Oorspronkelijke auteur: RAKWireless
Toen we RAKwireless startten, hadden we drie kernovertuigingen:
- Alles is verbonden, en dat is waarom we aan IoT werken.
- Transparantie is de reden waarom we een gemeenschapsgestuurd model hebben opgezet.
- Diversiteit, de reden waarom we ons richten op het verkennen van een modulaire aanpak om IoT eenvoudig te maken voor softwareontwikkelaars.
De ontwikkeling van IoT wordt gedreven door individuele applicaties, vergelijkbaar met hoe mobiele applicaties een belangrijke rol speelden bij het populair maken van het mobiele internet door het toegankelijker en praktischer te maken voor gebruikers. Ontwikkelaars met applicatie- en softwarevaardigheden zijn cruciaal bij het creëren van nuttige IoT-toepassingen. Echter, hardware kan voor hen complex en uitdagend zijn. Onze visie voor een modulair systeem begon met het idee van het creëren van tools waarmee applicatie- en softwareontwikkelaars met hardware kunnen communiceren, waardoor IoT-innovatie eenvoudig wordt versneld.
IoT-applicaties VS. Mobiele applicaties
De hardware van IoT-edge-devices verschilt van de hardware van mobiele apparaten.
Terwijl mobiele apparaten kunnen beschikken over gestandaardiseerde hardware die in grote volumes wordt geproduceerd, ontbreekt het bij IoT-hardware aan uniformiteit. Elke toepassing heeft unieke vereisten, waardoor het uitdagend is om consistente hardwareoplossingen voor IoT-scenario's te creëren. Het monitoren van industriële apparatuur kan bijvoorbeeld andere communicatie-interfaces of connectiviteitsopties vereisen. Deze variatie en het geconcentreerde volume maken het lastig om ondersteuning te krijgen van ontwerpbedrijven of om nieuwe projecten te starten.
IoT-edge-devices VS. Mobiele apparaten
Het probleem is duidelijk: terwijl de mobiele industrie profiteert van consistentie, is de IoT-industrie divers. Er zijn miljoenen sensoren, diverse connectiviteitsstandaarden en computercommunicatie-interfaces.
Hoe kunnen we universele definities gebruiken om alle fundamentele bouwstenen te verbinden?
Na analyse van de situatie ontdekten we dat de meeste sensoren I2C, SPI en UART gebruiken, waarbij I2C het meest voorkomt. Daarom hebben we I2C gereserveerd in alle socketdefinities en back-upsockets voorzien voor de rest.
Daarnaast moesten we rekening houden met verbindingen naar andere gangbare industriële interfaces, zowel nu als in de toekomst. Daarom hebben we een andere socket gedefinieerd voor WisBlock IO, die verbinding kan maken met RS485-, analoge, digitale en 4-20 mA-interfaces.
Voortbouwend op deze overwegingen hebben we een assortiment sensoren ontwikkeld dat is ontworpen om aan de gevarieerde eisen van verschillende sectoren te voldoen. Onze sensorcollectie omvat GPS/GNSS-sensoren, fijnstofsensoren en omgevingssensoren zoals temperatuur- en vochtigheidsmeters . Deze sensoren zijn op maat gemaakt om aan specifieke behoeften in de landbouw, industriële monitoring of milieubewaking te voldoen.
Drie fundamentele IoT-edge-devicecomponenten
Door deze drie fundamentele bouwstenen te definiëren—Sensor, Compute en Connectivity—hebben we ons modulaire concept gesystematiseerd.
Afhankelijk van de productvereisten kunnen we verschillende op maat gemaakte hardwareoplossingen definiëren met combinaties van deze blokken, vergelijkbaar met verschillende Lego-stukjes. Met deze aangepaste hardwaremodules kunnen we diverse IoT-edge-devices bouwen.
Een enkele LoRa/LoRaWAN-connectiviteitsmodule zoals de LoRa Stamp Module wordt bijvoorbeeld WisDuo genoemd, zoals de RAK4631 Nordic nRF52840 BLE. Een combinatie van computing-, sensor- en cellulaire connectiviteitsmodules wordt WisTrio genoemd, zoals de NB-IoT Tracker Pro Quectel BG95-M3 RAK5010. Een combinatie van computing, LoRa/LoRaWAN-connectiviteit, sensoren en interfaces zoals ethernet en QWIIC wordt WisBlock genoemd.
Deze naamgevingsconventie weerspiegelt de modulaire visie achter onze producten, wat het proces van het bouwen van IoT-oplossingen stroomlijnt door specifieke combinaties van kernblokken te definiëren die gemakkelijk kunnen worden aangepast voor diverse toepassingen.
Sensor, Compute en Connectivity IoT LEGO
Ons doel gaat echter verder dan ontwikkeling. We streven ernaar om het commerciële gebruik van applicaties te faciliteren. We creëren niet alleen een modulair systeem zoals Lego voor IoT, maar we streven er ook naar om het commercieel levensvatbaar te maken, vergelijkbaar met IKEA in de meubelindustrie.
Bewezen commercieel model
Om extra uitdagingen aan te pakken en de commerciële inzetbaarheid te vergroten, hebben we rekening gehouden met verschillende factoren:
- Hoe voorkomen we loskoppelingen tijdens transport?
- Hoe maken we een compact ontwerp?
- Hoe lossen we het probleem op van warmte die sensorwaarden beïnvloedt?
- Hoe vermijden we RF-interferentie?
- Hoe ondersteunen we zowel batterij- als zonne-energie?
Daarom hebben we WisBlock ontwikkeld, een veelzijdig modulair IoT-systeem dat is ontworpen om hardware-integratie te vereenvoudigen en veelvoorkomende IoT-obstakels te overwinnen. De compatibiliteit met meerdere interfaces zorgt voor betrouwbare connectiviteit, terwijl de modulaire structuur compacte en efficiënte ontwerpen ondersteunt.
WisBlock-modules zijn ontworpen om warmte effectief te beheren, RF-interferentie te verminderen en veelzijdige stroomoplossingen mogelijk te maken, inclusief zowel batterij- als zonne-opties.
Conclusie
Onze reis in modulair IoT illustreert innovatie door softwaretoegankelijkheid te koppelen aan uiteenlopende hardwarebehoeften. Deze aanpak vereenvoudigt niet alleen complexe IoT-systemen, maar opent ook commerciële paden die vergelijkbaar zijn met het revolutioneren van een industrie.
Bekijk de RAKWireless WisBlock-productlijn om te ontdekken hoe onze modulaire oplossingen jouw IoT-projecten kunnen transformeren.
