- منصات تطوير أجهزة إنترنت الأشياء
- 1. Particle.io
- 2. لوحات Espressif ESP8266
- 3. لوحات تطوير إنترنت الأشياء من إنتل
- 4. مجموعة Adafruit من مجالس التنمية
- 5. خط إنتاج Arduino IoT
- 6. التوت بي
لم يعد إنترنت الأشياء (إنترنت الأشياء) كلمة طنانة. مع العديد من حالات الاستخدام الملهمة ، التي تنشأ على أساس يومي ، تكتشف العديد من الشركات الآن كيف يمكنها الاستفادة من التكنولوجيا لنمو الأعمال. لقد أصبحت ميزة مهمة للأجهزة الجديدة أن تعتمد على إنترنت الأشياء ، بغض النظر عن التقنيات الأخرى المطبقة ووفقًا لشركة Gartner ، بحلول عام 2020 ، ستستخدم 95٪ من الأجهزة والأنظمة الجديدة إنترنت الأشياء. لقد ناقشنا بالفعل بعض أجهزة إنترنت الأشياء الشائعة المتوفرة في السوق وقمنا أيضًا بتطوير العديد من مشاريع DIY القائمة على إنترنت الأشياء.
في حين أن بعض الشركات تستفيد من إنترنت الأشياء لحلول الأعمال المباشرة ، فإن الشركات الأخرى تستفيد من فرص الأعمال الموجودة في توفير منصات إنترنت الأشياء لتكون بمثابة العمود الفقري للتطوير السريع ونشر حلول إنترنت الأشياء. أصبحت هذه المنصات جزءًا أساسيًا من تطوير حلول إنترنت الأشياء واليوم ، سنلقي نظرة على بعض منها.
نظرًا لطبيعة هندسة إنترنت الأشياء ، توجد عدة أنواع من منصات إنترنت الأشياء حيث يركز معظمها على توفير حلول على طول أعمدة محددة (يركز SigFox على سبيل المثال على الاتصال) ، بينما يعمل البعض (مثل Particle.io) كمنصة الكل في واحد ، توفير حل نهائي لتطوير إنترنت الأشياء. ستكون مقالة اليوم هي الأولى في سلسلة متعددة الأجزاء لتقييم بعض هذه الأنظمة الأساسية وسنبدأ بتقديم عدد قليل من منصات أجهزة إنترنت الأشياء الشهيرة للتطوير.
منصات تطوير أجهزة إنترنت الأشياء
يشير هذا بشكل أساسي إلى المنصات المستخدمة لتطوير "الأشياء" في إنترنت الأشياء. يمكن أن يشير إلى وحدات الاتصال ، والميكروكونترولر ، ووحدات SoC مع ميزات تجعلها مرغوبة للاستخدام في تطوير أجهزة إنترنت الأشياء. القائمة أدناه ليست بترتيب معين وليست شاملة بأي حال من الأحوال نظرًا لوجود المزيد من منصات التطوير أكثر مما يمكن أن يسميه المرء ، ولكنها تحتوي على بعض أكثر المنصات شمولاً وصديقة للمصنع.
1. Particle.io
Particle.io هي واحدة من أكثر منصات إنترنت الأشياء شمولاً. إنها منصة io متكاملة توفر نظامًا أساسيًا لتطوير أجهزة إنترنت الأشياء والاتصال وسحابة الجهاز والتطبيقات. تصنع شركة Particle مجموعة طويلة من منتجات تطوير أجهزة إنترنت الأشياء لكل من النماذج الأولية السريعة والإنتاج على مستوى سوق دبي المالي. يبدأ بناء منتج إنترنت الأشياء بتوصيل الأجهزة بالإنترنت ويتم تمكين جميع لوحات التحكم الدقيقة في Particle للتواصل عبر شبكة Wi-Fi أو شبكة خلوية (2G / 3G / LTE) أو شبكة.مع بعض لوحاتهم التي تتميز بخيارات اتصال متعددة على متن الطائرة. يتم التحكم في المتحكمات الدقيقة الخاصة بهم بواسطة نظام تشغيل خاص يمكّن المطور من دمج الأجهزة بسهولة مع سحابة وتطبيقات جهاز الجسيمات. على سبيل المثال ، تأتي أجهزتهم ووحدات الاتصال الخاصة بهم مع شهادات CE و FCC التي تقلل من تكلفة الشهادة ، عندما يكون المنتج جاهزًا للتوسع. لوحاتهم مفتوحة المصدر تضمن وجود الكثير من الدعم لتطوير المنتجات.
شخصيًا ، أحد الأسباب الرئيسية التي تجعلني أحب لوحات الجسيمات هي طبيعة الخدمات التي تقدمها. يضمن لك ذلك الحصول على الدعم في كل خطوة على الطريق ، دون القلق بشأن التوافق.
