- Nền tảng phát triển phần cứng IoT
- 1. Particle.io
- 2. Bảng Espressif ESP8266
- 3. Ban phát triển Intel IoT
- 4. Adafruit Range of Development board
- 5. Dòng sản phẩm Arduino IoT
- 6. Raspberry Pi
IoT (Internet of Things) không còn là một từ thông dụng. Với một số trường hợp sử dụng đầy cảm hứng, xuất hiện hàng ngày, nhiều công ty hiện đang khám phá cách họ có thể tận dụng công nghệ để tăng trưởng kinh doanh. Nó đang nhanh chóng trở thành một tính năng quan trọng cho các thiết bị mới dựa trên IoT, bất kể các công nghệ khác được triển khai và theo gartner, đến năm 2020, 95% thiết bị và hệ thống mới sẽ sử dụng IoT. Chúng ta đã thảo luận về một số thiết bị IoT phổ biến hiện có trên thị trường và cũng đã phát triển nhiều dự án DIY dựa trên IoT.
Trong khi một số doanh nghiệp đang tận dụng IoT cho các giải pháp kinh doanh trực tiếp, các công ty khác đang khai thác các cơ hội kinh doanh tồn tại trong việc cung cấp các nền tảng IoT để làm nền tảng cho sự phát triển và triển khai nhanh chóng các giải pháp IoT. Những nền tảng này đã trở thành một phần quan trọng trong sự phát triển của các giải pháp IoT và hôm nay, chúng ta sẽ xem xét một số trong số chúng.
Do bản chất của Kiến trúc IoT, một số loại nền tảng IoT tồn tại với hầu hết chúng tập trung vào việc cung cấp các giải pháp theo các ngành dọc cụ thể (ví dụ như SigFox tập trung vào kết nối), trong khi một số (Như Particle.io) phục vụ như một nền tảng tất cả trong một, cung cấp giải pháp đầu cuối cho sự phát triển IoT. Bài viết hôm nay sẽ là bài đầu tiên trong loạt bài nhiều phần đánh giá một số nền tảng này và chúng tôi sẽ bắt đầu bằng cách giới thiệu một số nền tảng Phần cứng IoT phổ biến để phát triển.
Nền tảng phát triển phần cứng IoT
Về cơ bản, điều này đề cập đến các nền tảng được sử dụng để phát triển "mọi thứ" trong internet vạn vật. Nó có thể đề cập đến các mô-đun giao tiếp, Bộ vi điều khiển và mô-đun SoC với các tính năng khiến chúng được mong muốn sử dụng trong sự phát triển của các thiết bị IoT. Danh sách dưới đây không theo thứ tự cụ thể và không có nghĩa là đầy đủ vì có nhiều nền tảng phát triển hơn người ta có thể đặt tên, nhưng nó chứa một số nền tảng toàn diện nhất và thân thiện với nhà sản xuất.
1. Particle.io
Particle.io là một trong những nền tảng IoT toàn diện nhất từ đầu đến cuối. Đây là một nền tảng io tất cả trong một cung cấp nền tảng phát triển phần cứng IoT, kết nối, đám mây thiết bị và ứng dụng. Particle tạo ra một chuỗi dài các sản phẩm phát triển phần cứng IoT cho cả nguyên mẫu nhanh và sản xuất cấp độ DFM. Việc xây dựng một sản phẩm IoT bắt đầu bằng việc kết nối các thiết bị với internet và tất cả các bảng vi điều khiển của Particle được kích hoạt để giao tiếp qua Wi-Fi, di động (2G / 3G / LTE) hoặc lưới.Với một số bảng của họ có nhiều tùy chọn giao tiếp tích hợp. Bộ vi điều khiển của họ được điều khiển bởi một hệ điều hành đặc biệt cho phép nhà phát triển tích hợp thiết bị dễ dàng với đám mây thiết bị và ứng dụng của hạt. Về cơ bản, các thiết bị và mô-đun giao tiếp của họ đi kèm với các chứng chỉ CE và FCC giúp giảm chi phí chứng chỉ, vào thời điểm sản phẩm sẵn sàng được mở rộng. Bảng của họ là mã nguồn mở đảm bảo có nhiều hỗ trợ cho việc phát triển sản phẩm.
Cá nhân tôi, một trong những lý do chính mà tôi thích ván dăm là bản chất cuối cùng của các dịch vụ mà họ cung cấp. Điều này đảm bảo bạn nhận được hỗ trợ trên mọi bước đường mà không phải lo lắng về khả năng tương thích.
