Top Hardware-Plattformen für das Internet der Dinge (iot)

IoT (Internet der Dinge) ist kein Schlagwort mehr. Mit mehreren inspirierenden Anwendungsfällen, die täglich auftreten, entdecken mehrere Unternehmen nun, wie sie die Technologie für das Geschäftswachstum nutzen können. Unabhängig von den anderen implementierten Technologien wird es schnell zu einem wichtigen Merkmal für neue Geräte, IoT-basiert zu sein. Laut gartner werden bis 2020 95% der neuen Geräte und Systeme das IoT verwenden. Wir haben bereits über einige beliebte IoT-Geräte auf dem Markt gesprochen und auch viele DIY-Projekte entwickelt, die auf IoT basieren.

Während einige Unternehmen IoT für direkte Geschäftslösungen nutzen, nutzen andere Unternehmen die Geschäftsmöglichkeiten, die sich aus der Bereitstellung von IoT-Plattformen ergeben, um als Rückgrat für die schnelle Entwicklung und Bereitstellung von IoT-Lösungen zu dienen. Diese Plattformen sind zu einem wichtigen Bestandteil der Entwicklung von IoT-Lösungen geworden, und heute werden wir uns einige davon ansehen.

Aufgrund der Natur der IoT-Architektur gibt es verschiedene Arten von IoT-Plattformen, von denen sich die meisten auf die Bereitstellung von Lösungen entlang bestimmter Branchen konzentrieren (SigFox beispielsweise auf Konnektivität), während einige (wie Particle.io) als All-in-One-Plattform dienen Bereitstellung einer End-to-End-Lösung für die IoT-Entwicklung. Der heutige Artikel wird der erste in einer mehrteiligen Reihe sein, der einige dieser Plattformen bewertet, und wir werden zunächst einige beliebte IoT-Hardwareplattformen für die Entwicklung vorstellen.

IoT-Hardwareentwicklungsplattformen

Dies bezieht sich im Wesentlichen auf Plattformen, die für die Entwicklung der „Dinge“ im Internet der Dinge verwendet werden. Es könnte sich um Kommunikationsmodule, Mikrocontroller und SoC-Module mit Funktionen handeln, die sie für die Entwicklung von IoT-Geräten wünschenswert machen. Die folgende Liste ist in keiner bestimmten Reihenfolge und keineswegs vollständig, da es mehr Entwicklungsplattformen gibt, als man wahrscheinlich nennen könnte, aber sie enthält einige der umfassendsten und herstellerfreundlichsten Plattformen.

1. Partikel.io

Particle.io ist eine der umfassendsten End-to-End-IoT-Plattformen. Es handelt sich um eine All-in-One-Io-Plattform, die IoT-Hardwareentwicklungsplattform, Konnektivität, Geräte-Cloud und Apps bietet. Particle stellt eine lange Reihe von IoT-Hardwareentwicklungsprodukten für schnelle Prototypen und die Produktion auf DFM-Ebene her. Das Erstellen eines IoT-Produkts beginnt mit dem Verbinden der Geräte mit dem Internet. Alle Mikrocontroller-Karten des Partikels können über WLAN, Mobilfunk (2G / 3G / LTE) oder Mesh kommunizieren.Einige ihrer Boards bieten mehrere Kommunikationsoptionen an Bord. Ihre Mikrocontroller werden von einem speziellen Betriebssystem gesteuert, mit dem Entwickler die Geräte problemlos in die Gerätewolke und Apps von Partikeln integrieren können. Zum Glück sind ihre Geräte und Kommunikationsmodule mit CE- und FCC-Zertifizierungen ausgestattet, die die Kosten für Zertifikate senken, sobald das Produkt zur Skalierung bereit ist. Ihre Boards sind Open Source und bieten viel Unterstützung für die Produktentwicklung.

Persönlich ist einer der Hauptgründe, warum ich Spanplatten mag, die End-to-End-Art der von ihnen angebotenen Dienstleistungen. Dies stellt sicher, dass Sie bei jedem Schritt Unterstützung erhalten, ohne sich um die Kompatibilität sorgen zu müssen.

