Η γνώση αυτών των μυστικών θα κάνει το υλικό IoT σας να φανεί καταπληκτικό

Πίνακας περιεχομένων

Το υλικό IoT αποτελεί μια μεγάλη ποικιλία συσκευών όπως αισθητήρες, γέφυρες, και συσκευές δρομολόγησης. Moko EMS, επικοινωνία, διατάξεις δράσης, ασφάλεια, και ανίχνευση λεπτομερών ενεργειών και στόχων. Παρακάτω, θα μάθετε τις συσκευές υλικού IoT που είναι διαθέσιμες στο MOKOSmart που χρησιμοποιούν την τεχνολογία IoT, τα δομικά στοιχεία υλικού IoT, την αρχιτεκτονική του λογισμικού IoT, και τις κοινές πλατφόρμες υλικού IoT. Εξάλλου, θα συζητήσουμε τις βασικές απαιτήσεις υλικού IoT που απαιτούνται για την ανάπτυξη ενός έργου IoT και τα πάντα σχετικά με τις πλακέτες ανάπτυξης μικροελεγκτών, υπολογιστές μονής πλακέτας, και επεξεργαστές.

Τα δομικά στοιχεία υλικού IoT

Σε ΑΥΤΗΝ την ΕΝΟΤΗΤΑ, θα συζητήσουμε μερικά δομικά στοιχεία του υλικού IoT.

Πράγμα

Στο IoT, Το "πράγμα" αντιπροσωπεύει το περιουσιακό στοιχείο που προορίζεται να μετρηθεί, οθόνη, ή έλεγχος. Τα περισσότερα προϊόντα IoT ενσωματώνουν πλήρως τις έξυπνες συσκευές τους με το «πράγμα». Για παράδειγμα, προϊόντα όπως αυτόματα οχήματα και έξυπνα ψυγεία παρακολουθούν και ελέγχουν σχολαστικά τον εαυτό τους.

Τα δομικά στοιχεία υλικού IoT

Σε ορισμένες άλλες εφαρμογές όπου το "the thing" χρησιμοποιείται ως μόνη συσκευή, ένα συγκεκριμένο προϊόν πρέπει να συνδεθεί για να πιστοποιήσει ότι διαθέτει έξυπνες δυνατότητες.

Ενότητα Απόκτησης Δεδομένων

Αυτό το στοιχείο υλικού IoT εστιάζει στη λήψη φυσικών σημάτων από το παρακολουθούμενο ή παρατηρούμενο πράγμα. Αργότερα τα μετατρέπει σε ψηφιακά σήματα που ένας υπολογιστής μπορεί εύκολα να ερμηνεύσει ή να χειριστεί. Όλοι οι αισθητήρες που βοηθούν στην επίτευξη πραγματικών σημάτων όπως η πίεση, πυκνότητα, θερμοκρασία, φως, δόνηση, και η κίνηση περιέχονται σε αυτό το στοιχείο υλικού IoT. Η εφαρμογή καθορίζει τον αριθμό και τον τύπο των αισθητήρων που απαιτούνται.

Επίσης, η μονάδα λήψης δεδομένων περιλαμβάνει το απαιτούμενο υλικό που είναι απαραίτητο για τη μετατροπή σημάτων από τον εισερχόμενο αισθητήρα σε ψηφιακά δεδομένα που χρησιμοποιούνται από τον υπολογιστή. Αυτό περιλαμβάνει εξοικείωση με το εισερχόμενο σήμα, ερμηνεία, μετατροπή αναλογικού σε ψηφιακό, απολέπιση, και ελαχιστοποίηση του θορύβου.

Ενότητα Επεξεργασίας Δεδομένων

Περιλαμβάνει την κρίσιμη μονάδα που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία δεδομένων που εκτελεί λειτουργίες όπως η τοπική αποθήκευση δεδομένων, τοπικά αναλυτικά στοιχεία, και άλλες υπολογιστικές λειτουργίες.

Ενότητα επικοινωνίας

Αυτή η ενότητα επιτρέπει την αποτελεσματική επικοινωνία μεταξύ της πλατφόρμας Cloud και συστημάτων τρίτων είτε στο cloud είτε τοπικά.

