10 плат для начала разработки IoT в 2021

Автор оригинала: Fernando Souza
  • Перевод

Есть масса хороших вариантов для старта

Интернет вещей, или IoT, уже стал реальностью. Вы, вероятно, используете одно (или более) устройство IoT прямо сейчас, или, по крайней мере, воспользовались преимуществами его применения. И этот рынок имеет тенденцию только расти.

Вообще говоря, интернет вещей - это сеть физических объектов, которая позволяет этим объектам создавать данные и обмениваться ими.

Согласно некоторым исследованиям, в 2021 году в мире насчитывалось 25 миллиардов устройств IoT, а к 2025 году эта цифра достигнет около 64 миллиардов (а объем рынка составит 11 триллионов долларов). От сельского хозяйства до домашней автоматизации, каждый сектор использует IoT, для помощи в своей сфере деятельности.

Не так давно те данные, которые у нас были, были созданы вручную человеком. Если они вообще создавались. Но, как бы мы ни старались, у всех людей есть ограничения на то, сколько данных мы можем получить. С созданием Интернета и развитием технологий можно собрать большое количество данных, чтобы помочь любому бизнесу расти.

Независимо от того, используете ли вы устройство, чтобы определить лучшее время для полива вашего растения, или же человек ослаб и нуждается в медицинской поддержке, IoT будет все больше и больше частью нашей жизни.

Что такое Development Board?

Development Board (Плата разработки) - это печатная плата, содержащая микроконтроллер или микропроцессор с аппаратным обеспечением для помощи в ваших экспериментах. Она может содержать различные периферийные устройства, от датчиков до источников питания.

На этой плате будут обобщены и реализованы некоторые функции, которые заставят вас сосредоточиться только на программировании и приложениях, а не на самом аппаратном обеспечении. Это отличная помощь на этапе разработки продукта, особенно если вы хотите открыть для себя новые возможности или изучить технологию.

Особенности, которые необходимо учитывать:

  • Датчики: некоторые платы разработки поставляются со встроенными датчиками, уже подключенными к главному контроллеру. Это может сэкономить вам время, необходимое для того, чтобы разобраться со всеми необходимыми соединениями.

  • Подключение: это те опции, которые необходимы для связи с миром, такие как WiFi, Cellular, Ethernet и т.д.

  • Интерфейсы: протоколы или контакты, которые необходимо подключить к другим компонентам и оборудованию, таким как I2C, GPIO, SPI и т.д.

  • Программное обеспечение: параметры, необходимые для разработки программы, такие как ОС (операционная система), IDE, языки программирования и т.д.

  • Контроллер: каковы возможности центрального процессора, такие как память, хранилище, скорость и т.д.

В этой статье я расскажу вам про 10 плат, которые вы можете использовать при разработке чтобы начать создание продуктов IoT.

.     .     .

ESP32

Производимая компанией Espressif, эта плата является одной из самых используемых для создания продукта IoT. Она имеет встроенный Bluetooth (v4.2 и v5.0) и WiFi, так что вам не нужен никакой другой модуль, чтобы начать общение с миром.

Оснащен двухъядерным микроконтроллером Xtensa, может разгоняться до 240 МГц и располагает 520Кb оперативной памяти (RAM). Имеет хороший объем GPIO (с различными 12-битными каналами АЦП), с поддержкой I2C, SPI и UART протоколов. Разработан для переносных и мобильных устройств, имеет низкое энергопотребление и способен работать в широком диапазоне температур.

Вы можете осуществлять разработку с помощью Arduino IDE, используя собственный SDK, или даже другой RTOS

Он имеет относительно низкую цену, в диапазоне от $6 до $12.

Источник: https://www.espressif.com/
Источник: https://www.espressif.com/

.     .     .

Onion Omega2

В сущности, это компьютер с предустановленной системой на базе Linux, что увеличивает возможности использования языков и библиотек программирования. Компьютер оснащен процессором MT7688 SoC с тактовой частотой 580 МГц, доступен WiFi и Ethernet.

Он имеет память 128 Мб RAM и 32 Гб Flash, поэтому, когда дело доходит до IoT, это очень много. С 18 GPIO, он поддерживает I2C, SPI и UART протоколы.

