Azure IoT デバイスの種類の概要

IoT デバイスは、さまざまなハードウェア プラットフォームにわたって存在します。 小型の 8 ビット MCU から、デスクトップ コンピューターに搭載されている最新の x86 CPU まで、さまざまなものがあります。 IoT デバイスにどのハードウェアを選択するかは、多くの可変要素が関係しますが、この記事では主な違いについていくつか説明します。

ハードウェアの主な差別化要因

ハードウェアを選択する際の重要な要素として、コスト、電力消費、ネットワーク、使用可能な入力と出力があります。

• コスト: 最終製品を大量生産するときは、通常、小型で低コストのデバイスが使用されます。 ただし、そのトレードオフとして、非常に制約の厳しいデバイスの場合、デバイスの開発にかかるコストが多くなる可能性がある点が挙げられます。 開発コストは、生産されるすべてのデバイスに分散できるため、単位当たりの開発コストは低くなります。

• 電力: デバイスが電力網に接続されずにバッテリを使用する場合は、デバイスの電力消費量が重要になります。 MCU は多くの場合、電力の少ないシナリオ向けに設計され、バッテリ寿命を延ばす選択肢として適しています。

• ネットワーク アクセス: デバイスをクラウド サービスに接続するには、さまざまな方法があります。 イーサネット、Wi-fi、携帯電話や、いくつかの使用可能なオプションがあります。 選択する接続の種類は、デバイスが配置される場所とその使用方法によって異なります。 たとえば、携帯電話は対象範囲が広いという点で魅力的な選択肢になりますが、トラフィックの多いデバイスではコストが高くなる可能性があります。 有線のイーサネットを使用すると、データ コストは安くなりますが、携帯性に劣るという欠点があります。

• 入力と出力: デバイスで使用できる入力と出力は、デバイスの動作能力に直接影響します。 マイクロコントローラーは通常、多くの入出力機能がチップに直接組み込まれており、直接接続するセンサーの幅広い選択肢を提供します。

マイクロコントローラーとマイクロプロセッサ

IoT デバイスは、マイクロコントローラー (MCU) とマイクロプロセッサ (MPU) の 2 つのカテゴリに大別できます。

MCU は、MPU よりも低コストで操作が簡単です。 MCU は、チップ自体の中に機能の多く (メモリ、インターフェイス、入出力など) を組み込んでいます。 MPU は、サポート チップ内のコンポーネントからこの機能を取得します。 多くの場合、MCU ではリアルタイム OS (RTOS) が使用されるかベアメタル (OS なし) が実行され、リアルタイムの応答と、外部イベントに対する非常に決定的な反応が提供されます。

MPU では一般に、非決定的なリアルタイムの応答を提供する、Windows、Linux、MacOSX などの汎用 OS が実行されます。 通常は、タスクがいつ完了するかについての保証はありません。

下の表に、MCU と MPU ベース システムの特徴的な違いをいくつか示します。

	マイクロコントローラー (MCU)	マイクロプロセッサ (MPU)
CPU	未満	詳細
RAM	未満	詳細
Flash	未満	詳細
OS	ベアメタル/RTOS	汎用 (Windows/Linux)
開発の難しさ	より難しい	より簡単
電力消費	低	高
原価	低	高
決定的	はい	いいえ - 例外あり
デバイス サイズ	縮小	大きい

次のステップ

選択した IoT デバイスは、デバイスと Azure IoT の接続方法に直接的な影響を与えます。

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