Úvod do hardvéru internetu vecí
V oblasti internetu vecí je hardvér v mnohých podobách, či už základné procesory ovládajú telefóny, senzory zhromažďujúce informácie z fyzického sveta alebo okrajové stroje, ktoré spracovávajú a analyzujú údaje. Srdcom každého káblového podniku je hardvér IoT a technické možnosti týchto dosiek sa stali dôležitejšími len s rozvojom internetu vecí. Ale kvôli samotnému počtu návrhových dosiek a modulov v miestnosti môže byť výber správneho hardvéru IoT pre projekt skľučujúci. V tomto článku sa pozrieme na rôzne aspekty hardvéru internetu vecí a uvidíme, ako tieto zariadenia prenášajú údaje na internet.
Hardvérové zariadenia internetu vecí
Stavebné bloky zariadenia IoT sú pozoruhodne podobné, či už ide o projekty týkajúce sa nositeľného zariadenia, integrovaného osvetľovacieho systému alebo dokonca prúdového motora. Uzol bezdrôtového snímača pozostáva z troch hlavných hardvérových komponentov, ktorými sú snímače, mikrokontroléry a komunikačné médium.
1. Senzory
Senzory sú najdôležitejším hardvérom v aplikáciách internetu vecí a používajú sa na zhromažďovanie informácií z okolia. Tieto systémy sa skladajú z modulov riadenia spotreby, RF, energetických a snímacích modulov. Komunikácia z Wi-Fi, Bluetooth, transceiveru, BAW a duplexora je riadená RF modulom.
2. Mikrokontroléry
Mikrokontrolér je zariadenie v jednom integrovanom obvode, ktoré sa venuje vykonávaniu jednej úlohy a spúšťaniu aplikácie. Obsahuje programovateľné periférie pre programovateľné, pamäťové jednotky a CPU. Mikrokontroléry sú určené predovšetkým pre vstavané aplikácie a široko sa používajú v diaľkovo ovládaných elektronických zariadeniach, ako sú mobilné telefóny, práčky, mikrovlny a fotoaparáty.
3. Iný hardvér IoT
Inteligentné nositeľné zariadenia, ako sú inteligentná pamäť, okuliare, prstene a topánky, sú príkladmi hardvéru IoT. Inteligentné zariadenia nám umožňujú prístup k väčšiemu obsahu a zdrojom, ktoré milujeme, a vytvárajú nový prístup k spolupráci ako súčasť siete internetu vecí. Stolné počítače, mobilné telefóny a tablety sú štandardným príkazovým strediskom a zostávajú neoddeliteľnou súčasťou aplikácie internetu vecí. Ostatné zariadenia na distribúciu v sieti, ako sú prepínače, rozbočovače a smerovače, fungujú ako kľúčový konektor v aplikácii IoT.
Poskytovatelia hardvéru internetu vecí
Na dnešnom trhu nájdete mnoho poskytovateľov hardvéru IoT, ktorí budú schopní poskytnúť požadovaný hardvér založený na požiadavke projektu. Pozrime sa na rýchly prehľad niekoľkých poskytovateľov hardvéru.
- Adafruit ponúka online kurzy elektronického hackingu pre domácich majstrov a poskytuje priestor na učenie. „Adafruit Feather“ je výrobná rada dosiek určených na prototypovanie múch. Táto výrobná linka obsahuje široký katalóg príslušenstva, ktorý urýchľuje vývoj aplikácií internetu vecí.
- Arduino je všadeprítomné meno v oblasti elektronického rozvoja. Spoločnosť ponúka celý rad vývojových kitov s otvoreným zdrojom, fakturačného softvéru a mikrokontrolérov.
- Lantronix je spoločnosť, ktorá ponúka infraštruktúru, moduly a sadu brán na podporu prepojenia medzi aplikáciami IoT. Táto spoločnosť so sídlom v Kalifornii nedávno predstavila pokročilé brány založené na priemyselnom štandarde XP200.
- Espressif je známy svojimi hardwarovými aplikáciami IoT s nízkou spotrebou energie pre Wi-Fi a Bluetooth. Espressif je obľúbený svojimi procesormi, modulmi a výrobnými doskami série ESP826. Väčšina vývojových platforiem pre celý priemysel pracuje na čipovej súprave Espressif.
