Einführung in die IoT-Hardware
Im Internet der Dinge gibt es Hardware in vielen Formen, unabhängig davon, ob die zugrunde liegenden Prozessoren die Telefone steuern, die Sensoren Informationen aus der physischen Welt erfassen oder die Randmaschinen, die die Daten verarbeiten und analysieren. Das Herzstück eines kabelgebundenen Unternehmens ist die IoT-Hardware. Die technischen Fähigkeiten dieser Boards haben erst mit der Entwicklung des Internets der Dinge an Bedeutung gewonnen. Die Auswahl der richtigen IoT-Hardware für ein Projekt kann jedoch aufgrund der Vielzahl an Design-Boards und Modulen im Raum schwierig sein. In diesem Artikel werden wir verschiedene Aspekte der IoT-Hardware untersuchen und sehen, wie diese Geräte Daten mit dem Internet kommunizieren.
IoT-Hardwaregeräte
Die Bausteine eines IoT-Geräts sind bemerkenswert ähnlich, unabhängig davon, ob Projekte im Zusammenhang mit dem tragbaren Gerät, einem integrierten Beleuchtungssystem oder sogar einem Düsentriebwerk durchgeführt werden. Der drahtlose Sensorknoten besteht aus drei Haupthardwarekomponenten: Sensoren, Mikrocontroller und Kommunikationsmedium.
1. Sensoren
Sensoren sind die wichtigste Hardware in IoT-Anwendungen und werden zum Sammeln von Informationen aus der Umgebung verwendet. Diese Systeme bestehen aus Power-Management-Modulen, HF-, Energie- und Sensormodulen. Die Kommunikation von Wi-Fi, Bluetooth, Transceiver, BAW und Duplexer wird von einem RF-Modul verwaltet.
2. Mikrocontroller
Ein Mikrocontroller ist ein Gerät in einer einzelnen integrierten Schaltung, das zum Ausführen einer einzelnen Aufgabe und zum Ausführen einer Anwendung vorgesehen ist. Dieses enthält programmierbare Peripheriegeräte für programmierbare Geräte, Speichereinheiten und eine CPU. Mikrocontroller sind in erster Linie für eingebettete Anwendungen konzipiert und werden häufig in ferngesteuerten elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen, Waschmaschinen, Mikrowellen und Kameras verwendet.
3. Andere IoT-Hardware
Intelligente tragbare Geräte wie Smart Memory, Brillen, Ringe und Schuhe sind Beispiele für IoT-Hardware. Mit intelligenten Geräten können wir auf mehr Inhalte und Ressourcen zugreifen, die wir lieben, und einen neuen Ansatz für die Zusammenarbeit als Teil eines IoT-Netzwerks entwickeln. Desktops, Mobiltelefone und Tablets sind Standardbefehlszentralen und ein wesentlicher Bestandteil der IoT-Anwendung. Andere Netzwerkverteilungsgeräte wie Switches, Hubs und Router fungieren in IoT-Anwendungen als zentraler Konnektor.
IoT-Hardwareanbieter
Auf dem heutigen Markt gibt es viele IoT-Hardwareanbieter, die in der Lage sind, die erforderliche Hardware basierend auf den Projektanforderungen bereitzustellen. Lassen Sie uns einen kurzen Überblick über einige der Hardwareanbieter geben.
- Adafruit bietet online DIY-Kurse für elektronisches Hacken an und bietet Raum zum Lernen. 'Adafruit Feather' ist eine Produktionslinie von Boards, die für das Prototyping von Fliegen entwickelt wurden. Diese Produktionslinie umfasst einen umfangreichen Katalog an Zubehör, das die Entwicklung von IoT-Anwendungen beschleunigt.
- Arduino ist der allgegenwärtige Name im Bereich der elektronischen Entwicklung. Das Unternehmen bietet eine Reihe von Open-Source-Entwicklungskits, Abrechnungssoftware und Mikrocontrollern an.
- Lantronix ist ein Unternehmen, das Infrastruktur, Module und Gateway-Kits zur Unterstützung der Konnektivität zwischen IoT-Anwendungen anbietet. Das kalifornische Unternehmen hat kürzlich fortschrittliche Gateways auf Basis des Industriestandards XP200 auf den Markt gebracht.
