3 🍌

24. COMO É FEITA A COMUNICAÇÃO
COM O HARDWARE ?

25. CPU REGISTERS VS SYSFS

26. @ IOmemory.s
@ Opens the /dev/gpiomem device and maps GPIO memory
@ into program virtual address space.
@ 2017-09-29: Bob Plantz
@ Define my Raspberry Pi
.cpu cortex-a53
.fpu neon-fp-armv8
.syntax unified @ modern syntax
@ Constants for assembler
@ The following are defined in /usr/include/asm-generic/fcntl.h:
@ Note that the values are specified in octal.
.equ O_RDWR,00000002 @ open for read/write
.equ O_DSYNC,00010000 @ synchronize virtual memory
.equ #__O_SYNC,04000000 @ programming changes with
.equ O_SYNC,#__O_SYNC|O_DSYNC @ I/O memory
@ The following are defined in /usr/include/asm-generic/mman-common.h:
.equ PROT_READ,0x1 @ page can be read
.equ PROT_WRITE,0x2 @ page can be written
.equ MAP_SHARED,0x01 @ share changes
@ The following are defined by me:
.equ PERIPH,0x3f000000 @ RPi 2 & 3 peripherals
@ .equ PERIPH,0x20000000 @ RPi zero & 1 peripherals
.equ GPIO_OFFSET,0x200000 @ start of GPIO device
.equ O_FLAGS,O_RDWR|O_SYNC @ open file flags
.equ PROT_RDWR,PROT_READ|PROT_WRITE
.equ NO_PREF,0
.equ PAGE_SIZE,4096 @ Raspbian memory page
.equ FILE_DESCRP_ARG,0 @ file descriptor
.equ DEVICE_ARG,4 @ device address
.equ STACK_ARGS,8 @ sp already 8-byte aligned
@ Constant program data
.section .rodata
.align 2
CPU Register #-> /dev/gpiomem

27. CPU REGISTERS VS SYSFS

28. ____ _ ____
/ #__ ___ (_)#__ ___ / #__ #__ _ ___ ___ ____ _
/ /_/ / _ / / _ / _ / /_/ / ' / -_) _ `/ _ `/
____/_#//_/_/___/_#//_/ ____/_/_/_/#__/_, /_,_/
W H A T W I L L Y O U I N V E N T ? /___/
-----------------------------------------------------
Ω-ware: 0.1.10 b160
-----------------------------------------------------
root@Omega-5D69:~# ls /sys/class/
bdi firmware i2c-dev mem net ppp
scsi_host tty
block gpio input misc pci_bus pwm
sound video4linux
bluetooth hidraw leds mmc_host phy scsi_device
spi_master watchdog
dma i2c-adapter mdio_bus mtd power_supply scsi_disk
spidev
root@Omega-5D69:~# ls /sys/class/gpio/
export gpio11 gpio16 gpio17 gpiochip0 gpiochip32 gpiochip64
unexport
base device/ label ngpio subsystem/ uevent
sysFS

29. root@Omega-5D69:~# echo out > /sys/class/gpio/gpio11/direction
root@Omega-5D69:~# echo 1 > /sys/class/gpio/gpio11/value
root@Omega-5D69:~# echo 0 > /sys/class/gpio/gpio11/value
Blink a LED with sysFS

30. TEM SUPORTE PARA SYSFS E CPU REGISTERS
ESCOLHE A MELHOR IMPLEMENTAÇÃO DISPONÍVEL
PERIPH.IO

31. MÃO NA MASSA

32. VAMOS MONTAR UMA
ESTAÇÃO METEOROLÓGICA
github.com/alvarowolfx/golang-iot-weather-station

33. !33

34. 34
Onion Omega2
BMP280
Sensor de Temperatura
e Pressão
TM1637
Driver display 4 digitos

35. VAMOS PROGRAMAR!

36. INICIALIZAÇÃO

37. GPIO
GENERAL PURPOSE
INPUT/OUTPUT

38. 38
ATENÇÃO!!! CADA PLACA TEM UM ESQUEMA DE NOMES PARA GPIO

39. DIGITAL

40. GPIO - SAÍDA

41. GPIO - LEITURA

42. SENSORES
DIGITAIS E ANALÓGICOS

43. COMUNICAÇÃO SERIAL

44. 44
Comunicação Serial
Padrões mais conhecidos e utilizados
• I2C (Síncrono e padrão Master/Slave) - Tipicamente utilizado por sensores
digitais.
• SPI (Síncrono e alta taxa de transmissão) - Tipicamente usado em Display
gráficos e numéricos.
• UART (Assíncrono) - Tipicamente usado em módulos de Radio, GPS,
Displays LCD, Debug Serial, etc.

45. Sensor de Temperatura e Pressão - BMP280
SPI e I²C

46. I²C - Acesso ao barramento

47. BMxx80 - Acesso ao sensor

48. Display de 4 Digitos - tm1637
Protocolo próprio

49. TM1637 - Mostrando digitos

50. O QUE FAZER COM ISSO ?

51. INFINITAS POSSIBILIDADES COM GOLANG

52. Abstração

53. package http

54. HTTP Server

55. HTTP Server

56. HTTP Server

57. OpenCensus: A Stats Collection and Distributed
Tracing Framework
opencensus.io

58. OpenCensus
Armazenamento e sincronização em tempo real
• Coletar métricas
• Trace da aplicação
• Vendor Agnostic
• Diversas linguagens
• Go, Java, Node, C++, Python, etc
• Diversos Exporters
• Stackdriver, Datadog, Prometheus, Zipkin,
Jaeger

59. Metrics

60. Metrics views

61. Metrics views

62. DEMO TIME
MAY THE DEMO GODS BE WITH US

63. SEGUNDO PROJETO
GOPHER ROBOTIC ARM
github.com/alvarowolfx/golang-voice-iot

65. 65
PCA9685
Module de 16 Canais PWM
Orange Pi Zero 🍊
4x Micro Servo Motores
MeArm
Garra robotica Open Source

66. COMUNICAÇÃO SERIAL

67. PWM - PULSE WIDTH MODULATION

68. 68
PCA9685
Module de 16 Canais PWM
PERIPH.IO
+ = (?)

69. 69

70. YOU CAN PORT AN EXISTING DRIVER
FROM ANOTHER ECOSYSTEM
ARDUINO, ANDROID THINGS, PYTHON

71. INFINITAS POSSIBILIDADES COM GOLANG
[2]

72. Abstrações

73. Goroutines FTW

77. Cloud IoT Core MQTT

78. Move Arm

79. DEMO TIME [2]
MAY THE DEMO GODS BE WITH US - AGAIN

82. PROXIMOS PASSOS

83. 83
Próximos passos
Explorar ainda mais Golang em Ambiente embarcado
• Cgo + cross compile - Ainda não é tão fácil de fazer
• Updates Over the air (OTA) - Atualizar um device apenas com um binário
novo.
• Cenário de Gateway IoT - Alta performance na ponta coletando dados,
armazenando e sincronizando com a nuvem
• IA/ML na ponta - Usar Golang + ML em embarcado na ponta.
• Cameras e Microfones - Também são sensores

84. GOSTEI DE IOT
E AGORA ?

85. Blog posts
Dois tutoriais com arquitetura completa de IoT e Google Cloud

87. ""www.iotforall.com

88. OBRIGADO
Alvaro Viebrantz
aviebrantz.com
@alvaroviebrantz