Αισθητήρες υλικού IoT

Οι αισθητήρες είναι το πιο κρίσιμο στοιχείο στο υλικό IoT. Οι αισθητήρες IoT περιλαμβάνουν πολλαπλές μονάδες, όπως μονάδες διαχείρισης ενέργειας, Μονάδες RF, ανιχνευτικές μονάδες, και ενεργειακές μονάδες. Είναι ιδανικά για εφαρμογή σε;

  • Εγγύτητα
  • Οπτικό φως περιβάλλοντος
  • Ανίχνευση διαρροών
  • Μέτρηση θερμοκρασίας και υγρασίας
  • Ηλεκτρικός μαγνητισμός
  • Επιτάχυνση
  • Ακουστική και δόνηση
  • Αναγνώριση χημικών αερίων
  • Μετατόπιση
  • Καταναγκαστική πίεση

Αισθητήρες

Δεδομένα IoT δεν μπορούν να υπάρχουν χωρίς αισθητήρες. Όλοι οι αισθητήρες IoT δημιουργούν αναλογικά ηλεκτρικά σήματα που είναι ανάλογα με ένα φυσικό περιουσιακό στοιχείο. Οι αισθητήρες χρησιμοποιούν ADC (Μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό) για τη μετατροπή αυτών των αναλογικών σημάτων σε ψηφιακά δεδομένα. Επίσης, απλές ηλεκτρικές ιδιότητες όπως το ρεύμα, επαγωγή, Τάση, αντίσταση, και η σύνθετη αντίσταση μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας αισθητήρες.

Εξάλλου, Η κατεύθυνση και η ισχύς των μαγνητικών και ηλεκτρικών πεδίων μπορούν να μετρηθούν χρησιμοποιώντας αισθητήρες.

Οι μη ηλεκτρικές ιδιότητες που μετρώνται από αισθητήρες χρησιμοποιούν έναν μορφοτροπέα για να αλλάξουν τις φυσικές ιδιότητες σε αναλογικά ηλεκτρικά σήματα.

Οι πιο κοινές φυσικές ιδιότητες είναι;

  • 3-Παράμετροι D όπως η ταχύτητα, επιτάχυνση, μετατόπιση, και δόνηση.
  • Οικολογικές ιδιότητες όπως υγρασία και θερμοκρασία.
  • Δυναμική υγρών υγρών όπως η πίεση, ρυθμούς ροής, και τον ήχο.

Φορητές Ηλεκτρονικές Συσκευές

Αυτά είναι μικρά κομμάτια εξοπλισμού που φοριούνται στο κεφάλι, όπλα, λαιμός, πόδια, και τον κορμό. Μερικές από τις φορητές ηλεκτρονικές συσκευές που διατίθενται αυτήν τη στιγμή στην αγορά περιλαμβάνουν;

  • Έξυπνα γυαλιά που φοριούνται στο κεφάλι
  • Γιακά που φοριούνται στο λαιμό
  • Έξυπνα ρολόγια που φοριούνται στο μπράτσο

Σακίδια πλάτης και κάποια άλλα ρούχα φοριούνται στον κορμό

Φορητές Ηλεκτρονικές Συσκευές

Άλλες συσκευές υλικού IoT

Χρησιμοποιούμε συσκευές καθημερινά, σαν ταμπλέτες, κινητά τηλέφωνα, και επιτραπέζιους υπολογιστές, ως βασικά μέρη ενός συστήματος IoT. Τα κινητά τηλέφωνα επιτρέπουν λειτουργικές ρυθμίσεις τηλεχειρισμού και άλλες ενσωματωμένες ρυθμίσεις τροποποίησης. Η επιφάνεια εργασίας επιτρέπει στο χρήστη να ελέγχει το σύστημα διεξοδικά.

Ενώ τα tablet επιτρέπουν στους χρήστες να έχουν πρόσβαση στις βασικές λειτουργίες του συστήματος και χρησιμοποιούνται επίσης ως τηλεχειριστήρια, τυποποιημένες συσκευές δικτύου, όπως διακόπτες και δρομολογητές, αποτελούν άλλες βασικές συνδεδεμένες συσκευές.

Άλλες συσκευές IoT

Χαρακτηριστικά της συσκευής υλικού IoT

Με την ταχεία εισαγωγή νέων βιομηχανικών πλατφορμών υλικού IoT, Το τοπίο του αναπτύσσεται συνεχώς. Οι συσκευές IoT έχουν κοινά βασικά χαρακτηριστικά που προσφέρουν αξιολόγηση κατά την επιλογή υλικού και λογισμικού που χρησιμοποιείται για τη διαμόρφωση ενός νέου δικτύου IoT ή την επέκταση και ανάπτυξη των ήδη επικρατούντων δικτύων. Βασικές δυνατότητες που χαρακτηρίζονται από συσκευές IoT είναι;

