Tools sind der Schlüssel zur schnelleren Entwicklung des Internets der Dinge

Das IoT beflügelt die Vorstellungskraft einer Vielzahl von Fachleuten, von OEM-Teams und unabhängigen Ingenieuren bis hin zu Anwendungsentwicklern und -erstellern. In einer sich schnell entwickelnden Umgebung müssen alle Entwickler ihre Projekte vorantreiben, sich nicht in den Kleinigkeiten des Hardware- oder Softwaredesigns verlieren und ihre Ideen schnell auf Anwendungsebene zum Leben erwecken. Eine gängige Antwort ist die Verwendung eines der vielen derzeit verfügbaren Community-Computing-Boards, z. B. des Raspberry Pi, des Beagle-Boards oder des Arduino. Sie alle haben sich zu beliebten Plattformen für das Prototyping entwickelt, obwohl sie ursprünglich nicht für diesen Zweck entwickelt wurden. Während sie eine gute Grundlage für die Entwicklung bieten können, können in einem späteren Stadium des Projekts Probleme auftreten. Eine Karte wie der Raspberry Pi wurde nie für den Einsatz in High-Volume-Produkten konzipiert: Sie kann nicht mit industriellen Temperaturbereichen (-40°C bis +85°C) arbeiten, sie wurde nicht für die Massenproduktion getestet, sie hat das nicht bester Prozessor für Low-Power-Anwendungen und wurde nicht mit Geräten entwickelt, die auf dem freien Markt leicht erhältlich sind.
IoT-zentriert und einfach zu bedienen
Die 96Boards-Initiative zeigt, wie Plattformbeschränkungen in IoT-Projekten überwunden werden können, für die sie nicht konzipiert wurden, und gibt Entwicklern die Flexibilität, die sie benötigen, um neue Produktideen so umzusetzen, wie sie es möchten. Die Karten basieren auf ARM Cortex-A Mikroprozessoren oder Cortex-R/M Mikrocontrollern, die direkt beim Hersteller oder Distributor bezogen werden können. Entwickler können auch von ihrem Wissen über diese standardmäßigen 32-Bit- und 64-Bit-Kernel sowie ihre vorhandene Codebasis profitieren. Darüber hinaus machen es die Standardformate einfach, sie bei Bedarf in das Design des Endprodukts einzubringen. Die 96Boards-Spezifikationen decken drei Kategorien von Boards ab: Consumer Edition (CE) für mobile, eingebettete oder digitale Heimanwendungen; Enterprise Edition (EE) für die Netzwerk- und Serverentwicklung; und die IoT Edition (IE) für die Möglichkeiten, die IoT bietet. Darunter ist CE eine kostengünstige Plattform, die sich zum Ausführen von Standard-Linux-basierten Betriebssystemen wie Android oder Open-Source-Versionen eignet, die in Entwicklergemeinschaften sehr beliebt sind. Die Spezifikation definiert einen kompakten Formfaktor der Karte mit den Maßen 85 x 54 x 12 mm (und eine vergrößerte Version von 85 x 100 x 12 mm) sowie minimale Hardwareanforderungen wie 0,5 GB RAM, einen MicroSDHC-Sockel für die Speicherung auf bis zu 64 GB Flash, Wi-Fi, Bluetooth 4.0 LE, Kompatibilität mit USB Host und Device, die üblichen Schnittstellen für PCs wie HDMI und 40- und 60-polige bidirektionale Streifen zum Anschluss von Erweiterungskarten und Mezzanine-Karten. Jeder 32- oder 64-Bit-Cortex-A-SoC kann verwendet werden.
96Boards-Mitglieder können bestätigen, dass ihre Designs diese Spezifikation erfüllen. Karten können Entwicklern sofort zur Verfügung stehen und als eingebettete Plattformen verwendet werden. Als proaktives Mitglied von 96Boards hat Arrow mehrere spezifikationskonforme Boards der Wahl für Ingenieure eingeführt, die nach einer Plug-and-Play-Plattform für ihre IoT-Projekte suchen. Die Meerkat-Karte basiert auf der CE-Spezifikation von 96Boards und bietet durch ihren NXP i.MX7-Anwendungsprozessor, bestehend aus zwei 7-GHz-ARM-Cortex-A1,2-Kernen, eine hohe Leistung.Ausgestattet mit leistungsstarker Konnektivität verfügt diese Karte über Schnittstellen WLAN 802.11 b/g/n 2,4 GHz, Bluetooth 4.1, USB 2.0 OTG, USB 2.0 HOST, CAN, 2L-MIPI DSI und 2L-MIPI CSI. Es verfügt auch über I2C-, UART-, SPI- und I2S-Schnittstellen sowie vom Benutzer zuweisbare GPIOs. Meerkat kann über eine Mezzanine-Erweiterungskarte Arduino-kompatibel gemacht werden; Die Karte wird mit Debian Linux ausgeliefert und ist sofort einsatzbereit. Chameleon96 ist ein FPGA-basiertes Board, das alle obligatorischen Spezifikationen von 96Boards (mit Ausnahme der MIPI-SDI-Schnittstelle) und die meisten optionalen Spezifikationen erfüllt.
