Principais plataformas de hardware para internet das coisas (iot)

IoT (Internet of Things) não é mais uma palavra da moda. Com vários casos de uso inspiradores surgindo diariamente, várias empresas estão descobrindo como poderiam aproveitar a tecnologia para o crescimento dos negócios. Está se tornando rapidamente um recurso importante para novos dispositivos serem baseados em IoT, independentemente das outras tecnologias implementadas e de acordo com o gartner, até 2020, 95% dos novos dispositivos e sistemas usarão a IoT. Já discutimos sobre alguns dispositivos IoT populares disponíveis no mercado e também desenvolvemos muitos projetos DIY baseados em IoT.

Enquanto algumas empresas estão aproveitando a IoT para soluções diretas de negócios, outras empresas estão aproveitando as oportunidades de negócios que existem no fornecimento de plataformas IoT para servir como backbones para o rápido desenvolvimento e implantação de soluções IoT. Essas plataformas se tornaram uma parte fundamental do desenvolvimento de soluções de IoT e, hoje, vamos dar uma olhada em algumas delas.

Devido à natureza da Arquitetura de IoT, existem vários tipos de plataformas de IoT, a maioria delas focando no fornecimento de soluções ao longo de verticais específicos (SigFox, por exemplo, focando na conectividade), enquanto alguns (como Particle.io) servem como uma plataforma completa, fornecendo uma solução ponta a ponta para o desenvolvimento de IoT. O artigo de hoje será o primeiro de uma série de várias partes a avaliar algumas dessas plataformas e começaremos apresentando algumas plataformas de hardware IoT populares para desenvolvimento.

Plataformas de desenvolvimento de hardware IoT

Isso se refere essencialmente a plataformas que são usadas para o desenvolvimento das “coisas” na internet das coisas. Pode se referir a módulos de comunicação, microcontroladores e módulos SoC com recursos que os tornam desejáveis para uso no desenvolvimento de dispositivos IoT. A lista abaixo não está em uma ordem específica e de forma alguma exaustiva, pois há mais plataformas de desenvolvimento do que se poderia nomear, mas ela contém algumas das plataformas mais abrangentes e amigáveis ao fabricante.

1. Particle.io

Particle.io é uma das plataformas de IoT ponta a ponta mais abrangentes. É uma plataforma io tudo-em-um que oferece plataforma de desenvolvimento de hardware IoT, conectividade, nuvem de dispositivo e aplicativos. A Particle faz uma longa linha de produtos de desenvolvimento de hardware IoT para protótipos rápidos e produção em nível de DFM. A construção de um produto IoT começa com a conexão dos dispositivos à Internet e todas as placas do microcontrolador do Particle são habilitadas para se comunicar por Wi-Fi, celular (2G / 3G / LTE) ou malha.Com algumas de suas placas apresentando várias opções de comunicação a bordo. Seus microcontroladores são controlados por um sistema operacional especial que permite ao desenvolvedor integrar os dispositivos facilmente com a nuvem de dispositivos e aplicativos da partícula. A propósito, seus dispositivos e módulos de comunicação vêm com certificações CE e FCC que reduzem o custo da certificação, quando o produto está pronto para ser escalado. Suas placas são de código aberto, garantindo que haja muito suporte para o desenvolvimento de produtos.

Pessoalmente, uma das principais razões pelas quais gosto de painéis de partículas é a natureza de ponta a ponta dos serviços que prestam. Isso garante que você obtenha suporte em todas as etapas do processo, sem se preocupar com a compatibilidade.

2. Placas Espressif ESP8266

Quando se trata de construir dispositivos IoT, a gama de produtos da Espressif e AI thinker é a segunda melhor coisa depois das partículas. Desde o lançamento do chip WiFi ESP8266-01 há alguns anos, os chips e placas baseados no ESP8266 deixaram de ser os queridinhos dos fabricantes e amadores para se tornarem um dos chipset mais preferidos para dispositivos IoT baseados em WiFi. Os módulos são geralmente de baixo custo, baixo consumo de energia e fáceis de usar. Esses, entre outros fatores, os tornam queridos pelos designers de hardware. Os chips ESP vêm com muita flexibilidade e podem ser usados como módulos WiFi, conectados a outros microcontroladores ou usados em modos autônomos sem microcontroladores adicionais.

Eles possuem formatos pequenos e facilitam a implementação de funções de habilitação de IoT, como atualizações de firmware OTA. A disponibilidade de placas de desenvolvimento como NodeMCU e várias outras placas de terceiros baseadas em ESP permite que os desenvolvedores tenham uma ideia da placa antes de usá-los em designs. Assim como as placas de partículas, as placas ESP8266 vêm com certificação FCC e CE para reduzir o custo geral de certificação do dispositivo após a fabricação. O ESP oferece uma das interfaces WiFi mais robustas e dedicadas do setor, apresentando vários protocolos que suportam a IoT, como o protocolo ESP Touch, que permite ao dispositivo acessar a internet de forma segura e contínua por meio de redes WiFi.

As placas ESP8266 são fáceis de aprender e podem ser usadas com qualquer microcontrolador para construir projetos IoT baseados no ESP8266.

3. Placas de desenvolvimento Intel IoT

A Intel é, sem dúvida, um dos principais líderes do reino dos semicondutores e não foi nenhuma surpresa quando eles lançaram algumas placas com recursos de habilitação de IoT há algum tempo. Embora tenham descontinuado o suporte para algumas das placas antigas, algumas delas ainda estão sendo usadas para prototipagem rápida por fabricantes e desenvolvimento de produtos por designers. Uma das principais características da placa, sem surpresa, é a enorme capacidade de processamento. Uma das placas Intel mais populares é o módulo de computação Intel Edison.

