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I dispositivi IoT esistono in un'ampia gamma di piattaforme hardware. Ci sono microcontroller a 8 bit di piccole dimensioni fino alle CPU x86 più recenti, come trovato nei computer desktop. Quando si sceglie l'hardware per un dispositivo IoT, è necessario prendere in considerazione molte variabili. Questo articolo illustra alcuni dei fattori chiave da considerare.
Fattori di differenziazione hardware chiave
I fattori chiave da considerare quando si sceglie l'hardware sono costi, consumo di energia, rete e input e output disponibili:
Costo: I dispositivi più piccoli sono in genere utilizzati quando si produce il prodotto finale. Tuttavia, il compromesso è che lo sviluppo del dispositivo può essere più costoso dato il dispositivo altamente vincolato. Il costo di sviluppo può essere distribuito in tutti i dispositivi prodotti in modo che il costo per unità di sviluppo sia basso.
Potere: Quanto energia consuma un dispositivo è importante se il dispositivo usa batterie e non è connesso alla rete elettrica. I microcontroller sono spesso progettati per scenari di potenza inferiore e possono essere una scelta migliore per estendere la durata della batteria.
Accesso alla rete: Esistono molti modi per connettere un dispositivo a un servizio cloud, ad esempio Ethernet, Wi-Fi e cellulare. Il tipo di connessione scelto dipende dalla posizione in cui viene distribuito il dispositivo e dal modo in cui viene usato. Ad esempio, la rete cellulare è un'opzione valida se è necessaria una copertura elevata, ma per i dispositivi a traffico elevato potrebbe essere costoso. Ethernet hardwired offre costi di dati più economici, ma con lo svantaggio di essere meno portabile.
Input e output: Gli input e gli output disponibili nel dispositivo influiscono direttamente sulle funzionalità operative dei dispositivi. Un microcontroller ha in genere molte funzioni di I/O integrate direttamente nel chip e offre un'ampia scelta di sensori per la connessione diretta.
Microcontroller e microprocessori
È possibile dividere i dispositivi IoT in due grandi categorie, microcontroller (MCU) e microprocessori (MPU).
Le MCU sono meno costose e più semplici da usare rispetto alle CPU. Un MCU contiene in genere molte delle funzioni, ad esempio memoria, interfacce e I/O, all'interno del chip stesso. Un MPU accede in genere a questa funzionalità dai componenti nei chip di supporto. Un MCU usa spesso un sistema operativo in tempo reale (RTOS) o esegue bare metal (nessun sistema operativo) e fornisce risposte in tempo reale e reazioni estremamente deterministiche agli eventi esterni.
Le MPU in genere eseguono un sistema operativo per utilizzo generico, ad esempio Windows, Linux o MacOSX, che fornisce una risposta in tempo reale non deterministica. In genere non esiste alcuna garanzia per quanto riguarda il completamento di un'attività.
La tabella seguente illustra alcune delle differenze principali tra i sistemi basati su MCU e MPU:
| MCU | MPU | |
|---|---|---|
| CPU | Meno | Altro |
| RAM | Meno | Altro |
| Lampeggiamento | Less | Altro |
| Sistema operativo | Bare Metal/RTOS | Utilizzo generico (Windows/Linux) |
| Difficoltà di sviluppo | Più difficile | Semplificato |
| Consumo energetico | inferiore | Più alto |
| Cost | inferiore | Più alto |
| Deterministico | Sì | No - con eccezioni |
| Dimensioni dispositivo | Più piccolo | Maggiore |
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Il tipo di dispositivo IoT scelto influisce direttamente sulla modalità di connessione del dispositivo ad Azure IoT. Esplorare i diversi SDK di Azure IoT per trovare quello più adatto alle esigenze del dispositivo.