Este artículo tiene como objetivo presentar los fundamentos de IoT punto de vista del hardware. Para ser exacto, todos deben conocer el hardware y software Aspectos de la tecnología con la que están trabajando.. Incluso los gerentes de productos de IoT deben ser plenamente conscientes de los elementos críticos necesarios para el hardware de IoT..
1. ¿Qué es el hardware de IoT??
Fabricar productos con esta tecnología no es tan simple como podría parecer porque el componente de hardware de IoT determina el costo de los productos de IoT., actuación, experiencia, y aplicación. Desafortunadamente, solo 20% de los profesionales de IoT pueden manejar esta parte porque las habilidades requeridas son muy diferentes a las del software. Debido al reciente avance, La seguridad también es una preocupación cuando se trabaja con los circuitos de hardware de los dispositivos vinculados..
2. ¿Cuáles son los diferentes tipos de hardware utilizados en IoT??
Casi todos los dispositivos de hardware de IoT tienen los mismos componentes fundamentales, independientemente del tipo de dispositivo que se cree. Los siguientes son los tres elementos de hardware principales utilizados en esta tecnología.:
Sensores: Recopilan datos desde dentro.
Microcontrolador: Un microcontrolador recibe datos de sensores., lo procesa, y decide cómo responder a diversas formas de información..
Medio: Algunos chips de radio, protocolos de red, y los módulos inalámbricos son los microcomponentes que permiten esto moviendo datos a través de varios módulos de transmisión a la nube..
Dependiendo de su función, Estos componentes proporcionan una variedad de experiencias., pero estos tres componentes conforman su estructura física.
Por ejemplo, ya que variables como la temperatura ambiente no varían rápidamente, El registro de datos del sensor en tiempo real en un termostato no funcionará si se modifican otros parámetros a intervalos predeterminados..
Además, En el sector de la automatización, la cinta transportadora debe cambiarse con frecuencia, ya que de lo contrario el motor podría calentarse y emitir humo.. Esto se debe a que las variaciones de carga pueden hacer que el motor comience a murmurar..
Aplicaciones de la IO no altere cómo los sensores, microcontroladores, o función de los componentes de comunicación. El sensor registrará varios HVAC (aire caliente, ventilación, y aire frio) lecturas de temperatura del sistema en el primer escenario. También registrará la frecuencia de la cinta transportadora que produce el controlador del motor en el segundo escenario.. La medición se mejora y ajusta mediante un circuito regulador de señal antes de enviarse al siguiente bloque de construcción.. Luego, el microprocesador procesa los datos del sensor para que funcione según la temperatura ambiente o la velocidad de la cinta transportadora y al mismo tiempo ajusta el controlador del motor.. Por último, Los medios o circuitos de comunicación se vinculan con recursos de computación en la nube., que puede ayudar a analizar los datos de los sensores de la cinta transportadora o informar a los propietarios sobre la temperatura ambiente alterada.
3. ¿Cómo funcionan el hardware y el software de IoT?
Los elementos esenciales de un sistema IoT
Hardware
El Internet de las Cosas se compone de miles de millones de objetos enlazados, más a menudo sensores y actuadores, que le permiten percibir o influir en el entorno físico que le rodea. Estos dispositivos necesitan capacidades básicas de procesamiento y almacenamiento., generalmente suministrado por microcontroladores, sistema en chips (SoC), o conjuntos de puertas programables en campo (FPGA). También necesitan acceso a la red para transmitir los datos que recopilan..
Programación integrada
Los dispositivos IoT son dispositivos integrados. Para la creación de prototipos, pueden hacer uso de plataformas de microcontroladores comerciales (como arduino) antes de crear posteriormente sus placas de circuito impreso (PCB). Estas plataformas exigen experiencia en diseño de circuitos., programación de microcontroladores, y una comprensión profunda de los protocolos de comunicación de hardware utilizados para vincular sensores y actuadores conectados al microcontrolador., como serie, 2C, o SPI. Típicamente, Las aplicaciones integradas se crean en C. ++ o C. Sin embargo, para desarrollar y ampliar sistemas de IoT, Pitón y JavaScript (para UI y plataformas) están ganando popularidad.