Aplikácie internetu vecí
Všetky aplikácie internetu vecí majú určité spoločné znaky alebo „stavebné kamene“ bez ohľadu na žiadosť. Veci, modul na získavanie údajov, modul na spracovanie údajov a komunikačný modul sa skladajú zo stavebných blokov aplikácie IoT.
1. Vec
„Vec“ je v mnohých produktoch IoT plne integrovaná do inteligentného zariadenia. Premýšľajte o veciach, ako je inteligentné vodné čerpadlo alebo autonómne vozidlo. Tieto produkty sa môžu ovládať a riadiť sami. V iných aplikáciách je „vec“ samostatná ako „stojaté“ zariadenie a aby sa z nej stalo inteligentné zariadenie, je k nej pripojený samostatný produkt. Toto je veľmi populárne v priemyselných aplikáciách, kde spoločnosti majú existujúce výrobky, a ich pripojením na internet ich chcú urobiť „inteligentnými“. Prúdové motory, turbíny, dopravné pásy atď. Sú príklady.
2. Zber údajov
Modul získavania údajov sa zameriava na získavanie fyzických signálov z „veci“, s ktorou môže počítač manipulovať a na ich prevod na digitálne signály. Toto je súčasť hardvéru, ktorá obsahuje všetky senzory, ktoré získavajú signály v reálnom svete, ako sú teplota, svetlo, vibrácie, pohyb atď. Modul na získavanie údajov však obsahuje viac ako senzory. Zahŕňa tiež vhodný hardvér pre počítač na konverziu signálu snímača na digitálne informácie. Zahŕňa to kondicionovanie signálov, prevod z analógového na digitálny a interpretáciu údajov.
3. Spracovanie údajov
Treťou podstatnou súčasťou hardvéru internetu vecí je modul na spracovanie údajov. Táto jednotka vykonáva sériu údajov s údajmi, vykonáva priestorovú analýzu, interné ukladanie údajov a vykonáva akékoľvek ďalšie operácie výpočtovania okrajov. Aby sme mohli dôkladne diskutovať o tomto systéme s inžinierskym tímom, človek nepotrebuje žiadne odborné znalosti v oblasti počítačovej architektúry. Vašou úlohou by malo byť zvážiť hlavný cieľ produktu a položiť správne otázky, aby ste svojmu tímu nasmerovali pri prijímaní správnych rozhodnutí. V závislosti od vašich zásad uchovávania údajov sa môže rozhodnúť o požiadavke na miestne úložisko. Ak je váš produkt navrhnutý na operácie offline, je potrebné preddefinovať miestny úložný priestor s časom pripojenia.
4. Komunikácia
Komunikačný modul je poslednou, ale veľmi dôležitou súčasťou hardvéru zariadenia. Toto je jednotka, ktorá umožňuje komunikáciu medzi zariadeniami a úložiskom buď lokálne, alebo v cloude. Tento modul môže obsahovať niekoľko komunikačných portov ako USB, Modbus alebo Ethernet / IP. Môže ďalej pozostávať z bezdrôtovej komunikačnej rádiovej technológie, napríklad bezdrôtovej vernosti.
záver
V tomto článku sme sa zaoberali rôznymi stavebnými blokmi zariadení internetu vecí. Hardvérová súčasť je najdôležitejšou časťou aplikácie IoT, ktorá umožňuje veciam komunikovať s internetom. Ďalej sme sa zaoberali niekoľkými poskytovateľmi hardvéru IoT na dnešnom trhu a hodnotili ich jednotlivo.
Odporúčané články
Toto je príručka k hardvéru IoT. Tu diskutujeme Úvod do hardvéru internetu vecí a jeho pokročilých aplikácií, ako je vec, získavanie údajov, spracovanie údajov atď. Ak sa chcete dozvedieť viac, môžete si tiež prečítať naše navrhované články -
- Aké sú fázy architektúry internetu vecí?
- Prehľad a zoznam IoT rámcov
- Úvod do problematiky bezpečnosti internetu vecí
- Aké sú najdôležitejšie výhody internetu vecí?
- Naučte sa rôzne aplikácie snímačov