A onda da "internet das coisas" (IoT) cresce rapidamente em relação aos muitos bilhões de dispositivos conectados, a estimativa é de esta tudo online até 2020, o hardware de hoje tornou-se simples o suficiente para que quase todos construam sua própria solução inteligente.
Lista de 5 placas microcontrolador IoT para desenvolvedores e o uso: ARDUINO UNO; RASPBERRY 3; LIBELIUM WASPMOTE; WEIO, e; RASCAL.
ARDUINO UNO:
Preço: €20. O Genuino UNO é a versão do Arduino vendida fora dos EUA. A placa é baseada no ATmega328P da Atmel, um microcontrolador de oito bits com flash programável no sistema que pode passar de 4KB a 32KB.
O chip de driver serial ATmega328P também inclui um carregador de inicialização pré-programado, para que os desenvolvedores possam carregar um novo código sem ter que usar um programador de hardware externo. De código aberto, desenvolvido visando aqueles que desejam criar objetos e ambientes interativos.
Possui 14 pinos de entrada / saída digitais, seis entradas analógicas, um cristal de quartzo de 16 MHz, uma conexão USB, uma tomada de energia, um cabeçalho ICSP e um botão de reinicialização. O software da placa é a primeira versão do software Arduino (IDE). Com um peso de apenas 5g, a tensão de operação de 5V.
As aplicações IoT criadas com a placa incluem controle de iluminação com um telefone celular independentemente de onde o usuário é, uma exibição de hélice controlada pelo Android ou uma "galinha segura" que controle os movimentos das galinhas, bem como predadores, alimentos e bebidas e ovos qualidade.
RASPBERRY 3:
Preço: U$35. Raspberry Pi 3 é um computador do tamanho do cartão de crédito que pode ser conectado a qualquer monitor, seja um PC ou TV. Ele é executado no sistema operacional Raspbian e, em agosto do ano passado, a Microsoft lançou um sistema operacional Windows 10 IoT Core destinado à placa.
O produto possui uma CPU ARM Cortex-A53 de quatro núcleos de 64 bits, de 64 bits, que a organização afirma, oferece dez vezes mais desempenho que o Raspberry Pi 1 lançado em 2012.
O Pi 3 também possui uma LAN sem fio 802.11n integrada e conectividade Bluetooth 4.1 e baixa energia, e apesar de ser a versão mais recente, ainda é compatibilidade com Raspberry Pi 1 e 2.
Para o Pi 3, a framboesa usou o sistema BCM2837 da Broadcom em um chip (SoC) que é executado em 1.2Ghz e é baseado no Cortex-A53 da ARM. Memória RAM fica em 1GB e armazenamento extra pode ser adicionado com a adição de um cartão microSD. Entrada de portas e entrada de HDMI, uma entrada de áudio-video analógica de 3,5 mm, quatro portas USB 2.0, uma porta Ethernet, uma interface de serial de câmera (CSI) e uma interface de exibição de interface de série (DSI).
O quadro pode ser usado para várias aplicações práticas, como fazer uma TV mais inteligente, aumentar o alcance de uma rede doméstica ou simplesmente permitir que uma impressora de retenção seja impressa sem fio. Usando o Windows 10 IoT, outros projetos mais centrados em IoT incluem uma estação meteorológica inteligente, um agente de segurança pessoal pessoal e uma porta que pode reconhecer rostos.
LIBELIUM WASPMOTE:
Preço: €153. M2M Libelium desenvolveu a placa Waspmote, baseada no microcontrolador ATMEga1281 de pouca energia de Atmel. A plataforma aberta de sensores sem fio foi projetada para ser usada principalmente em aplicações IoT de baixo consumo e permite que os nós funcionem de forma autônoma. A duração da bateria dura entre um a cinco anos, dependendo do uso final da placa.
Waspmote é baseado em uma arquitetura modular e procura integrar apenas os módulos necessários em cada dispositivo, otimizando os custos. Como resultado, todos os módulos, desde rádios até placas sensoriais, conectam Waspmote através de sockets.
Mais de 2000 pessoas usaram o quadro de 20g que tem espaço para um cartão SD de até 2GB. A empresa afirma que o hardware pode ser usado em temperaturas variando de -10ºC a + 65ºC, tornando-o utilizável na maioria dos lugares na Terra.
Libelium também incorporou dois modos de baixo consumo de energia. O consumo no modo de suspensão profunda é de 55 microamperes (μA), enquanto no modo Hibernação, o consumo é de apenas 0,7 μA. O painel é despertado da hibernação por um alarme de um relógio interno.
