Cet article a pour objectif de présenter les principes fondamentaux de IdO point de vue matériel. Pour être exact, tout le monde doit connaître le matériel et logiciel aspects de la technologie avec laquelle ils travaillent. Même les chefs de produits IoT doivent être parfaitement conscients des éléments critiques nécessaires au matériel IoT..
1. Qu'est-ce que le matériel IoT?
Fabriquer des produits avec cette technologie n'est pas aussi simple qu'il y paraît, car le composant matériel IoT détermine le coût des produits IoT., performance, expérience, et candidature. Malheureusement, seulement 20% des professionnels de l'IoT peuvent gérer cette partie car les compétences requises sont très différentes de celles du logiciel. En raison des récents progrès, la sécurité est également une préoccupation lorsque vous travaillez avec les circuits matériels des appareils liés.
2. Quels sont les différents types de matériel utilisé dans l'IoT?
Presque tous les appareils matériels IoT ont les mêmes composants fondamentaux, quel que soit le type d'appareil créé. Voici les trois principaux éléments matériels utilisés dans cette technologie:
Capteurs: Ils collectent des données de l'intérieur.
Microcontrôleur: Un microcontrôleur reçoit les données des capteurs, le traite, et décide comment répondre à diverses formes d'informations.
Moyen: Quelques puces radio, protocoles réseau, et les modules sans fil sont les micro-composants qui permettent cela en déplaçant les données entre divers modules de transmission vers le cloud..
En fonction de leur fonction, ces composants offrent une variété d'expériences, mais ces trois composants constituent leur structure physique.
Par exemple, puisque les variables comme la température ambiante ne varient pas rapidement, L'enregistrement des données du capteur en temps réel dans un thermostat ne fonctionnera pas si d'autres paramètres sont modifiés à des intervalles prédéterminés..
En plus, la bande transporteuse doit être changée souvent dans le secteur de l'automatisation, car dans le cas contraire, le moteur pourrait chauffer et émettre de la fumée.. En effet, les variations de charge peuvent provoquer un murmure du moteur..
Applications IdO ne modifiez pas la façon dont les capteurs, microcontrôleurs, ou fonction des composants de communication. Le capteur enregistrera divers CVC (air chaud, ventilation, et de l'air froid) relevés de température du système dans le premier scénario. Il enregistrera également la fréquence de la bande transporteuse produite par le pilote du moteur dans le deuxième scénario.. La mesure est améliorée et ajustée par un circuit de régulation du signal avant d'être envoyée au bloc de construction suivant. Le microprocesseur traite ensuite les données du capteur pour fonctionner en fonction de la température ambiante ou de la vitesse de la bande transporteuse tout en ajustant également le contrôleur du moteur.. Finalement, des médias ou des circuits de communication sont liés à des ressources de cloud computing, ce qui peut aider à analyser les données des capteurs de la bande transporteuse ou à informer les propriétaires de la modification de la température ambiante.
3. Comment fonctionnent le matériel et les logiciels IoT
Les éléments essentiels d'un système IoT
Matériel
L'Internet des objets est composé de milliards d'objets liés, le plus souvent des capteurs et des actionneurs, qui vous permettent de percevoir ou d'influencer l'environnement physique qui vous entoure. Ces appareils ont besoin de capacités de traitement et de stockage de base, généralement alimenté par des microcontrôleurs, système sur puce (SoC), ou réseaux de portes programmables sur site (FPGA). Ils ont également besoin d'un accès au réseau pour relayer les données qu'ils collectent.
Programmation embarquée
Les gadgets IoT sont des gadgets intégrés. Pour le prototypage, ils peuvent utiliser des plates-formes commerciales de microcontrôleurs (comme Arduino) avant de créer par la suite leurs circuits imprimés (PCB). Ces plateformes exigent une expertise en conception de circuits, programmation du microcontrôleur, et une maîtrise approfondie des protocoles de communication matériels utilisés pour relier les capteurs et actionneurs connectés au microcontrôleur, comme la série, 2C, ou SPI. Typiquement, les applications embarquées sont créées en C ++ ou C. Cependant, pour développer et étendre les systèmes IoT, Python et JavaScript (pour les interfaces utilisateur et les plateformes) gagnent en popularité.
