Wprowadzenie do sprzętu IoT
W Internecie przedmiotów sprzęt może przybierać różne formy, niezależnie od tego, czy procesory sterują telefonami, czujniki zbierają informacje ze świata fizycznego, czy też maszyny brzegowe przetwarzające i analizujące dane. Sercem każdego przewodowego przedsięwzięcia jest sprzęt IoT, a możliwości techniczne tych płyt stały się ważniejsze w miarę rozwoju Internetu przedmiotów. Jednak ze względu na dużą liczbę kart projektowych i modułów w pokoju wybór odpowiedniego sprzętu IoT do projektu może być zniechęcający. W tym artykule przyjrzymy się różnym aspektom sprzętu IoT i zobaczymy, w jaki sposób urządzenia te komunikują się z Internetem.
Urządzenia sprzętowe IoT
Elementy składowe urządzenia IoT są niezwykle podobne, niezależnie od tego, czy podejmują projekty związane z urządzeniem do noszenia, zintegrowanym systemem oświetlenia, a nawet silnikiem odrzutowym. Bezprzewodowy węzeł czujnikowy składa się z trzech głównych komponentów sprzętowych, którymi są czujniki, mikrokontrolery i medium komunikacyjne.
1. Czujniki
Czujniki są najważniejszym sprzętem w aplikacjach IoT i służą do zbierania informacji z otoczenia. Systemy te składają się z modułów zarządzania energią, modułów RF, energii i czujników. Komunikacją z Wi-Fi, Bluetooth, transceivera, BAW i dupleksera zarządza moduł RF.
2. Mikrokontrolery
Mikrokontroler to urządzenie w jednym układzie scalonym przeznaczone do wykonywania pojedynczego zadania i uruchamiania aplikacji. Zawiera programowalne urządzenia peryferyjne dla zawiera programowalne, moduł pamięci i procesor. Mikrokontrolery są przeznaczone głównie do wbudowanych aplikacji i są szeroko stosowane w zdalnie sterowanych urządzeniach elektronicznych, takich jak telefony komórkowe, pralki, kuchenki mikrofalowe i aparaty fotograficzne.
3. Inny sprzęt IoT
Inteligentne urządzenia do noszenia, takie jak inteligentna pamięć, okulary, pierścienie i buty to przykłady sprzętu IoT. Inteligentne urządzenia pozwalają nam uzyskać dostęp do większej ilości treści i zasobów, które kochamy, i tworzą nowe podejście do współpracy w ramach sieci IoT. Komputery stacjonarne, telefony komórkowe i tablety są standardowym centrum dowodzenia i pozostają integralną częścią aplikacji IoT. Inne sieciowe urządzenia dystrybucyjne, takie jak przełączniki, koncentratory i routery, działają jako kluczowe złącza w aplikacji IoT.
Dostawcy sprzętu IoT
Na dzisiejszym rynku można znaleźć wielu dostawców sprzętu IoT, którzy będą w stanie zapewnić wymagany sprzęt w oparciu o wymagania projektu. Rzućmy okiem na kilku dostawców sprzętu.
- Adafruit oferuje kursy elektronicznego hakowania dla majsterkowiczów online i zapewnia przestrzeń do nauki. „Adafruit Feather” to linia produkcyjna desek przeznaczona do prototypowania much. Ta linia produkcyjna zawiera szeroki katalog akcesoriów, które przyspieszają rozwój aplikacji IoT.
- Arduino to wszechobecna nazwa w przestrzeni rozwoju elektronicznego. Firma oferuje szereg zestawów programistycznych typu open source, oprogramowania do fakturowania i mikrokontrolerów.
- Lantronix to firma oferująca infrastrukturę, moduły i zestaw bramek do obsługi łączności między aplikacjami IoT. Ta firma z Kalifornii uruchomiła niedawno zaawansowane bramy oparte na standardach przemysłowych XP200.
- Espressif jest dobrze znany z energooszczędnych aplikacji sprzętowych IoT dla Wi-Fi i Bluetooth. Espressif jest popularny dzięki swoim procesorom, modułom i płytom produkcyjnym z serii ESP826. Większość branżowych płyt programistycznych pracuje na chipsecie Espressif.