Seguridad
En el internet de las cosas, La seguridad es una de las preocupaciones más críticas y está directamente relacionada con la ética de los datos., privacidad, y responsabilidad. Cada etapa del diseño del sistema debe incluirlo.. El número de posibles (o real) Los medios de ataque se expanden diariamente a medida que se vinculan miles de nuevos dispositivos.. Con tanto en riesgo, tener habilidades de ingeniería de seguridad es esencial. Estas habilidades incluyen la evaluación de amenazas., hackeo ético, cifrado, salvaguardar las infraestructuras y aplicaciones de red, monitoreo de eventos, registro de actividad, e inteligencia sobre amenazas.
Redes y agrupaciones
Debido a la gran cantidad de dispositivos conectados y los efectos potenciales que las opciones de diseño de red pueden tener en los sistemas IoT desplegados a gran escala, El diseño y la gestión de redes son esenciales en el IoT..
La infraestructura de la nube se utiliza en aplicaciones de IoT para la implementación de lógica empresarial y el procesamiento de datos., análisis, y almacenamiento. Los dispositivos pueden interactuar entre sí y con programas y servicios basados en la nube gracias a la conectividad. La transmisión de datos en tiempo real y la agregación en la nube son necesarias para el funcionamiento eficaz del Internet de las cosas, aunque la computación en la nube y el Internet de las cosas son tecnologías completamente diferentes.
Análisis y previsión de datos.
Los desarrolladores deberán recopilar de forma segura y confiable, almacenar, y analizar volúmenes masivos de datos heterogéneos que emanan de dispositivos IoT, ya que la cantidad de dispositivos IoT que comunican datos aumenta diariamente. En lugar de transmitir todos los datos al servidor, Podría resultar útil filtrar o eliminar datos innecesarios en el borde de la red, ya que muchos dispositivos de iot producir tiempo- o datos sensibles a la latencia.
Inteligencia artificial y aprendizaje automático
La inteligencia artificial y el aprendizaje automático son componentes útiles de los sistemas de IoT que pueden usarse para crear valor y utilizar la enorme cantidad de datos producidos por los dispositivos de IoT.. Estas estrategias imparten aprendizaje automático al exponer las computadoras a mucha información sobre el tema.. Estos métodos se pueden utilizar para realizar análisis predictivos de flujos de datos de sensores en tiempo real y generar juicios autónomos basados en los datos entrantes.. Puede utilizar el aprendizaje automático para encontrar tendencias o anomalías en datos históricos., que puede ayudarle a hacer juicios críticos.
Internet de las cosas y la industria
El Internet industrial de las cosas (IIoT), también conocido como Industria 4.0 y la Cuarta Revolución Industrial (I4), ha surgido como resultado de la influencia de IoT en los ecosistemas industriales (o “IIoT”). Activos industriales vinculados físicamente, como los de los talleres de producción y las herramientas y procedimientos logísticos conectados, se les conoce como un “ecosistema interconectado”.
4. ¿Cuál es el costo del hardware de IoT?
Cómo encontrar expectativas presupuestarias razonables para Proyectos de IoT y como agregar valor.
Cada solución de IoT existe para proporcionar valor. Y el valor debe ser mayor que el gasto.. Presentar un caso de negocio sólido debe ser su prioridad como propietario del producto.. Conocer el valor de su caso de negocio le ayuda a determinar qué tan valiosa es su solución.. (Esto no es simple en sí mismo; profundizaremos más en breve.) Sin embargo, ¿Cómo se calcula el precio?? Dividamos los gastos en estos tres grupos.:
• Costos de desarrollo
• Costo de producción
• Costos de operacion
El gasto inicial de crear una solución se llama costo de desarrollo.. Esto representa principalmente el gasto de desarrollar hardware y software especializado..
El costo por unidad para producir un dispositivo IoT se conoce como costo de producción.. Costos asociados con las plantas., software, y hardware están incluidos.
Los gastos operativos de un sistema de IoT se denominan gastos operativos.. Se incluyen tarifas de alojamiento en la nube y licencias de software..
Examinemos cada uno individualmente..
Hardware de IoT Costos de desarrollo
Cada solución de IoT es única. pero cada La solución IoT tiene una cosa en común: todos necesitan hardware y software especializados. Además, Sería mejor si crearas hardware y software.. Se incurre en costos de desarrollo.. El nivel de personalización necesario determinará cuánto costará el desarrollo..