2. Bảng Espressif ESP8266
Khi nói đến việc xây dựng các thiết bị IoT, loạt sản phẩm từ Espressif và AI thinker là thứ tốt nhất tiếp theo. Kể từ khi phát hành chip WiFi ESP8266-01 vài năm trước, các chip và bo mạch dựa trên ESP8266 đã phát triển từ việc trở thành con cưng của các nhà sản xuất và người yêu thích trở thành một trong những chipset được ưa thích nhất cho các thiết bị IoT dựa trên WiFi. Các mô-đun thường có chi phí thấp, công suất thấp và dễ sử dụng. Những yếu tố này trong số các yếu tố khác, hãy coi chúng là trái tim của các nhà thiết kế phần cứng. Các chip ESP có rất nhiều tính linh hoạt và có thể được sử dụng làm mô-đun WiFi, kết nối với các bộ vi điều khiển khác hoặc được sử dụng ở các chế độ độc lập mà không cần bộ vi điều khiển bổ sung.
Chúng có các yếu tố hình thức nhỏ và giúp dễ dàng triển khai các chức năng cho phép IoT như cập nhật chương trình cơ sở OTA. Sự sẵn có của các bảng Phát triển như NodeMCU và một số bảng của bên thứ ba dựa trên ESP khác cho phép các nhà phát triển có cảm nhận về bảng trước khi sử dụng chúng trong Thiết kế. Cũng giống như ván dăm, ván ESP8266, đi kèm với chứng nhận FCC và CE để giảm chi phí chung cho việc chứng nhận thiết bị sau khi sản xuất. ESP cung cấp một trong những giao diện WiFi chuyên dụng, mạnh mẽ nhất trong ngành, có một số giao thức hỗ trợ IoT như giao thức ESP Touch cho phép thiết bị truy cập internet một cách an toàn và liền mạch thông qua mạng WiFi.
Bo mạch ESP8266 rất dễ học và có thể được sử dụng với bất kỳ bộ vi điều khiển nào để xây dựng các dự án IoT dựa trên ESP8266.
3. Ban phát triển Intel IoT
Intel chắc chắn là một trong những nhà lãnh đạo lớn của vương quốc bán dẫn và không có gì ngạc nhiên khi họ phát hành một vài bo mạch với các tính năng cho phép IoT một thời gian trước. Trong khi họ đã ngừng hỗ trợ cho một số bảng cũ, một số bảng này vẫn đang được các nhà sản xuất sử dụng để tạo mẫu nhanh và phát triển sản phẩm của các nhà thiết kế. Một trong những tính năng chính của bo mạch, không ngạc nhiên là khả năng xử lý rất lớn. Một trong những loại bo mạch Intel phổ biến nhất là mô-đun máy tính Intel Edison.
Theo trang web của Intel, mô-đun máy tính được thiết kế cho các chuyên gia, nhà sản xuất, doanh nhân và để sử dụng trong các ứng dụng IoT công nghiệp. Mô-đun này cung cấp khả năng phát triển dễ dàng để phát triển nguyên mẫu và sử dụng trong một loạt các dự án thương mại khi hiệu suất có vấn đề. Mô-đun sử dụng Intel SoC 22 nm bao gồm CPU Intel Atom lõi kép, luồng kép ở tốc độ 500MHz và bộ vi điều khiển Intel® Quark 32 bit chạy ở tốc độ 100 MHz. Tuy nhiên, mô-đun và hầu hết các bo mạch khác như Intel Curie và Intel Galileo đã bị ngừng sản xuất. Nền tảng phát triển phần cứng IoT phổ biến nhất hiện nay của Intel là Bộ công cụ phát triển IoT rãnh Up Squared , đây là một nền tảng được thiết kế đặc biệt để phù hợp với nhu cầu khắc nghiệt của các ứng dụng IoT công nghiệp.
4. Adafruit Range of Development board
Adafruit là một trong những cửa hàng linh kiện điện tử trực tuyến lớn nhất. Adafruit đã tham gia cuộc đua IoT một thời gian trở lại với dòng sản phẩm đặc biệt như bảng lông Adafruit sở hữu các tính năng độc đáo cho phép phát triển các nguyên mẫu IoT có thể mở rộng. Bên cạnh các bảng phát triển, giống như hạt, Adafruit cung cấp dịch vụ đám mây cho các thiết bị có thư viện ứng dụng khách đơn giản cho tất cả các nền tảng phát triển phần cứng IoT chính, API mạnh mẽ, Bảng điều khiển đẹp và nền tảng IoT an toàn toàn diện. Có thể dễ dàng nói rằng sự khác biệt chính giữa Adafruit và Particle là cách thiết kế sản phẩm của họ. Adafruit.io được thiết kế với trọng tâm duy nhất là cộng đồng nhà sản xuất. Đó là một giải pháp hoàn hảo để phát triển nguyên mẫu. Mặt khác, hạt có một tông màu sản phẩm thương mại hơn.
