Kit di sviluppo per IoT: mezzi potenti per sviluppare prodotti

I kit di sviluppo per IoT hanno un ruolo fondamentale nelle applicazioni embedded per la prototipazione o lo sviluppo di prodotti. Oggigiorno è tutto connesso grazie ai progressi delle più recenti tecnologie legate a IoT. Entro il 2030, circa ventinove miliardi di dispositivi generatori di dati saranno connessi a Internet, a seguito della crescente domanda di IoT in campo automotive e industriale che alimenterà questa crescita.

Una delle scene più famose della sitcom "Big Bang Theory", è quando Sheldon Cooper, Leonard Hofstadter, Howard Wolowitz e Raj Koothrappali accendono con successo la luce e l'impianto stereo tramite Internet, grazie al sistema X-10. Oggi questo scenario futuristico si è trasformato in realtà, sulla scia dei progressi dell'infrastruttura IoT.

(Immagine per gentile concessione di Pixabay)

La progettazione di uno scenario IoT sofisticato con funzionalità avanzate richiede soluzioni di connettività ad alte prestazioni. Gli ingegneri possono prototipare le loro idee innovative sui kit di sviluppo IoT, utilizzando funzionalità peculiari come il debugger integrato per programmare ed eseguire le correzioni necessarie nel microcontroller. La maggior parte dei kit di sviluppo IoT è in grado di creare codici in modo efficiente utilizzando librerie software gratuite che offrono flessibilità all'innovazione.

Sono disponibili diversi kit con svariate funzioni, ma ci sono alcune caratteristiche fondamentali su cui ogni sviluppatore o ingegnere hardware deve concentrarsi.

• Sensori

  I sensori costituiscono una parte fondamentale della nostra vita quotidiana. La tecnologia dei sensori progredisce rapidamente e permette di creare applicazioni e innovazioni moderne. Tutte le informazioni significative per le applicazioni correlate a IoT vengono acquisite in tempo reale attraverso i sensori.

• Connettività

  I moduli wireless hanno permesso la comunicazione con altri dispositivi e i moduli dei kit di sviluppo aiutano gli sviluppatori a integrare agevolmente la connettività wireless nelle applicazioni. I kit di sviluppo più recenti integrano Wi-Fi 6 802.11ax dual-band, Bluetooth 5.2, Zigbee e BLE.

• Framework di sicurezza

Nella realtà odierna, è fondamentale proteggere i dispositivi IoT dalle minacce informatiche. Alcune delle principali vulnerabilità verificatesi in passato, come l'hacking di Jeep, i botnet DDoS e i dispositivi cardiaci hackerabili, fanno emergere la necessità di una sicurezza integrata. Molti kit di sviluppo consentono agli sviluppatori di proteggere le applicazioni legate a IoT tramite framework di sicurezza e per mezzo della sicurezza basata sull'hardware.

Scenario di sviluppo dei prodotti

Con la recente tendenza verso un ecosistema open-source, gli sviluppatori hanno più opzioni per sperimentare piattaforme di sviluppo embedded di facile utilizzo. Gli attuali kit di sviluppo includono anche diverse funzionalità in un unico kit, rendendo le cose più semplici e consentendo un tempo di immissione sul mercato più rapido. Molti produttori offrono IDE personalizzati che aiutano gli ingegneri a eseguire rapidamente il debug dei loro progetti e ad accorciare il ciclo di sviluppo. Gli IDE attuali offrono diversi vantaggi, come l'accesso a librerie software, guide rapide, progetti di riferimento e un ecosistema cloud che agevola la prototipazione dei progetti.

Figura 1: Kit di sviluppo nRF9161 di Nordic Semiconductor. (Immagine per gentile concessione di Nordic Semiconductor)

I kit di sviluppo più recenti aiutano gli sviluppatori nel prototipare rapidamente le loro soluzioni. Piattaforme come il kit di sviluppo NRF9161-DK (Figura 1) forniscono un'integrazione semplificata dei progetti, efficienza e affidabilità.

Il kit è basato su un SiP completamente integrato con ARM Cortex-M33 a 64 MHz protetto dalla tecnologia ARM TrustZone ARM CryptoCell 310 che contiene 1 MB di flash e 256 kB di RAM, ideale per applicazioni IoT ed embedded. Il kit supporta un'ampia gamma di bande utilizzabili grazie alle antenne dedicate LTE-M, NB-IoT e DECT NR +.Comprende anche un'antenna patch per GNSS, con connettori RF SWF per misurare le prestazioni dei segnali RF.

NRF9161-DK si interfaccia facilmente con shield di altri dispositivi essendo compatibile con Arduino Uno Rev3. Dal canto suo, il kit di valutazione nRF7002 offre un agevole modo di valutare la localizzazione del Wi-Fi, grazie al fatto che è stato progettato come componente complementare di NRF9161-DK.

J-Link nel kit NRF9161-DK di SEGGER permette sia programmazione che debugging e supporta queste due funzioni su target esterni. La scheda dispone anche di una connessione USB per debugging/programmazione e per l'alimentazione del dispositivo.

Gli sviluppatori possono anche accedere a una suite completa di strumenti di sviluppo e risorse, come il corso fondamentale Cellular IoT tenuto dalla Nordic Developer Academy. Per altri esempi relativi al firmware, gli sviluppatori possono utilizzare lo strumento di inizio rapido presente in nRF Connect for Desktop di Nordic. Le aree di applicazione di questi kit di sviluppo includono i contatori intelligenti, l'agricoltura intelligente, la manutenzione predittiva, i dispositivi medici portatili e l'Impresa 4.0.

Ingegneri e sviluppatori possono sfruttare i potenti kit di sviluppo per IoT che mettono a disposizione dei maker gli strumenti per creare soluzioni all'avanguardia destinate a migliorare la nostra vita.