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マイクロソフト認定: Azure 開発者アソシエイト - Certifications
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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。 小さな8ビットマイクロコントローラーから、デスクトップコンピュータ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 デバイスのハードウェアを選択するときに考慮すべき変数は多数あります。 この記事では、考慮すべき重要な要素の一部について説明します。
ハードウェアを選択する際に考慮すべき主な要因は、コスト、電力消費量、ネットワーク、使用可能な入力と出力です。
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: イーサネット、Wi-Fi、携帯ネットワークなどのクラウド サービスにデバイスを接続する方法は多数あります。 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、高いカバレッジが必要な場合は携帯ネットワークが適していますが、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。
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にアクセスします。 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、macOS 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。
次の表に、MCU と MPU ベースのシステムの主な違いをいくつか示します。
| MCU | MPU | |
|---|---|---|
| CPU | 少ない | より多い |
| RAM | 少ない | より多い |
| フラッシュ | 少ない | より多い |
| 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 |
| Cost | 低 | 高 |
| 決定的 | イエス | いいえ - 例外あり |
| デバイス サイズ | より小さい | より大きい |
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。 さまざまな Azure IoT SDK を閲覧し、デバイスのニーズに最適なものを見つけてください。