Velocidade dos kits de desenvolvimento IoT design

O caminho para a criação de produtos para a Internet das coisas é pavimentado com placas inteligentes. Nos últimos anos, o uso de plataformas de desenvolvimento econômicas prontamente disponíveis para design de produtos de IoT enriqueceu o mercado, pois os desenvolvedores alavancaram os recursos de comunicação de vários sistemas e protocolos.

Placas inteligentes - sejam placas baseadas em microcontroladores, SoC ou computadores de placa única - permitem uma prototipagem econômica e são uma etapa fundamental no desenvolvimento de objetos interconectados. O segmento de mercado para placas de desenvolvimento de IoT é preenchido tanto por gigantes da eletrônica quanto por startups, algumas das quais são financiadas por iniciativas de crowdfunding. A atividade de desenvolvimento de IoT está convergindo em torno de uma série de tecnologias dominantes.

O UNIVERSO IOT

Conectar-se à internet das coisas se tornou um aspecto comum da vida diária nas esferas pessoal, profissional e pública. A IoT está em toda parte, habilitada por sistemas cada vez mais complexos que devem ser controlados. Esse complexo ecossistema de objetos conectados oferece às empresas a oportunidade de buscar aplicativos, produtos e serviços que as diferenciam dos concorrentes. Como resultado, o ritmo de inovação da IoT está se acelerando. Aproveitar os recursos combinados de sensores, protocolos de comunicação e algoritmos de aprendizado de máquina coloca a IoT na vanguarda dos desafios de desenvolvimento. Para empresas em uma variedade de setores, a capacidade de acessar recursos de hardware e software prontamente disponíveis é crítica para o desenvolvimento e prototipagem bem-sucedidos.

SMART BOARDS

A placa de desenvolvimento Aconno ACD52832 IoT é uma solução abrangente. Embora projetado para casos de uso de ultra-baixo consumo de energia, ele oferece desempenho suficiente com um Arm Cortex-M4F de 32 bits rodando a 64 MHz. A placa é equipada com uma ampla gama de sensores, como detectores de luz, temperatura, som, movimento e vibração, para atender aos requisitos do ecossistema de IoT. Ele também possui vários LEDs, botões, relés, uma campainha, conectores servo, um adaptador NFC e muito mais. O núcleo da placa de desenvolvimento é o módulo inteligente Bluetooth ACN52832, alimentado por um sistema no chip Nordic Semiconductor baseado no Arm Cortex-M4F.

Seguindo a lógica de consumo ultrabaixo, a placa de desenvolvimento é equipada com um display de papel eletrônico. O papel eletrônico requer consumo de energia virtualmente zero para exibir uma imagem projetada. Graças aos seus requisitos mínimos de energia, a tela de resolução 200 × 200 com densidade de pixels de 184 dpi é facilmente legível à luz do sol, com ângulos de visão ilimitados.

Esses tipos de monitores são a melhor escolha para muitas aplicações industriais e de consumo. “O papel eletrônico é muito importante porque tem consumo ultrabaixo”, disse Thomas Hollwedel, líder de marketing e vendas da Aconno. “Para nós, uma placa de desenvolvimento IoT significa que ela funciona com bateria por um longo tempo, oferecendo um desempenho decente. É por isso que o visor de papel eletrônico GoodDisplay GDEP015OC1 [foi nossa] escolha e não um visor LCD ou OLED. ”
Figura 1:Placa de desenvolvimento ACD52832 IoT. Todos os sensores são mostrados. (Imagem:Aconno)


Os desenvolvedores que trabalham com a placa inteligente ACD52832 podem usar as ferramentas de software mbed ou Keil uvision para criar protótipos de forma rápida, flexível e econômica. A placa pode facilitar a transição do protótipo para a produção em massa com base na família de produtos Aconno. A Figura 1 mostra a placa com seu complemento de sensores, incluindo o módulo inercial STMicroelectronics iNEMO 9 graus de liberdade (9-DoF) (com um acelerômetro, giroscópio e magnetômetro) e o sensor de temperatura Microchip MCP9700.

O núcleo da placa é o nRF52 SoC da Nordic, cuja arquitetura de software exclusiva oferece uma separação clara entre o código do aplicativo e os protocolos chamados SoftDevices. Ele é construído em torno de uma CPU Arm Cortex-M4 com unidades de ponto flutuante de 64 MHz e possui uma etiqueta de comunicação de campo próximo NFC-A para uso em soluções simplificadas de emparelhamento e pagamento.