Отсутствие аналогового входа можно решить с помощью платы расширения или конвертера I2C.

Он стоит около $13.

Источник: https://onion.io/
Источник: https://onion.io/

.     .     .

Arduino Nano 33 BLE Sense

Совсем недавно появилась новая плата разработки - это великий Arduino Nano 33 BLE Sense. Она оснащена чипом Nordic nrf52840, имеет поддержку Bluetooth 5.0, WiFi и ZigBee.

Она имеет тактовую частоту 64 МГц, память 1 Мб Flash и 256 Кб RAM. С 14 GPIO, также имеет поддержку SPI, I2C и UART протоколов.

Поставляется с серией встроенных датчиков (9-осевое инерционное устройство, датчик влажности, температуры, барометрический, микрофонный, датчик приближения и освещенности), так что вам не нужно покупать другую плату, чтобы начать создавать привлекательное приложение.

Главной особенностью данной платы, помимо впечатляющего выбора датчиков, является возможность запуска на ней приложений Edge Computing (AI) с использованием TinyML. И, конечно же, вы можете использовать всю поддержку программного обеспечения Arduino и Nordic для разработки.

Это стоит $31.

Источник: https://www.arduino.cc/
Источник: https://www.arduino.cc/

.     .     .

Adafruit Feather M0

У Adafruit есть много прорывных плат, поэтому, в случае, если вы являетесь энтузиастом DYI, то обязательно обратите на них внимание.

Его плата Feather M0 не исключение. Оснащена ARM-процессором, работающим на частоте 48 МГц с 256 КБ FLASH + 32 КБ RAM памятью, она специально разработана для использования  CircuitPython. Да, вы можете использовать Python для программирования платы IoT!

С 20 GPIO, поставляется с поддержкой ADC (12-бит), SPI, I2C и UART. И вы можете научиться как использовать это с великолепными учебными материалами от Adafruit.

Это стоит около $20.

Источник: www.adafruit.com
Источник: www.adafruit.com

.     .     .

Particle Boron

Если вы хотите разработать сотовое устройство, вам следует рассмотреть для начала эту плату. Она оснащена чипом Nordic nrf52840, поэтому в комплект поставки также входит поддержка WiFi и Bluetooth.

Имеет 20 GPIO (с 6 аналоговыми каналами), с поддержкой SPI, I2C и UART протоколов.

Но главной ее особенностью является мобильный модуль (2G/3G), который поставляется с SIM-картой с поддержкой более чем 100 стран.

Вы также можете использовать Arduino IDE для программирования.

Одним из недостатков является относительно высокая стоимость, около $80.

Источник: https://docs.particle.io/
Источник: https://docs.particle.io/

.     .     .

Arduino MKR NB 1500

Если вы намереваетесь начать с узкополосного Narrowband IoT вида связи, то можете воспользоваться этой платой. Она оснащена маломощным 32-битным процессором ARM с частотой 48 МГц, имеет до 32 КБ RAM + Flash 256 КБ памяти.

Имеет 28 GPIO, с интерфейсами UART, SPI и I2C и 12-битными аналоговыми входами. В комплект поставки входит радиомодуль IoT LTE, который можно использовать для создания приложения (проверьте его доступность в вашем регионе).

И Вы можете использовать всю среду Arduino для программирования Вашего устройства.

Стоит это $77.

Источник: https://arduino.cc/
Источник: https://arduino.cc/

.     .     .

Teensy 4.1

Этот 32-битный ARM Cortex M7 является одним из самых быстрых микроконтроллеров, с тактовой частотой до 600MHz и памятью 8MB Flash + 1MB RAM.

Он имеет 40 GPIO (18 аналоговых входов), поставляется с поддержкой I2C, SPI, UART и CAN протоколов.

Не имеет WiFi или BLE соединения, но это может быть компенсировано поддержкой Ethernet 10/100M.

Вы можете запрограммировать его с Arduino IDE или даже с CircuitPython.

Это стоит $26.85.


Источник: www.pjrc.com
Источник: www.pjrc.com

.     .     .

BeagleBone Black

BeagleBone Black - это недорогая, поддерживаемая сообществами пользователей платформа разработки для программистов и любителей. Оснащена 1 ГГц ARM Cortex-A8, с 512 Мб RAM + 8 Гб Flash памятью.

