Unterstützung der Produktentwicklung durch IoT-Entwicklungskits

IoT-Entwicklungskits sind zu einem wichtigen Bestandteil von eingebetteten Anwendungen für das Prototyping oder die Produktentwicklung geworden. Im aktuellen Szenario ist alles durch Fortschritte in den neuesten IoT-bezogenen Technologien verbunden. Bis zum Jahr 2030 werden etwa neunundzwanzig Milliarden datenerzeugende Geräte mit dem Internet verbunden sein, da die steigende Nachfrage aus der Automobilindustrie und dem industriellen IoT dieses Wachstum ankurbeln wird.

Eine der beliebten Sitcom-Szenen aus „Big Bang Theory“ mit Sheldon Cooper, Leonard Hofstadter, Howard Wolowitz und Raj Koothrappali schaltete das Licht und die Stereoanlage erfolgreich über das Internet mit dem X-10-System ein. Dieses Szenario ist heute dank der Weiterentwicklung der IoT-Infrastruktur Realität geworden.

(Bildquelle: Pixabay)

Die Entwicklung einer anspruchsvollen IoT-Landschaft mit modernen Funktionen erfordert leistungsstarke Vernetzungslösungen. Entwicklungsteams können ihre bahnbrechenden Ideen auf IoT-Entwicklungskits als Prototypen umsetzen und dabei besondere Funktionen wie einen Onboard-Debugger zum Programmieren und Debuggen der Mikrocontrollereinheit nutzen. Die meisten IoT-Entwicklungskits können mit Hilfe von kostenlosen Software-Bibliotheken effizient Codes erstellen, die Flexibilität für Innovationen bieten.

Es gibt viele Entwicklungskits mit einer Vielzahl an Funktionen, aber es gibt ein paar grundlegende Funktionen, die extrem wichtig sind.

• Sensoren

  Sensoren sind ein wichtiger Bestandteil unseres täglichen Lebens. Die Sensortechnologie entwickelt sich rasant weiter und bietet Raum für moderne Anwendungen und Innovationen. Alle Echtzeit-Informationen, die für IoT-bezogene Anwendungen von Bedeutung sind, werden über Sensoren erfasst.

• Vernetzung

  Funkmodule haben die Kommunikation mit anderen Geräten ermöglicht, und Module in Entwicklungskits helfen bei der einfachen Integration von drahtlosen Verbindungen in Anwendungen. Die neuesten Entwicklungskits werden von Dual-Band-Wi-Fi 6 802.11ax, Bluetooth 5.2, Zigbee und BLE begleitet.

• Sicheres Framework

Der Schutz von IoT-Geräten vor Cyber-Bedrohungen ist in der heutigen Welt von entscheidender Bedeutung. Einige prominente Sicherheitslücken der Vergangenheit, wie der Jeep-Hack, DDoS-Botnets und hackbare Herzgeräte, machen den Bedarf an integrierter Sicherheit deutlich. Viele Entwicklungskits ermöglichen es, IoT-bezogene Anwendungsentwicklung durch ein Sicherheits-Framework und hardwarebasierte Sicherheit zu sichern.

Landschaft der Produktentwicklung

Durch den jüngsten Trend zu einem Open-Source-Ökosystem stehen mehr Möglichkeiten zur Verfügung, mit benutzerfreundlichen Embedded-Entwicklungsplattformen zu experimentieren. Die aktuellen Entwicklungskits umfassen verschiedene Funktionen in einem einzigen Entwicklungskit, was die Dinge einfacher macht und eine schnellere Markteinführung ermöglicht. Viele Hersteller bieten benutzerdefinierte IDEs an, die dabei helfen, Projekte schnell zu debuggen und den Entwicklungszyklus zu verkürzen. Heutige IDEs bieten verschiedene Vorteile, wie z. B. Zugang zu Softwarebibliotheken, Schnellstartanleitungen, Referenzdesigns und ein Cloud-Ökosystem, das das Prototyping von Designs erleichtert.

Abbildung 1: Entwicklungskit nRF9161 von Nordic Semiconductor. (Bildquelle: Nordic Semiconductor)

Die neuesten Entwicklungskits, die auf dem Markt erhältlich sind, erleichtern die schnelle Entwicklung von Prototypen. Plattformen wie das Entwicklungskit NRF9161-DK (Abbildung 1) bieten eine vereinfachte Designintegration, Effizienz und Zuverlässigkeit.

Das Entwicklungskit wird von einem voll integrierten SiP mit einem 64 MHz Arm-Cortex-M33 angetrieben, der durch die Technologie Arm TrustZone Arm CryptoCell 310 gesichert ist und 1 MByte Flash und 256 KByte RAM enthält - ideal für IoT- und Embedded-Anwendungen. Das Kit unterstützt dank der dedizierten Antenne für LTE-M, NB-IoT und DECT NR+ eine breite Palette von Bändern für den Betrieb.Das Entwicklungskit enthält auch eine Patch-Antenne für GNSS mit SWF-HF-Anschlüssen zur Messung der Performance der HF-Signale.

Das NRF9161-DK kann leicht mit externen Erweiterungskarten (Shields) verbunden werden, da es mit dem Arduino Uno Rev3 kompatibel ist, während die nRF7002-Evaluierungskits eine mühelose Möglichkeit bieten, die Wi-Fi-Ortung zu evaluieren, da sie als Ergänzung zum NRF9161-DK konzipiert sind.

Der SEGGER J-Link auf dem NRF9161-DK ermöglicht Programmierung und Debugging und unterstützt die Programmierung und das Debugging auf externen Zielgeräten. Das Board verfügt außerdem über einen USB-Anschluss zum Debuggen/Programmieren und zur Stromversorgung des Geräts.

Entwicklungsteams können auf umfassende Entwicklungstools und Ressourcen zugreifen, wie z. B. auf den Grundkurs über Mobilfunk-IoT der Nordic Developer Academy. Für andere Firmware-bezogene Beispiele kann das Schnellstart-Tool in Nordics „nRF connect for Desktop“ genutzt werden. Zu den Anwendungsbereichen für diese Entwicklungskits gehören intelligente Messgeräte, intelligente Landwirtschaft, vorausschauende Wartung, tragbare medizinische Geräte und Industrie 4.0.

Für die Entwicklung können leistungsstarke IoT-Entwicklungskits genutzt werden, mit denen bahnbrechende Lösungen entwickelt werden können, die unser Leben verbessern.