کیت های توسعه اینترنت اشیاء

معرفی پنج کیت توسعه دهنده اینترنت اشیاء برای سرعت بخشیدن به توسعه پروژه اینترنت اشیاء شما

کیت های توسعه اینترنت اشیاء ، در واقع سخت افزار هایی هستند که برای کمک به پیشبرد سریع پروژه های اینترنت اشیاء طراحی شده اند. کیت های توسعه شامل یک میکروکنترلر یا رایانه تک برد و قطعات سازگار آن هستند که می توانید از آنها برای ساخت پیش نمونه طرح اینترنت اشیاء خود استفاده کنید.

قطعات همراه کیت های توسعه، معمولا شامل بِرَدبورد ها، سیم های جامپر (Jumper-cables) ، برد های افزایشی، منابع تغذیه، باتری ها ، سنسورها و محرک (Actuators) های مورد نیاز می باشد.

کیت های توسعه اینترنت اشیاء ، چیزی فراتر از مجموعه ای از قطعات سخت افزاری هستند؛ این کیت ها منابع توسعه پروژه ها هستند؛ آنها پروژه های نمونه ، ابزار و سرویس های مختلف را برای پشتیبانی از کاربرد های توسعه دهندگی سخت افزار اصلی  فراهم می آورند.

حتی برخی از این کیت ها به صورت پلتفرم هایی برای افراد تازه کار طراحی شده اند و راهنمای ساخت متعدد پروژه های نمونه ای ساده  و همچنین آشنایی با یک یا چند پلتفرم اینترنت اشیاء را برای توسعه دهنده تازه کار، فراهم می آورند.

کیت های توسعه پیشرفته تر امکان استفاده از طیف گسترده ای از سنسور ها و محرک ها را فراهم می آورند و برای کاربرد های متنوع قابل استفاده می باشند و شما می توانید برای توسعه سریع تر پروژه های خود از آنها استفاده کنید.

در این مقاله به معرفی پنج تا از معروف ترین کیت های توسعه اینترنت اشیاء می پردازیم که شما را برای ساخت نمونه اولیه ای از پروژه اینترنت اشیائتان آماده می کند :

    Texas Instruments Simple Link Sensor Tag Kit

    Adafruit Feather HUZZAH ESP8266 IoT Starter Kit

    Seeed Studio BeagleBone Green Wireless IOT Developer Prototyping Kit

    Raspberry Pi 3 IoT Learner Kit

    Avnet AT&T Cellular IoT Starter Kit

 

کیت توسعه سنسور تگ

1- کیت Texas Instruments Simple Link Sensor Tag به همراه کیت اشکال یاب DevPack  :

این کیت بلوتوث کم انرژی (BLE) بر اساس میکروکنترلر بی سیم CC2650 خود، به صورت یک تگ (Tag) بی سیم توان پایین و سنسور های متصل شونده عرضه می شود.
کیت Sensor Tag می تواند دما، جنبش، سرعت، رطوبت و فشار جو را اندازه بگیرد؛ همچنین شامل سنسور های شتاب سنج، ژیروسکوپ، مغناطیس سنج، قطب نما و ولت سنج می باشد که همه به صورت متن باز ( سخت افزاری و نرم افزاری) طراحی شده اند.

به صورت پیش فرض این تگ توسط تکنولوژی بلوتوث کم انرژی (BLE) به برنامه روی گوشی هوشمند  iOS و یا Android شما متصل شده و تا فاصله حدود 50 – 100 متری می تواند داده های سنسور ها را به فضای ابری انتقال دهد.

اگرچه می توانید با پیکر بندی تگ و استفاده از دیگر پروتکل های شبکه IEEE 802.15.4 2.4 گیگاهرتزی (مانند Zigbee و یا 6LoWPAN) برای انتقال بی سیم داده ها توسط درگاه های دیوایس اینترنت اشیاء ، از این استاندارد های شبکه هم استفاده نمایید.