El desarrollo de software suele ser más sencillo (y menos costoso). Sin embargo, ya que hay mucho software, Costará más construirlo que construir hardware.. En algunas situaciones, es necesario un software personalizado:
- Software integrado personalizado (firmware) para trabajar con hardware específico
- aplicaciones individuales para teléfonos inteligentes
- interfaz única (aplicaciones web y para teléfonos inteligentes)
- Personalice la lógica empresarial en el back-end.
- Software de integración para aplicaciones back-end especializadas
- Crear software de prueba
El costo de desarrollo será al menos $100,000 o más ya que gran parte del software debe modificarse.
El costo de producción.
Los gastos de producción se incurren cuando se crea el hardware después de que se ha ideado la solución.. Los costos de producción se pueden dividir en:
- El costo de cada chip en la placa de hardware figura en la lista de materiales. (lista de materiales).
- Coste de produccion: El precio asociado con la fabricación de cada pieza de hardware..
- Costo de las pruebas de producción.: El precio de poner a prueba piezas y maquinaria..
Costos de operacion
Los sistemas de IoT necesitan servidores y software para funcionar. Estos servidores tienen gastos corrientes.. En la era de la nube, alquilar potencia de computadora es simple. Puede empezar poco a poco y crecer simplemente con la nube a medida que aumenta la demanda.. No siempre es sencillo calcular la suma de estos gastos.. En general, cualquier solución back-end decente debería costarle al menos $1,000 por mes.
Cómo lograr rentabilidad
Optar por la opción económica no es rentable. Saber lo que debes crear y luego ejecutarlo correctamente es fundamental. Ser demasiado tacaño corre el peligro de llevar a un esfuerzo fallido. nadie quiere eso. El secreto es mantener la atención en lo más importante de la solución durante todo el proyecto.:
- ¿Mi enfoque proporciona una solución suficiente al problema??
- ¿Hay suficientes personas con este problema como para que mi solución funcione??
Hay 4 fases del método:
- Crear un caso de negocio. (En otras palabras, dar respuesta a lo siguiente: ¿De quién estoy solucionando el problema?, y cuanto estan pagando ahora mismo por hacerlo?)
- Crear soluciones comprobables
- ¿Mi prototipo proporciona una solución al paso 1 asunto?
- Pasos recurrentes
Estas son tareas desafiantes, y su primer intento no logrará resolver el problema. Falla, sin embargo, No es algo terrible en este momento ya que es un período de aprendizaje.. Te permite hacer una iteración más., Cada uno de ellos te llevará un paso más allá hacia tu objetivo.. Finalmente te informará de tus opciones.. Puede determinar el valor de la solución después de saber qué construir..
Conocer el valor lo hace fácil:
Valor > Costo
Su valor debe superar su costo. Es fácil.
5. ¿Qué son las plataformas de hardware de IoT?
La plataforma de hardware para el Internet de las cosas de partículas
El único plataforma de iot disponible ahora que puede proporcionar redes de malla a su entorno de desarrollo es Particle. Particle ofrece una selección de Internet de las cosas (IoT) Paquetes de hardware que pueden conectarse a la red a través de Wi-Fi., celular (2G/3G/LTE), o redes de malla. Además, Particle ofrece un módulo de conectividad industrial que pretende ampliar las aplicaciones IoT a nivel corporativo.
El hardware PIoT también incluye herramientas de desarrollo que le permiten crear rápidamente aplicaciones de IoT basadas en la nube y administrar código de forma remota en dispositivos remotos.. La plataforma Particle es más adecuada para la creación de prototipos y puede usarse para ampliar una colección de elementos vinculados..
Hardware de Adafruit IoT: especificaciones de plumas
Adafruit Feathers es una colección de adaptables, portátil, y placas de desarrollo livianas para creación de prototipos dinámicos en dispositivos portátiles o móviles. El objetivo de Adafruit Feather es facilitar a los desarrolladores el intercambio de hardware. Las alas de plumas son adornos hechos de plumas que se pueden usar en varios tipos de plumas..
Hardware Arduino IoT
El beneficio de Arduino IoT es que ofrece herramientas de software., soporte para bibliotecas de terceros, una selección de sensores, y recursos y comunidades que pueden ayudar con consultas.