Συνδεσιμότητα

Όλες οι συσκευές IoT έχουν ως καθοριστικό χαρακτηριστικό τη συνδεσιμότητα δικτύου. Όταν οι συσκευές IoT επικοινωνούν τοπικά με άλλους, χρησιμοποιούν υπηρεσίες που βασίζονται σε σύννεφο για τη δημοσίευση δεδομένων. Οι περισσότερες συσκευές IoT μεταφέρουν πληροφορίες ασύρματα, είτε χρησιμοποιώντας Φάρος Bluetooth, 802.11 (Wi-Fi), δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, RFID, ή τις τεχνολογίες LPWAN όπως το SigFox, LoRa, ή NB-IoT. Όλες οι ακίνητες συσκευές είναι εξοπλισμένες με ενσύρματο σύστημα επικοινωνίας. Αυτές οι σταθερές συσκευές είτε εγκαθίστανται σε εφαρμογές βιομηχανικού ελέγχου, οικιακός αυτοματισμός, και έξυπνα κτίρια. Τυπικά πρωτόκολλα όπως το Δίκτυο Περιοχής Ελεγκτή (ΜΠΟΡΩ) ή τον Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART) συνδέστε συσκευές ως μορφή σειριακής επικοινωνίας.

Διαχείριση ισχύος

Οι φορητές και φορητές συσκευές που βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε ασύρματες πηγές ενέργειας, όπως φωτοβολταϊκά στοιχεία και μπαταρίες, θεωρούν τη διαχείριση ενέργειας επικίνδυνο παράγοντα. Οι περισσότεροι χρήστες βάζουν μερικές φορές τις συσκευές τους σε λειτουργία χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας ή σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας για να διατηρήσουν την ισχύ. Αυτό εξαρτάται από τα πρότυπα χρήσης του χρήστη και τις ανάγκες ισχύος των εμπλεκόμενων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (IC), Αισθητήρες, ή ενεργοποιητές. Ο ρυθμός κατανάλωσης ενέργειας της συσκευής αυξάνεται καθώς αυξάνετε τα συνδεδεμένα εξαρτήματα.

Πλακέτες ανάπτυξης μικροελεγκτών

Ο μικροελεγκτής είναι μια μορφή SoC που επεξεργάζεται δεδομένα και μπορεί να αποθηκεύσει τεράστιες ποσότητες δεδομένων. Αποτελούν μνήμη, πυρήνες επεξεργαστή, και μια διαγραφόμενη, προγραμματιζόμενη μνήμη μόνο για ανάγνωση (EPROM) χρησιμοποιείται για τη διατήρηση όλων των προσαρμοσμένων προγραμμάτων σε λειτουργία στον μικροελεγκτή. Εξάλλου, Οι πλακέτες ανάπτυξης μικροελεγκτών έχουν μια επιπλέον ηλεκτρική δομή για την υποστήριξη του μικροελεγκτή, καθιστώντας τον πιο ωφέλιμο στον προγραμματισμό ή την κατασκευή πρωτοτύπων με το τσιπ.

Ο μικροελεγκτής συνδέεται με ενεργοποιητές και αισθητήρες μέσω διαύλου υλικού ή αναλογικού ή ψηφιακού εισόδου/εξόδου γενικής χρήσης (GPIO) καρφίτσες. Όλα τα εξαρτήματα συνδέονται στο δίαυλο χρησιμοποιώντας τυπικά πρωτόκολλα επικοινωνίας όπως SPI και I2C, και SPI για επικοινωνία. Η εναλλαγή ή η προσθήκη στοιχείων που συνδέονται με το δίαυλο γίνονται πιο προσιτά όταν ο χρήστης υιοθετεί ορισμένα καθορισμένα πρότυπα.

Υπολογιστές μονής πλακέτας (SBCs)

Είναι πιο αυτοσχέδιοι από τους μικροελεγκτές. Οι υπολογιστές μονής πλακέτας επιτρέπουν στο χρήστη να συνδεθεί σε περιφερειακές συσκευές όπως οθόνες, πληκτρολόγια, το ποντίκι. Το, στην κορυφή, προσφέρει περισσότερη ισχύ που απαιτείται για την επεξεργασία και περισσότερη μνήμη. Για παράδειγμα, ένας μικροελεγκτής έχει έναν μικροεπεξεργαστή 8-bit 16KHZ, ενώ οι υπολογιστές μονής πλακέτας έχουν α 1.2 Μικροεπεξεργαστής ARM 32-bit GHz.

Ποια είναι η καλύτερη επιλογή ανάμεσα σε πλακέτες ανάπτυξης μικροελεγκτών και υπολογιστές με μία πλακέτα?