ویژگی بارز تگ ، مصرف انرژی کم و در نتیجه عمر باتری بسیار زیاد آن است؛ با تنها یک باتری سکه ای، حتی در صورت ارسال لحظه به لحظه ای داده ها، این تگ می تواند تا نزدیک به یک سال به کار خود ادامه دهد.

کیت اشکال یاب DevPack با محیط توسعه دهنده Code Composer Studio ، امکان اشکال یابی را برای شما فراهم می آورد؛ همچنین می توانید از پورت های اضافی آن برای اتصال سنسور ها و محرک های دلخواه خود استفاده کنید.

تنوع سنسورهای موجود در کیت Sensor Tag و همچنین امکان افزودن سنسور های اضافی توسط کیت DevPack ، این مجموعه را به انتخابی ایده آل برای ساخت پیش نمونه پروژه هایی که نیاز به سنسور ها و تگ های بی سیم دارند ، مانند شهر های هوشمند، بررسی سلامت و تناسب اندام و یا کنترل دارایی های تجاری و صنعتی ، تبدیل کرده است.

 

کیت توسعه Huzzah

2- کیت مبتدی اینترنت اشیاء Adafruit Feather HUZZAH ESP8266 :

شرکت Adafruit سازنده کیت های اینترنت اشیا متنوعی بر اساس پلتفرم اختصاصی Feather خود، که شامل برد های میکروکنترلر مبتنی بر Arduino و برد های افزایشی با نام Feather Wings هستند، می باشد.

خط تولید Feather شامل برد های همراه با بلوتوث ، باتری های سلولی، Wi-Fi و سیستم اتصال LoRa است.

HUZZAH ESP8266 یکی از معروف ترین برد های مبتنی بر پلتفرم میکروکنترلر ESP8266 Espressif  و به همراه اتصال بی سیم Wi-Fi است.

کیت HUZZAH دارای پردازنده 80 مگاهرتزی و 4 مگابایت حافظه فلش ، بردبورد ، پین های GPIO ، 12C و SPI است؛ و همچنین باتری 100 میلی آمپری لیتیوم یونی و سیم رابط و شارژر همراه است که می توان به سادگی آن را در دو حالت اتصال باسیم (از طریق کابل micro USB) و یا باتری ، به کار برد.

این برد ها بهترین گزینه برای پروژه هایی است که نیاز به انتقال حجم زیادی از داده ها و یا یکپارچه سازی با شبکه های موجود دارند . برای مثال می توان از آنها در پروژه های سیستم خانگی خودکار که نیاز به اتصال باسیم به منبع تغذیه است و همچنین دیوایس اینترنت اشیاء باید به شبکه Wi-Fi خانگی موجود متصل شود ، استفاده کرد.

کیت های توسعه اینترنت اشیاء Adafruit ، به همراه بردبورد و سیم های جامپر برای ساخت مدار های لازم و همچنین طیف گسترده ای از سنسور ها و محرک ها عرضه می شوند.

برخی از کیت های این شرکت، با مشارکت Microsoft Azure طراحی و توسعه داده شده اند؛ هرچند میکروکنترلر ESP8266 می تواند توسط Arduino و C++ ، Lua ، JavaScript و یا Python برنامه نویسی شود و امکان استفاده از کتابخانه های مختلف برای اتصال مبنی بر HTTP یا MQTT را دارا می باشد. در نتیجه سخت افزار های این کیت با بسیاری از پلتفرم های اینترنت اشیاء رایج ، سازگار می باشند.

کیت مبتدی اینترنت اشیاء Azure شامل Feather HUZZAH ESP8266 و کابل USB ، سنسور حرکتی مادون قرمز (PIR) ، سنسور های دماسنج و رطوبت سنج DHT22 ، شستی ها، کلید های مغناطیسی، کلید های کشویی (Slide Switch) ، کلید های لرزشی (Vibration Switch) ، پتانسیومتر، چراغ های LED ، مقاومت ها ، Buzzer ، فوتوسل، micro servo ، بردبورد و سیم های جامپر است.