O quadro foi amplamente utilizado para criar soluções IOT inteligentes, especialmente nos primeiros três meses de 2016. Os desenvolvedores construíram, por exemplo, um projeto de agricultura inteligente na Galiza que monitora as vinhas, uma plataforma de sensores de obras civis para monitorar a qualidade da água e do ar e um sistema de controle de pragas para salvar azeitonas de desastres naturais.
WEIO:
Preço: €59. Os criadores de WeIO descrevem o quadro como a "internet das coisas para criadores" que está conectando "coisas" usando linguagens web, como HTML5. A plataforma de hardware e software de fonte aberta destina-se a prototipagem rápida e a criação de objetos interativos conectados sem fio. Ele usa o sistema operacional OpenWrt Linux.
O WeIO consiste no quadro de desenvolvimento e no ID do WeIO, servido localmente diretamente a partir do aplicativo da web do quadro. Isso permite aos programadores programar e controlar todas as entradas e saídas na placa a partir de qualquer navegador.
A placa está usando o software Bonjour para descoberta automática. O Bonjour foi desenvolvido pela Apple e foi originalmente lançado em 2012. Aqueles que usam o tabuleiro e trabalhando em um ambiente Windows terão que instalar o Bonjour Print Services para Windows diretamente do site da Apple.
A conectividade do WeIO inclui Wi-Fi IEEE 802.11bgn 1 × 1 2.4 GHz integrado no processador AR9331 de um Atheros. O flash de memória é de 16 MB e uma RAM DDR2 extra de 64 MB também está incluída. O armazenamento adicional pode ser adicionado com um cartão micro SD e uma unidade flash USB.
Os usuários podem controlar o hardware de seus smartphones e outros dispositivos móveis. A empresa diz que o WeIO é feito "para os preguiçosos" e, por essa razão, faz a maior parte do trabalho de visualização de dados em si e em tempo real. O quadro permite criar uma ampla gama de produtos finais , como um serviço de transmissão de música e vídeo e monitoramento de impressoras 3D.
RASCAL:
Preço: U$199. Criado por Rascal Micro, foi projetado para apoiar soluções para monitorar e controlar as coisas remotamente. O produto é de código aberto, funciona com escudos Arduino. Com sistema Linux e programação com Python.
O computador de placa única foi originalmente lançado em 2011, e sua CPU é construída no ARM926EJ / S ARM com 400 MHz. A memória é de 64 MB, no entanto, pode ser estendida com um cartão SD ou SDHC. O consumo de energia é 1.25W. A placa foi usada, por exemplo, pelo artista Dennis Carmichael, em sua instalação Light Blades em Boston, EUA.
O Rascal é usado para coletar mensagens de texto a partir da internet e, em seguida, envia essa informação para o controlador da Color Kinetics, que mudará a intensidade da luz e as cores automaticamente. A cor é a empresa leve atrás do sistema de luzes,
REQUISITOS DE HARDWARE PARA IOT:
- Requisitos de segurança
- Facilidade de desenvolvimento
- Requisitos de aquisição, processamento e armazenamento de dados
- Requisitos de conectividade
- Requerimentos poderosos
- Design do dispositivo físico
- Requisitos de custo
REQUISITOS DE SEGURANÇA:
Garantir que cada dispositivo tenha energia e memória de processamento suficientes para poder criptografar e descriptografar dados e mensagens à taxa que eles são enviados e recebido.
Garantir que as bibliotecas de desenvolvimento de software incorporado suportem qualquer mecanismo de autorização e controle de acesso usado para se autenticar com serviços e aplicativos upstream.
Escolhendo adotar dispositivos off-the-shelf que implementam protocolos de gerenciamento de dispositivos para registrar de forma segura novos dispositivos à medida que são adicionados a uma rede para evitar falsificações e aqueles que incluem recursos de firmware para suportar atualizações seguras sobre o ar para patches de segurança
- Facilidade de desenvolvimento
- Requisitos de aquisição, processamento e armazenamento de dados
- Requisitos de conectividade
- Requerimentos poderosos
- Requisitos de design de dispositivos físicos
- Requisitos de custo
Os dispositivos IoT são altamente especializados e são projetados para operar em contextos e ambientes muito específicos, de modo que os requisitos de hardware para projetos IoT variam amplamente. Embora você possa começar pela prototipagem usando hardware genérico off-the-shelf, à medida que você progredir através deste processo de validação de projeto e requisitos iterativos, eventualmente você pode se mover para projetar e desenvolver PCBs e componentes personalizados que são adaptados aos seus requisitos, que você implanta no Suas soluções IoT de produção. Como parte deste processo, você precisará considerar esses tipos de requisitos de hardware:
A segurança é um elemento crítico dentro do IoT e deve ser considerada em todas as etapas do projeto e desenvolvimento. A integridade e a segurança dos dados capturados pelo dispositivo devem permanecer intactas, mesmo durante a prototipagem. Os requisitos de segurança referem-se à segurança dos próprios dispositivos IoT, ao endurecimento da rede e à segurança de serviços relacionados com a nuvem e aplicativos móveis e web.
