Le migliori piattaforme hardware per Internet of Things (iot)

IoT (Internet of Things) non è più una parola d'ordine. Con diversi casi d'uso stimolanti, emanati su base giornaliera, più aziende stanno ora scoprendo come sfruttare la tecnologia per la crescita del business. Sta rapidamente diventando una caratteristica importante per i nuovi dispositivi essere basati sull'IoT, indipendentemente dalle altre tecnologie implementate e secondo gartner, entro il 2020, il 95% dei nuovi dispositivi e sistemi utilizzerà l'IoT. Abbiamo già discusso di alcuni popolari dispositivi IoT disponibili sul mercato e sviluppato anche molti progetti fai da te basati su IoT.

Mentre alcune aziende stanno sfruttando l'IoT per soluzioni di business diretto, altre aziende stanno sfruttando le opportunità di business che esistono nella fornitura di piattaforme IoT per fungere da spina dorsale per lo sviluppo e l'implementazione rapidi di soluzioni IoT. Queste piattaforme sono diventate una parte fondamentale dello sviluppo di soluzioni IoT e oggi ne daremo uno sguardo ad alcune.

A causa della natura dell'architettura IoT, esistono diversi tipi di piattaforme IoT, la maggior parte di esse si concentra sulla fornitura di soluzioni lungo verticali specifici (SigFox ad esempio si concentra sulla connettività), mentre alcune (Like Particle.io) fungono da piattaforma tutto in uno, fornendo una soluzione end-to-end per lo sviluppo IoT. L'articolo di oggi sarà il primo di una serie in più parti a valutare alcune di queste piattaforme e inizieremo con l'introduzione di alcune piattaforme hardware IoT popolari per lo sviluppo.

Piattaforme di sviluppo hardware IoT

Questo si riferisce essenzialmente alle piattaforme utilizzate per lo sviluppo delle "cose" nell'Internet delle cose. Potrebbe fare riferimento a moduli di comunicazione, microcontrollori e moduli SoC con caratteristiche che li rendono desiderabili per l'uso nello sviluppo di dispositivi IoT. L'elenco seguente non è in ordine particolare e non è affatto esaustivo in quanto ci sono più piattaforme di sviluppo di quante si potrebbero probabilmente nominare, ma contiene alcune delle piattaforme più complete e facili da usare.

1. Particle.io

Particle.io è una delle piattaforme IoT end-to-end più complete. È una piattaforma io all-in-one che offre piattaforma di sviluppo hardware IoT, connettività, cloud di dispositivi e app. Particle produce una lunga linea di prodotti di sviluppo hardware IoT sia per i prototipi rapidi che per la produzione a livello DFM. La creazione di un prodotto IoT inizia con la connessione dei dispositivi a Internet e tutte le schede del microcontrollore di Particle sono abilitate a comunicare su Wi-Fi, cellulare (2G / 3G / LTE) o mesh.Con alcune delle loro schede che offrono più opzioni di comunicazione a bordo. I loro microcontrollori sono controllati da uno speciale sistema operativo che consente agli sviluppatori di integrare facilmente i dispositivi con il cloud e le app dei dispositivi di particelle. Inoltre, i loro dispositivi e moduli di comunicazione sono dotati di certificazioni CE e FCC che riducono il costo del certificato, quando il prodotto è pronto per essere scalato. Le loro schede sono open source assicurando che ci sia molto supporto per lo sviluppo del prodotto.

Personalmente, uno dei motivi principali per cui mi piacciono i pannelli truciolari è la natura end-to-end dei servizi che forniscono. Ciò ti garantisce di ottenere supporto in ogni fase del processo, senza preoccuparti della compatibilità.