Όταν σχεδιάζετε να αγοράσετε είτε μια πλακέτα ανάπτυξης μικροελεγκτή είτε έναν υπολογιστή με μία πλακέτα, Είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη τα κύρια χαρακτηριστικά της συσκευής σχετικά με τις απαιτήσεις της εφαρμογής σας. Επίσης, χρησιμοποιήστε τις παρακάτω αποφάσεις για να το αντιμετωπίσετε;

  • Καθορίστε την ποσότητα και το είδος των εξαρτημάτων εξόδου και των περιφερειακών αισθητήρων που είναι απαραίτητα για τα κυκλώματα σχεδιασμού του εξαρτήματος, εάν είναι απαραίτητο.
  • Επιλέξτε μία πλακέτα ή έναν μικροελεγκτή για τον έλεγχο και τον συντονισμό των στοιχείων ενός περιφερειακού συστήματος.
  • Επιλέξτε τα βασικά πρωτόκολλα των πρωτοκόλλων επικοινωνίας δεδομένων που μπορεί να χρειάζεστε για χρήση επικοινωνίας εντός της συσκευής. Για παράδειγμα, για την επικοινωνία μεταξύ ενός μικροελεγκτή και των προσαρτημένων αισθητήρων, χρησιμοποιήστε ένα I2C.
  • Καθορίστε τα πρωτόκολλα και το υλικό δικτύωσης που είναι απαραίτητα για την επικοινωνία με εφαρμογές και υπηρεσίες cloud.
  • Συγκρίνετε τη σχεδιαστική πρόθεση που αναμένετε να επιτύχετε αφού προχωρήσετε περαιτέρω με τη σχεδίαση τοπίου IoT.
  • Πρόσβαση στο ενσωματωμένο λογισμικό, πρωτότυπο, σχεδίαση συσκευής και επιλογή των καλύτερων εφαρμογών και υπηρεσιών. Είναι δυνατό από καιρό σε καιρό να αξιολογείτε τα πρωτότυπά σας παράλληλα με τις λειτουργικές και μη λειτουργικές σας απαιτήσεις, όπως η ασφάλεια, εκτέλεση, και αξιοπιστία. Στη συνέχεια, επανεξετάστε τις επιλογές που πιστεύετε ότι είναι απαραίτητες.

Απαιτήσεις υλικού IoT για την ανάπτυξη του έργου σας στο IoT

Οι συσκευές IoT λειτουργούν μόνο σε ορισμένα καθορισμένα περιβάλλοντα, και τα έργα υλικού τους διαφέρουν πολύ; ως εκ τούτου, είναι εξαιρετικά εξειδικευμένοι. παρ 'όλα αυτά, είναι δυνατό να αναπτύξετε και να σχεδιάσετε τα προσαρμοσμένα PCB και τα εξαρτήματά τους ειδικά κατασκευασμένα για τις απαιτήσεις της λύσης IoT σας, δημιουργώντας πρωτότυπα με το γενικό υλικό εκτός ραφιού. Κατά την ανάπτυξη του έργου σας IoT, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη τις παρακάτω απαιτήσεις υλικού IoT:

Απαιτήσεις ασφαλείας

Η ασφάλεια είναι βασικό συστατικό του Διαδικτύου των Πραγμάτων. Η λήψη υπόψη των απαιτήσεων ασφαλείας της συσκευής είναι επιτακτική σε όλα τα στάδια ανάπτυξης και σχεδίασης. Ακόμη και κατά την κατασκευή πρωτοτύπων, βεβαιωθείτε ότι η ασφάλεια και η ακεραιότητα των δεδομένων που συλλέγονται από οποιαδήποτε συσκευή παραμένουν ανέπαφα. Όλες οι συσκευές IoT, το δίκτυό τους, εφαρμογές υπηρεσιών ιστοσελίδων, και τα κινητά εφαρμόζουν τις απαιτήσεις ασφαλείας.

Ευκολία ανάπτυξης

Η ευκολία ανάπτυξης είναι απαίτηση υψηλής προτεραιότητας κατά την κατασκευή πρωτοτύπων. Επιτρέπει στον χρήστη να θέτει σε λειτουργία τη συσκευή IoT γρήγορα και αποτελεσματικά κατά τη λήψη δεδομένων και τη διασύνδεση με άλλες συσκευές και το cloud. Κατά την ανάπτυξη των έργων σας στο IoT, έχετε υπόψη την ποιότητα της τεκμηρίωσης του API, προσιτότητα, και διαθεσιμότητα. Επίσης, εξετάστε τα εργαλεία ανάπτυξης, και υποστήριξη που παρέχεται από τον κατασκευαστή της συσκευής ή από την ομάδα ανάπτυξης.

