Najlepšie hardvérové ​​platformy pre internet vecí (IOT)

IoT (Internet vecí) už nie je módnym slovom. S niekoľkými inšpiratívnymi prípadmi použitia, ktoré vychádzajú každý deň, niekoľko spoločností teraz objavuje, ako by mohli využiť technológiu na rast podnikania. Rýchlo sa stáva dôležitou vlastnosťou nových zariadení založených na IoT bez ohľadu na ostatné implementované technológie a podľa spoločnosti gartner bude do roku 2020 IoT využívať 95% nových zariadení a systémov. Už sme diskutovali o niektorých populárnych zariadeniach IoT dostupných na trhu a tiež sme vyvinuli veľa DIY projektov založených na IoT.

Zatiaľ čo niektoré z podnikov využívajú IoT na riešenie priameho podnikania, iné firmy využívajú obchodné príležitosti, ktoré existujú pri poskytovaní platforiem IoT, ktoré slúžia ako chrbtové kosti pre rýchly vývoj a nasadenie riešení IoT. Tieto platformy sa stali kľúčovou súčasťou vývoja riešení IoT a dnes sa na niektoré z nich pozrieme.

Vzhľadom na povahu architektúry IoT existuje niekoľko typov platforiem IoT, pričom väčšina z nich sa zameriava na poskytovanie riešení pozdĺž konkrétnych vertikál (SigFox sa napríklad zameriava na konektivitu), zatiaľ čo niektoré (napríklad Particle.io) slúžia ako platforma typu všetko v jednej., ktorá poskytuje komplexné riešenie pre vývoj internetu vecí. Dnešný článok bude prvý z viacdielnej série, ktorý vyhodnotí niektoré z týchto platforiem, a začneme predstavením niekoľkých populárnych hardvérových platforiem IoT pre vývoj.

Platformy pre vývoj hardvéru IoT

Toto sa v podstate týka platforiem, ktoré sa používajú na vývoj „vecí“ na internete vecí. Môže odkazovať na komunikačné moduly, mikrokontroléry a moduly SoC s funkciami, vďaka ktorým sú žiaduce pri vývoji zariadení IoT. Zoznam uvedený nižšie nie je v žiadnom konkrétnom poradí a v žiadnom prípade nie je vyčerpávajúci, pretože existuje viac vývojových platforiem, ako by sa dalo asi pomenovať, ale obsahuje niektoré z najkomplexnejších platforiem vhodných pre výrobcov.

1. Particle.io

Particle.io je jednou z najkomplexnejších koncových platforiem IoT. Jedná sa o platformu io typu všetko v jednom, ktorá ponúka platformu pre vývoj hardvéru IoT, konektivitu, cloud zariadení a aplikácie. Spoločnosť Particle vytvára dlhú líniu produktov na vývoj hardvéru IoT pre rýchle prototypy aj pre produkciu na úrovni DFM. Budovanie produktu IoT sa začína pripojením zariadení na internet a všetky dosky mikrokontrolérov spoločnosti Particle môžu komunikovať buď cez Wi-Fi, celulárne (2G / 3G / LTE) alebo mesh.Niektoré z ich dosiek majú na palube viac možností komunikácie. Ich mikrokontroléry sú ovládané špeciálnym operačným systémom, ktorý umožňuje vývojárom ľahkú integráciu zariadení s cloudom zariadení a aplikáciami častíc. Stručne povedané, ich zariadenia a komunikačné moduly majú certifikáty CE a FCC, ktoré znižujú náklady na certifikát, keď je produkt pripravený na úpravu. Ich dosky sú open source, čo zaručuje veľkú podporu pre vývoj produktov.

Osobne je jedným z hlavných dôvodov, prečo sa mi drevotrieskové dosky páčia, konečná povaha služieb, ktoré poskytujú. Takto získate podporu na každom kroku bez obáv o kompatibilitu.