De acordo com o site da Intel, o módulo de computação foi projetado para especialistas, fabricantes, empresários e para uso em aplicações industriais de IoT. O módulo fornece facilidade de desenvolvimento para desenvolvimento de protótipos e uso em uma variedade de empreendimentos comerciais quando o desempenho é importante. O módulo usa um SoC Intel de 22 nm que inclui um processador Intel Atom dual core e dual thread a 500 MHz e um microcontrolador Intel® Quark de 32 bits que funciona a 100 MHz. O módulo e a maioria das outras placas, como a Intel Curie e a Intel Galileo, no entanto, foram descontinuados. Atualmente, a plataforma de desenvolvimento de hardware IoT mais popular da Intel é o Up Squared groove IoT Development Kit, que é uma plataforma projetada especificamente para atender às exigentes demandas de aplicações industriais IoT.

4. Adafruit Gama de placas de desenvolvimento

Adafruit é uma das maiores lojas online de componentes eletrônicos. A Adafruit se juntou à corrida IoT há um tempo com uma linha especial de produtos, como as pranchas de penas Adafruit, que possuíam recursos exclusivos para permitir o desenvolvimento de protótipos IoT escaláveis. Além das placas de desenvolvimento, assim como a partícula, a Adafruit fornece serviços em nuvem para dispositivos com bibliotecas de cliente simples para todas as principais plataformas de desenvolvimento de hardware IoT, API poderosa, painéis bonitos e uma plataforma IoT totalmente segura. Pode-se dizer facilmente que a principal diferença entre Adafruit e Particle é a forma como seus produtos são projetados. O Adafruit.io foi projetado com foco exclusivo na comunidade de criadores. É uma solução perfeita para o desenvolvimento de protótipos. A partícula, por outro lado, tem um subtom de qualidade de produto mais comercial.

5. Linha de produtos Arduino IoT

É impossível para o Arduino ser um nome desconhecido para qualquer pessoa no espaço IoT. Muito antes de a IoT se tornar popular, várias placas Arduino já estavam sendo usadas para desenvolver protótipos para dispositivos conectados. Com a facilidade de programação e a natureza plug and play do sistema baseado em Arduino, ele rapidamente se tornou amado por muitos no espaço de hardware. As primeiras placas Arduino eram, em sua maioria, microcontroladores de uso geral que eram conectados à Internet usando módulos GSM e WiFi, mas quando a IoT começou a abrir, placas com recursos especiais que suportam a IoT foram desenvolvidas. Placas como a Arduino 101 (desenvolvida com Intel), a MKR1000, Arduino WiFi Rev 2 e a MKR Vidor 4000 que é a primeira placa Arduino baseada em um chip FPGA.

Cada uma dessas placas foi feita com a IoT em mente e todas têm recursos diferentes que as tornam mais adequadas para soluções específicas de IoT. O Arduino WiFi Rev 2, por exemplo, vem com uma IMU que o torna adequado para aplicativos baseados em drones.

Como o Adafruit e a partícula, o Arduino também tem um serviço em nuvem dedicado a ser usado por certas placas Arduino, incluindo; o MKR1000, Arduino Yun / Yun Shield e o Arduino 101 / WiFi Shield 101. A nuvem de dispositivos Arduino (cloud.arduino.cc) oferece uma ferramenta simples para os fabricantes conectarem seus dispositivos à Internet e leva um processo de configuração muito curto para obter coisas funcionando.

Mesmo um Arduino Uno normal pode ser usado com os módulos Espressif ESP8266 para construir projetos IoT.

6. O Raspberry Pi

Embora o Raspberry Pi seja naturalmente um dispositivo de uso geral, será uma injustiça ignorar a contribuição da framboesa para o desenvolvimento de alguns produtos e projetos de IoT atualmente em voga. Eles geralmente são muito robustos e sofisticados para serem usados no desenvolvimento de sensores ou atuadores conectados simples, mas eles encontram aplicativos servindo como agregadores de dados, hubs e gateways de dispositivo em projetos de IoT. As últimas placas pi de framboesa; o Raspberry pi 3 modelo B + apresenta um 1.4 GHz Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53 (ARMv8) 64 bits SoC, 2.4 GHz e 5 GHz IEEE 802.11.b / g / n / ac LAN sem fio, Bluetooth 4.2, BLE e Gigabit Ethernet porta sobre USB 2.0 (taxa de transferência máxima de 300 Mbps). Além de vários outros recursos, incluindo 4 portas USB, saída de áudio, para citar alguns,a placa vem com um SDRAM LPDDR2 de 1GB que a torna bastante rápida para tarefas baseadas em IoT.

Para atrair o público da IoT Industrial e geralmente as pessoas que adorariam usar o Raspberry pi em seus produtos, o módulo de computação raspberry pi foi lançado. O módulo de computação três do Raspberry pi (CM 3) é atualmente o mais recente e contém as entranhas de um Raspberry Pi 3 (o processador BCM2837 e 1 GB de RAM), bem como um dispositivo Flash eMMC de 4 GB (que é o equivalente ao cartão SD em o Pi) funcionando a uma velocidade de processador de 1,2 GHz, tudo integrado em uma pequena placa de 67,6 mm x 31 mm que se encaixa em um conector SODIMM DDR2 padrão (o mesmo tipo de conector usado para memória de laptop).

Este recurso torna o framboesa adequado para uso como gateways e em projetos com requisitos de alta velocidade de processamento.

O bom de todas as plataformas mencionadas acima é sua natureza de código aberto, o que significa que há muito suporte para o desenvolvimento, independentemente da plataforma que você escolher. Conforme mencionado no início, este não é um estudo exaustivo, já que existem várias outras plataformas, como a Beaglebone, Banana Pi e a lista de placas IoT SparkFun.