Απόκτηση δεδομένων, επεξεργασία, και απαιτήσεις αποθήκευσης

Ο αριθμός των αισθητήρων που συνδέονται με την ανάλυση των δεδομένων που συλλέγονται και ο ρυθμός δειγματοληψίας είναι οι κύριοι καθοριστικοί παράγοντες του όγκου των δεδομένων που πρόκειται να υποβληθούν σε επεξεργασία. Επηρεάζουν επίσης τις απαιτήσεις αποθήκευσης και επεξεργασίας δεδομένων.

Απαιτήσεις συνδεσιμότητας

Η ασύρματη δικτύωση έχει απαιτήσεις συνδεσιμότητας όπως το εύρος λειτουργίας, απόσταση που καλύπτεται από το σήμα εκπομπής, και τα προβλεπόμενα δεδομένα και τον μεταδιδόμενο όγκο. Κατά τον έλεγχο των απαιτήσεων συνδεσιμότητας της συσκευής, Είναι ζωτικής σημασίας να εξετάσουμε την ανοχή σφαλμάτων, δυνατότητα επανασύνδεσης της συσκευής, και πόσο χρόνο χρειάζεται μια συσκευή όταν προσπαθεί ξανά να στείλει δεδομένα μετά την αποσύνδεσή της.

Απαιτήσεις ισχύος

Οι απαιτήσεις ισχύος επηρεάζονται κυρίως από τον ρυθμό μετάδοσης του δικτύου και τον αριθμό των αισθητήρων στη συσκευή. Ως εκ τούτου, κατά την ανάπτυξη του έργου σας IoT, είναι απαραίτητο να εξετάσετε εάν η συσκευή χρειάζεται μια φορητή πηγή τροφοδοσίας, όπως έναν υπερπυκνωτή ή μια μπαταρία ή ενσύρματη για τροφοδοσία. Επίσης, γνωρίζετε το μέγεθος της μπαταρίας, απαιτήσεις χωρητικότητας, βάρος, και εάν η μπαταρία επαναφορτιστεί, αντικαταστάθηκε, ή απορρίπτεται όταν πεθάνει. Σε περίπτωση που η μπαταρία είναι επαναφορτιζόμενη, ελέγξτε με ποια μέσα και πόσο συχνά χρεώνεται?

Απαιτήσεις σχεδιασμού φυσικών συσκευών

Περιλαμβάνουν το μέγεθος και τη φυσική εμφάνιση της συσκευής υλικού. Κατά το σχεδιασμό μιας συσκευής IoT, Είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη οι οικολογικές καταστάσεις στις οποίες θα εγκατασταθεί η συσκευή. Για παράδειγμα, εξετάστε εάν η συσκευή θα χρειαστεί ανθεκτική ή αδιάβροχη? Όλες οι συσκευές που είναι εγκατεστημένες στο κάτω μέρος ενός φορτηγού ως μέρος μιας εφαρμογής παρακολούθησης στόλου θα πρέπει πάντα να προστατεύονται για να διασφαλίζεται ότι λειτουργεί καλά, ακόμα και υπό σκληρές συνθήκες. Η συσκευή πρέπει να είναι αδιάβροχη και αδιαπέραστη από κραδασμούς, βρωμιά, και δόνηση.

Απαιτήσεις κόστους

Η δαπάνη του αρχικού υλικού και τα συναφή εξαρτήματα όπως οι αισθητήρες είναι οι κύριοι καθοριστικοί παράγοντες της τιμής του υλικού. Άλλα στοιχεία που καθορίζουν το κόστος υλικού περιλαμβάνουν το τρέχον κόστος λειτουργίας, όπως το κόστος συντήρησης και ισχύος. Επίσης, Είναι σημαντικό να σκεφτείτε τα εύλογα τέλη αδειοδότησης για τις μονάδες δίσκου και τα εξαρτήματα ορισμένων συσκευών. Η συναρμολόγηση προσαρμοσμένων σανίδων είναι πιο ακριβή από την αγορά εμπορικά προσβάσιμων πλακών ανάπτυξης εκτός ραφιού. Είναι μια πιο σοφή εναλλακτική λύση για να αφιερώσετε συσκευές υλικού κατά την κλιμάκωση στο δίκτυο IoT με πολλά όργανα.

Επεξεργαστές

Τα δεδομένα υποβάλλονται σε επεξεργασία μόλις τα δεδομένα του αισθητήρα τα καταγράψουν πριν μεταφερθούν τα αποτελέσματα στο νέφος. Ετσι, η ποσότητα της επεξεργασίας δεδομένων που απαιτείται για τη δημιουργία των επόμενων δεδομένων αισθητήρων και η πολυπλοκότητα των αισθητήρων καθορίζει το επίπεδο επεξεργασίας. Για παράδειγμα, η ένδειξη θερμοκρασίας είναι μια απλή απεικόνιση ενός μέσου όρου καθορισμένων τιμών ή μιας μεμονωμένης τιμής δεδομένων με την πάροδο του χρόνου. Εξάλλου, μια κάμερα ασφαλείας που δεν μπορεί να καταγράψει ψηφιακό βίντεο χωρίς τον αλγόριθμο ανίχνευσης σκηνής που επισημαίνει ένα συμβάν μπορεί να είναι πιο περίπλοκη.