2. Schede Espressif ESP8266

Quando si tratta di costruire dispositivi IoT, la gamma di prodotti di Espressif e AI thinker è la cosa migliore dopo le particelle. Dal rilascio del chip WiFi ESP8266-01 alcuni anni fa, i chip e le schede basati su ESP8266 sono cresciuti dall'essere i beniamini dei produttori e degli hobbisti a uno dei chipset preferiti per i dispositivi IoT basati sul WiFi. I moduli sono generalmente economici, a basso consumo e facili da usare. Questi, tra gli altri fattori, li rendono cari al cuore dei progettisti di hardware. I chip ESP sono dotati di molta flessibilità e possono essere utilizzati come moduli WiFi, collegati ad altri microcontrollori o utilizzati in modalità standalone senza microcontrollori aggiuntivi.

Possiedono fattori di forma ridotti e semplificano l'implementazione di funzioni di abilitazione IoT come gli aggiornamenti del firmware OTA. La disponibilità di schede di sviluppo come NodeMCU e molte altre schede di terze parti basate su ESP consente agli sviluppatori di avere un'idea della scheda prima di utilizzarle nei progetti. Proprio come i pannelli truciolari, i pannelli ESP8266 sono dotati di certificazione FCC e CE per ridurre i costi generali di certificazione del dispositivo dopo la produzione. L'ESP fornisce una delle interfacce WiFi più robuste e dedicate del settore, con diversi protocolli che supportano l'IoT come il protocollo ESP Touch che consente al dispositivo di accedere a Internet in modo sicuro e senza interruzioni tramite le reti WiFi.

Le schede ESP8266 sono facili da apprendere e possono essere utilizzate con qualsiasi microcontrollore per creare progetti IoT basati su ESP8266.

3. Schede di sviluppo Intel IoT

Intel è senza dubbio uno dei principali leader del regno dei semiconduttori e non è stata una sorpresa quando hanno rilasciato un paio di schede con funzionalità IoT che abilitano le funzionalità qualche tempo fa. Sebbene abbiano interrotto il supporto per alcune delle vecchie schede, alcune di queste schede vengono ancora utilizzate per la prototipazione rapida da parte dei produttori e lo sviluppo del prodotto da parte dei progettisti. Una delle caratteristiche principali della scheda, non sorprende, è l'enorme capacità di elaborazione. Una delle schede madri Intel più popolari è il modulo di elaborazione Intel Edison.

Secondo il sito Web di Intel, il modulo di elaborazione è stato progettato per esperti, produttori, imprenditori e per l'utilizzo in applicazioni IoT industriali. Il modulo fornisce facilità di sviluppo per lo sviluppo di prototipi e l'utilizzo in una serie di iniziative commerciali quando le prestazioni contano. Il modulo utilizza un SoC Intel a 22 nm che include una CPU Intel Atom dual core a doppio thread a 500 MHz e un microcontrollore Intel® Quark a 32 bit che funziona a 100 MHz. Il modulo e la maggior parte delle altre schede come Intel Curie e Intel Galileo sono state tuttavia interrotte. La piattaforma di sviluppo hardware IoT attualmente più popolare di Intel è Up Squared groove IoT Development Kit, una piattaforma progettata specificamente per soddisfare le complesse esigenze delle applicazioni IoT industriali.

4. Gamma di schede di sviluppo Adafruit

Adafruit è uno dei più grandi negozi di componenti elettronici online. Adafruit si è unita alla corsa dell'IoT qualche tempo fa con una linea speciale di prodotti come le schede di piume Adafruit che possedevano caratteristiche uniche per consentire lo sviluppo di prototipi IoT scalabili. Oltre alle schede di sviluppo, proprio come particle, Adafruit fornisce servizi cloud per dispositivi con semplici librerie client per tutte le principali piattaforme di sviluppo hardware IoT, API potenti, bellissime dashboard e una piattaforma IoT sicura a tutto tondo. Si potrebbe facilmente affermare che la principale differenza tra Adafruit e Particle è il modo in cui sono progettati i loro prodotti. Adafruit.io è progettato con un focus unico sulla comunità dei maker. È una soluzione perfetta per lo sviluppo di prototipi. La particella, d'altra parte, ha un sottotono più commerciale, di qualità del prodotto.