5. Dòng sản phẩm Arduino IoT
Arduino không thể là một cái tên xa lạ với bất kỳ ai trong không gian IoT. Rất lâu trước khi IoT trở thành xu hướng chủ đạo, một số bảng Arduino đã được sử dụng để phát triển các nguyên mẫu cho các thiết bị được kết nối. Với sự dễ dàng lập trình và bản chất plug and play của hệ thống dựa trên Arduino, nó nhanh chóng được nhiều người trong không gian phần cứng yêu thích. Các bo mạch Arduino ban đầu, hầu hết là các vi điều khiển đa năng được kết nối với internet bằng cách sử dụng các mô-đun GSM và WiFi, nhưng khi IoT bắt đầu mở ra, các bo mạch với các tính năng đặc biệt hỗ trợ IoT đã được phát triển. Các bo mạch như Arduino 101 (được phát triển với Intel), MKR1000, Arduino WiFi Rev 2 và MKR Vidor 4000 là bo mạch Arduino đầu tiên dựa trên Chip FPGA.
Mỗi bảng trong số này đều được tạo ra với ý tưởng về IoT và tất cả chúng đều có các tính năng khác nhau để phù hợp hơn với giải pháp IoT cụ thể. Ví dụ, Arduino WiFi Rev 2 đi kèm với một IMU làm cho nó phù hợp với các ứng dụng dựa trên máy bay không người lái.
Giống như Adafruit và hạt, Arduino cũng có một dịch vụ đám mây dành riêng cho một số bảng Arduino bao gồm; MKR1000, Arduino Yun / Yun Shield và Arduino 101 / WiFi Shield 101. Đám mây thiết bị Arduino (cloud.arduino.cc) cung cấp một công cụ đơn giản để các nhà sản xuất kết nối thiết bị của họ với Internet và mất một quá trình thiết lập rất ngắn để có được mọi thứ đang hoạt động.
Ngay cả một Arduino Uno bình thường cũng có thể được sử dụng với các mô-đun Espressif ESP8266 để xây dựng các Dự án IoT.
6. Raspberry Pi
Mặc dù Raspberry Pi đương nhiên là một thiết bị dành cho mục đích chung, nhưng sẽ là bất công nếu bỏ qua những đóng góp của mâm xôi đối với sự phát triển của một số sản phẩm và dự án IoT đang thịnh hành hiện nay. Nhìn chung, chúng quá mạnh mẽ và phức tạp để được sử dụng trong việc phát triển các cảm biến hoặc thiết bị truyền động được kết nối đơn giản, nhưng chúng nhận thấy ứng dụng đóng vai trò là bộ tổng hợp dữ liệu, trung tâm và cổng thiết bị trong các dự án IoT. Bảng pi mâm xôi mới nhất; Raspberry pi 3 model B + có mạng LAN không dây Broadcom BCM2837B0 1.4GHz, Cortex-A53 (ARMv8) 64-bit SoC, 2.4GHz và 5GHz IEEE 802.11.b / g / n / ac LAN, Bluetooth 4.2, BLE và Gigabit Ethernet cổng qua USB 2.0 (thông lượng tối đa 300 Mbps). Bên cạnh một số tính năng khác bao gồm 4 cổng USB, Đầu ra âm thanh, phải kể đến một số tính năng,bo mạch đi kèm với 1GB LPDDR2 SDRAM giúp nó hoạt động khá nhanh cho các tác vụ dựa trên IoT.
Để thu hút đám đông IoT công nghiệp và nói chung là những người thích sử dụng Raspberry pi trong các sản phẩm của họ, mô-đun tính toán raspberry pi đã được ra mắt. Mô-đun tính toán Raspberry pi ba (CM 3) hiện là mô-đun mới nhất và nó chứa các tính năng của Raspberry Pi 3 (bộ xử lý BCM2837 và RAM 1GB) cũng như thiết bị Flash eMMC 4GB (tương đương với thẻ SD trong Pi) chạy ở tốc độ bộ xử lý 1,2 GHz, tất cả được tích hợp trên một bo mạch nhỏ 67,6mm x 31mm phù hợp với đầu nối DDR2 SODIMM tiêu chuẩn (cùng loại đầu nối được sử dụng cho bộ nhớ máy tính xách tay).
Tính năng này làm cho mâm xôi thích hợp để sử dụng làm cổng và trong các dự án yêu cầu tốc độ xử lý cao.
Điều tốt về tất cả các nền tảng được đề cập ở trên là bản chất nguồn mở của chúng, có nghĩa là có rất nhiều hỗ trợ cho sự phát triển bất kể nền tảng bạn chọn. Như đã đề cập ở phần đầu, đây không phải là toàn bộ vì một số nền tảng khác như Beaglebone, Banana Pi và danh sách SparkFun của bảng IoT tồn tại.