Introdução ao hardware IoT
Na Internet das Coisas, o hardware vem de várias formas, sejam os processadores subjacentes que controlam os telefones, os sensores que coletam informações do mundo físico ou as máquinas de ponta que processam e analisam os dados. No coração de qualquer empreendimento com fio está o hardware da Internet das Coisas e os recursos técnicos dessas placas só se tornaram mais importantes à medida que a Internet das Coisas se desenvolveu. Porém, devido ao grande número de placas e módulos de design na sala, a escolha do hardware IoT certo para um projeto pode ser assustadora. Neste artigo, examinaremos os diferentes aspectos do hardware da IoT e veremos como esses dispositivos comunicam dados à Internet.
Dispositivos de hardware da IoT
Os blocos de construção de um dispositivo IoT são notavelmente semelhantes, seja executando projetos relacionados ao dispositivo vestível, a um sistema de iluminação integrado ou a um motor a jato. O nó do sensor sem fio consiste em três componentes principais de hardware: sensores, microcontroladores e meio de comunicação.
1. Sensores
Os sensores são o hardware mais crítico nos aplicativos de IoT e são usados para coletar informações dos arredores. Esses sistemas são compostos de módulos de gerenciamento de energia, RF, energia e sensores. A comunicação de Wi-Fi, Bluetooth, transceptor, BAW e duplexador é gerenciada por um módulo de RF.
2. Microcontroladores
Um microcontrolador é um dispositivo em um único circuito integrado dedicado à execução de uma única tarefa e à execução de um aplicativo. Contém periféricos programáveis para contém programável, unidade de memória e uma CPU. Os microcontroladores são projetados principalmente para aplicativos incorporados e são amplamente utilizados em dispositivos eletrônicos operados remotamente, como telefones celulares, máquinas de lavar, microondas e câmeras.
3. Outro hardware da IoT
Dispositivos portáteis inteligentes, como memória inteligente, óculos, anéis e sapatos são exemplos de hardware de IoT. Os dispositivos inteligentes nos permitem acessar mais do conteúdo e recursos que amamos e criar uma nova abordagem para a colaboração como parte de uma rede IoT. Desktop, telefones celulares e tablets são o centro de comando padrão e continuam sendo parte integrante do aplicativo IoT. Outros dispositivos de distribuição de rede, como switches, hubs e roteadores, atuam como um conector-chave no aplicativo IoT.
Provedores de hardware de IoT
No mercado atual, é possível encontrar muitos fornecedores de hardware de IoT que poderão fornecer o hardware necessário com base nos requisitos do projeto. Vamos dar uma rápida visão geral de alguns dos fornecedores de hardware.
- A Adafruit oferece cursos de hackers eletrônicos DIY online e oferece um espaço para aprender. 'Adafruit Feather' é uma linha de produção de placas projetadas para prototipagem de moscas. Essa linha de produção inclui um amplo catálogo de acessórios que aceleram o desenvolvimento de aplicativos da IoT.
- Arduino é o nome onipresente no espaço para desenvolvimento eletrônico. A empresa oferece uma variedade de kits de desenvolvimento de software livre, software de cobrança e microcontroladores.
- A Lantronix é uma empresa que oferece kit de infraestrutura, módulos e gateway para oferecer suporte à conectividade entre aplicativos de IoT. Esta empresa sediada na Califórnia lançou recentemente gateways avançados baseados no padrão industrial XP200.
- O Espressif é bem conhecido por seus aplicativos de hardware IoT com baixo consumo de energia para Wi-Fi e Bluetooth. O Espressif é popular por seus processadores, módulos e placas de produção da série ESP826. A maioria das placas de desenvolvimento de todo o setor está trabalhando no chipset Espressif.
Aplicativos de IoT
Todos os aplicativos de IoT têm certos pontos em comum ou 'elementos básicos', independentemente da solicitação. Coisas, módulo de aquisição de dados, módulo de processamento de dados e módulo de comunicação juntos consistem em blocos de construção do aplicativo IoT.
1. Coisa
A "coisa" está totalmente integrada ao dispositivo inteligente em muitos produtos de IoT. Pense em coisas como uma bomba de água inteligente ou um veículo autônomo. Esses produtos podem se autocontrolar e gerenciar a si mesmos. Em outras aplicações, a "coisa" permanece sozinha como um dispositivo "estagnado" e, para torná-lo um dispositivo inteligente, um produto separado é conectado a ele. Isso é muito popular em aplicações industriais nas quais as empresas possuem produtos existentes e, vinculando-os à Internet, eles querem torná-los "inteligentes". Motores a jato, turbinas, correias transportadoras etc. são alguns exemplos.
2. Aquisição de dados
O módulo de aquisição de dados se concentra em obter sinais físicos da "coisa" que pode ser manipulada por um computador e convertê-los em sinais digitais. Esse é o componente do hardware que inclui todos os sensores que adquirem sinais do mundo real, como temperatura, luz, vibração, movimento etc. No entanto, o módulo para aquisição de dados inclui mais do que sensores. Ele também inclui o hardware apropriado para o computador converter o sinal do sensor em informações digitais. Isso inclui o condicionamento de sinais, conversão de analógico para digital e interpretação de dados.
3. Processamento de Dados
O terceiro componente essencial do hardware da IoT é o módulo de processamento de dados. Esta unidade realiza uma série de operações nos dados, realiza análise espacial, armazenamento interno de dados e realiza outras operações de computação de borda. Para ter uma discussão profunda sobre esse sistema com a equipe de engenharia, não é necessário nenhum conhecimento em arquitetura de computadores. Seu trabalho deve ser considerar a meta abrangente do produto e fazer as perguntas certas para orientar sua equipe a tomar as decisões corretas. Dependendo da sua política de retenção de dados, o requisito de armazenamento local pode ser decidido. Se o seu produto estiver sendo projetado para operações offline, o espaço de armazenamento local do tempo de execução da conexão precisará ser predefinido.
4. Comunicação
O módulo de comunicação é a última, mas essencial, parte do hardware do dispositivo. Esta é uma unidade que permite a comunicação entre dispositivos e armazenamento localmente ou no espaço na nuvem. Este módulo pode incluir, para citar algumas, portas de comunicação como USB, Modbus ou Ethernet / IP. Pode ainda consistir em tecnologia de rádio de comunicação sem fio, como a fidelidade sem fio.
Conclusão
Neste artigo, examinamos diferentes componentes dos dispositivos IoT. O componente de hardware é a parte mais importante do aplicativo IoT que permite que as coisas se comuniquem com a Internet. Examinamos ainda alguns dos fornecedores de hardware da IoT no mercado atual e os avaliamos individualmente.
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