Principales cartes IoT pour le développement et le prototypage que vous devez connaître en 2023

Des développements passionnants se produisent dans le monde du matériel IoT, en particulier dans le développement de matériel Agile grâce à un processus de prototypage rapide et à une intégration précoce de la pile technologique. L'adoption d'Agile dans le développement de matériel IoT peut rationaliser les flux de travail, augmentant ainsi la flexibilité par rapport à la méthode Waterfall traditionnelle. Cependant, tirer parti de la méthodologie Agile pour le développement de matériel IoT commence par utiliser le bon type de carte. Explorons nos meilleurs choix de microcontrôleurs, de microprocesseurs et de cartes IoT nécessaires à la création d'un produit IoT robuste.

Vous nous entendrez fréquemment faire référence aux « kits de développement » dans notre liste des meilleures cartes IoT. En bref, un kit de développement est un petit ordinateur piratable conçu pour bricoler. Plus précisément, les kits de développement sont généralement des ordinateurs monocarte (SBC) dotés de communications RF précertifiées et d'un accès facile aux broches d'entrée/sortie (E/S) pour l'interface avec des circuits personnalisés et le développement de micrologiciels pour les composants.

Votre choix de processeur (MCU ou MPU) aura un impact sur le coût de votre nomenclature. Un MCU de moindre puissance qui fonctionne soit sur du C intégré, soit sur un système d'exploitation en temps réel (RTOS) coûtera moins cher qu'un MPU plus puissant, qui peut exécuter Linux embarqué.

Cependant, même si le coût constitue une dimension dans la sélection entre MCU et MPU, la capacité est bien plus importante. Cela se résume à la complexité du logiciel/micrologiciel. Si tout ce que vous avez à faire est de lire certains capteurs et de transmettre les données, un MCU est probablement le meilleur choix car il est bon marché et consomme peu. Si vous devez effectuer des opérations plus complexes telles que l'apprentissage automatique ou des applications hébergées en périphérie, vous aurez besoin d'un MPU plus puissant, qui coûtera plus cher et consommera plus d'énergie.

Carte mère + Linux

Nerves, une plate-forme spécifique à l'IoT développée dans Elixir, est notre solution Linux préférée pour les MPU. Il permet l'établissement rapide d'un système cible de base, souvent en quelques semaines, et a facilité le développement d'un produit minimum viable (MVP) en six mois pour nos projets.

MCU + C/RTOS intégré

Pour les MCU, Zephyr RTOS, un framework C intégré, offre une prise en charge intégrée de plus de 350 cartes, une évolutivité facile et n'est lié à aucune offre cloud spécifique. De plus, la recompilation du micrologiciel pour un processeur différent est étonnamment simple, ce qui le rend parfait pour les microcontrôleurs de niveau inférieur et moins coûteux.

Lorsque vous commencez votre recherche d'une carte IoT, vous devez prêter attention à plusieurs éléments essentiels.

Le premier concerne les options de connectivité de la carte. Cela va sans dire, étant donné qu’un appareil intelligent se définit en grande partie par ses capacités de connectivité. Vous voudrez également vous assurer que la carte prend en charge les périphériques et les fonctionnalités souhaitées. Ceux-ci peuvent inclure des ports courants comme USB ou HDMI, des bus pour les protocoles série comme I2C et SPI, ou des brochages pour les dispositifs à modulation de largeur d'impulsion (PWM) comme les lumières à intensité variable ou les servomoteurs.

Enfin, le matériel open source (OSHW) est toujours un gros plus. C'est bon signe si des fichiers schématiques et Gerber (des fichiers qui montrent les conceptions des cartes de circuits imprimés) sont également fournis.

Sans plus tarder, voici nos 10 meilleures cartes IoT pour le développement de produits et le prototypage rapide en 2023. Au moment de la rédaction de ce blog, toutes les cartes répertoriées se situent sous la barre des 100 $.

L’une de nos nouvelles cibles préférées est le NXP i.MX6ULL. Il offre des options de connectivité similaires à celles de nos précédents MPU préférés, mais il semble y avoir davantage de membres de la famille i.MX6ULL en stock. Malheureusement, on ne peut pas en dire autant de certains des kits de développement que nous avons utilisés auparavant avec cette cible.

Après des recherches approfondies, nous avons découvert le Toradex Colibri i.MX 6ULL ​​SOM, qui se marie bien avec diverses cartes hôtes. Nous utilisons principalement la carte d'évaluation Colibri complète, bien qu'il existe plusieurs autres options de cartes de support.

L'avantage du SOM est que, avec suffisamment d'espace et de budget, vous pouvez simplement placer un connecteur SODIMM sur une carte hôte, ce qui permet de gagner du temps pour la conception des périphériques et du produit plus volumineux. Ceci est utile pour deux raisons. Premièrement, tout ce qui est nécessaire au fonctionnement du MPU est hébergé sur le SOM : il suffit de fournir la puissance d'entrée principale. Deuxièmement, Toradex fournit des fichiers de conception pour ses cartes de support, servant de référence utile lors du débogage de conceptions personnalisées.