FACILIDADE DE DESENVOLVIMENTO:
Enquanto a prototipagem, a facilidade de desenvolvimento é outro requisito de alta prioridade para que você possa rapidamente e facilmente obter o seu dispositivo IoT em funcionamento, capturar dados e se comunicar com outros dispositivos e a nuvem.
Considere a acessibilidade, disponibilidade e qualidade da documentação API, ferramentas de desenvolvimento e suporte oferecido pelo fabricante do hardware ou pela comunidade de desenvolvimento. Selecione dispositivos que sejam rápidos e fáceis de programar e re-flash, além de serem baixos para implantar, com uma configuração mínima ou mínima por dispositivo necessária, reduzir a frustração e economizar tempo enquanto você está desenvolvendo sua solução IoT.
REQUISITOS DE PROCESSAMENTO:
O número de sensores conectados, a resolução dos dados capturados e a taxa de amostragem dos dados determinam o volume de dados a serem processados, o que afeta o processamento de dados e os requisitos de armazenamento.
A quantidade de dados que precisa ser mantida em um dispositivo depende da freqüência com que o dispositivo se conecta para transmitir dados a montante. Um dispositivo com fio, sempre conectado, instalado em um edifício inteligente, que transmite baixos volumes de dados brutos diretamente para um servidor altamente disponível, exigirá menos energia e armazenamento de processamento de dados em comparação com um dispositivo que precisa processar grandes volumes de dados Em explosões. Um dispositivo que só se conecta a cada poucas horas para economizar energia exigirá mais armazenamento para registrar dados localmente no ínterim.
REQUISITOS DE CONECTIVIDADE:
Os requisitos de conectividade para redes sem fio incluem o alcance operacional, ou até que ponto o sinal precisa ser transmitido, bem como o volume antecipado e a taxa de dados a serem transmitidos. Considere a tolerância a falhas e a capacidade de um dispositivo se reconectar e tentar novamente enviar dados depois que ele foi desconectado.
Seu hardware pode ter conectividade de rede integrada como Bluetooth ou wifi, ou essa capacidade pode precisar ser adicionada com uma placa ou módulo de expansão. Um módulo externo que pode ser atualizado pode oferecer mais flexibilidade, pois você tem a opção de experimentar diferentes módulos para avaliar a sua gama e consumo de energia.
Muitos dos outros requisitos, incluindo o número de sensores que você precisa e a taxa de transmissão da rede, terão impacto nos requisitos de energia do dispositivo. Considere se o seu dispositivo será ligado, ou se exigirá uma fonte de energia portátil como uma bateria ou supercapacitor. Se requer uma bateria, você precisa saber os requisitos de tamanho, peso e capacidade para a bateria, bem como se o battry deve ser recarregável, substituível ou se o dispositivo deve ser descartado após a bateria morrer. Se o dispositivo estiver recarregável, com que frequência deve ser carregado e por que meios?
REQUISITOS DE DESIGN:
As condições ambientais em que o dispositivo será instalado também precisam ser consideradas, por exemplo, será necessário um gabinete impermeável ou robusto? Por exemplo, um dispositivo que está instalado na parte de baixo de um caminhão como parte de um aplicativo de monitoramento da frota precisaria ser protegido para garantir que continuasse a operar em condições severas; Precisaria ser impermeável e resistente à sujeira, choque e vibração.
REQUISITOS DE CUSTO:
O custo do hardware inclui o desembolso inicial para o hardware e os componentes associados (como, por exemplo, os sensores), bem como os custos operacionais contínuos, como custos de energia e manutenção, na forma de substituição de peças desgastadas ou componentes defeituosos. Também pode precisar pagar taxas de licenciamento em curso por alguns componentes ou drivers de dispositivo.
A compra de um punhado de placas de desenvolvimento comercialmente disponíveis fora da prateleira ou SBCs pode ser mais acessível do que produzir pequenas corridas de placas personalizadas nos primeiros estágios de desenvolvimento; No entanto, à medida que você começa a aumentar em dezenas ou centenas de dispositivos, dispositivos de hardware dedicados podem se tornar uma proposta de valor melhor.