5. Linea di prodotti IoT Arduino

È impossibile per Arduino essere un nome sconosciuto a chiunque nello spazio IoT. Molto prima che l'IoT diventasse mainstream, molte delle schede Arduino venivano già utilizzate per sviluppare prototipi per dispositivi connessi. Con la facilità di programmazione e la natura plug and play del sistema basato su Arduino, è diventato rapidamente amato da molti nello spazio hardware. Le prime schede Arduino erano per lo più microcontrollori generici che erano collegati a Internet utilizzando moduli GSM e WiFi, ma quando l'IoT ha iniziato ad aprirsi, sono state sviluppate schede con caratteristiche speciali che supportano l'IoT. Schede come Arduino 101 (sviluppata con Intel), MKR1000, Arduino WiFi Rev 2 e MKR Vidor 4000 che è la prima scheda Arduino basata su un chip FPGA.

Ognuna di queste schede è stata realizzata pensando all'IoT e tutte hanno caratteristiche diverse che le rendono più adatte a una soluzione IoT specifica. Arduino WiFi Rev 2, ad esempio, viene fornito con un'IMU che lo rende adatto per applicazioni basate su droni.

Come Adafruit e particle, Arduino ha anche un servizio cloud dedicato per essere utilizzato da alcune schede Arduino tra cui; MKR1000, Arduino Yun / Yun Shield e Arduino 101 / WiFi Shield 101. Il cloud del dispositivo Arduino (cloud.arduino.cc) offre ai produttori un semplice strumento per connettere il proprio dispositivo a Internet e richiede un processo di configurazione molto breve per ottenere le cose funzionano.

Anche un normale Arduino Uno può essere utilizzato con i moduli Espressif ESP8266 per costruire progetti IoT.

6. Il Raspberry Pi

Mentre il Raspberry Pi è naturalmente un dispositivo per tutti gli usi, sarebbe un'ingiustizia ignorare il contributo del lampone allo sviluppo di alcuni dei prodotti e dei progetti IoT attualmente in voga. Sono generalmente troppo robusti e sofisticati per essere utilizzati nello sviluppo di semplici sensori o attuatori collegati, ma trovano applicazione che funge da aggregatori di dati, hub e gateway di dispositivi nei progetti IoT. L'ultima delle schede Raspberry Pi; il Raspberry pi 3 modello B + è dotato di un Broadcom BCM2837B0 da 1,4 GHz, SoC Cortex-A53 (ARMv8) a 64 bit, 2,4 GHz e 5 GHz IEEE 802.11.b / g / n / ac wireless LAN, Bluetooth 4.2, BLE e Gigabit Ethernet porta su USB 2.0 (velocità effettiva massima 300 Mbps). Oltre a molte altre funzionalità tra cui 4 porte USB, uscita audio, per citarne alcune,la scheda viene fornita con una SDRAM LPDDR2 da 1 GB che la rende abbastanza veloce per le attività basate sull'IoT.

Per attirare il pubblico dell'IoT industriale e in generale le persone che vorrebbero utilizzare Raspberry pi nei loro prodotti, è stato lanciato il modulo di calcolo raspberry pi. Il modulo di calcolo Raspberry pi tre (CM 3) è attualmente l'ultimo e contiene le viscere di un Raspberry Pi 3 (il processore BCM2837 e 1 GB di RAM) e un dispositivo Flash eMMC da 4 GB (che è l'equivalente della scheda SD in il Pi) in esecuzione a una velocità del processore di 1,2 GHz, il tutto integrato su una piccola scheda da 67,6 mm x 31 mm che si inserisce in un connettore SODIMM DDR2 standard (lo stesso tipo di connettore utilizzato per la memoria del laptop).

Questa caratteristica rende il lampone adatto per l'uso come gateway e in progetti che richiedono velocità di elaborazione elevate.

La cosa buona di tutte le piattaforme sopra menzionate è la loro natura open source, il che significa che c'è molto supporto per lo sviluppo indipendentemente dalla piattaforma scelta. Come accennato all'inizio, questo non è esaustivo poiché esistono molte altre piattaforme come Beaglebone, Banana Pi e l'elenco SparkFun di schede IoT.