Με βάση την πολυπλοκότητα και την ισχύ που απαιτείται για την επεξεργασία δεδομένων, απαιτούνται τέσσερις τάξεις επεξεργασίας υλικού IoT. Αυτοί είναι;

Συστήματα που βασίζονται σε Η/Υ

Τα συστήματα που βασίζονται σε υπολογιστή είναι διαμορφώσιμες πλατφόρμες που επιτρέπουν την εύκολη δημιουργία προσαρμοσμένων συστημάτων από τους ενοποιητές συστημάτων από φθηνά, τυπικούς επεξεργαστές, μητρικές πλακέτες εκτός ραφιού, περιπτώσεις, και τροφοδοτικά. Εκτεταμένες δυνατότητες τοπικής αποθήκευσης δεδομένων παρέχονται κυρίως από μονάδες Solid-state (SSD) ή σκληρούς δίσκους terabyte.

Κινητά Συστήματα

Τα συστήματα κινητής τηλεφωνίας ενσωματώνουν ενσωματωμένα συστήματα που έχουν ένα εξειδικευμένο υποσύνολο βελτιστοποιημένο για smartphone και tablet. Όλα τα κινητά συστήματα απαιτούν συχνή φόρτιση, καθώς οι συσκευές τροφοδοτούνται με μπαταρία. Αυτές οι εγγενώς προσωπικές συσκευές διαθέτουν προηγμένες δυνατότητες συστήματος διαχείρισης ενέργειας για εξοικονόμηση ενέργειας και επέκταση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας της συσκευής. Επίσης, Τα κινητά συστήματα προσφέρουν δυνατότητες επεξεργασίας υψηλής απόδοσης.

Μικροεπεξεργαστής (MPU) Βασισμένα Ενσωματωμένα Συστήματα

Προσφέρουν ένα εύρος επιλογών χωρίς αποκλεισμούς ικανοτήτων και επιδόσεων αυξημένες για την αντιμετώπιση των απαιτήσεων για συγκεκριμένα προϊόντα. Οι απαιτήσεις αφορούν κυρίως συστήματα επικοινωνίας, ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, αυτοκινητοβιομηχανία και έλεγχοι, ιατρικές συσκευές, και άλλες εφαρμογές κάθετης αγοράς.

Μικροελεγκτής (MCU) Βασισμένα Ενσωματωμένα Συστήματα

Αυτά τα συστήματα απαιτούν ελάχιστες ανάγκες επεξεργασίας, και προσφέρουν λύσεις χαμηλού κόστους. παρ 'όλα αυτά, Οι μικροελεγκτές είναι προηγμένες μονάδες υλικού ειδικά για εμφυτεύματα για την επιτάχυνση της επεξεργασίας εικόνων και ρόλων ασφαλείας, όπως η κρυπτογραφική επιτάχυνση για την ανταλλαγή δημόσιων/ιδιωτικών κλειδιών και η δημιουργία πραγματικών τυχαίων αριθμών (ΛΕΥΚΟ).

Αρχιτεκτονική υλικού IoT

Οι μονάδες μικροελεγκτή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή της αρχιτεκτονικής υλικού συσκευών IoT. Οι πόροι τσιπ του συστήματος, διεπαφές, και η ισχύς καθορίζει την επιλογή μιας μονάδας μικροελεγκτή. Πρέπει να συλλεχθούν ορισμένα χαρακτηριστικά για να διευθετηθεί ο σχεδιασμός υλικού IoT. Αυτά τα χαρακτηριστικά βοηθούν στην οριστικοποίηση του τέλειου πρωτοτύπου υλικού IoT και στην τιμή του υποχρεωτικού κιτ υλικού IoT. Περιλαμβάνουν;

  • Τύπος ενεργοποιητών ή αισθητήρων
  • Τύπος διεπαφής επικοινωνίας
  • Ποσότητα δεδομένων που συλλέγονται και μεταδίδονται
  • Συχνότητα μεταφοράς δεδομένων

Αρχιτεκτονική λογισμικού IoT

Τα στοιχεία ανοιχτού κώδικα αποτελούν τη βάση της αρχιτεκτονικής λογισμικού IoT. Το παραπάνω σχήμα απεικονίζει πώς η αρχιτεκτονική IoT χρησιμοποιείται συνήθως στα περισσότερα συστήματα. Το Linux δεν χρειάζεται να εγκατασταθεί στον στόχο ανάπτυξης υλικού και λογισμικού IoT; ως εκ τούτου χρησιμοποιείται ευρύτερα.