2. Espressif ESP8266-Karten

Wenn es um den Bau von IoT-Geräten geht, ist die Produktpalette von Espressif und AI Thinker das nächstbeste Produkt für Partikel. Seit der Veröffentlichung des ESP8266-01 WiFi-Chips vor einigen Jahren haben sich ESP8266-basierte Chips und Boards von den Lieblingen der Hersteller und Bastler zu einem der beliebtesten Chipsätze für WiFi-basierte IoT-Geräte entwickelt. Die Module sind normalerweise kostengünstig, stromsparend und einfach zu bedienen. Diese Faktoren sind unter anderem für Hardware-Designer von großer Bedeutung. Die ESP-Chips bieten viel Flexibilität und können entweder als WiFi-Module verwendet, an andere Mikrocontroller angeschlossen oder im Standalone-Modus ohne zusätzliche Mikrocontroller verwendet werden.

Sie verfügen über kleine Formfaktoren und erleichtern die Implementierung von IoT-Funktionen wie OTA-Firmware-Updates. Die Verfügbarkeit von Entwicklungsboards wie NodeMCU und mehreren anderen ESP-basierten Boards von Drittanbietern ermöglicht Entwicklern, sich ein Bild von dem Board zu machen, bevor sie in Designs verwendet werden. Genau wie die Spanplatten verfügen auch die ESP8266-Platten über eine FCC- und CE-Zertifizierung, um die allgemeinen Kosten für die Zertifizierung des Geräts nach der Herstellung zu senken. Das ESP bietet eine der robustesten dedizierten WiFi-Schnittstellen der Branche mit mehreren Protokollen, die das IoT unterstützen, wie das ESP Touch-Protokoll, mit dem das Gerät über WiFi-Netzwerke sicher und nahtlos auf das Internet zugreifen kann.

ESP8266-Karten sind leicht zu erlernen und können mit allen Mikrocontrollern zum Erstellen von ESP8266-basierten IoT-Projekten verwendet werden.

3. Intel IoT Development Boards

Intel ist zweifellos einer der Hauptführer des Halbleiterreichs, und es war keine Überraschung, als sie vor einiger Zeit einige Boards mit IoT-fähigen Funktionen herausbrachten. Während sie die Unterstützung für einige der alten Boards eingestellt haben, werden einige dieser Boards immer noch für Rapid Prototyping von Herstellern und Produktentwicklung von Designern verwendet. Es ist nicht überraschend, dass eines der Hauptmerkmale des Boards die enormen Verarbeitungskapazitäten sind. Eines der beliebtesten Intel-Boards ist das Intel Edison-Computermodul.

Laut Intels Website wurde das Rechenmodul für Experten, Hersteller, Unternehmer und für den Einsatz in industriellen IoT-Anwendungen entwickelt. Das Modul bietet eine einfache Entwicklung für die Entwicklung von Prototypen und die Verwendung in einer Reihe von kommerziellen Unternehmen, wenn es um Leistung geht. Das Modul verwendet einen 22-nm-Intel-SoC, der eine Dual-Core-Intel-Atom-CPU mit zwei Threads bei 500 MHz und einen 32-Bit-Intel® Quark-Mikrocontroller mit 100 MHz enthält. Das Modul und die meisten anderen Boards wie Intel Curie und Intel Galileo wurden jedoch eingestellt. Die derzeit beliebteste IoT-Hardwareentwicklungsplattform von Intel ist das Up Squared Groove IoT Development Kit , eine Plattform, die speziell für die rauen Anforderungen industrieller IoT-Anwendungen entwickelt wurde.

4. Adafruit Range of Development Boards

Adafruit ist einer der größten Online-Elektronikfachgeschäfte. Adafruit hat sich vor einiger Zeit dem IoT-Rennen mit einer speziellen Produktlinie wie den Adafruit-Federbrettern angeschlossen, die über einzigartige Funktionen für die Entwicklung skalierbarer IoT-Prototypen verfügten. Neben den Entwicklungsplatinen bietet Adafruit genau wie Partikel Cloud-Services für Geräte mit einfachen Clientbibliotheken für alle wichtigen IoT-Hardwareentwicklungsplattformen, eine leistungsstarke API, schöne Dashboards und eine rundum sichere IoT-Plattform. Man könnte leicht sagen, dass der Hauptunterschied zwischen Adafruit und Partikel in der Art und Weise besteht, wie ihre Produkte entworfen werden. Adafruit.io wurde mit einem einzigartigen Fokus auf die Maker-Community entwickelt. Es ist eine Lösung, die sich perfekt für die Entwicklung von Prototypen eignet. Auf der anderen Seite hat das Teilchen einen kommerzielleren Unterton in Produktqualität.