Aplikacje IoT
Wszystkie aplikacje Internetu Rzeczy mają pewne cechy wspólne lub „elementy składowe”, niezależnie od żądania. Rzeczy, moduł akwizycji danych, moduł przetwarzania danych i moduł komunikacyjny składają się razem z elementów składowych aplikacji IoT.
1. Rzecz
„Rzecz” jest w pełni zintegrowana z urządzeniem inteligentnym w wielu produktach IoT. Pomyśl o takich rzeczach, jak inteligentna pompa wodna lub autonomiczny pojazd. Produkty te mogą samodzielnie kontrolować się i zarządzać. W innych aplikacjach „rzecz” jest samodzielna jako „stagnacyjne” urządzenie, a aby uczynić ją inteligentnym, podłączony jest do niej oddzielny produkt. Jest to bardzo popularne w zastosowaniach przemysłowych, w których firmy mają istniejące produkty, a łącząc je z Internetem, chcą uczynić je „inteligentnymi”. Silniki odrzutowe, turbiny, przenośniki taśmowe itp. To kilka przykładów.
2. Akwizycja danych
Moduł akwizycji danych koncentruje się na uzyskiwaniu fizycznych sygnałów z „rzeczy”, którymi może manipulować komputer, i przekształcaniu ich w sygnały cyfrowe. Jest to element sprzętowy, który obejmuje wszystkie czujniki, które odbierają rzeczywiste sygnały, takie jak temperatura, światło, wibracje, ruch itp. Jednak moduł do gromadzenia danych obejmuje więcej niż czujniki. Obejmuje również odpowiedni sprzęt komputerowy do konwersji sygnału czujnika na informację cyfrową. Obejmuje to warunkowanie sygnałów, konwersję z analogowej na cyfrową i interpretację danych.
3. Przetwarzanie danych
Trzecim istotnym elementem sprzętu IoT jest moduł przetwarzania danych. To urządzenie wykonuje serię operacji na danych, przeprowadza analizę przestrzenną, wewnętrzne przechowywanie danych i wykonuje wszelkie inne operacje obliczeń brzegowych. Aby przeprowadzić dogłębną dyskusję na temat tego systemu z zespołem inżynierów, nie trzeba żadnej wiedzy specjalistycznej w zakresie architektury komputerowej. Twoim zadaniem powinno być rozważenie nadrzędnego celu produktu i zadawanie właściwych pytań, aby pokierować zespołem w podejmowaniu właściwych decyzji. W zależności od zasad przechowywania danych można określić wymagania dotyczące lokalnego przechowywania. Jeśli produkt jest przeznaczony do pracy w trybie offline, lokalna pamięć masowa czasu działania połączenia musi zostać wstępnie zdefiniowana.
4. Komunikacja
Moduł komunikacyjny jest ostatnią, ale bardzo istotną częścią sprzętu urządzenia. Jest to jednostka, która umożliwia komunikację między urządzeniami i pamięcią lokalnie lub w chmurze. Moduł ten może obejmować kilka portów komunikacyjnych, takich jak USB, Modbus lub Ethernet / IP. Może ponadto składać się z bezprzewodowej technologii łączności radiowej, takiej jak Wireless fidelity.
Wniosek
W tym artykule przyjrzeliśmy się różnym elementom konstrukcyjnym urządzeń IoT. Komponent sprzętowy jest najważniejszą częścią aplikacji IoT, która umożliwia komunikację z Internetem. Następnie przyjrzeliśmy się kilku dostawcom sprzętu IoT na dzisiejszym rynku i oceniliśmy ich indywidualnie.
Polecane artykuły
To jest przewodnik po sprzęcie IoT. Tutaj omawiamy wprowadzenie do sprzętu IoT i jego zaawansowanych aplikacji, takich jak Thing, Data Acquisition, Data Processing itp. Możesz także przejrzeć nasze sugerowane artykuły, aby dowiedzieć się więcej -
- Jakie są etapy architektury IoT?
- Omówienie i lista ram IoT
- Wprowadzenie do problemów bezpieczeństwa IoT
- Jakie są 5 najważniejszych zalet IoT?
- Poznaj różne zastosowania czujników