Αρχιτεκτονική λογισμικού IoT

Επί του παρόντος, Οι περισσότερες εταιρείες στοχεύουν να παρέχουν πλαίσια IoT έτοιμα για χρήση σε αμέτρητες λεπτομερείς εφαρμογές IoT. Το πρωτόκολλο CoAP χρησιμοποιείται κυρίως καθώς είναι αποκλειστικό σε εφαρμογές του IoT. Το πρωτόκολλο παρέχει επίσης έναν τυπικό μηχανισμό που συνδέεται με συσκευές IoT.

Κοινές πλατφόρμες υλικού IoT

Τα βασικά στοιχεία στις εφαρμογές Internet of Things είναι οι πλατφόρμες υλικού IoT. Αυτές οι συσκευές μπορούν να σας βοηθήσουν γρήγορα να δημιουργήσετε το πρωτότυπο ή το έργο DIY. Μερικές από τις πιο κοινές πλατφόρμες υλικού που χρησιμοποιούνται στις εξελίξεις του IoT είναι;

  1. Raspberry Pi – Το Raspberry Pi είναι ευρέως διαδεδομένο ως μικρό, φθηνός πίνακας υπολογιστών μεταξύ των φανατικών της τεχνολογίας, πειραματιστές, και εκπαιδευτικοί.
  2. Arduino (Γνήσιος) – Είναι μια πλατφόρμα πρωτοτύπων ανοιχτού κώδικα που βασίζεται σε λογισμικό και υλικό που είναι εύκολο στη χρήση.
  3. ESP8266 – Συνδέεται με ένα 160 Μικροελεγκτής MHz με πρόσβαση και σημεία πελάτη πλήρεις στοίβες TCP/IP και διεπαφή Wi-Fi με DNS.
  4. Intel Edison – Αυτή η μικρή πλατφόρμα ανάπτυξης διαθέτει α 32 bytes μικροελεγκτής Intel Quark με CPU Intel Atom.
  5. Intel Galileo – Αυτή η αρχιτεκτονική πλατφόρμα υλικού AWS IoT που βασίζεται στην Intel είναι ένα πακέτο λογισμικού και υλικό υπολογιστή συμβατό με pin-ασπίδες του Arduino που προορίζονται για το Uno R3.
  6. BeagleBone – Αυτό το ανοιχτό υλικό είναι εύκολο στη συναρμολόγηση, καθώς είναι ένας μικρός υπολογιστής ανοιχτού λογισμικού που συνδέεται σε όλα τα είδη των αντικειμένων που είναι διαθέσιμα στο σπίτι.
  7. Banana Pi – Είναι ένας υπολογιστής μονής πλακέτας που στοχεύει να είναι μικροσκοπικός, φτηνός, και αρκετά ευέλικτο για καθημερινή χρήση.
  8. NodeMCU Dev Kit – Όλα σε μία πλακέτα ενσωματώνουν το PWM, ADC, 1-Σύρμα, GPIO, και IIC καθώς βασίζεται στο τσιπ ESP8266 Wi-Fi.
  9. Flutter – Το Flutter διαθέτει επεξεργαστή ARM υψηλής ταχύτητας, ένα τσιπ ασφαλείας υλικού IoT επί του σκάφους, ενσωματωμένες μπαταρίες φόρτισης, και σταθερή ασύρματη επικοινωνία μεγάλης εμβέλειας.

Ο ανοιχτός κώδικας είναι διάχυτος στο υλικό IoT

Οι περισσότεροι προγραμματιστές IoT είναι εξοικειωμένοι με τη χρήση ανοιχτού κώδικα όπου περισσότερα από 91% από αυτά εφαρμόζουν το λογισμικό ανοιχτού κώδικα, ανοιχτά δεδομένα, ή ανοίξτε το υλικό σε περισσότερα από ένα κομμάτια της στοίβας ανάπτυξής τους, καθιστώντας το πιο πειστικό. Ωστόσο, λιγότερο από 2 εκτός 10 Οι προγραμματιστές IoT βασίζονται κυρίως στην πατενταρισμένη τεχνολογία, και είναι λιγότερο πιθανό να προσαρμόσουν την επιλογή ανοιχτού κώδικα. Η χρήση υλικού ανοιχτού κώδικα IoT είναι κυρίαρχη στις περισσότερες εταιρείες υλικού IoT. Αυτό το υψηλό ποσοστό χρήσης διατηρείται πάντα ανεξάρτητα από το κίνητρο του προγραμματιστή, είτε για μάθηση, διασκέδαση, ή χρήματα.

