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Das IoT eröffnet eine neue Ära des Verbindens

Das IoT hat die Möglichkeiten für Projekte erweitert und den Ideenreichtum professioneller Fertiger sowie von Hobbybastlern beflügelt, in dem es mehr Chancen für neue Designs bietet, als jemals zuvor. Obwohl die Technologie, die sich hinter dem IoT verbirgt, nichts Neues ist, ist die Ära des Verbindens aller Geräte und die weitreichende Verwendung von Sensoren etwas Neues und jeder möchte dort mitmischen. Wenn Sie das Rad um zehn Jahre zurückdrehen, waren die Drahtloskonnektivität und die verschlüsselten Sensoren noch nicht der Mainstream. Aber jetzt entwickelt sich das vernetzte Ecosystem wahnsinnig schnell.

Für Entwickler, die nach einer Platine suchen, ist dies ein Geschenk, denn die gesamte Funktionalität, die für viele IoT-Knoten benötigt wird, befindet sich auf einem kleinen Modul oder mitunter sogar auf einem einzelnen Chip. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, alles von Grund auf zu konstruieren. Dies ermöglicht Entwicklern mit geringen Hardwarekenntnissen Produkte zu schaffen, ohne komplexe Schaltkreise entwickeln zu müssen.

Die Software, mit der eine Kommunikation möglich ist, ist ebenso frei erhältlich. Dies erleichtert Makern die Arbeit, denn sie können Zeit sparen und sich so intensiver auf die Funktionalität des Produkts und die auf hoher Ebene stattfindende Kommunikation zwischen Modulen konzentrieren, anstatt Low-Level-Codes wie Bluetooth Low Energy (BLE), WiFi oder einen TCP/IP-Stack für den Ablauf schreiben zu müssen.

Jetzt wird uns klar, dass Entwickler, abhängig von den Projektanforderungen, unterschiedliche Herangehensweisen bei der Auswahl von Platinen an den Tag legen. Es ist deutlich erkennbar, dass das Auswählen einer Platine nicht so schwierig ist, wie es zunächst zu sein scheint, vorausgesetzt, der Entwickler erkennt den Umfang seines Projektes. Die sich ändernden Anforderungen unterschiedlicher Anwender bedeuten jedoch, dass es für Händler unverzichtbar ist, eine große Auswahl an Platinen anzubieten, um sämtlichen Kundenbedarfen zu genügen.

Der Projektumfang bestimmt die Platinenwahl

Einige Platinen wurden entwickelt, um spezielle Anwendungsvorgaben zu erfüllen, vorrangig für Fachingenieure. So ist beispielsweise die tinyTILE von Intel eine Platine mit niedrigem Energieverbrauch, die lediglich 35 mm x 26 mm misst und einen sechsachsigen Combosensor aufweist. Sie wurde insbesondere für Wearables und andere kleine batteriebetriebe Anwendungen entwickelt. Manchmal ist die Entscheidung, welche Platine gewählt werden muss, schwieriger, insbesondere dann, wenn Produktfamilien verglichen werden wie Arduino und BeagleBone.

Bei beiden handelt es sich um Open-Source-Plattformen, die eine Reihe von Prozessor- und Erweiterungsplatinen anbieten (wobei die Arduino-Erweiterungsplatinen „Shields” genannt werden, wogegen die BeagleBoard.org Foundation „Capes” verwendet). Die Verfügbarkeit von Capes und Shields ermöglicht eine beträchtliche Einsparung an Entwicklungszeit. Für den Fall, dass Kosten und Leistung nicht entscheidend sind, z. B. dann, wenn angestrebt wird, nur ein oder zwei Systeme zu fertigen oder wenn ein Fachingenieur einen Konzeptnachweis (Proof of Concept) entwickelt, ist es der Schlüsselfaktor einer jeden Entscheidung, wenn die geeigneten Peripheriegeräte auf einer handelsüblichen Erweiterungskarte zur Verfügung stehen.

Sowohl die Arduino- als auch die BeagleBone-Familie bieten Open-Source-Betriebssysteme, die auf der Platine laufen, sowie Open-Source-IDEs. Auch die Hardware ist Open Source. Somit sind Schaltpläne für die Platinen erhältlich. Beide Familien werden außerdem von einer Reihe gewerblicher Toolchains unterstützt. Daher ist es unwahrscheinlich, dass Software einen maßgeblichen Einfluss auf die ausgewählte Familie hat.

Obwohl außerhalb der Spezifikationen gebaut, scheint die Leistung von Arduino-Platinen geringer zu sein, als die von BeagleBone-Platinen. Beispielsweise nutzen die meisten Arduino-Produkte die AVR-Prozessor-Familie, die eine weitaus niedrigere Leistung bietet, als der 1-GHz-ARM-Prozessor, der auf dem neuesten BeagleBone Black eingesetzt wird. Fachingenieure nehmen eine Erstauswahl auf der Grundlage der Leistung vor. Hobbybastler sind möglicherweise eher vom niedrigeren Preis der AVR-basierten Arduino-Produkte angetan.

Wenn ein Anwender wenig oder keine Erfahrung mit einer der Platinen-Produktfamilien hat und keine spezielle Prozessorfamilie verwenden möchte, ist es wahrscheinlich, dass die Prozessorleistung vorgibt, welche Platine ausgewählt wird. Diese Auswahl erfolgt entweder aufgrund der benötigten Leistung oder wegen der Auswirkungen auf die Kosten der höheren Leistung, die der Bea-gleBone-Familie innewohnt. Die Situation ist nicht völlig eindeutig, jedoch laufen einige der Arduino-Platinen mit RISC-Prozessoren bei mehreren hundert MHz.

Obwohl Hobbybastler, Maker und Fachingenieure sehr unterschiedliche Kriterien bei der Auswahl der für sie geeigneten Platine mitbringen, wenden sie alle ein logisches Verfahren an, wenn sie eine Auswahl vornehmen. Die gute Nachricht ist, dass die Anwender – angefangen vom Hobbybastler bis hin zum Fachingenieur – mit der Zunahme von immer mehr Platinen auf dem Markt über den Luxus verfügen, aus einer ständig wachsenden Zahl an Produkten auswählen zu können, die ihren speziellen Bedarfen gerecht werden.

* Ankur Tomar ist Regional Solutions Marketing Manager bei Farnell

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