Concéntrese en presentar varias plataformas de hardware de IoT en la sección anterior., y luego continúe con el lanzamiento oficial del hardware IoT FS4412 de Huaqing Foresight Design.. Internet de los automóviles, casas inteligentes, terminales industriales, etc., son ejemplos de direcciones de aplicación.
Ejemplos de casos de aplicación son:
- Productos para audio y vídeo. (tacógrafos, timbres con video, cámaras de red para monitoreo y enfermería, etc.)
- Productos para el compromiso y la comunicación. (televisión social, robots, etc.)
- productos para la recogida de datos (escala de peso, termómetro, detector de aire, pulsera, etc.)
- artículos para control inalámbrico (Altavoces, purificadores de aire, cerraduras de las puertas, etc.)
Los módulos CAN compatibles incluyen: cámara de puerto paralelo, VGA, Módulo Zigbee, módulo wifi, GPS, Bluetooth, AVIN, cámara USB, teclado matricial, módulo RFID, Autobús CAN/RS-485, relé, cadena de extensión del puerto serie, etc.. También cubren el Internet de las Cosas., campo industrial, terminal inteligente, instrumentación robótica, y otras aplicaciones.
6. Empresa de hardware de IoT de renombre mundiales
1. cisco
Como la empresa de networking líder en el mundo en este momento, Cisco ya cuenta con una cantidad significativa de los recursos necesarios para introducir bienes en el ecosistema de IoT y comenzar a establecer conexiones.. Según previsiones internas, el Internet de las Cosas (IoT) estará vinculado a 50 mil millones de dispositivos por 2020, y Cisco sin duda tendrá algo que mostrar.
Ahora es posible que las empresas se conecten, monitor, y controlar dispositivos previamente desconectados y mejorar la seguridad física y la protección de activos y datos digitales gracias a los sistemas IoT de Cisco y muchas otras tecnologías de infraestructura de IoT que han alcanzado la madurez..
2. EN&t: el principal operador de Internet de las cosas del mundo
Una de las empresas de telecomunicaciones más grandes del mundo., EN&t, se ha propuesto ofrecer servicios de red para el Internet de las cosas. AT ha anunciado varios proyectos urbanos innovadores&t, incluyendo el Ciudad inteligente de IoT Marco y un nuevo conjunto de herramientas para desarrolladores de IoT.
El tercer gigante es GE, un líder prodigioso en la transformación digital efectiva de las industrias convencionales.
Energia General (GE) esta entre ellos, lo cual no es inesperado. Ge ofrece una variedad de soluciones de hardware y software que se han utilizado con éxito en el sector del “Internet de las cosas”..
Juntos, GE y Cisco han creado un conjunto de aplicaciones que Cisco puede utilizar para instalar equipos de fabricación de calidad de GE en entornos de TI seguros.. Además, Las dos empresas han creado un estándar de referencia para la arquitectura de red de Internet de las cosas.. Este es un plan sobre cómo se puede utilizar la infraestructura de red de Cisco junto con las soluciones industriales digitales de GE para recopilar datos de los equipos en la fábrica..
3. Bosco, el auténtico líder de la industria del automóvil
El Internet de las cosas es el principal área de interés de la investigación y el desarrollo de Bosch. Bosch es un conocido fabricante alemán de artículos para el automóvil favoritos del hogar y, más recientemente, una plataforma en la nube y una variedad de productos de software.
Las aspiraciones de IoT de la empresa se basan en el sistema IoT de Bosch. Algunas investigaciones de Bosch afirman que el sistema IoT de Bosch ayuda a conectar los productos de las empresas convencionales a Internet y es confiable., seguro, asequible, y simple de escalar. También ofrece soporte de aplicaciones lógicas para servicios de valor agregado..
4. Intel es más que un simple fabricante de chips para ordenadores.
Aunque Intel sigue siendo el mayor fabricante de chips del mundo, Las repercusiones de los fallos de sus smartphones han presionado a la empresa a buscar otras fuentes de ingresos.. Desde 2013, cuando estableció una unidad de negocio de IoT específica, Intel ha demostrado la voluntad y la fuerza para convertirse en líder del mercado en la industria de IoT.