همچنین ، بسته پیشرفته اینترنت اشیاء Adafruit  و Arrow Electronics ، علاوه بر تمامی موارد بالا شامل قطعات پیشرفته تری نسبت به بسته مبتدی ، مانند برد های افزایشی و نمایشگر OLED است.

کیت توسعه BeagleBone Green Wireless

3- کیت توسعه اینترنت اشیاء Seeed Studio BeagleBone Green Wireless:

اغلب میکروکنترلر ها حجم حافظه و قدرت پردازش محدودی دارند، برای همین در پروژه هایی که نیاز به پردازش، فیلترینگ  و جمع آوری وسیع داده ها دارند ، کیت های توسعه مبتنی بر رایانه های تک برد (SBC) انتخاب های بهتری خواهند بود.

برد BBGW یک سخت افزار توان پایین متن باز ، با قابلیت ارتباطی Wi-Fi و BLE است. BBGW با 512 مگابایت رم ، پردازنده یک گیگاهرتزی ARM Cortex-A8 ، 4 گیگابایت حافظه فلش برای نصب، ذخیره و اجرای سیستم عامل (لینوکس و یا ویندوز) و برنامه های کاربردی و همچنین به همراه حافظه قابل ارتقا با کارت های micro SD عرضه می شود.

از آنجایی که BBGW با یک سیستم عامل کامل اجرا می شود، قابلیت های توسعه بالایی را فراهم می آورد؛
برنامه های توسعه BBGW از Cloude9 IDE و Code Composer Studio ، زبان های برنامه نویسی چند منظوره (General Purpose Programming)  و همچنین پلتفرم های مختلف اینترنت اشیاء و Node-RED پشتیبانی می کنند.

برد های BBGW دارای دو رابط متصل هستند. سیستم اتصال ماژول Grove ، اتصال سنسور ها و قطعات دیگر را با استفاده از رابط ها و کابل های استاندارد به سادگی فراهم می آورد و دیگر نیازی به استفاده از بردبورد ها، سیم های جامپر و یا لحیم کاری نخواهد بود.

قطعات قدیمی تر نیز می توانند توسط 65 پین GPIO موجود در BBGW به آن متصل شوند؛ ضمن آنکه در صورت نیاز می توان از برد های افزایشی BeagleBone Capes نیز استفاده کرد.

BBGW، با فراهم آوردن پردازش آنی و قابلیت یکپارچه سازی بالا، انتخاب بسیار مناسبی برای کاربرد های صنعتی است و همچنین می تواند به عنوان درگاه اطلاعات اینترنت اشیاء در کنار دیگر دیوایس های اینترنت اشیاء یک پروژه، به کار رود.

کیت توسعه Seeed Studio شامل رایانه تک برد BBGW ، کابل micro USB ، یک برد افزایشی BeagleBone Cape ، کابل های رابط ، سنسور ها و محرک های مختلف مانند شتاب سنج، دماسنج، سنسور تشخیص نور، سنسور PIR ، کلید ، buzzer ، چراغ های LED و نمایشگر OLED  است.

این کیت توسط Seeed Studio و در همکاری با BeagleBoard.org و Google توسعه داده شده است و با پلتفرم ابری Google سازگاری بالایی دارد.
اگرچه Seeed ورژن AWS کیت را نیز توسعه داده است اما اغلب محصولات BeagleBoards از بیشتر پلتفرم های رایج اینترنت اشیاء پشتیبانی می کنند.