2. Dosky Espressif ESP8266

Pokiaľ ide o budovanie zariadení IoT, sortiment produktov od spoločnosti Espressif a AI thinker je ďalšou najlepšou vecou. Od vydania WiFi čipu ESP8266-01 pred niekoľkými rokmi sa čipy a dosky založené na ESP8266 rozrástli z miláčikov výrobcov a nadšencov na jednu z najpreferovanejších čipsetov pre zariadenia IoT založené na WiFi. Moduly sú zvyčajne lacné, nenáročné a ľahko použiteľné. Medzi ďalšie faktory patrí okrem iného aj srdcu návrhárov hardvéru. Čipy ESP majú veľkú flexibilitu a je možné ich použiť buď ako WiFi moduly, pripojiť ich k iným mikrokontrolérom alebo použiť v samostatných režimoch bez ďalších mikrokontrolérov.

Majú malý tvar a uľahčujú implementáciu funkcií umožňujúcich IoT, ako sú aktualizácie firmvéru OTA. Dostupnosť vývojových dosiek, ako je NodeMCU a niekoľko ďalších dosiek tretích strán založených na ESP, umožňuje vývojárom získať predstavu o doske skôr, ako ich použije v dizajnoch. Rovnako ako drevotrieskové dosky, dosky ESP8266 majú certifikát FCC a CE, aby sa znížili všeobecné náklady na certifikáciu zariadenia po výrobe. ESP poskytuje jedno z najrobustnejších dedikovaných WiFi rozhraní v priemysle, ktoré obsahuje niekoľko protokolov podporujúcich IoT, ako napríklad protokol ESP Touch, ktorý umožňuje zariadeniu bezpečný a bezproblémový prístup na internet prostredníctvom WiFi sietí.

Dosky ESP8266 sa dajú ľahko naučiť a dajú sa použiť s ľubovoľnými mikrokontrolérmi na vytváranie projektov internetu vecí založených na ESP8266.

3. Vývojové dosky Intel IoT

Intel je bezpochyby jedným z hlavných vodcov kráľovstva polovodičov a nebolo prekvapením, keď pred časom vydali niekoľko dosiek s funkciami umožňujúcimi IoT. Aj keď prerušili podporu niektorých starých dosiek, niektoré z týchto dosiek sa stále používajú na rýchle prototypovanie výrobcami a vývoj produktov od dizajnérov. Jednou z hlavných funkcií dosky, nie je prekvapením, sú obrovské možnosti spracovania. Jednou z najpopulárnejších dosiek Intel je výpočtový modul Intel Edison.

Podľa webovej stránky spoločnosti Intel bol výpočtový modul navrhnutý pre odborníkov, tvorcov, podnikateľov a na použitie v priemyselných aplikáciách internetu vecí. Modul poskytuje ľahký vývoj pre vývoj prototypov a použitie v rôznych komerčných podnikoch, keď záleží na výkone. Modul využíva 22 nm procesor Intel SoC, ktorý obsahuje dvojjadrový procesor Intel Atom s dvojitým závitom na frekvencii 500 MHz a 32-bitový mikrokontrolér Intel® Quark, ktorý pracuje na frekvencii 100 MHz. Modul a väčšina ďalších dosiek ako Intel Curie a Intel Galileo však boli ukončené. Momentálne najpopulárnejšou platformou pre vývoj hardvéru IoT od spoločnosti Intel je Up Squared groove IoT Development Kit, čo je platforma navrhnutá špeciálne pre náročné požiadavky priemyselných aplikácií IoT.

4. Rada vývojových dosiek Adafruit

Adafruit je jedným z najväčších online obchodov s elektronickými komponentmi. Spoločnosť Adafruit sa pred časom zapojila do závodu IoT so špeciálnou produktovou radou, ako sú perové dosky Adafruit, ktoré mali jedinečné vlastnosti, aby umožnili vývoj škálovateľných prototypov IoT. Okrem vývojových dosiek poskytuje Adafruit, rovnako ako častice, cloudové služby pre zariadenia s jednoduchými knižnicami klientov pre všetky hlavné platformy pre vývoj hardvéru IoT, výkonným API, prekrásnymi informačnými panelmi a všestrannou bezpečnou platformou IoT. Dalo by sa ľahko povedať, že hlavným rozdielom medzi produktmi Adafruit a Particle je spôsob, akým sú navrhované ich výrobky. Adafruit.io je navrhnutý s jedinečným zameraním na komunitu výrobcov. Je to riešenie ideálne pre vývoj prototypov. Na druhej strane častice majú komerčnejší podtón pre kvalitu produktu.