- Espressif ist bekannt für seine energiesparenden IoT-Hardwareanwendungen für Wi-Fi und Bluetooth. Espressif ist bekannt für seine Prozessoren, Module und Produktionsplatinen der Serie ESP826. Die meisten branchenweiten Entwicklungsboards arbeiten mit Espressif-Chipsätzen.
IoT-Anwendungen
Alle IoT-Apps weisen unabhängig von der Anforderung bestimmte Gemeinsamkeiten oder „Bausteine“ auf. Dinge, Datenerfassungsmodul, Datenverarbeitungsmodul und Kommunikationsmodul bestehen zusammen aus Bausteinen der IoT-Anwendung.
1 Ding
Das „Ding“ ist in vielen IoT-Produkten vollständig in das Smart Device integriert. Denken Sie an Dinge wie eine intelligente Wasserpumpe oder ein autonomes Fahrzeug. Diese Produkte können sich selbst kontrollieren und verwalten. In anderen Anwendungen steht „thing“ für sich als „stagnierendes“ Gerät, und um es zu einem intelligenten Gerät zu machen, wird ein separates Produkt daran angeschlossen. Dies ist in Industrieanwendungen sehr beliebt, in denen Unternehmen bereits vorhandene Produkte haben, und indem sie diese mit dem Internet verbinden, möchten sie sie zu „intelligenten“ Düsentriebwerken, Turbinen, Förderbändern usw. machen.
2. Datenerfassung
Das Datenerfassungsmodul konzentriert sich darauf, physikalische Signale von dem „Ding“ zu erhalten, das von einem Computer manipuliert werden kann, und sie in digitale Signale umzuwandeln. Dies ist die Hardwarekomponente, die alle Sensoren umfasst, die reale Signale wie Temperatur, Licht, Vibration, Bewegung usw. erfassen. Das Modul zur Datenerfassung umfasst jedoch mehr als Sensoren. Es enthält auch die entsprechende Hardware, mit der der Computer das Sensorsignal in digitale Informationen umwandelt. Dies beinhaltet die Aufbereitung von Signalen, die Umwandlung von analog in digital und die Dateninterpretation.
3. Datenverarbeitung
Die dritte wesentliche Komponente der IoT-Hardware ist das Datenverarbeitungsmodul. Dieses Gerät führt eine Reihe von Vorgängen mit den Daten durch, führt eine räumliche Analyse durch, speichert interne Daten und führt andere Edge-Computing-Vorgänge durch. Um mit dem Engineering-Team eine eingehende Diskussion über dieses System zu führen, sind keine Kenntnisse der Computerarchitektur erforderlich. Ihre Aufgabe sollte es sein, das übergeordnete Ziel des Produkts zu berücksichtigen und die richtigen Fragen zu stellen, damit Ihr Team die richtigen Entscheidungen trifft. Abhängig von Ihrer Richtlinie zur Vorratsdatenspeicherung kann der lokale Speicherbedarf festgelegt werden. Wenn Ihr Produkt für den Offline-Betrieb konzipiert ist, muss der lokale Speicherplatz für die Verbindungslaufzeit vordefiniert werden.
4. Kommunikation
Das Kommunikationsmodul ist der letzte, aber sehr wichtige Teil der Gerätehardware. Dies ist eine Einheit, die die Kommunikation zwischen Geräten und Speicher entweder lokal oder im Cloud-Bereich ermöglicht. Dieses Modul kann unter anderem Kommunikationsanschlüsse wie USB, Modbus oder Ethernet / IP enthalten. Es kann ferner aus einer Funktechnologie für drahtlose Kommunikation bestehen, wie beispielsweise drahtlose Wiedergabetreue.
Fazit
In diesem Artikel haben wir uns verschiedene Bausteine von IoT-Geräten angesehen. Die Hardwarekomponente ist der wichtigste Teil der IoT-Anwendung, der die Kommunikation mit dem Internet ermöglicht. Wir haben uns einige der IoT-Hardwareanbieter auf dem heutigen Markt genauer angesehen und einzeln bewertet.
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