Она имеет различные операционные системы, такие как Ubuntu, Debian и Android, что действительно увеличивает возможности ее программирования.

С более чем 60 GPIO (7 аналоговых), он поставляется с SPI, I2C, CAN и UART протоколами. Он также имеет Ethernet и USB интерфейсы, с HDMI портом.

В нем отсутствует чип WiFi / BLE, но если он вам действительно нужен, вы можете рассмотреть BeagleBone AI версию (которая стоит намного дороже).

Она стоит $49.


Источник: https://beagleboard.org/black
Источник: https://beagleboard.org/black

.     .     .

Raspberry Pi 4

Наверное, самая известная (и любимая) плата из этого списка. В версии 4B у вас есть доступ к мини-плате для ПК размером с кредитную карту, которую вы также можете использовать как персональный компьютер.

Оснащена четырехъядерным процессором Broadcom, 64-битным, 1,5 ГГц. Имеет память 2 ГБ RAM в версии по умолчанию (с возможностью увеличения до 4 и 8 ГБ). Для связи доступен WiFi, Bluetooth и Ethernet.

Имеет 40 GPIO, с интерфейсами SPI, I2C, UART, а также 2 порта micro-HDMI (до 4к). Также имеется интерфейс для USB, DSI дисплея и CSI камеры.

Имеет различные операционные системы (OS), которые могут быть использованы (от Raspbian, с собственной версией Debian, до Windows IoT), так что у вас есть хороший набор языков программирования, которые вы можете выбрать.

Ей не хватает аналогового входа, но вы можете легко решить эту проблему с помощью адаптера. Одна вещь, которая хорошо работает для Raspberry Pi, это количество продуктов и расширений, которые могут быть использованы с платой, вдобавок к огромному сообществу разработчиков и пользователей.

Она стоит от $35 до $55.

Источник: https://www.raspberrypi.org/
Источник: https://www.raspberrypi.org/

.     .     .

NVIDIA Jetson Nano

Небольшой, мощный компьютер, на котором можно запускать приложения для AI или робототехники без каких-либо сложностей. Оснащен четырехъядерным процессором ARM 1.53 ГГц, оперативной памятью (RAM) 2 ГБ и выделенным 128-ядерным графическим процессором NVIDIA.

Он оснащен HDMI, разъемом CSI и соединением Gigabit Ethernet (можно использовать WiFi через адаптер). С 40 GPIO у вас есть интерфейсы I2C, SPI и UART.

С помощью JetPack Development Kit вы получаете доступ к Linux с уже установленными библиотеками и фреймворками, такими как CUDA, OpenCV, VisionWorks и TensorRT.

Узнать об AI (Artificial intelligence, ИИ - Искусственный Интеллект) и других интересных проектах вы сможете на сайте NVIDIA, а также в сообществе.

Это стоит $59.


Источник: https://developer.nvidia.com
Источник: https://developer.nvidia.com

.     .     .

Бонус: Meadow F7

Как уже упоминалось в комментариях, еще одна замечательная плата - это Meadow Dev Kit от Wilderness Labs.

Она оснащена микроконтроллером STM32F7, с микропроцессором ESP32, который обеспечивает WiFi и Bluetooth-соединение. Имеет 25 GPIO, с SPI, I2C, CAN и UART протоколами. Он также имеет встроенное зарядное устройство LiPo.

Одной из интересных вещей в этой плате является возможность использования стандарта .NET, который может сэкономить вам много времени при программировании.

Она стоит $50.

Meadow F7 Development Kit. Источник: здесь.
Meadow F7 Development Kit. Источник: здесь.

.     .     .

Заключение

Мы видели 10 плат для разработки, которые вы можете купить сегодня и начать работать с миром IoT. Это не единственные варианты для создания продукта IoT, но это хороший старт.

Интернет вещей уже стал реальностью, и он будет развиваться все больше и больше. Есть еще много места для разработки и создания многочисленных продуктов, которые могут решить повседневные проблемы. Кроме того, это может быть просто увлекательно.


Прямо сейчас в OTUS открыт набор на курс «Разработчик IoT».