COMO ESCOLHER:
Não existe uma abordagem única para selecionar hardware para projetos IoT. A adoção de hardware baseado em padrões, como microcontroladores pode economizar tempo e despesa nos primeiros estágios de desenvolvimento, sem sacrificar a flexibilidade. O que você aprende na fase de prototipagem pode ajudá-lo a usar decisões críticas de design de hardware quando você se move para implantar sua solução IoT.
As placas IoT precisam ser compradas, esse é o ponto de decisão principal para muitos, trata-se de um pacote. Por exemplo, o Raspberry Pi 3 é uma das placas mais baratas do mercado, e é usado em vários projetos de IoT. No entanto, Arduino é outra escolha muito popular. A Intel apreendeu uma oportunidade aqui e em 2013 lançou o Galileo, um plano de desenvolvimento certificado pela Arduino baseado na arquitetura x86 da Intel.
A versão da Microsoft do Windows IoT Core também traz uma enorme vantagem para a placa, um dos gigantes da tecnologia, que também estão fazendo investimentos pesados no IoT.
Por fim, à medida que o IoT cresce, os desenvolvedores que procuram uma placa para construir uma empresa/produto, precisam encontrar o que lhes dá mais velocidade, confiabilidade e duração da bateria.
CONCEITOS PARA PROJETOS EM IOT:
CONCEITOS PARA PROJETOS EM IOT:
muitos conceitos de gerenciamento de TI tradicionais que não são apropriados para o planejamento de projetos de IoT:
Abordagem de cima para baixo – Começar um grande projeto estratégico de IoT com o envolvimento de gestores de alto escalão pode não ser a melhor estratégia. Uma vez que algumas tecnologias ainda estão em fase experimental, projetos pequenos e limitados diminuirão o risco e afetarão as operações menos do que grandes projetos, complicados e ambiciosos. Além disso, até que os benefícios da IoT sejam bem compreendidos, pode ser mais prudente ter apenas alguns patrocinadores internos envolvidos em vez de tentar educar, evangelizar e integrar a entrada de vários gerentes de camada superior da companhia.
Entendendo o IoT e o ROI – Nos estágios iniciais é difícil saber o impacto a IoT terá em seu negócio. Uma prototipagem rápida pode ajudá-lo a descobrir. Nas fases experimentais, é importante pilotar rapidamente ideias, experimentar coisas novas e aprender com as falhas. Outras variáveis são difíceis de estimar, como a validade ou importância que os dados terão no futuro, de modo que o ROI pode ser difícil de medir sem uma compreensão completa da vida útil do sistema IoT.
Foco na infraestrutura de rede – Com a Internet das Coisas, tudo está conectado. Isso inclui não apenas os dispositivos envolvidos, mas também a infraestrutura de TI que permite que as empresas usem dados e insights da IoT. A capacidade de analisar, coletar, armazenar e compartilhar dados com facilidade e confiabilidade é essencial. Uma conectividade consistente é fundamental para que a solução de IoT possa ser executada de forma eficaz, e isso requer que se tenha a infraestrutura necessária, exigindo que os requisitos de rede sejam atendidos mais cedo do que o normal.
Envolva os fornecedores logo no início – Fornecedores trazem a infra-estrutura, sensores e redes; a parceria com eles pode ajudar a acelerar a sua prova de conceito de IoT. Uma vez que muitos aspectos da IoT não podem ser testados ou comprovados em laboratórios, mas apenas com usuários reais e clientes externos, envolver fornecedores no início do projeto é importante para testar teorias, descobrir novas oportunidades e reduzir o risco de surpresas desagradáveis mais tarde.
Antecipe a segurança de TI – Com a IoT, mais dados estarão disponíveis em uma ampla rede, aumentando o risco de falhas de dados que poderiam representar uma ameaça significativa para indivíduos e empresas. As limitações inerentes aos dispositivos de IoT impedem a instalação de anti-malware, antivírus e agentes de firewall, de modo que os requisitos de segurança precisam ser identificados e considerados antecipadamente para manter os endpoints e os intercâmbios de dados seguros.
Certamente, a IoT oferece às empresas a oportunidade de oferecer novas aplicações que tratam e entregam informações em tempo real que ajudam as empresas a capturar, compreender e fazer um uso mais eficaz dos dados dos dispositivos, mas também requer uma nova mentalidade quando se trata de gerenciamento de projetos, com disposição para ser flexível, tentar coisas novas e aproveitar a experiência.
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