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Internet of Things : dal “cos’è” al “come” con le tecnologie Microsoft

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Il nuovo portale della community DotNetCampania, di cui faccio parte, è online da qualche settimana e la sezione degli articoli si arricchisce ogni giorno di nuovi contenuti con gli argomenti più svariati, dallo sviluppo web e mobile all’ALM, dai patterns all’Internet Of Things.

Ovviamente, la sezione a cui partecipo più attivamente è quella relativa all’IoT per la quale ad oggi ho scritto i due seguenti articoli :

Nel primo, un’introduzione su cosa sia l’Internet of Things e come i sistemi embedded rientrano in questo nuovo business. Nel secondo, tutte quelle che sono le tecnologie che Microsoft mette a disposizione per la realizzazione di una soluzione IoT completa, dai device (le “cose”) al “Cloud”.

Buona lettura !

🙂

MQTT OASIS 3.1.1 : supporto ufficiale per M2Mqtt e GnatMQ

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Dopo circa un mesetto di lavoro durante il mio tempo libero, è giunto finalmente il momento di rilasciare la nuova versione della libreria M2Mqtt (4.0.0.0) e del corrispondente broker GnatMQ (0.9.3.0 Beta) con il supporto alla specifica MQTT OASIS 3.1.1 (oltre ad una serie di bug fix).

Questa è stata la causa della mia assenza sul blog !

I cambiamenti apportati complessivamente al progetto sono i seguenti :

  • Supporto per entrambe le specifiche, la vecchia 3.1.0 e la nuova OASIS 3.1.1;
  • L’evento MqttMsgDisconnect è esposto solo al broker GnatMQ per poter gestire il messaggio DISCONNECT ricevuto dal client e quindi non è più accessibile dalla classe MqttClient. E’ stato aggiunto il nuovo evento ConnectionClosed che viene sollevato quanto la connessione è chiusa (da uno dei peer). Ovviamente, si tratta di un “breaking change” e ne chiedo scusa …
  • Aggiunta la gestione delle sessioni (con le subscription ed i messaggi in coda con QoS 1 e 2);
  • Il keep alive può essere disabilitato se viene impostato il timeout a zero;
  • Aggiunta la gestione della flag di “session present” nel messaggio di risposta CONNACK con il quale il broker (GnatMQ) avvisa il client che è presente una sua vecchia sessione e che è stata ripristinata (subscription e messaggi in coda);
  • E’ ammesso un client identifier a lunghezza zero. In questo caso il broker (GnatMQ) assegna un client identifier casuale ma è ovvio che non è in grado di gestirne la sessione (il client non è a conoscenza dell’identificativo assegnatogli e non può trasmetterlo al broker in caso di riconnessione);
  • Rimosso il limite di 23 caratteri per il client identifier;
  • E’ possibile impostare la dimensione massima della “inflight queue” in modo che non possano essere inseriti altri messaggi se essa è piena (causa problemi di connessione che non permettono la trasmissione dei pacchetti);
  • Apportati una serie di miglioramenti sul thread di ricezione;
  • Una richiesta di subscription ad un topic può anche essere rifiutata dal broker (GnatMQ) specificando tale errore nel messaggio di SUBACK;

Come sempre ho provveduto ad aggiornare tutti i repositori nei quali potete trovare il mio progetto :

Questo può essere considerato il mio regalo di Natale !

🙂

M2Mqtt è ufficialmente parte del progetto Paho !

Chi conosce il protocollo MQTT, utilizzato nell’ambito dell’Internet Of Things, sa benissimo che il punto di riferimento per quest’ultimo è il progetto Paho della Eclipse Foundation.

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Tale progetto fornisce una serie di implementazioni di client MQTT nei principali linguaggi quali C/C++ (sia in ambiente Windows o Linux che su sistemi embedded), Java, (per J2SE ed Android), Javascript, Python e Go.

In questo folto elenco, fino a qualche giorno fa mancava un’implementazione in C# che fosse utilizzabile sulle piattaforme .Net e WinRT. Ebbene, questa lacuna è stata colmata con l’ingresso del mio progetto M2Mqtt nell’ambito di Paho per il quale sono diventato ufficialmente un committer !

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Non nascondo che questo è un grande onore per me e non potevo immaginare che poco dopo più di un anno dalla nascita del mio client, i membri principali della Eclipse Foundation e tutti coloro che lavorano sul protocollo MQTT mi potessero chiedere di fare parte di questo progetto. Tra di essi ci sono Benjamin Cabè (IoT Community Evangelist della Eclipse Foundation), Ian Craggs (Software Engineer alla IBM e project lead del progetto Paho), Andy Piper (Developer Advocat a Twitter e project lead del progetto Paho), Ian Skerrett (Vice Presidente Marketing alla Eclipse Foundation). Ad essi vanno poi aggiunti anche Nicholas O’Leary (Emerging Technology Specialist alla IBM, committer su Paho e padre di Node-RED), Roger Light (creatore del broker Mosquitto e committer su Paho) e tutti gli altri committer su Paho (Al Stockdill-Mander, Andy Gelme, Dave Locke) che hanno votato all’unanimità l’ingresso di M2Mqtt.