Ο ανοιχτός κώδικας είναι διάχυτος στο IoT

Το ανοιχτό κώδικα είναι η νέα τυποποίηση

Η χρήση τυποποιημένων λύσεων έχει τα ίδια κέρδη παραγωγικότητας με αυτά που παρέχονται από τη χρήση ανοιχτών προτύπων. Επιπλέον, Οι εφαρμογές δημόσιων προτύπων σε ανοιχτούς πόρους βοηθούν στην επίλυση προκλήσεων διαλειτουργικότητας, που είναι ένα κρίσιμο πρόβλημα στο αναδυόμενο Διαδίκτυο των Πραγμάτων. Είναι σημαντικό να εξετάζετε πάντα τα συνοπτικά έξοδα εκπαίδευσης του νέου προσωπικού που είναι εξοικειωμένο με την τεχνολογία ανοιχτού κώδικα που χρησιμοποιείτε. Αυτό έκανε η Google όταν ανέθεσε σε υπεργολαβία την τεχνολογία MapReduce. Κυρίως, Οι λύσεις ανοιχτού κώδικα χρησιμοποιούνται στον χώρο υλικού του Azure IoT.

Το ανοιχτό κώδικα προσελκύει προγραμματιστές

Ο ανοιχτός κώδικας έχει έναν τεράστιο ενθουσιασμό μεταξύ των προγραμματιστών, καθώς είναι πιο διακριτικοί στις αξίες και τα πρότυπα πρότασης που προσφέρει ο ανοιχτός κώδικας. Περισσότερο από 78% των προγραμματιστών IoT προτιμούν να χρησιμοποιούν την τεχνολογία ανοιχτού κώδικα σε τουλάχιστον ένα πεδίο ανάπτυξης όποτε μπορούν παρά σε εναλλακτικές λύσεις που είναι ανώτερες από τις αποκλειστικές. Όταν μια εταιρεία λειτουργεί και υποστηρίζει έναν ανοιχτό κώδικα, σηματοδοτούν μια κορυφαία τεχνολογία στον προγραμματιστή σε τρεις ζωτικής σημασίας πτυχές.

  1. Εναρμόνιση με το ήθος και την ηθική του προγραμματιστή
  2. Υπογραμμίζει την αξία της λύσης σας και την υποστήριξη του προγραμματιστή
  3. Σκιάζει την τεχνολογία ως αιχμής
Γραμμένο από --
Φιόνα Κουάν
Φιόνα Κουάν
Φιόνα, τεχνικός συγγραφέας και συντάκτης στη MOKOSMART, δαπανηθεί προηγουμένως 10 χρόνια ως μηχανικός προϊόντων σε εταιρεία IoT. Από τότε που μπήκατε στην εταιρεία μας, έχει συνεργαστεί στενά με τις πωλήσεις, διαχειριστές προϊόντων και μηχανικοί, απόκτηση γνώσεων σχετικά με τις ανάγκες των πελατών. Συνδυασμός βαθιάς εμπειρίας στον κλάδο και κατανόηση του τι θέλουν περισσότερο οι πελάτες, Η Fiona γράφει ελκυστικό περιεχόμενο που καλύπτει βασικά στοιχεία του IoT, σε βάθος τεχνικά υλικά και ανάλυση αγοράς - σύνδεση με κοινό σε όλο το φάσμα του IoT.
Φιόνα Κουάν
Φιόνα Κουάν
Φιόνα, τεχνικός συγγραφέας και συντάκτης στη MOKOSMART, δαπανηθεί προηγουμένως 10 χρόνια ως μηχανικός προϊόντων σε εταιρεία IoT. Από τότε που μπήκατε στην εταιρεία μας, έχει συνεργαστεί στενά με τις πωλήσεις, διαχειριστές προϊόντων και μηχανικοί, απόκτηση γνώσεων σχετικά με τις ανάγκες των πελατών. Συνδυασμός βαθιάς εμπειρίας στον κλάδο και κατανόηση του τι θέλουν περισσότερο οι πελάτες, Η Fiona γράφει ελκυστικό περιεχόμενο που καλύπτει βασικά στοιχεία του IoT, σε βάθος τεχνικά υλικά και ανάλυση αγοράς - σύνδεση με κοινό σε όλο το φάσμα του IoT.
Μοιραστείτε αυτήν την ανάρτηση
Ενδυναμώστε τους συνδεδεμένους σας Ανάγκη με το MOKOSmart LoT Device Solutions!