Sécurité
Dans l'Internet des objets, la sécurité est l’une des préoccupations les plus critiques et est directement liée à l’éthique des données, confidentialité, et la responsabilité. Chaque étape de la conception du système doit l’inclure. Le nombre de possibles (ou réel) les médias d'attaque se développent quotidiennement à mesure que des milliers de nouveaux gadgets sont liés. Avec tant de risques, avoir des compétences en ingénierie de sécurité est essentiel. Ces compétences incluent l'évaluation des menaces, piratage éthique, chiffrement, sécuriser les infrastructures et applications réseau, surveillance des événements, journalisation des activités, et renseignements sur les menaces.
Mise en réseau et clustering
En raison du grand nombre d'appareils liés et des effets potentiels que les choix de conception de réseau peuvent avoir sur les systèmes IoT à grande échelle déployés, la conception et la gestion du réseau sont essentielles dans l'IoT.
L'infrastructure cloud est utilisée dans les applications IoT pour la mise en œuvre de la logique métier et le traitement des données., analyse, et stockage. Les appareils peuvent interagir entre eux et avec des programmes et services basés sur le cloud grâce à la connectivité. Le streaming de données en temps réel et l'agrégation dans le cloud sont nécessaires au fonctionnement efficace de l'Internet des objets., même si le cloud computing et l'Internet des objets sont des technologies complètement différentes.
Analyse et prévision des données
Les développeurs devront collecter de manière sécurisée et fiable, magasin, et analyser des volumes massifs de données hétérogènes émanant d'appareils IoT, car le nombre d'appareils IoT qui communiquent des données augmente quotidiennement. Au lieu de transmettre toutes les données au serveur, il peut être utile de filtrer ou de supprimer les données inutiles à la périphérie du réseau, car de nombreuses Appareils IdO produire du temps- ou données sensibles à la latence.
Intelligence artificielle et apprentissage automatique
L'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique sont des composants utiles des systèmes IoT qui peuvent être utilisés pour créer de la valeur et utiliser l'énorme quantité de données produites par les appareils IoT.. Ces stratégies favorisent l'apprentissage automatique en exposant les ordinateurs à de nombreuses informations sur le problème.. Ces méthodes peuvent être utilisées pour effectuer une analyse prédictive des flux de données de capteurs en temps réel et générer des jugements autonomes basés sur les données entrantes.. Vous pouvez utiliser l'apprentissage automatique pour trouver des tendances ou des anomalies dans les données historiques, ce qui peut vous aider à porter des jugements critiques.
Internet des objets et industrie
L’Internet industriel des objets (IIoT), aussi connu sous le nom Industrie 4.0 et la quatrième révolution industrielle (I4), est né de l’influence de l’IoT sur les écosystèmes industriels (ou « IIoT »). Actifs industriels physiquement liés, comme ceux des ateliers de production et des outils et procédures logistiques connectés, sont appelés « écosystèmes interconnectés ».
4. Quel est le coût du matériel IoT
Comment trouver des attentes budgétaires raisonnables pour Projets IdO et comment ajouter de la valeur.
Chaque solution IoT existe pour apporter de la valeur. Et la valeur doit être supérieure à la dépense. Faire une analyse de rentabilisation solide devrait être votre priorité en tant que propriétaire de produit. Connaître la valeur de votre analyse de rentabilisation vous aide à déterminer la valeur de votre solution. (Ce n’est pas simple en soi; nous y reviendrons plus en profondeur sous peu.) Cependant, comment calcule-t-on le prix? Divisons les dépenses en ces trois groupes:
• Coûts de développement
• Coût de production
• Les coûts d'exploitation
La dépense initiale liée à la création d'une solution est appelée coût de développement.. Cela représente principalement les dépenses liées au développement de matériel et de logiciels spécialisés..
Le coût unitaire de production d'un appareil IoT est appelé coût de production.. Coûts associés aux plantes, logiciel, et le matériel sont inclus.
Les dépenses d'exploitation d'un système IoT sont appelées dépenses opérationnelles.. Les frais d'hébergement cloud et de licence logicielle sont inclus.
Examinons chacun individuellement.
Matériel IdO Coûts de développement
Chaque solution IoT est unique. Mais chaque La solution IoT a un point commun: ils ont tous besoin de matériel et de logiciels spécialisés. En plus, ce serait mieux si vous créiez du matériel et des logiciels. Les coûts de développement sont engagés. Le niveau de personnalisation nécessaire déterminera le coût du développement.
