Svet internetu vecí (IoT) neustále rastie, vyvíja sa a rýchlo sa mení. Vo všeobecnosti je internet vecí jednoducho sieť fyzických zariadení s prístupom na internet alebo bezdrôtových zariadení schopných vymieňať si údaje s internetom. Keďže trh s internetom vecí neustále napreduje, výhody tejto technológie využíva čoraz viac podnikov; výhody internetu vecí využíva všetko od automatizácie domácnosti až po medicínu.

Ešte vzrušujúcejšie je, že teraz je možný agilný vývoj hardvéru prostredníctvom rýchlych procesov tvorby prototypov a včasnej integrácie. Možnosti vytvorenia zariadenia IoT pomocou vývojových dosiek IoT sú bežnejšie ako kedykoľvek predtým, čo umožňuje jednoduchú integráciu do technologického zásobníka zariadení IoT. Znalosť výberu správneho mikrokontroléra alebo mikroprocesora je pre vývoj nevyhnutná a využitie ľahko dostupnej vývojovej súpravy môže proces ešte viac urýchliť.

Čo sú vývojové dosky IoT?

Vývojová doska je v podstate doska s plošnými spojmi s obvodmi a hardvérom na experimentovanie s konkrétnymi mikrokontrolérmi, mikroprocesormi alebo inými zložitými integrovanými obvodmi (IC).

Konkrétne vývojová doska IoT obsahuje:

• Programovacie rozhranie na programovanie mikrokontroléra z počítača.
• Napájací obvod, ktorý sa používa na zabezpečenie stabilného jednosmerného napájania mikrokontroléra.
• Vstupné komponenty: tlačidlá, prepínače atď.
• Výstupné komponenty, ako sú LED diódy.
• Rôzne I/O piny používané na kompatibilitu so senzormi, motormi, obrazovkami a akýmikoľvek inými komponentmi.

Vývojové dosky IoT umožňujú majstrovanie a jednoduchý prístup k I/O pinom na vytvorenie vlastných obvodov a jednoduchý vývoj firmvéru.

Kategórie vývojových dosiek IoT

Existujú tri kategórie devkitov:

1. Mikrokontroléry - dosky založené na malom počítači, zvyčajne vyrobené procesmi CMOS. Používajú sa predovšetkým v implantátoch, kancelárskych strojoch, elektrických nástrojoch a riadiacich systémoch automobilov.
2. Dosky SoC typu System-on-Chip majú v čipe integrovaných viac systémových komponentov a okrem mikroprocesora majú aj pamäť, zvukové prijímače, komunikačné schopnosti PCI, SATA a USB. Potrebné sú len ďalšie elektronické komponenty a obvody - menej ďalších integrovaných obvodov. Umožňujú väčšiu miniaturizáciu a vyššie rýchlosti spracovania pri menšom výkone mikročipu. To všetko za cenu špecializácie a času potrebného na vývoj.
3. Jednodoskové počítače (SBC) obsahujú všetky funkcie počítača na jednom zariadení vrátane vstupno-výstupných portov, mikroprocesorov a pamäte. Počítače SBC sú zvyčajne väčšie, ale sú výkonnejšie a nemusia sa spoliehať na rozširujúce sloty pre ďalšie periférne funkcie.

Dôležité funkcie pre vývojové dosky IoT

Pri výbere vývojovej dosky IoT zvážte zariadenie, ktoré chcete vyvíjať, a jeho požadované funkcie. Potom si vyberte devkit, ktorý obsahuje funkcie potrebné na testovanie a prototypovanie.

Medzi príklady patria napr:

• Podpora pripojenia: Aplikácie internetu vecí si vyžadujú primerané pripojenie k vonkajšiemu svetu, buď k internetu, alebo k ďalším zariadeniam. Môžu byť potrebné funkcie ako zabudované WiFi, Bluetooth, Zigbee a/alebo Ethernet. Toto môže byť najdôležitejší aspekt, pretože inteligentné zariadenia sa spoliehajú na svoje možnosti pripojenia.
• Schopnosti periférnych zariadení: Je nevyhnutné zvážiť, ako bude vaše zariadenie IoT spolupracovať s inými externými komponentmi. Na komunikáciu s inými čipmi a zariadeniami káblovým spôsobom môžu byť potrebné ďalšie periférne schopnosti, ako napríklad HDMI, USB, UART, GPIO, vývody PWM alebo dokonca podpora PCI/SPI.
• Pamäť: V závislosti od toho, či chcete, aby vaše zariadenie ukladalo údaje alebo ich okamžite bezdrôtovo odosielalo, vaša vývojová doska IoT môže potrebovať zabudovanú pamäť Flash s možnosťou rozšírenia o pamäť MicroSD alebo MiniSD.
• Výpočtový výkon: Či už prostredníctvom zabudovaného mikrokontroléra, CPU, CPLD alebo FPGA, schopnosti tohto komponentu pravdepodobne určia aj spôsob, akým budete zariadenie programovať.

Niekoľko poznámok k výberu vývojových dosiek

Ak plánujete použiť konkrétny integrovaný obvod, výrobcovia môžu často poskytnúť aj konkrétne pridružené zariadenie, ktoré sa používa na testovanie. Zohľadnenie toho, akým procesom je výrobok vyrobený, zohráva veľkú úlohu. Väčšie, výkonnejšie MPU môžu prevádzkovať vstavaný systém Linux, ale budú spotrebovávať viac energie ako MCU s nižším výkonom, ktoré prevádzkujú vstavaný systém C alebo operačný systém reálneho času (RTOS). Ak chcete znížiť náklady, potom zvážte využitie riešenia založeného na MCU.