Introducere în hardware-ul IoT
În Internet of Things, hardware-ul este prezentat în mai multe forme, indiferent dacă procesoarele de bază controlează telefoanele, senzorii care colectează informații din lumea fizică sau mașinile de vârf prelucrează și analizează datele. În centrul oricărei activități cu fir se află hardware-ul IoT, iar capacitățile tehnice ale acestor placi nu au devenit mai importante pe măsură ce Internetul lucrurilor s-a dezvoltat. Dar, datorită numărului mare de plăci de design și module din cameră, alegerea hardware-ului IoT potrivit pentru un proiect poate fi descurajantă. În acest articol, vom analiza diferite aspecte ale hardware-ului IoT și vom vedea cum aceste dispozitive comunică datele către internet.
Dispozitive hardware IoT
Blocurile de construcție ale unui dispozitiv IoT sunt remarcabil de asemănătoare, indiferent dacă se realizează proiecte legate de dispozitivul purtabil, un sistem de iluminat integrat sau chiar un motor cu jet. Nodul senzorului wireless este format din trei componente hardware majore, care sunt senzori, microcontrolere și mediu de comunicare.
1. Senzori
Senzorii sunt hardware-ul cel mai critic în aplicațiile IoT și sunt folosiți pentru a aduna informații din împrejurimi. Aceste sisteme sunt alcătuite din module de gestionare a energiei, RF, energie și module de detectare. Comunicarea de la Wi-Fi, Bluetooth, transceiver, BAW și duplexer este gestionată de un modul RF.
2. Microcontrolere
Un microcontroller este un dispozitiv dintr-un singur circuit integrat dedicat executării unei singure sarcini și rulării unei aplicații. Acesta conține periferice programabile pentru conține programabile, unitate de memorie și procesor. Microcontrolerele sunt concepute în principal pentru aplicații încorporate și sunt utilizate pe scară largă în dispozitivele electronice operate de la distanță, cum ar fi telefoanele mobile, mașinile de spălat, microundele și camerele de luat vederi.
3. Alt hardware IoT
Dispozitivele inteligibile care pot fi purtate, cum ar fi memoria inteligentă, ochelarii, inelele și pantofii sunt exemple de hardware IoT. Dispozitivele inteligente ne permit să accesăm mai mult conținutul și resursele care ne plac și să creăm o nouă abordare a colaborării ca parte a unei rețele IoT. Desktop, telefoane mobile și tablete sunt centru de comandă standard și rămân parte integrantă a aplicației IoT. Alte dispozitive de distribuție de rețea, cum ar fi switch-uri, hub-uri și routere, acționează ca un conector cheie în aplicația IoT.
Furnizori de hardware IoT
Pe piața de astăzi, se pot găsi mulți furnizori de hardware IoT care vor putea furniza hardware-ul necesar în funcție de cerința proiectului. Haideți să aruncăm o privire de ansamblu rapidă a câtorva furnizori de hardware.
- Adafruit oferă cursuri electronice de hacking DIY online și oferă un spațiu de învățat. „Adafruit Feather” este o linie de producție de scânduri concepute pentru prototiparea muștelor. Această linie de producție include un catalog larg de accesorii care accelerează dezvoltarea aplicațiilor IoT.
- Arduino este numele omniprezent în spațiul pentru dezvoltare electronică. Compania oferă o gamă largă de kituri de dezvoltare open-source, software de facturare și microcontrolere.
- Lantronix este o companie care oferă infrastructură, module și kit gateway pentru a sprijini conectivitatea între aplicațiile IoT. Această companie din California a lansat recent gateway-uri avansate bazate pe standardul industrial XP200.
- Espressif este bine cunoscut pentru aplicațiile hardware IoT care consumă energie redusă pentru Wi-Fi și Bluetooth. Espressif este popular pentru procesoarele, modulele și plăcile de producție din seria ESP826. Majoritatea comisiilor de dezvoltare din întreaga industrie lucrează la chipsetul Espressif.
Aplicații IoT
Toate aplicațiile IoT au anumite caracteristici sau „blocuri de construcție” indiferent de cerere. Lucrurile, modulul de achiziție a datelor, modulul de procesare a datelor și modulul de comunicare constau împreună în blocuri de aplicații IoT.
1. Lucru
„Lucrul” este complet integrat în dispozitivul inteligent în multe produse IoT. Gândiți-vă la lucruri precum o pompă inteligentă de apă sau un vehicul autonom. Aceste produse se pot autocontrola și gestiona. În alte aplicații, „lucru” stă singur ca dispozitiv „stagnant”, iar pentru a-l face un dispozitiv inteligent, este conectat un produs separat. Acest lucru este foarte popular în aplicațiile industriale unde companiile au produse existente și, prin conectarea acestora la internet, doresc să le facă „inteligente”. Motoare cu jet, turbine, benzi transportoare etc. sunt câteva exemple.
2. Achiziționarea datelor
Modulul de achiziție a datelor se concentrează pe obținerea de semnale fizice din „lucrul” care poate fi manipulat de un computer și transformarea lor în semnale digitale. Aceasta este componenta hardware care include toți senzorii care achiziționează semnale din lumea reală, cum ar fi temperatura, lumina, vibrația, mișcarea, etc. Cu toate acestea, modulul pentru achiziția de date include mai mult decât senzori. De asemenea, include hardware-ul adecvat pentru computer pentru a converti semnalul senzorului în informații digitale. Aceasta include condiționarea semnalelor, conversia de la analog la digital și interpretarea datelor.
3. Prelucrarea datelor
A treia componentă esențială a hardware-ului IoT este modulul de procesare a datelor. Această unitate efectuează o serie de operații cu privire la date, efectuează analize spațiale, stocare internă de date și efectuează orice alte operațiuni de calcul de margine. Pentru a avea o discuție profundă despre acest sistem cu echipa de inginerie, nu este necesară nicio expertiză în arhitectura computerului. Treaba ta ar trebui să fie să iei în considerare obiectivul general al produsului și să pui întrebări corecte pentru a îndrepta echipa în luarea deciziilor corecte. În funcție de politica de păstrare a datelor, se poate decide cerința de stocare locală. Dacă produsul dvs. este proiectat pentru operațiuni offline, conexiunea spațiului de stocare local trebuie să fie predefinit.
4. Comunicare
Modulul de comunicare este ultima, dar foarte esențială parte a hardware-ului dispozitivului. Aceasta este o unitate care permite comunicarea între dispozitive și stocare, fie local, fie în spațiul cloud. Acest modul poate include, pentru a numi câteva, porturi de comunicare precum USB, Modbus sau Ethernet / IP. Poate consta în plus din tehnologia radio de comunicații fără fir, cum ar fi fidelitatea wireless.
Concluzie
În acest articol, am analizat diferite blocuri de construcție ale dispozitivelor IoT. Componenta hardware este cea mai importantă parte a aplicației IoT care permite lucrurilor să comunice cu Internetul. Am analizat în continuare câțiva dintre furnizorii de hardware IoT de pe piața de astăzi și le-am evaluat individual.
Articole recomandate
Acesta este un ghid pentru hardware-ul IoT. Aici vom discuta Introducerea hardware-ului IoT și aplicațiile sale avansate precum Lucrurile, Achiziționarea datelor, Prelucrarea datelor, etc. De asemenea, puteți parcurge articolele noastre sugerate pentru a afla mai multe -
- Care sunt etapele arhitecturii IoT?
- Prezentare generală și listă de cadre IoT
- Introducere în probleme de securitate IoT
- Care sunt principalele 5 beneficii ale IoT?
- Aflați diferitele aplicații ale senzorilor