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Queste sono le persone che hanno creduto che M2Mqtt fosse degna di far parte del progetto Paho insieme ovviamente a tutti coloro che usano la mia libreria in progetti professionali e non.

Come Microsoft MVP (su Windows Embedded ed IoT), sono molto felice del fatto che il linguaggio C# e le piattaforme .Net e WinRT fanno parte, grazie ad M2Mqtt, di un grande progetto open source come Paho. Questo significa che M2Mqtt può essere considerata l’implementazione MQTT di riferimento per le piattaforme Microsoft.

Ovviamente, tutti coloro che sino ad oggi hanno utilizzato CodePlex come repository di riferimento potranno continuare a farlo e lo stesso vale per Nuget. Esso sarà sempre allineato con gli aggiornamenti ed i miglioramenti apportati alla libreria nel progetto Paho.

Internet of Things e la lavatrice ai Community Days 2014

Questa volta un’altra nuova ed entusiasmante esperienza come speaker …. ai Community Days 2014 a Roma e che vede la partecipazione di tutte le community sul territorio italiano !

Ho avuto l’onore di fare per la prima volta una sessione con il mio “grande” amico Valter Minute, dal quale non si smette mai di imparare qualcosa di nuovo. Ovviamente, l’argomento era l’Internet of Things e questa volta con una lavatrice come protagonista !

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Mi ha fatto molto piacere vedere la sala piena e persone in piedi che seguivano con interesse la sessione, esilarante e tecnica al tempo stesso.

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Grazie a questo evento ho potuto incontrare amici come Mirco Vanini e Marco Dal Pino con i quali c’è un continuo contatto cybernetico ma non fisico. Ho avuto anche l’onore di conoscere di persona Roberto Andreoli, Technical Evangelist Manager in Microsoft, con il quale poter parlare anche di IoT con Microsoft in Italia; spero di rivederlo nuovamente la settimana prossima alla Maker Faire a Roma.

Un grazie particolare va a Daniele Bochicchio ed a tutti coloro che hanno organizzato alla grande questo evento.

Community Days 2014 : “Internet of Things : la mia lavatrice collegata ad Internet ?”

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Dopo esserci stato più volte dalla parte del pubblico, questa volta con grande onore sarò tra gli speaker dei Community Days 2014 di Roma che si terranno dal 23 al 25 Settembre.

L’onore sarà doppio, in quanto avrò al mio fianco un caro amico come Valter Minute che ho riconosciuto come il “Maradona” dei sistemi embedded.

La nostra sessione, intitolata “Internet of Things : la mia lavatrice collegata ad Internet ?”, sarà completamente dedicata all’IoT partendo dai possibili sistemi embedded (targati Microsoft) fino alle possibili soluzioni nel Cloud, tra cui il futuro progetto “Reykjavik” basato su Azure presentato a Build 2014; il titolo dice la verità, tra le altre cose, avremo come protagonista una lavatrice (giocattolo) !

Potete trovare tutte le informazioni relativa all’agenda delle sessioni ed alla logistica sul sito ufficiale oltre al modulo per la registrazione.

Vi aspettiamo numerosi per questo evento che come ogni anno non deluderà le aspettative di coloro che vi parteciperanno !

M2Mqtt e GnatMQ … adesso anche su Windows 8.1 e Windows Phone 8.1 !!

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Sembra che io sia stato in vacanza (vista la mancanza di post sul mio blog) ed è la verità !

Nonostante la vacanza, ho proseguito lo sviluppo del progetto M2Mqtt ed oggi ho il piacere di rilasciare la nuova versione 3.6.0.0 con il supporto per WinRT !!

Ho dovuto intervenire soprattutto nei punti di gestione del networking (in WinRT non ci sono le Socket ma gli StreamSocket), dei thread (passaggio da Thread a Task) e della sicurezza ma finalmente il primo client MQTT per tutte le piattaforme .Net, da oggi funziona anche sui tablet dotati di Windows 8.1 e sugli smartphone con Windows Phone 8.1.

Il nuovo progetto, aggiunto in una solution per Visual Studio 2013, è una “portable class library” che ho utilizzato e testato in una Universal App.

La stessa sorte è toccata al “fratello” GnatMQ, giunto alla versione (Beta) 0.9.2.0, grazie al quale abbiamo a disposizione un broker MQTT da eseguire su tablet e smartphone della famiglia Windows 8.1.