 

رایانه تک برد رزبری پای

4- کیت آموزشی Raspberry Pi 3 :

هرگاه بحث ساخت و توسعه پروژه های اینترنت اشیاء با استفاده از رایانه های تک برد باشد، Raspberry Pi پرکاربردترین گزینه است. به لطف وجود جامعه استفاده کنندگان بزرگ Raspberry Pi ، راهنما ها، آموزش ها و منابع و ابزار های آنلاین بسیار زیادی برای آن موجود می باشد.

هم اکنون Raspberry Pi 3  ، با 1 گیگابایت رم و پردازنده مرکزی چهار هسته ای 1.2 گیگاهرتزی خود، پرچم دار محصولات Raspberry Pi است.

Raspberry Pi 3 و BBGW امکانات و قابلیت های مشابهی دارند؛ هردو با تکنولوژی ارتباطی Wi-Fi و BLE عرضه شده اند.
Raspberry Pi می تواند سیستم عامل لینوکس و یا ویندوز را اجرا کند؛ از طیف وسیعی از پلتفرم های مختلف اینترنت اشیاء پشتیبانی می کند و همچنین دارای 40 پین GPIO برای اتصال قطعات گوناگون است که در صورت نیاز می توان با برد های افزایشی آن (Hats) این تعداد را افزایش داد.

کیت آموزشی اینترنت اشیاء Element14 مناسب استفاده با پلتفرم IBM Watson است. این کیت شامل رایانه تک بردی Raspberry Pi 3 ، منبع تغذیه ، کابل رابط، کارت SD و همچنین برد افزایشی سنسور دار SenseHat  دارای شتاب سنج، سنسور فشار هوا، ژیروسکوپ، سنسور دما و رطوبت، چراغ های LED و همچنین یک Joystick است.

کیت توسعه AT&T

5- کیت مبتدی اینترنت اشیاء Avnet AT&T Cellular :

برای پروژه های اینترنت اشیائی که نیاز به برقراری ارتباط سلولی دارند، کیت مبتدی اینترنت اشیاء Avnet AT&T Cellular انتخاب مناسبی برای ساخت و توسعه پیش نمونه خواهد بود. این کیت به همراه میکروکنترلر NXP K64F Freedom با پردازنده 120 مگاهرتزی، 1 مگابایت حافظه فلش و 256 کیلوبایت رم ، عرضه می شود.

این کیت براساس قطعات ورودی و خروجی ساخته می شود و شامل شتاب سنج، مغناطیس سنج، سنسور دما و رطوبت ، چراغ های LED و Push buttons ها می باشد. همچنین پین های GPIO و 12C برای افزودن ماژول های سخت افزاری اضافی در دسترس خواهند بود.

کیت Avnet دارای پوشش سلولی و لوازم جانبی مانند کابل های USB ، آنتن ها و منبع تغذیه است. این کیت به یک همراه سیم کارت LTE و راهنمای آغاز به کار اولیه عرضه می شود.
به همراه سخت افزارها، راهنما و آموزش ساخت پیش نمونه پروژه هایی با استفاده از AT&T Flow و ذخیره سازی داده ها با سری های زمانی M2X نیز ارائه شده است.

نکات نهایی برای انتخاب کیت توسعه اینترنت اشیاء

کیت های معرفی شده بالا، طیف گسترده ای از قابلیت های گوناگون را برای شما فراهم می آورند. اگر قرار است که در پروژه اینترنت اشیاء خود از پلتفرم های مخصوص اینترنت اشیاء استفاده کنید، توجه داشته باشید که کیت سازگار با پلتفرم استفاده شده در پروژه خود را انتخاب نمایید.

بسیاری از توسعه دهندگان پلتفرم های رایج مانند AWS IoT ، Google Cloud IoT ، Microsoft Azure و IBM Watson در ارتباط و همکاری با سازندگان و شرکت های الکترونیکی هستند تا کیت های مناسب و سازگار با پلتفرم خود را عرضه کنند.

 

منبع : IBM Developer

پارسا

دانشجوی الکترونیک دانشگاه شـهـیـــد چمران اهواز

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *