Интерес к Интернету вещей (Internet of Things, IoT) постоянно растет. Однако главным фактором, сдерживающим распространение этой технологии, остается сложность ее реализации. Это касается как аппаратной, так и программной части. Тем не менее, существует возможность обойти эти проблемы за счет использования готовых решений, таких, например, как миниатюрные веб-серверы xPico от Lantronix. Совсем недавно компания выпустила новый модуль xPico 110, который отличается от предшественника более высоким уровнем защиты данных и предполагает прямой SMD-монтаж на материнскую плату.
.jpg)
Концепция «Интернета вещей» или Internet of Things (IoT) предполагает включение в состав привычных информационных сетей широкого круга различных устройств – от бытовых приборов до промышленного оборудования. Умный телевизор, умный холодильник – вот лишь ряд примеров, которые уже стали нормой для потребителей.
В настоящий момент существует только две основные причины, которые сдерживают развитие IoT: экономическая и техническая. Экономическая заключается в том, что интеграция поддержки IoT значительно повышает стоимость конечного устройства. С технической точки зрения создание «умных» устройств представляет собой сложную задачу, для решения которой потребуется группа опытных разработчиков. Рассмотрим пример разработки IoT-устройства.
Во-первых, в самом простом случае для создания IoT-устройства потребуется поддержка проводного Ethernet. Как известно, Ethernet не так-то прост в реализации, и требует разработки сложных принципиальных схем, выполнения разводки высокоскоростных линий и т. д.
Во-вторых, после создания аппаратной части необходимо обеспечить поддержку программных протоколов (TCP/IP, UDP и т. д.), а для этого потребуется написать десятки и сотни килобайт программного кода для реализации требуемых уровней сетевой модели OSI: от драйверов интерфейсных микросхем до протоколов более высоких уровней (TCP/IP, UDP и т. д.).
В-третьих, любое устройство, кроме работы в сети Ethernet, должно выполнять и свои основные функции: холодильник – хранить продукты, промышленный станок – делать детали т. д.
Все перечисленные проблемы можно обойти за счет готовых решений. В частности компания Lantronix предлагает к услугам разработчиков законченные модули веб-серверов xPico. Несмотря на высокий функционал, они отличаются миниатюрными размерами, сравнимыми с габаритами небольшой монеты.
С помощью xPico110 даже самый простой микроконтроллер может быть подключен к сети Ethernet, так как xPico берет на себя всю самую сложную часть реализации сетевого интерфейса, как с аппаратной, так и с программной точки зрения. За решение перечисленных задач отвечает 16-битный контроллер DSTni-EX с архитектурой x86. Он способен работать с максимальной частотой до 120 МГц и отличается солидным объемом памяти 512 кбайт FLASH, 256 кбайт ОЗУ и 384 кбайт памяти для веб-страниц. Для подключения к Ethernet потребуется только трансформатор, а программные протоколы уже интегрированы в модуль сервера. Обмен данными с управляющим микроконтроллером осуществляется с помощью обыкновенного UART со скоростью до 921 кбайт/с. Впрочем, xPico может работать и самостоятельно.
Для самостоятельной работы у модулей xPico имеется в наличии 8 портов ввода-вывода 3,3 В. Кроме того, с помощью дополнительного приемопередатчика можно реализовать простейший мост между сетью Ethernet и RS-422/485 или RS-232.
Настройка модулей xPico производится либо по сети Ethernet с помощью специального веб-менеджера, либо с помощью дополнительной утилиты и COM-порта компьютера. xPico поддерживают все популярные протоколы TCP/IP, UDP/IP, DHCP, ARP, ICMP, DHCP, Auto-IP, DNS, SNMPv1, TFTP и др.
Так как миниатюрные модульные веб-серверы xPico и xPico 110 позволяют подключить практически любой микроконтроллер к Ethernet, то сферы применения конечных устройств могут быть самыми разными:
удаленное управление промышленным оборудованием;
системы сигнализации и безопасности;
системы «Умный дом»;
системы управления дорожным движением;
спортивное оборудование;
медицинские системы и т. д.
Характеристики веб-сервера xPico 110 XPC100200B-01:
Встроенный процессор: 16-битный контроллер DSTni-EX (с архитектурой x86);
Встроенная память: 512 кбайт FLASH и 256 кбайт ОЗУ;
Память веб-страниц: 384 кбайт;
Интерфейс Ethernet: 10/110 Ethernet;
Поддерживаемые интерфейсы: TCP/IP, UDP/IP, DHCP, ARP, ICMP, DHCP, Auto-IP, DNS, SNMPv1, TFTP;
Интерфейс с управляющим контроллером: 2 x UART со скоростью до 921 кбайт/с;
Число портов ввода-вывода: 8;
Напряжение питания: 3,3 В;
Типовой ток потребления: 240 мкА;
Диапазон рабочих температур: -40…+85°C;
Корпус: 18,3 x 31,1 x 3,0 мм.
https://www.lantronix.com/products/xpico-110/
, ну если будут стоить до 1$, а пока копеечный STM32F030C8T6 (< 1$, в ближайшем ларьке) вместо всяких атмег аж шуршит