5. Produktová rada IoT Arduino

Je nemožné, aby Arduino bolo pre kohokoľvek v priestore IoT neznáme meno. Dávno predtým, ako sa IoT stal hlavným prúdom, sa už niekoľko dosiek Arduino používalo na vývoj prototypov pripojených zariadení. Vďaka ľahkému programovaniu a typu plug and play systému založeného na Arduine si ho mnohí v hardvérovom priestore rýchlo obľúbili. Skoré dosky Arduino boli väčšinou univerzálne mikrokontroléry, ktoré boli pripojené k internetu pomocou GSM a WiFi modulov, ale keď sa IoT začal otvárať, boli vyvinuté dosky so špeciálnymi funkciami, ktoré IoT podporujú. Dosky ako Arduino 101 (vyvinuté s Intelom), MKR1000, Arduino WiFi Rev 2 a MKR Vidor 4000, čo je prvá doska Arduino na báze čipu FPGA.

Každá z týchto dosiek bola vyrobená s ohľadom na IoT a všetky majú odlišné vlastnosti, vďaka ktorým sú vhodnejšie pre konkrétne riešenie IoT. Napríklad Arduino WiFi Rev 2 je dodávaný s IMU, vďaka čomu je vhodný pre aplikácie založené na dronoch.

Rovnako ako Adafruit a častice, aj Arduino má cloudovú službu určenú na použitie pre niektoré dosky Arduino vrátane; MKR1000, Arduino Yun / Yun Shield a Arduino 101 / WiFi Shield 101. Cloud zariadenia Arduino (cloud.arduino.cc) ponúka tvorcom jednoduchý nástroj na pripojenie ich zariadenia k internetu a nastavenie trvá veľmi krátko. veci fungujú.

Aj bežné Arduino Uno je možné použiť s modulmi Espressif ESP8266 na stavbu projektov IoT.

6. Raspberry Pi

Aj keď je Raspberry Pi prirodzene zariadenie na všeobecné použitie, bude nespravodlivé ignorovať prínos maliny k vývoju niektorých produktov a projektov IoT, ktoré sú v súčasnosti v móde. Spravidla sú príliš robustné a sofistikované na to, aby sa dali použiť pri vývoji jednoducho pripojených senzorov alebo akčných členov, ale v projektoch IoT nachádzajú uplatnenie ako agregátory údajov, rozbočovače a brány zariadení. Najnovšie z malinových dosiek pi; Raspberry pi 3 model B + je vybavený 1,4 GHz Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53 (ARMv8) 64-bit SoC, 2,4 GHz a 5 GHz IEEE 802.11.b / g / n / ac bezdrôtovou LAN, Bluetooth 4.2, BLE a Gigabit Ethernet port cez USB 2.0 (maximálna priepustnosť 300 Mbps). Okrem niekoľkých ďalších funkcií vrátane 4 portov USB a zvukového výstupu,doska je dodávaná s 1 GB LPDDR2 SDRAM, vďaka čomu je dosť rýchla pre úlohy založené na IoT.

Na oslovenie davu priemyselných IoT a všeobecne ľudí, ktorí by radi používali Raspberry pi vo svojich produktoch, bol uvedený na trh výpočtový modul raspberry pi. Výpočtový modul Raspberry pi tri (CM 3) je v súčasnosti najnovší a obsahuje vnútornosti Raspberry Pi 3 (procesor BCM2837 a 1 GB RAM), ako aj 4 GB eMMC Flash zariadenie (čo je ekvivalent SD karty v Pi) pracujúci s rýchlosťou procesora 1,2 GHz, všetko je integrované na malej doske 67,6 mm x 31 mm, ktorá sa zmestí do štandardného konektora DDR2 SODIMM (rovnaký typ konektora, aký sa používa pre pamäť notebooku).

Vďaka tejto vlastnosti je malina vhodná na použitie ako brány a v projektoch s vysokými požiadavkami na rýchlosť spracovania.

Dobrá vec na všetkých vyššie spomenutých platformách je ich open source charakter, čo znamená, že existuje veľká podpora vývoja bez ohľadu na platformu, ktorú si vyberiete. Ako bolo spomenuté na začiatku, nejde o vyčerpávajúci príklad, pretože existuje niekoľko ďalších platforiem, ako sú Beaglebone, Banana Pi a SparkFun zoznam dosiek IoT.