Control Remoto por Internet

Introducción

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Debido a la demanda, puse una copia para bajar en [Nueva Dirección]:

https://sites.google.com/site/guialtsen/archivos/ServHttp.rar

Fig. 1 El Programa HTTPSERV en ejecución

Controlar las instalaciones y empleados de su empresa desde Internet. Monitorear su casa desde cualquier parte del mundo. Encender, apagar y controlar artefactos a distancia. Verificar la temperatura y otros parámetros en lugares remotos. Todas estas cosas son posibles por medio de Internet. Sensores tales como termostatos, estaciones meteorológicas, cámaras de video y sistemas robotizados (actuadores) son ejemplos de dispositivos de control vía Internet.

Serhttp.exe (o HTTPSERV) es un programa que desarrollé para demostrar la posibilidad de controlar cualquier tipo de dispositivo a través de Internet. Luego de ver numerosos equipos costosos que combinan software y hardware para realizar distinto tipo de tareas en forma remota, se me ocurrió que en realidad, se puede demostrar perfectamente la posibilidad de controlar y de recolectar datos sin gastar un centavo.

Fig. 2 Sensores, cámaras de video y robots controlados por Internet

La idéa detrás de este proyecto fué la de realizar un experimento significativo, es decir, que tenga relevancia en el terreno de la realidad y no una simple simulación imaginaria de un hecho. Además, como su destinatario son los alumnos, se trata de no tener que invertir en componentes para realizar las experiencias. Por eso vamos a trabajar con un esquema que permite comandar en forma bidireccional un puerto COM.

El puerto COM de la PC permite que conectemos dispositivos tales como cámaras, sensores, balanzas y actuadores que permiten encender y controlar cualquier clase de aparato. Todo depende de la cantidad de $ que podemos disponer para ello.

Esto significa que todo lo que un programa tiene que hacer es enviar un dato al puerto COM para virtualmente comandar cualquier aparato y que pueda leer un dato del puerto COM para conocer el estado de cualquier aparato conectado en dicho puerto. Esto significa que el programa debe “comprender” el protocolo RS232.

Eso en lo que atañe al puerto COM. Sin embargo el programa debe también reconocer los protocolos TCP/IP y HTTP para poder recibir instrucciones por medio de Internet. El servidor HTTP hace precisamente esto.

Al ejecutar el programa se presenta una pantalla con 7 elementos que nos permiten conocer su estado.

a) El botón que permite seleccionar el puerto COM1 al COM4.

b) El botón que permite iniciar y detener el servidor.

c) Los elementos gráficos que dan a conocer el estado del puerto seleccionado como del funcionamiento del loopback.
d) El puerto de enlace que esta preestablecido en 80 (aunque se puede cambiar por otro) que es como ya deben saber el puerto correspondiente al protocolo HTTP.

e) IP Local nos indica la dirección IP del servidor (la máquina en la que está funcionando). En caso de que estemos conectados a Internet nos mostrará la dirección IP de nuestra conexión.

Ya es suficiente introducción, la mayoría de los conceptos teóricos los pueden encontrar tanto en un texto sobre comunicación de datos o sobre el protocolo TCP/IP específicamente.

Test Run del Programa

Realicemos un recorrido del programa para probar su funcionamiento:

1) Arrancamos el servidor

Fig. 3 El programa luego de “darle arranque”

2) Si todo va bien, se verá el puerto de color verde, en el título de la ventana dirá “Habilitado” y la hora y en IP Local dirá cual es la IP de nuestra PC. En este caso, como tengo banda ancha, aparece la IP que hace varios meses tengo asignada por Fibertel.

3) Ahora abrimos el explorador de Internet y le ingresamos la dirección IP (en mi caso ingreso esta dirección: 200.126.252.9)

Fig.4 Acceso a la “página” del servidor

Si están al día con el material de estudio ya comprenderán que se trata de una dirección IP de uso EXTERNO o PUBLICA y es propia de MI máquina. Si se conectan a Internet por medio de una conexión telefónica, tendrán diferentes direcciones cada vez que se conecten. Ahora bien, como la dirección IP PRIVADA de mi máquina es 192.168.0.1 también podría acceder a través de ella. Y por supuesto que también podría utilizar 127.0.0.1 que es el LOCALHOST.

4) Probamos sin el LOOPBACK, es decir con el puerto COM abierto.

Fig. 5 Prueba de Loopback

Escribimos hola o cualquier texto que se nos ocurra y obtenemos como respuesta:

ENVIADO : 123456789
EL PUERTO COM NO RESPONDE

Esto significa que todo funcionó correctamente ya que el servidor es el que dio esa respuesta.

5) Muy bien, ahora vamos a probar el LOOPBACK.

Conectamos el PIN 2 o RXD o recepción con el PIN 3 o TXD o transmisión. El principio de funcionamiento es bien simple y responde a la capa física del modelo OSI. Se trata de señales eléctricas que salen del puerto COM a través de la línea TXD con rangos de voltaje

Señal = 0 > +3.0V
Señal = 1 < -3.0V

Debido a esta conexión lo que sale por la línea de transmisión o TXD es inmediatamente recibido por la línea de recepción o RXD.

Donde dice Texto escribo: hola e inmediatamente recibo hola. Esto significa que el loopback funcionó correctamente.

Fig. 6 Verificación del Control Remoto

Observen que esta vez puse 192.168.0.1 como dirección IP.

Fig. 7 El Servidor muestra el loopback activo

Además pueden ver que el indicador de Loopback se puso de color verde.

Experiencias prácticas a realizar

Además de reproducir las experiencias detalladas antes, se recomienda fervorosamente a los alumnos que realicen las siguiente experiencias:

1) La experiencia práctica más simple consiste en reproducir el experimento tal como se expuso.
2) Luego variar las direcciones, la dirección de LOCALHOST o 127.0.0.1
3) Si dispone de una IP privada pruebe realizar la conexión por esa vía.
4) Pruebe conectarse a Internet, activar el servidor HTTP y desde otra dirección acceder a la máquina remota.
5) Otra prueba que se puede realizar es la de modificar el puerto, por ejemplo le asignamos 1000 al puerto del servidor. Pero en este caso, para acceder al servidor debo escribir la siguiente dirección: http://200.126.252.9:1000/
6) Para aquellos que realmente quieren experimentar en forma completa los servicios de Internet pueden incluso obtener una dirección DNS gratuita en el sitio http://freedns.afraid.org/ En mi caso, asigné el DNS regi.wftp.org a la dirección IP 200.126.252.9 que tenía asignada en ese momento de manera que puede acceder al servidor por medio de una dirección. El servicio permite cambiar la IP en forma rápida por lo que se adapta perfectamente para cualquier usuario que dispone de acceso a Internet y no tiene IP fija.

Fig. 8 Prueba Remota por medio de DNS

7) Finalmente, prueben algunas direcciones de Internet en la que invirtieron algunos o muchos dólares y observen el funcionamiento del control con dispositivos reales.

Enlaces de Interés

Los enlaces de abajo corresponden a dispositivos que se pueden controlar por Internet, el primero es muy interesante ya que es un brazo robotizado con 6 grados de libertad que permite acomodar objetos en un tablero.

http://telerobot.mech.uwa.edu.au/Telerobot/index.html
http://www.cs.cmu.edu/afs/cs.cmu.edu/Web/People/Xavier/
http://www.hellspark.com/dm/index.html
http://ranier.hq.nasa.gov/telerobotics_page/realrobots.html


Que tengan un gran día!

Sergio Otaño