Le migliori schede IoT per lo sviluppo e la prototipazione che devi conoscere nel 2023

Si stanno verificando sviluppi entusiasmanti nel mondo dell’hardware IoT, in particolare nello sviluppo dell’hardware Agile attraverso un processo di prototipazione rapida e l’integrazione precoce dello stack tecnologico. L'adozione di Agile nello sviluppo hardware IoT può semplificare i flussi di lavoro, aumentando la flessibilità rispetto al tradizionale metodo Waterfall. Tuttavia, l'utilizzo della metodologia Agile per lo sviluppo dell'hardware IoT inizia con l'utilizzo del giusto tipo di scheda. Esploriamo le nostre scelte migliori per microcontrollori, microprocessori e schede IoT necessari per costruire un prodotto IoT robusto.

Ci sentirai spesso fare riferimento ai "kit di sviluppo" nel nostro elenco delle principali schede IoT. In breve, un kit di sviluppo è un piccolo computer hackerabile, fatto per armeggiare. Più specificamente, i kit di sviluppo sono solitamente computer a scheda singola (SBC) con comunicazioni RF precertificate e facile accesso ai pin di ingresso/uscita (I/O) per l'interfaccia con circuiti personalizzati e sviluppo firmware per componenti.

La scelta del processore, MCU o MPU, inciderà sui costi della distinta base. Una MCU a bassa potenza che funziona su C integrato o su un sistema operativo in tempo reale (RTOS) costerà meno della MPU più potente, che può eseguire Linux integrato.

Tuttavia, sebbene il costo sia una dimensione nella scelta tra MCU e MPU, una dimensione molto più importante è la capacità. Dipende dalla complessità del software/firmware. Se tutto ciò che devi fare è leggere alcuni sensori e trasmettere i dati, un MCU è probabilmente la scelta migliore perché è economico e a basso consumo. Se devi eseguire operazioni più complesse come l'apprendimento automatico o applicazioni edge-hosted, allora avrai bisogno di una MPU più potente, che costerà di più e utilizzerà più energia.

MPU+Linux

Nerves, una piattaforma specifica per IoT sviluppata in Elixir, è la nostra soluzione Linux preferita per le MPU. Consente la rapida creazione di un sistema target di base, spesso in poche settimane, e ha facilitato lo sviluppo di un prodotto minimo vitale (MVP) entro sei mesi per i nostri progetti.

MCU + C/RTOS integrato

Per gli MCU, Zephyr RTOS, un framework C integrato, offre supporto integrato per oltre 350 schede, facile scalabilità e non è legato ad alcuna offerta cloud specifica. Inoltre, ricompilare il firmware per un processore diverso è sorprendentemente semplice, rendendolo perfetto per microcontrollori di livello inferiore e a basso costo.

Quando inizi la ricerca di una scheda IoT, ci sono diversi componenti critici a cui prestare attenzione.

Il primo riguarda le opzioni di connettività della scheda. Ciò è ovvio, dato che un dispositivo intelligente è in gran parte definito dalle sue capacità di connettività. Dovrai anche assicurarti che la scheda supporti le periferiche e le funzionalità desiderate. Questi possono includere porte comuni come USB o HDMI, bus per protocolli seriali come I2C e SPI o piedinature per dispositivi di modulazione della larghezza di impulso (PWM) come luci dimmerabili o servomotori.

Infine, l’hardware open source (OSHW) è sempre un grande vantaggio. È un buon segno se vengono forniti anche schemi e file Gerber, file che mostrano i progetti del circuito stampato (PCB).

Senza ulteriori indugi, ecco le nostre 10 migliori schede IoT per lo sviluppo di prodotti e la prototipazione rapida nel 2023. Al momento della stesura di questo blog, tutte le schede elencate rientrano nella soglia dei 100 dollari.

Uno dei nostri nuovi obiettivi preferiti è l'NXP i.MX6ULL. Offre opzioni di connettività simili a quelle delle nostre precedenti MPU preferite, ma sembra che ci siano più prodotti della famiglia i.MX6ULL in stock. Sfortunatamente, lo stesso non si può dire per alcuni dei kit di sviluppo che abbiamo utilizzato in precedenza con questo target.

Dopo una ricerca approfondita, abbiamo scoperto il Toradex Colibri i.MX 6ULL ​​SOM, che si accoppia bene con varie schede host. Utilizziamo principalmente la scheda di valutazione Colibri completa, sebbene esistano molte altre opzioni di scheda portante.

Il bello del SOM è che, con spazio e budget sufficienti, puoi semplicemente posizionare un connettore SODIMM su una scheda host, risparmiando tempo per la progettazione delle periferiche e del prodotto più grande. Ciò è utile per due motivi. Innanzitutto, tutto il necessario per il funzionamento della MPU è ospitato sul SOM: è sufficiente fornire l'alimentazione di ingresso principale. In secondo luogo, Toradex fornisce file di progettazione per le proprie schede portanti, fungendo da utile riferimento durante il debug di progetti personalizzati.