Úvod do hardwaru IoT
V Internetu věcí přichází hardware v mnoha podobách, ať už základní procesory ovládají telefony, senzory shromažďující informace z fyzického světa nebo hraniční stroje zpracovávající a analyzující data. Srdcem každého kabelového podniku je hardware IoT a technické možnosti těchto desek se staly důležitějšími, jakmile se vyvinul internet věcí. Vzhledem k velkému počtu návrhových desek a modulů v místnosti může být výběr správného hardwaru IoT pro projekt skličující. V tomto článku se podíváme na různé aspekty hardwaru IoT a uvidíme, jak tato zařízení komunikují data na internet.
Hardwarová zařízení IoT
Stavební bloky zařízení IoT jsou pozoruhodně podobné, ať už se jedná o projekty týkající se nositelného zařízení, integrovaného osvětlovacího systému nebo dokonce proudového motoru. Uzel bezdrátového senzoru se skládá ze tří hlavních hardwarových komponent, kterými jsou senzory, mikrokontroléry a komunikační médium.
1. Senzory
Senzory jsou nejdůležitějším hardwarem v aplikacích IoT a používají se ke shromažďování informací z okolí. Tyto systémy se skládají z modulů řízení spotřeby, RF, energetických a snímacích modulů. Komunikace z Wi-Fi, Bluetooth, transceiveru, BAW a duplexoru je řízena RF modulem.
2. Mikrokontroléry
Mikrokontrolér je zařízení v jednom integrovaném obvodu, které se věnuje provádění jediné úlohy a spouštění aplikace. Obsahuje programovatelná periferie pro programovatelné, paměťové jednotky a CPU. Mikrokontroléry jsou určeny především pro vestavěné aplikace a jsou široce používány v dálkově ovládaných elektronických zařízeních, jako jsou mobilní telefony, pračky, mikrovlnné trouby a fotoaparáty.
3. Jiný hardware internetu věcí
Inteligentní nositelná zařízení, jako je inteligentní paměť, brýle, prsteny a boty, jsou příklady hardwaru IoT. Inteligentní zařízení nám umožňují přístup k více obsahu a prostředkům, které milujeme, a vytváříme nový přístup ke spolupráci jako součást sítě IoT. Stolní počítače, mobilní telefony a tablety jsou standardním příkazovým centrem a zůstávají nedílnou součástí aplikace IoT. Ostatní zařízení pro distribuci v síti, jako jsou přepínače, rozbočovače a směrovače, fungují jako klíčový konektor v aplikaci IoT.
Poskytovatelé hardwaru IoT
Na dnešním trhu lze najít mnoho poskytovatelů hardwaru IoT, kteří budou schopni poskytnout požadovaný hardware na základě požadavku projektu. Podívejme se na rychlý přehled několika poskytovatelů hardwaru.
- Adafruit nabízí online kurzy elektronického hackování pro kutily a poskytuje prostor pro učení. 'Adafruit Feather' je výrobní řada desek určených pro prototypování mušek. Tato výrobní linka obsahuje široký katalog příslušenství, které urychluje vývoj aplikací IoT.
- Arduino je všudypřítomné jméno v prostoru pro elektronický vývoj. Společnost nabízí řadu vývojových sad s otevřeným zdrojovým kódem, fakturačního softwaru a mikrokontrolérů.
- Lantronix je společnost, která nabízí infrastrukturu, moduly a sadu bran pro podporu propojení mezi aplikacemi IoT. Tato společnost v Kalifornii nedávno zavedla pokročilé brány založené na průmyslovém standardu XP200.
- Espressif je dobře známý pro své nízkoenergetické aplikace IoT pro Wi-Fi a Bluetooth. Espressif je oblíbený pro své procesory, moduly a výrobní desky řady ESP826. Většina vývojových desek z celého odvětví pracuje na čipové sadě Espressif.
Aplikace internetu věcí
Všechny aplikace IoT mají určité společné rysy nebo „stavební bloky“ bez ohledu na žádost. Věci, modul pro sběr dat, modul pro zpracování dat a komunikační modul se skládají ze stavebních bloků aplikace IoT.
1. Věc
„Věc“ je plně integrována do inteligentního zařízení v mnoha produktech IoT. Přemýšlejte o věcech, jako je inteligentní vodní čerpadlo nebo autonomní vozidlo. Tyto produkty se mohou ovládat a řídit samy. V jiných aplikacích „věc“ stojí sama o sobě jako „stojaté“ zařízení a aby se z něj stalo chytré zařízení, je k němu připojen samostatný produkt. To je velmi populární v průmyslových aplikacích, kde společnosti mají existující produkty, a jejich propojením na internet chtějí, aby byly „chytré“. Tryskové motory, turbíny, dopravní pásy atd. Jsou příklady.
2. Sběr dat
Modul získávání dat se zaměřuje na získávání fyzických signálů z „věci“, kterou může počítač manipulovat a převádět je na digitální signály. Jedná se o součást hardwaru, která zahrnuje všechny senzory, které získávají signály skutečného světa, jako je teplota, světlo, vibrace, pohyb atd. Modul pro sběr dat však zahrnuje více než senzory. Zahrnuje také vhodný hardware pro počítač, který převádí signál ze senzoru na digitální informace. To zahrnuje úpravu signálů, převod z analogového na digitální a interpretaci dat.
3. Zpracování dat
Třetí podstatnou součástí hardwaru IoT je modul zpracování dat. Tato jednotka provádí řadu operací s daty, provádí prostorovou analýzu, interní ukládání dat a provádí jakékoli další operace s výpočtem hran. Pro hlubokou diskuzi o tomto systému s technickým týmem není třeba žádných odborných znalostí v oblasti počítačové architektury. Vaším úkolem by mělo být zvážit zastřešující cíl produktu a položit správné otázky k nasměrování týmu při přijímání správných rozhodnutí. V závislosti na vašich zásadách uchovávání dat lze rozhodnout o požadavku na místní úložiště. Pokud je váš produkt navržen pro offline operace, je třeba předdefinovat místní úložný prostor během připojení.
4. Komunikace
Komunikační modul je poslední, ale velmi důležitou součástí hardwaru zařízení. Jedná se o jednotku, která umožňuje komunikaci mezi zařízeními a úložišti buď lokálně, nebo v cloudovém prostoru. Tento modul může zahrnovat několik komunikačních portů, jako je USB, Modbus nebo Ethernet / IP. Může se dále skládat z bezdrátové technologie bezdrátové komunikace, jako je bezdrátová věrnost.
Závěr
V tomto článku jsme se podívali na různé stavební bloky zařízení IoT. Hardwarová komponenta je nejdůležitější součástí aplikace IoT, která umožňuje věci komunikovat s internetem. Dále jsme se podívali na několik poskytovatelů hardwaru IoT na dnešním trhu a jednotlivě jsme je vyhodnotili.
Doporučené články
Toto je průvodce hardwarem IoT. Zde diskutujeme Úvod do hardwaru IoT a jeho pokročilých aplikací, jako je Věc, Sběr dat, Zpracování dat atd. Další informace naleznete také v našich doporučených článcích -
- Jaké jsou fáze architektury IoT?
- Přehled a seznam IoT Frameworků
- Úvod do problematiky zabezpečení IoT
- Jaké jsou Top 5 výhody IoT?
- Naučte se různé aplikace senzorů