5. Arduino IoT-Produktlinie

Es ist unmöglich, dass der Arduino für irgendjemanden im IoT-Raum ein unbekannter Name ist. Lange bevor das IoT zum Mainstream wurde, wurden bereits mehrere Arduino-Boards verwendet, um Prototypen für angeschlossene Geräte zu entwickeln. Mit der einfachen Programmierung und dem Plug-and-Play-Charakter eines Arduino-basierten Systems wurde es schnell von vielen im Hardware-Bereich geliebt. Die frühen Arduino-Boards waren hauptsächlich Allzweck-Mikrocontroller, die über GSM- und WiFi-Module mit dem Internet verbunden waren. Als sich das IoT zu öffnen begann, wurden Boards mit speziellen Funktionen entwickelt, die das IoT unterstützen. Boards wie das Arduino 101 (entwickelt mit Intel), das MKR1000, das Arduino WiFi Rev 2 und das MKR Vidor 4000, das erste Arduino-Board, das auf einem FPGA-Chip basiert.

Jede dieser Karten wurde unter Berücksichtigung des IoT entwickelt und verfügt über unterschiedliche Funktionen, die sie für bestimmte IoT-Lösungen besser geeignet machen. Das Arduino WiFi Rev 2 verfügt beispielsweise über eine IMU, die es für Drohnen-basierte Anwendungen geeignet macht.

Wie Adafruit und Partikel verfügt auch Arduino über einen Cloud-Service, der von bestimmten Arduino-Boards verwendet werden kann, darunter: MKR1000, Arduino Yun / Yun Shield und Arduino 101 / WiFi Shield 101. Die Arduino Device Cloud (cloud.arduino.cc) bietet Herstellern ein einfaches Tool, um ihr Gerät mit dem Internet zu verbinden, und erfordert einen sehr kurzen Einrichtungsprozess Dinge funktionieren.

Sogar ein normaler Arduino Uno kann mit Espressif ESP8266-Modulen zum Erstellen von IoT-Projekten verwendet werden.

6. Der Himbeer-Pi

Während der Raspberry Pi natürlich ein Allzweckgerät ist, wird es ungerecht sein, den Beitrag der Himbeere zur Entwicklung einiger IoT-Produkte und -Projekte, die derzeit in Mode sind, zu ignorieren. Sie sind im Allgemeinen zu robust und hochentwickelt, um bei der Entwicklung einfach verbundener Sensoren oder Aktoren verwendet zu werden. Sie finden jedoch Anwendung als Datenaggregatoren, Hubs und Geräte-Gateways in IoT-Projekten. Das neueste Himbeer-Pi-Board; Das Raspberry pi 3 Modell B + verfügt über einen 1,4-GHz-Broadcom BCM2837B0, einen Cortex-A53 (ARMv8) 64-Bit-SoC, ein 2,4-GHz- und 5-GHz-IEEE 802.11.b / g / n / ac-WLAN, Bluetooth 4.2, BLE und ein Gigabit-Ethernet Anschluss über USB 2.0 (maximaler Durchsatz 300 Mbit / s). Neben einigen anderen Funktionen, einschließlich 4 USB-Anschlüssen, Audioausgang, um nur einige zu nennen,Das Board wird mit einem 1 GB LPDDR2-SDRAM geliefert, was es für IoT-basierte Aufgaben recht schnell macht.

Um die industrielle IoT-Masse und allgemein Menschen anzusprechen, die den Himbeer-Pi in ihren Produkten verwenden möchten, wurde das Himbeer-Pi-Rechenmodul eingeführt. Das Raspberry Pi-Rechenmodul drei (CM 3) ist derzeit das neueste und enthält die Eingeweide eines Raspberry Pi 3 (BCM2837-Prozessor und 1 GB RAM) sowie eines 4 GB eMMC-Flash-Geräts (das der SD-Karte entspricht) Der Pi) läuft mit einer Prozessorgeschwindigkeit von 1,2 GHz und ist auf einer kleinen 67,6 mm x 31 mm großen Platine integriert, die in einen Standard-DDR2-SODIMM-Anschluss passt (der gleiche Anschlusstyp wie für Laptop-Speicher).

Diese Funktion macht die Himbeere für die Verwendung als Gateways und in Projekten mit hohen Anforderungen an die Verarbeitungsgeschwindigkeit geeignet.

Das Gute an allen oben genannten Plattformen ist ihr Open-Source-Charakter, was bedeutet, dass unabhängig von der gewählten Plattform viel Unterstützung für die Entwicklung vorhanden ist. Wie eingangs erwähnt, ist dies nicht erschöpfend, da mehrere andere Plattformen wie Beaglebone, Banana Pi und die SparkFun-Liste der IoT-Boards existieren.