Le développement de logiciels est souvent plus simple (et moins cher). Cependant, puisqu'il y a beaucoup de logiciels, il coûtera plus cher de le construire que de construire du matériel. Dans quelques situations, un logiciel personnalisé est nécessaire:
- Logiciel embarqué personnalisé (micrologiciel) travailler avec du matériel spécifique
- applications individuelles pour smartphone
- interface unique (applications pour smartphones et Web)
- Personnalisez la logique métier sur le back-end.
- Logiciel d'intégration pour applications back-end spécialisées
- Créer un logiciel de test
Le coût de développement sera d'au moins $100,000 ou plus puisque beaucoup de logiciels doivent être modifiés.
Le coût de production
Les frais de production sont engagés lors de la création du matériel après la conception de la solution. Les coûts de production peuvent être divisés en:
- Le coût de chaque puce de la carte matérielle est indiqué dans la nomenclature (Nomenclature).
- Coût de production: Le prix associé à la fabrication de chaque pièce de quincaillerie.
- Coût des tests de production: le prix à payer pour mettre les pièces et les machines à l'épreuve.
Les coûts d'exploitation
Les systèmes IoT ont besoin de serveurs et de logiciels pour fonctionner. Ces serveurs ont des dépenses de fonctionnement. À l'ère du cloud, louer de la puissance informatique est simple. Vous pouvez commencer petit et grandir simplement avec le cloud à mesure que la demande augmente. Ce n’est pas toujours simple de calculer la somme de ces dépenses. En général, toute solution back-end décente devrait vous coûter au moins $1,000 par mois.
Comment atteindre la rentabilité
Opter pour l’option peu coûteuse n’est pas rentable. Il est essentiel de savoir ce que vous devez créer et de l'exécuter correctement.. Être trop bon marché risque de conduire à un échec. Personne ne veut ça. Le secret est de garder votre attention sur ce qui compte le plus dans la solution tout au long du projet.:
- Mon approche apporte-t-elle une solution suffisante au problème?
- Est-ce qu'assez de personnes ont ce problème pour que ma solution fonctionne?
Il y a 4 phases de la méthode:
- Créer une analyse de rentabilisation. (Autrement dit, apporter une réponse aux questions suivantes: dont je répare le problème, et combien paient-ils actuellement pour le faire?)
- Créer des solutions testables
- Mon prototype apporte-t-il une solution à l'étape 1 problème?
- Étapes récurrentes
Ce sont des tâches difficiles, et votre première tentative ne réussira pas à résoudre le problème. Échec, cependant, ce n'est pas une chose terrible en ce moment puisque c'est une période d'apprentissage. Cela vous permet de faire une itération supplémentaire, chacun vous emmenant un peu plus loin vers votre objectif. Il vous informera enfin de vos options. Vous pouvez déterminer la valeur de la solution après avoir su quoi construire.
Connaître la valeur facilite les choses:
Valeur > Coût
Votre valeur doit dépasser votre coût. C'est si facile.
5. Quelles sont les plates-formes matérielles IoT
La plateforme matérielle pour l'Internet des objets par particules
Le seul Plateforme IdO disponible maintenant et qui peut fournir un réseau maillé à son environnement de développement est Particle. Particle propose une sélection d'Internet des objets (IdO) packages matériels pouvant se connecter au réseau via Wi-Fi, cellulaire (2G/3G/LTE), ou réseaux maillés. En plus, Particle propose un module de connectivité industrielle destiné à étendre les applications IoT au niveau de l'entreprise.
Le matériel PIoT comprend également des outils de développement qui vous permettent de créer rapidement des applications IoT basées sur le cloud et de gérer à distance le code sur des appareils distants.. La plateforme Particle est la mieux adaptée au prototypage et peut être utilisée pour étendre une collection d'éléments liés..
Matériel IoT d'Adafruit – spécifications des plumes
Adafruit Feathers est une collection de plumes adaptables, portable, et cartes de développement légères pour le prototypage dynamique sur les appareils portables ou mobiles. L'objectif d'Adafruit Feather est de permettre aux développeurs d'échanger plus facilement du matériel.. Les ailes en plumes sont des embellissements faits de plumes qui peuvent être utilisées sur différents types de plumes..
Matériel Arduino IoT
L'avantage d'Arduino IoT est qu'ils proposent des outils logiciels, prise en charge des bibliothèques tierces, une sélection de capteurs, et des ressources et des communautés qui peuvent aider avec les requêtes.