A mais recente inovação da Aconno usando Bluetooth é a placa ACD52840, que possui um módulo ACN52840 habilitado para Bluetooth 5 (BT5) para suportar operação de longo alcance com potência muito baixa. A operação em campo livre de longo alcance usando o módulo foi medida em mais de 1.300 metros, de acordo com Aconno. O módulo ACN52840 é baseado no nRF52840 SoC da Nordic, com uma CPU Arm Cortex-M4F e Arm TrustZone CryptoCell. Suporta Adaptive Network Topology (ANT), Thread, Thread Mesh e Zigbee, garantindo longa duração da bateria. A nova placa vem com a maioria dos recursos de sensor do ACD52832 e fornece um display de papel eletrônico, NFC e outros recursos para permitir o desenvolvimento de produtos IoT (Figura 2).
Figura 2:placa de desenvolvimento IoT ACD52840 (Imagem:Aconno)


O padrão Bluetooth 5 aumenta o alcance, a velocidade e a largura de banda sem fio para permitir a transmissão para dois dispositivos sem fio ao mesmo tempo. Os usuários ganham mobilidade porque os dados são compartilhados entre os dispositivos à medida que vão de casa para o carro, por exemplo.

O Bluetooth Special Interest Group (SIG), que inclui grandes marcas de eletrônicos industriais em todo o mundo, prevê que mais de um terço de todos os dispositivos IoT usarão o padrão Bluetooth 5 nos próximos anos.

“O novo módulo e a nova placa podem enviar com +8 dB, e também tem suporte de hardware para Bluetooth 5 de longo alcance. Portanto, a principal vantagem é a distância ”, disse Hollwedel. “Com o módulo 52832, alcançamos uma distância externa entre dois módulos no modo conectado de 130 metros. Com o módulo 52840, alcançamos um alcance externo de 1,3 km. Acabamos de medir isso novamente na Croácia, porque há muitos terrenos onde você pode realmente andar em linha reta por quilômetros e medir, e essa é uma distância incrível para o Bluetooth. ”

Tentar construir um sistema conectado à IoT do zero pode ser uma tarefa difícil. Pode ser caro e requer tempo e experiência em muitas disciplinas de engenharia. O uso de kits de desenvolvimento baseados em microcontroladores ou SoCs pode resolver muitos dos desafios sensoriais e outros de engenharia.

Placas e soluções da Aconno e outras, como Sony e Cypress, juntam-se a empresas como Arduino, Raspberry Pi e Beagle Bone para acelerar o tempo de lançamento no mercado de lançamentos de IoT. Os desafios do desenvolvimento da IoT serão abordados além do hardware, com ferramentas de software disponíveis para programar facilmente os vários sensores.

Muitos de nós tradicionalmente consideramos o Arduino e o Raspberry Pi entidades separadas. Embora as duas placas apresentem características diferentes com usos diferentes em algumas situações, elas podem ser gerenciadas a partir de uma única plataforma. Raspberry Pi é um minicomputador; O Arduino precisa de um PC para ser programado.

A Sony entrou no mercado de IoT com sua placa principal Spresense, uma placa de desenvolvimento muito compacta baseada no microcontrolador multicore Sony CXD5602. Seu potencial mais significativo é permitir o desenvolvimento de aplicativos IoT de uma forma muito simples e rápida, incluindo a capacidade de usar os ambientes de desenvolvimento integrado (IDEs) Arduino ou Eclipse. A placa Spresense inclui os processadores Sony CXD5247GF e CXD5602GG, uma antena GPS, uma interface gráfica de usuário e uma extensão para 26 pinos externos. Complementos externos estarão disponíveis de terceiros para Bluetooth (BLE), Wi-Fi e sensores de imagem (Figura 3).
Figura 3:A placa principal Spresense (Imagem:Sony)


O PSoC 6 BLE Pioneer Kit (CY8CKIT-062-BLE) da Cypress oferece um ambiente de trabalho baseado em hardware que não requer memória externa. Suporta armazenamento seguro de dados e algoritmos criptográficos. O kit inclui Bluetooth 5, um flash NOR Quad-SPI de 512 Mbit e um controlador USB Tipo C de fornecimento de energia.

Os kits de desenvolvimento projetados especificamente para a Internet das Coisas fornecem o hardware, software, firmware e ferramentas necessárias para que os engenheiros acelerem o tempo de lançamento do produto IoT no mercado. Os fornecedores de kits de desenvolvimento darão suporte ao ecossistema IoT com soluções novas e facilmente acessíveis para profissionais e fabricantes.