Intels Cyclone V SoC FPGA mit eingebettetem Dual-Core ARM Cortex-A9 liefert fortschrittliche Rechenleistung, und die Karte bietet auch WLAN, Bluetooth und USB in ihrem scheckkartengroßen Formfaktor. Es hat auch eine HDMI 1080p/60fps-Schnittstelle sowie eine 2-Kanal-MIPI-CSI-Schnittstelle. Das FPGA-Framework ermöglicht es Benutzern, benutzerdefinierte Hochleistungsgrafik- oder Videoprozessoren zu bauen, und die Karte wird mit 512 MB DDR3-SDRAM mit 400 MHz geliefert. Es kann bis zu 1 GB RAM integrieren und verfügt außerdem über eine SD 3.0 (UHS-I)-Schnittstelle. Die Chameleon96-Karte wird mit Linux ausgeliefert. Eine dritte Karte, die kürzlich zum Portfolio von Arrow hinzugefügt wurde, ist Oxalis: Sie entspricht den Spezifikationen von 96Boards EE (Enterprise Edition) und zielt auf platzbeschränkte Netzwerkanwendungen sowie IoT ab. Es enthält einen NXP QorIQ LS1012A-Netzwerkprozessor mit einem einzelnen 53 MHz ARM Cortex-A800-Kern.Dieses Gerät hat die gleiche High-Level-Architektur und Softwarekompatibilität wie die High-End-QorIQ LS-Geräte und verfügt über einen Paketprozessor und eine hohe Geschwindigkeit Schnittstellen zur Bereitstellung einer hohen Leitungsgeschwindigkeit im Format einer 96Boards EE-Karte Dank seiner typischen Verlustleistung von 1 W ist es für Geräte mit oder USB-Stromversorgung geeignet; außerdem wird die Karte mit 64 MB QSPI Flash und 1 GB DDR3L geliefert. Unter anderem verfügt es über zwei Gigabit-Ethernet-Ports, einen SATA-Port, zwei SuperSpeed ​​USB 3.0-Schnittstellen und Unterstützung für mPCIe und PoE.
Mehr Optionen für IoT-Entwickler
Natürlich sind die Möglichkeiten zum Erstellen von IoT-Geräten grenzenlos, und Entwickler werden nie genug Hardware finden, um ihre Projekte in Gang zu bringen. Arrow startete seine unabhängige SmartEverything-Karteninitiative, um innovative Karten für dieses aufregende und vielfältige Umfeld anzubieten. Sie basieren auf dem Arduino-Format und beinhalten verschiedene E/A-Schnittstellen und Sensoren sowie drahtlose Konnektivität. Darunter ist SmartEverything Panther, das Entwicklern hilft, ihre Produkte schnell mit Mustererkennungsfunktionen auszustatten und sie für Überwachungs- und Steuerungsanwendungen mit der Cloud zu verbinden.
SmartEverything Panther erleichtert Entwicklern den Zugriff auf Intels Pattern-Matching-Technologie und besteht aus einem Motherboard mit Intels Quark SE C1000-Sensormikrocontroller sowie einer Zusatzkarte, die Bewegungs- und Umgebungs-MEMS-Sensoren von Intel integriert. Diese ermöglichen es dem System, Muster von Gesten, Geräuschen und Vibrationen zu erkennen. Wi-Fi und Kryptosicherheit von Microchip verwalten die Verbindung zur Cloud, während Schnittstellenkonfiguration und Firmware-Upgrades über das integrierte Bluetooth LE-Modul der Karte abgewickelt werden. Andererseits kann die Arrow Max1000 FPGA IoT-Karte für Entwickler, die produktionsreife Lösungen und die Flexibilität zur Konfiguration ihres eigenen Prozessors benötigen, direkt in einer benutzerdefinierten Anwendung installiert oder in eine separate Karte integriert werden.
Enthält ein Intel MAX10 FPGA mit 8.000 Logikelementen, DSP-Blöcken und unterstützt Intels NIOS II-Software-Embedded-Prozessor; Es integriert auch Flash, eingebettetes SRAM und einen Hochgeschwindigkeits-12-Bit-A/D-Wandler und enthält Bewegungssensoren und DRAM. Durch die Integration des USB-Blaster-Downloadkabels für die direkte FPGA-Programmierung von einem PC und das Debugging mit Quartus Prime Lite von Intel ist die Karte eine benutzerfreundliche Plug-and-Play-Lösung.
Fazit: Werkzeuge, die Ideen gerecht werden
Entwickler von Embedded-Lösungen verwenden seit Jahren Evaluierungskits, um die Herausforderungen der Integration von Hardware und Software in ihre Designs zu meistern und sich in ihren Projekten auf neue oder einzigartige Geräte zu konzentrieren. Da das IoT-Entwicklungssegment weiter reift und wächst, entstehen neue Karten und Kits, die den spezifischen Anforderungen von IoT-Geräten entsprechen. Da sie kompakt, stromsparend und bei Bedarf direkt im Endprodukt einsatzbereit sind, eignen sie sich für die Entwicklung einer breiten Palette von Funktionen, von grundlegender Konnektivität bis hin zu leistungsstarker digitaler Verarbeitung oder kundenspezifischer FPGA-Entwicklung.
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