2. لوحات Espressif ESP8266
عندما يتعلق الأمر ببناء أجهزة إنترنت الأشياء ، فإن مجموعة المنتجات من Espressif و AI Thinker هي ثاني أفضل شيء يمكن التفكير فيه. منذ إصدار رقاقة ESP8266-01 WiFi قبل بضع سنوات ، نمت الرقائق واللوحات القائمة على ESP8266 من كونها محبوبة للصانعين والهواة إلى كونها واحدة من أكثر الشرائح المفضلة لأجهزة إنترنت الأشياء القائمة على WiFi. عادةً ما تكون الوحدات النمطية منخفضة التكلفة ومنخفضة الطاقة وسهلة الاستخدام. هذه من بين عوامل أخرى ، تجعلهم محبوبين في قلب مصممي الأجهزة. تتميز رقائق ESP بقدر كبير من المرونة ويمكن استخدامها إما كوحدات WiFi متصلة بوحدات تحكم دقيقة أخرى أو استخدامها في أوضاع قائمة بذاتها بدون متحكمات إضافية.
يمتلكون عوامل صغيرة الحجم ويسهلون تنفيذ إنترنت الأشياء لتمكين وظائف مثل تحديثات البرامج الثابتة OTA. يتيح توفر لوحات التطوير مثل NodeMCU والعديد من لوحات الجهات الخارجية الأخرى القائمة على ESP للمطورين الشعور باللوحة قبل استخدامها في Designs. تمامًا مثل ألواح الحبيبات ، تأتي الألواح ESP8266 بشهادة FCC و CE لتقليل التكلفة العامة لاعتماد الجهاز بعد التصنيع. يوفر ESP واحدة من أقوى واجهات WiFi المخصصة في الصناعة ، والتي تتميز بالعديد من البروتوكولات التي تدعم إنترنت الأشياء مثل بروتوكول ESP Touch الذي يمكّن الجهاز من الوصول إلى الإنترنت بأمان وسلاسة عبر شبكات WiFi.
لوحات ESP8266 سهلة التعلم ويمكن استخدامها مع أي متحكمات دقيقة لبناء مشاريع إنترنت الأشياء القائمة على ESP8266.
3. لوحات تطوير إنترنت الأشياء من إنتل
إنتل هي بلا شك واحدة من الشركات الرائدة في مملكة أشباه الموصلات ولم يكن مفاجئًا عندما أصدرت لوحتين مع إنترنت الأشياء لتمكين الميزات منذ فترة. بينما توقفوا عن دعم بعض اللوحات القديمة ، لا تزال بعض هذه اللوحات تُستخدم للنماذج الأولية السريعة من قبل المصممين وتطوير المنتجات من قبل المصممين. واحدة من الميزات الرئيسية للوحة ، مما لا يثير الدهشة هي قدرات المعالجة الضخمة. واحدة من أكثر لوحات Intel شيوعًا هي وحدة الحوسبة Intel Edison.
وفقًا لموقع Intel على الويب ، تم تصميم وحدة الحوسبة للخبراء والصناع ورجال الأعمال ، ولاستخدامها في تطبيقات إنترنت الأشياء الصناعية. توفر الوحدة سهولة التطوير لتطوير النماذج الأولية واستخدامها في مجموعة من المشاريع التجارية عندما يكون الأداء مهمًا. تستخدم الوحدة معالج Intel SoC 22 نانومتر والذي يتضمن معالج Intel Atom CPU ثنائي النواة ومزدوج الخيوط بسرعة 500 ميجاهرتز ومتحكم دقيق Intel® Quark 32 بت يعمل بسرعة 100 ميجاهرتز. ومع ذلك ، تم إيقاف الوحدة النمطية ومعظم اللوحات الأخرى مثل Intel Curie و Intel Galileo. منصة تطوير أجهزة إنترنت الأشياء الأكثر شيوعًا حاليًا من Intel هي Up Squared groove IoT Development Kit وهي عبارة عن منصة مصممة خصيصًا لتلائم المتطلبات الصعبة لتطبيقات إنترنت الأشياء الصناعية.
4. مجموعة Adafruit من مجالس التنمية
Adafruit هو أحد أكبر متاجر مكونات الإلكترونيات عبر الإنترنت. انضم Adafruit إلى سباق IoT لفترة من الوقت مع مجموعة خاصة من المنتجات مثل ألواح Adafruit الريشية التي تمتلك ميزات فريدة لتمكين تطوير نماذج IoT قابلة للتطوير. إلى جانب لوحات التطوير ، تمامًا مثل الجسيمات ، توفر Adafruit خدمات سحابية للأجهزة مع مكتبات عملاء بسيطة لجميع منصات تطوير أجهزة إنترنت الأشياء الرئيسية وواجهة برمجة تطبيقات قوية ولوحات معلومات جميلة ومنصة إنترنت الأشياء الآمنة الشاملة. يمكن القول بسهولة أن الاختلاف الرئيسي بين Adafruit و Particle هو طريقة تصميم منتجاتهم. تم تصميم Adafruit.io بتركيز فريد على مجتمع الصانع. إنه حل مثالي لتطوير النموذج الأولي. من ناحية أخرى ، تحتوي الجسيمات على درجة منتج تجاري أكثر.
