Principais placas IoT para desenvolvimento e prototipagem que você precisa conhecer em 2023

Desenvolvimentos interessantes estão acontecendo no mundo do hardware IoT, particularmente no desenvolvimento ágil de hardware por meio de um processo rápido de prototipagem e integração inicial da pilha de tecnologia. A adoção do Agile no desenvolvimento de hardware IoT pode agilizar os fluxos de trabalho, aumentando a flexibilidade em comparação com o método tradicional em cascata. Aproveitar a metodologia Agile para o desenvolvimento de hardware IoT, entretanto, começa com o uso do tipo certo de placa. Vamos explorar nossas principais opções de microcontroladores, microprocessadores e placas IoT necessários para construir um produto IoT robusto.

Você nos ouvirá fazer referência a “kits de desenvolvimento” com frequência em nossa lista dos principais painéis de IoT. Resumindo, um kit de desenvolvimento é um computador minúsculo e hackeável, feito para ajustes. Mais especificamente, os kits de desenvolvimento geralmente são computadores de placa única (SBCs) com comunicações de RF pré-certificadas e fácil acesso aos pinos de entrada/saída (E/S) para interface com circuitos personalizados e desenvolvimento de firmware para componentes.

A escolha do processador — MCU ou MPU — afetará o custo da lista de materiais. Um MCU de menor potência que roda em C embarcado ou em um sistema operacional em tempo real (RTOS) custará menos do que o MPU mais poderoso, que pode rodar Linux embarcado.

No entanto, embora o custo seja uma dimensão da seleção de MCU versus MPU, uma dimensão muito mais importante é a capacidade. Tudo se resume à complexidade de software/firmware. Se tudo o que você precisa fazer é ler alguns sensores e transmitir os dados, um MCU é provavelmente a melhor escolha porque é barato e tem baixo consumo de energia. Se você precisar realizar operações mais complexas, como aprendizado de máquina ou aplicativos hospedados na borda, precisará de uma MPU mais poderosa, que custará mais e consumirá mais energia.

MPU + Linux

Nerves, uma plataforma específica para IoT desenvolvida em Elixir, é nossa solução Linux preferida para MPUs. Ele permite o rápido estabelecimento de um sistema de meta de linha de base, geralmente em semanas, e facilitou o desenvolvimento de um produto mínimo viável (MVP) em seis meses para nossos projetos.

MCU + C/RTOS incorporado

Para MCUs, o Zephyr RTOS, uma estrutura C incorporada, oferece suporte integrado para mais de 350 placas, fácil escalabilidade e não está vinculado a nenhuma oferta específica de nuvem. Além disso, recompilar o firmware para um processador diferente é surpreendentemente fácil, tornando-o perfeito para microcontroladores de baixo nível e custo mais baixo.

Ao iniciar sua busca por uma placa IoT, há vários componentes críticos a serem observados.

A primeira são as opções de conectividade da placa. Nem é preciso dizer, visto que um dispositivo inteligente é amplamente definido por suas capacidades de conectividade. Você também vai querer ter certeza de que a placa suporta periféricos e recursos desejados. Isso pode incluir portas comuns como USB ou HDMI, barramentos para protocolos seriais como I2C e SPI ou pinagens para dispositivos de modulação por largura de pulso (PWM), como luzes reguláveis ​​ou servomotores.

Por último, o hardware de código aberto (OSHW) é sempre uma grande vantagem. É um bom sinal se arquivos esquemáticos e Gerber – arquivos que mostram os designs da placa de circuito impresso (PCB) – também forem fornecidos.

Sem mais delongas, aqui estão nossas 10 principais placas de IoT para desenvolvimento de produtos e prototipagem rápida em 2023. No momento da redação deste blog, todas as placas listadas estavam abaixo da marca de US$ 100.

Um novo alvo favorito nosso é o NXP i.MX6ULL. Ele oferece opções de conectividade semelhantes às de nossos MPUs favoritos anteriores, mas parece haver mais da família i.MX6ULL em estoque. Infelizmente, o mesmo não pode ser dito de alguns dos kits de desenvolvimento que usamos antes com este alvo.

Após uma pesquisa minuciosa, descobrimos o Toradex Colibri i.MX 6ULL ​​SOM, que combina bem com várias placas host. Temos usado principalmente a placa de avaliação Colibri completa, embora existam várias outras opções de placa transportadora.

A grande vantagem do SOM é que, com espaço e orçamento suficientes, você pode simplesmente colocar um conector SODIMM em uma placa host, economizando tempo no projeto de periféricos e de produtos maiores. Isso é útil por dois motivos. Primeiro, tudo o que é necessário para o MPU funcionar está hospedado no SOM – basta fornecer a alimentação de entrada principal. Segundo, a Toradex fornece arquivos de projeto para suas placas transportadoras, servindo como uma referência útil ao depurar projetos personalizados.