Ovviamente ho provveduto ad aggiornare anche il package Nuget aggiungendo gli assemblies per WinRT.

Spero di aver fatto cosa gradita per moltissimi utilizzatori di M2Mqtt che in passato mi hanno richiesto fortemente questo porting !

Sorriso

M2Mqtt 3.5 : .Net MQTT client con un miglior supporto SSL/TLS, altri miglioramenti e licenza Apache 2.0 !

Questa volta la libreria M2Mqtt ha subito alcune modifiche “importanti” sia in termini di nuove funzionalità che di bug fixing. Devo ammettere che i miglioramenti sono dovuti soprattutto alle persone che la utilizzano in maniera assidua e mi segnalano nuove funzionalità da aggiungere o bug da risolvere. Oltre ad alcuni problemi segnalati su CodePlex, questa volta anche Clemens Vasters, PM su Microsoft Azure, mi ha sottoposto alcuni miglioramenti da applicare nell’ambito dell’autenticazione SSL/TLS. Infatti, come già twittato molte settimane fa, Clemens ha usato la mia libreria per eseguire i test sul progetto Reykjavik (Device Gateway) presentato a Build 2014 ed io non posso che esserne onorato.

Autenticazione SSL/TLS

In questo caso, il miglioramento è strettamente legato alla versione per .Net Framework, poiché è l’unica versione a supportare quanto è stato aggiunto. In particolare, la classe MqttClient mette disposizione altri costruttori ai quali è possibile fornire le seguenti callback :

  • RemoteCertificateValidationCallback : permette all’utente di effettuare ulteriori controlli sulla validazione del certificato ricevuto dal server oltre a quelli già eseguiti dal sistema. Utile nel caso di debugging e di utilizzo di certificati self-signed, in modo da accettare a prescindere la connessione con il server;
  • LocalCertificateSelectionCallback : permette all’utente di selezionare in maniera opportuna il certificato client da trasferire al server in caso di mutua autenticazione durante l’handshake SSL. Il certificato può essere selezionato da un pool di certificati locali oppure creato “a volo” direttamente nella callback;

Per maggiori informazioni, è possibile fare riferimento alla documentazione MSDN ufficiale.

Nel caso del costruttore più complesso (con entrambe le callback), un esempio di applicazione può essere il seguente :

MqttClient client = new MqttClient("<server_name>", 8883, true, ValidateServerCertificate, SelectClientCertificate);
...
...

bool ValidateServerCertificate(object sender,
 X509Certificate certificate,
 X509Chain chain,
 SslPolicyErrors sslpolicyerrors)
{
 bool valid;
 // check sslpolicyerrors and execute your certificate validation
 ...
 ...
 return valid;
}

X509Certificate SelectClientCertificate(
 Object sender,
 string targetHost,
 X509CertificateCollection localCertificates,
 X509Certificate remoteCertificate,
 string[] acceptableIssuers)
{
 X509Certificate cert;

 // choose client certificate from local store or creating new one
 ...
 ...
 return cert;
}

Per cercare di semplificare la creazione dell’oggetto client, i costruttori che ricevono in ingresso un IPAddress sono stati “marcati” con l’attributo Obsolete. Infatti, tutti gli altri costruttori permettono di specificare in ingresso un indirizzo IP o un host name in formato stringa; sarò carico del costruttore verificare di che tipo si tratta e nel caso di host name effettuare una conversione ad indirizzo IP attraverso DNS.

Per quanto riguarda il tracing, alcune persone hanno segnalato che nella versione Nuget questa funzionalità non visualizzava il contenuto di ciascuno messaggio scambiato ma il tipo del messaggio; ciò era dovuto al fatto che la libreria Nuget è compilata in modalità Release ma i messaggi di trace erano attivi in Debug. La versione attuale fornisce il tracing sia in debug che release in quanto è legata al simbolo TRACE (e non più al simbolo DEBUG) che è definito in entrambe le configurazioni. Ovviamente, il tracing è sempre legato alla definizione di un TraceListener da parte dell’utilizzatore.

Bug fixing

I principali bug risolti sono stati segnalati sul sito CodePlex da alcuni utenti e di seguito riporto i riferimenti :

Conclusioni

La libreria è in continua evoluzione grazie alla community e molto presto includerà il supporto per MQTT 3.1.1 che tra poche settimane sarà standard OASIS. L’ulteriore passo è la licenza passata da L-GPL ad Apache 2.0 !

Come sempre potete trovare la versione aggiornata su CodePlex, Nuget e Microsoft Code Gallery. Infine, è stato ovviamente aggiornato anche il broker GnatMQ alla versione 0.9.1.0 ed il progetto M2Mqtt4CE.