5. خط إنتاج Arduino IoT
من المستحيل أن يكون Arduino اسمًا غير مألوف لأي شخص داخل مساحة إنترنت الأشياء. قبل وقت طويل من انتشار إنترنت الأشياء ، كان يتم بالفعل استخدام العديد من لوحات Arduino لتطوير نماذج أولية للأجهزة المتصلة. مع سهولة البرمجة وطبيعة التوصيل والتشغيل للنظام القائم على Arduino ، سرعان ما أصبح محبوبًا من قبل الكثيرين في مساحة الأجهزة. كانت لوحات Arduino المبكرة عبارة عن وحدات تحكم دقيقة للأغراض العامة في الغالب كانت متصلة بالإنترنت باستخدام وحدات GSM و WiFi ، ولكن عندما بدأت IoT في الانفتاح ، تم تطوير اللوحات ذات الميزات الخاصة التي تدعم إنترنت الأشياء. لوحات مثل Arduino 101 (تم تطويرها باستخدام Intel) و MKR1000 و Arduino WiFi Rev 2 و MKR Vidor 4000 وهي أول لوحة Arduino تعتمد على شريحة FPGA.
تم تصميم كل من هذه اللوحات مع مراعاة إنترنت الأشياء ، ولكل منها ميزات مختلفة تجعلها أكثر ملاءمة لحل إنترنت الأشياء المحدد. يأتي Arduino WiFi Rev 2 على سبيل المثال مع IMU مما يجعله مناسبًا للتطبيقات القائمة على الطائرات بدون طيار.
مثل Adafruit والجسيمات ، تمتلك Arduino أيضًا خدمة سحابية مخصصة لاستخدامها من قبل بعض لوحات Arduino بما في ذلك ؛ MKR1000 و Arduino Yun / Yun Shield و Arduino 101 / WiFi Shield 101. توفر سحابة جهاز Arduino (cloud.arduino.cc) أداة بسيطة للصانعين لتوصيل أجهزتهم بالإنترنت وتستغرق عملية إعداد قصيرة جدًا للحصول عليها الأشياء تعمل.
يمكن استخدام Arduino Uno العادي مع وحدات Espressif ESP8266 لبناء مشاريع إنترنت الأشياء.
6. التوت بي
في حين أن Raspberry Pi هو بطبيعة الحال جهاز للأغراض العامة ، سيكون من الظلم تجاهل مساهمة التوت في تطوير بعض منتجات ومشاريع إنترنت الأشياء الرائجة حاليًا. إنها بشكل عام قوية ومتطورة للغاية بحيث لا يمكن استخدامها في تطوير أجهزة استشعار أو مشغلات بسيطة متصلة ، ولكنها تجد أن التطبيق يعمل كمجمعات بيانات ومحاور وبوابات للأجهزة في مشاريع إنترنت الأشياء. أحدث لوحات التوت باي ؛ يتميز Raspberry pi 3 طراز B + ببرودكم 1.4 جيجاهرتز BCM2837B0 و Cortex-A53 (ARMv8) 64 بت SoC و 2.4 جيجا هرتز و 5 جيجا هرتز IEEE 802.11.b / g / n / ac شبكة LAN لاسلكية وبلوتوث 4.2 و BLE وشبكة جيجابت إيثرنت منفذ عبر USB 2.0 (أقصى سرعة نقل 300 ميجابت في الثانية). إلى جانب العديد من الميزات الأخرى بما في ذلك 4 منافذ USB ، خرج الصوت ، على سبيل المثال لا الحصر ،تأتي اللوحة مزودة بسعة 1 جيجابايت LPDDR2 SDRAM مما يجعلها سريعة جدًا للمهام القائمة على إنترنت الأشياء.
لجذب جمهور إنترنت الأشياء الصناعي وعمومًا الأشخاص الذين يرغبون في استخدام Raspberry Pi في منتجاتهم ، تم إطلاق وحدة حساب raspberry pi. تعد وحدة حساب Raspberry pi الثلاثة (CM 3) هي الأحدث حاليًا وتحتوي على شجاعة Raspberry Pi 3 (معالج BCM2837 وذاكرة وصول عشوائي سعة 1 جيجابايت) بالإضافة إلى جهاز فلاش eMMC سعة 4 جيجابايت (وهو ما يعادل بطاقة SD في Pi) تعمل بسرعة معالج 1.2 جيجاهرتز مدمجة في لوحة صغيرة مقاس 67.6 مم × 31 مم تلائم موصل DDR2 SODIMM القياسي (نفس نوع الموصل المستخدم لذاكرة الكمبيوتر المحمول)
هذه الميزة تجعل التوت مناسبًا للاستخدام كبوابات ومتطلبات سرعة معالجة عالية للمشاريع.
الشيء الجيد في جميع المنصات المذكورة أعلاه هو طبيعتها مفتوحة المصدر مما يعني أن هناك الكثير من الدعم للتطوير بغض النظر عن النظام الأساسي الذي تختاره. كما ذكرنا في البداية ، هذا ليس شاملاً حيث توجد العديد من المنصات الأخرى مثل Beaglebone و Banana Pi وقائمة SparkFun للوحات IoT.