Concentrez-vous sur l'introduction de plusieurs plates-formes matérielles IoT dans la section ci-dessus, puis passez au lancement officiel du matériel IoT FS4412 de Huaqing Foresight Design. Internet des automobiles, maisons intelligentes, terminaux industriels, etc., sont des exemples de directions d'application.
Des exemples de cas d'application sont:
- Produits pour l'audio et la vidéo (chronotachygraphes, sonnettes vidéo, caméras réseau pour la surveillance et les soins infirmiers, etc.)
- Produits pour l'engagement et la communication (télévision sociale, robots, etc.)
- produits pour collecter des données (échelle de poids, thermomètre, détecteur d'air, bracelet, etc.)
- articles pour le contrôle sans fil (haut-parleurs, purificateurs d'air, serrures de porte, etc.)
Les modules CAN pris en charge incluent: caméra à port parallèle, VGA, Module Zigbee, Module Wi-Fi, GPS, Bluetooth, AVI, Caméra USB, clavier matriciel, Module RFID, Bus CAN/RS-485, relais, chaîne d'extension du port série, etc. Ils couvrent également l'Internet des objets, domaine industriel, terminal intelligent, instrumentation robotisée, et d'autres applications.
6. Entreprise de matériel IoT de renommée mondialeies
1. Cisco
En tant que leader mondial des réseaux à l'heure actuelle, Cisco dispose déjà d'une quantité importante de ressources nécessaires pour introduire des produits dans l'écosystème IoT et commencer à établir des connexions.. Selon les prévisions internes, le Internet des objets (IdO) sera lié à 50 milliards d'appareils par 2020, et Cisco aura sans aucun doute quelque chose à montrer.
Il est désormais possible pour les entreprises de se connecter, moniteur, et contrôlez les appareils précédemment déconnectés et améliorez la sécurité physique et la protection des actifs et des données numériques grâce aux systèmes Cisco IoT et à de nombreuses autres technologies d'infrastructure IoT qui ont atteint leur maturité.
2. À&T: le premier opérateur Internet des objets au monde
L'une des plus grandes sociétés de télécommunications au monde, À&T, s'est fait un devoir de proposer des services réseau pour l'Internet des objets. Plusieurs projets de ville innovants ont été annoncés par AT&T, incluant le Ville intelligente IoT Framework et un nouvel ensemble d'outils de développement IoT.
Le troisième géant est GE, un leader prodigieux dans la transformation numérique efficace des industries conventionnelles.
General Electric (GE) est parmi eux, ce qui n'est pas inattendu. Ge propose une variété de solutions matérielles et logicielles qui ont été utilisées avec succès dans le secteur de « l'Internet des objets »..
Ensemble, GE et Cisco ont créé un ensemble d'applications que Cisco peut utiliser pour installer des équipements de fabrication de qualité GE dans des environnements informatiques sécurisés.. En outre, les deux entreprises ont créé un standard de référence pour l'architecture réseau de l'Internet des objets. Il s'agit d'un plan expliquant comment l'infrastructure réseau de Cisco peut être utilisée conjointement avec les solutions industrielles numériques de GE pour collecter des données à partir des équipements de l'usine..
3. Bosch, le véritable leader de l'industrie automobile
L’Internet des objets est le principal domaine d’intérêt de la recherche et du développement de Bosch. Bosch est bien connu en tant que producteur allemand d'articles automobiles préférés des ménages et, plus récemment, une plateforme cloud et une variété de produits logiciels.
Les aspirations IoT de l’entreprise reposent sur le système Bosch IoT. Certaines recherches de Bosch affirment que le système Bosch IoT aide à connecter les produits des entreprises conventionnelles à Internet et est fiable., sécurisé, abordable, et simple à mettre à l'échelle. Il offre également un support d'applications logiques pour les services à valeur ajoutée.
4. Intel est bien plus qu'un simple fabricant de puces informatiques.
Même si Intel reste le plus grand fabricant de puces au monde, les répercussions des pannes de ses smartphones ont poussé l'entreprise à trouver d'autres sources de revenus. Depuis 2013, lorsqu'il a créé une unité commerciale IoT spécifique, Intel a montré à la fois la volonté et la force de devenir un leader du marché de l'industrie de l'IoT..