В связи с этим приглашаем всех желающих записаться на открытый вебинар «Практика IoT: создаем проект по шерингу самокатов». На этом бесплатном демо-занятии:- обсудим наиболее перспективные приложения Интернета вещей в разных сферах;- познакомимся с облачной платформой Rightech IoT Cloud;- создадим свой проект по шерингу самокатов;- будем эмулировать данные сервисом ботов;- применим постобработку данных;- сформируем сценарии автоматизации.

ЗАПИСАТЬСЯ НА ДЕМО-УРОК

OTUS
Цифровые навыки от ведущих экспертов

Комментарии 17

    0
    А как-же прямые конкуренты ESP32 — RTL8710AF, RTL8710BX, RTL8720DN и.т.д.?
      +1
      Таки совсем не конкуренты. Судя по числу тех же проданных DevBoard. А все потому, что у ESP32 вовремя выпущена поддержка Arduino IDE, причем с богатейшей FreeRTOS из коробки на двух ядрах.
        0
        Arduino IDE для «разработчиков» это прям очень серьёзно.
          0

          Для быстрого старта очень серьезно

            +1
            Не понимаю, что так к ней все цепляются?
            Обычный набор из кросс-компилятора гнушного, библиотек и набора утилит для загрузки
            Хочешь, используй их библиотеки, хочешь, пиши на голых регистрах, хочешь, на ассемблере.
            Ну да, не самый удобный редактор и структура проекта. Зато поддержка огромного числа МК и программаторов.
            А вот FreeRTOS, который в Cote ESP32 «из коробки» — это вполне себе серьезно
        –3
        Всё очень интересно, но почему повторяете публикацию? Накручиваете рейтинг этим способом? Предыдущую статью скрыли, но в кэше она есть. Если вносите исправления, то зачем новую публикацию делать?
        Boomburum «шо, опять?» (с)
          –2

          Добрый вечер. И мысли не было что-то накручивать. Действительно несколько дней назад мы ошибочно опубликовали эту статью из черновиков. На тот момент статья не прошла вычитку, из-за чего в ней были грубейшие и максимально нелепые ошибки. За примерно 40 минут, которые статья успела провисеть в блоге, она собрала очень большое количество минусов, чем собственно хорошо подрезала нам рейтинг, а не накпутила) .


          Решение перепубликовать её заново, а не вносить изменения было принято исключительно из соображений логики. Всё же понимают, что статью с большим отрицательным рейтингом прочитают гораздо меньше людей, поэтому это всего лишь попытка дать статье вторую жизнь.

            0
            Вы каждый день по 3 статьи выкладываете. Кто-то их готовит, читает, деньги получает. А мне за вылавливание халтуры минусы.
            P.S. И этот вариант статьи людям не очень нравится.
              +1

              О каких минусах речь?)

          0
          Де-факто плата №1 для IoT это ESP8266 за 2$
            0
            Мне кажется, ESP32 за $3 на порядок интереснее — два ядра, богатая периферия, FreeRTOS из коробки.
            А ESP8266 — страшный сон после этого
              0
              Согласен. Но ESP32 это №2 по распостранённости. Всё остальное из статьи экзотика, кроме raspberry pi.
                0

                А ещё есть/будет esp32-s2, esp32-s3, esp32-c2, esp32-c3

                0
                Ну не знаю, по распространенности возможно и да. Но мне лично ESP32 гораздо больше нравится. Чуть подороже, но намного богаче.
                  0
                  Поддерживаю. ESP8266 в несколько раз дешевле и потому более популярен. Да, он заметно уступает по возможностям ESP32, но наличии на борту WiFi делает его интеграцию простой и удобной. И есть немало задач, где его возможностей более чем достаточно.

                  Так же хороший вариант STM8L/STM32L в паре с трансивером nRF24L01 при батарейном питании. При правильном подходе может годы на литиевой батарейке прожить. Ну и вообще, проблема питания и энергопотребления элементов IoT в статье вообще обойдена стороной.
                  0
                  Жаль нету упоминания EBAZ4205 за 12$.
                    0
                    Почему бы тогда не вспомнить как аналог BeagleBone Green как аналог BeagleBone Black, с беспроводной связью но без Ethernet и HDMI

                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                    Самое читаемое