소량의 데이터의 장거리 전송에 의존하는 분산된 배터리 전동 센서 애플리케이션을 만들 때, 세 가지 핵심 요구 사항이 충족되어야 합니다.통제되지 않은 환경에서 신뢰성, 그리고 비교적 간단하고 확장 가능한 아키텍처로 LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) 을 스마트 빌딩, 캠퍼스 환경, 소매,그리고 산업 모니터링.
로라완 애플리케이션은 몇 마일의 전송 범위, 몇 년의 배터리 수명, 비용 효율성 장점을 가지고 있습니다.로라완 통신은 셀룰러 통신의 필요 없이 하나의 게이트웨이를 통해 농장이나 공장을 커버할 수 있습니다., Wi-Fi, 또는 메쉬 네트워크 라우팅
2015년, 로라 얼라이언스의 지원으로, 로라완은 오픈 MAC 계층과 네트워크 아키텍처로 공식적으로 설립되었다.저전력 무선 네트워크 프로토콜 및 아키텍처, 셀룰러 IoT와 같은 대체 솔루션을 능가합니다, Wi-Fi, BLE, Zigbee, Thread 및 확장성, 단순성 및 상호 운용성 측면에서 독자적인 서브 GHz 라디오.
Digi와 SparkFun의 협업 동맹은 개념 개념에서 실제 배포까지 프로세스를 가속화 할 것으로 예상됩니다.이 동맹은 Digi의 X-ON Edge to Cloud IoT 플랫폼을 SparkFun의 하드웨어와 통합합니다., 그리고 라즈베리 파이 마이크로 컨트롤러.
특히 설계자는 Digi XBee LR 무선 송수신 모듈과 강력한 라즈베리 파이 2350A를 내장한 SparkFun 26060 IoT Node 개발 보드를 (그림 1) 사용할 수 있습니다.
그림 1: SparkFun 26060 IoT 노드는 Digi X-On 클라우드 플랫폼에 연결할 수 있는 Digi XBee 트랜시버가 내장되어 있습니다. (사진 소스: SparkFun)
이 모듈은 자동으로 Digi HX15 LoRaWAN 게이트웨이를 통해 Digi X-ON 클라우드 IoT 플랫폼에 연결됩니다 (그림 2).이 게이트웨이는 별도로 구입하거나 SparkFun 27213 Digi X-ON 키트 (북미 버전) 의 일부로 제공 될 수 있습니다..
그림 2: Digi의 HX15 게이트웨이는 LoRaWAN 센서에 대한 데이터 인터페이스를 제공하며 이더넷 또는 옵션 LTE 네트워크를 통해 Digi X-ON 클라우드 플랫폼에 연결할 수 있습니다. (사진 소스:디기 인터내셔널)
SparkFun Qwiic Connect 생태계는 100개가 넘는 플러그 앤 플레이 센서, 액추에이터 및 디스플레이로 지속적으로 확장되는 라이브러리로 하드웨어 확장 프로세스를 크게 단순화합니다.시스템의 모든 구성 요소는 보편적인 I 2 C 인터페이스와 표준화 된 4 핀 JST 커넥터를 통해 서로 연결되어 있습니다.스파크펀의 IoT 노드는 미리 컴파일된 펌웨어와 함께 제공되며, 자동으로 연결된 스파크펀 Qwiic 센서를 감지하고 Digi XBee LR 모듈을 사용하여 LoRaWAN을 통해 데이터를 방송합니다.이 모듈은 HX15 게이트웨이에 연결되어 있으며 이더넷 또는 옵션 LTE를 통해 Digi X-ON 클라우드 플랫폼으로 데이터를 밀어냅니다.. Digi X-ON는 게이트웨이에서 클라우드로의 암호화 전송 기능, 안전한 사용자 액세스 제어 및 장치 수준의 메타 데이터 관리 기능을 갖추고 있습니다.
설계자는 게이트웨이를 설정하거나 로라완을 등록할 필요가 없습니다. 그들은 클라우드 준비된 데이터 흐름을 클라우드 노드에서 클라우드로 달성하기 위해 제로 구성 센서 액세스 기능을 활용할 수 있습니다.사용자 구성이 필요 없이, 인코딩, 또는 MQTT 프록시 설정을 프로세스 전체에. 이것은 빠른 프로토타입, 개념 검증,또는 임용 작업은 거의 LoRa 또는 클라우드 기술 전문 지식에 의존하지 않고 (필요한 경우).
디자이너들은 샘플링 속도를 정밀하게 조정할 수 있고, 더 많은 Qwiic 센서를 지원하거나, 처음부터 시작하지 않고도 유량 포맷을 조정할 수 있습니다.Digi X-ON 플랫폼은 배포된 모든 노드의 중앙 관점을 제공합니다, 실행 시간, 배터리 수명, 신호 품질 및 연결 역사 추적 - 분산 센서 네트워크를 문제 해결 및 최적화하기위한 모든 주요 지표.
작업 흐름의 유연성
RP2350는 Arduino, MicroPython 및 C/C++ (Pico SDK를 사용하여) 를 기반으로 응용 프로그램 개발을 지원하여 제품 디자이너에게 독특한 워크플로우 유연성을 제공합니다.개발 환경과 호환성 때문에, SparkFun IoT Node는 디자이너에게 많은 선택과 유연성을 제공합니다.작업 흐름이 그들의 전문적인 기술과 일치하도록 허용합니다. 파이썬에서 스크립트 드래그 앤 드롭에서 하드웨어 가속을 사용하여 최적화된 C 코드 개발까지.
디자이너들은 마이크로파이썬에서 애플리케이션 프로토타입을 빠르게 개발할 수 있고, 실시간 환경에서 Qwiic 호환 센서를 테스트할 수 있고, 샘플링 간격을 조정할 수 있습니다. 프로젝트 진행에 따라,그들은 Arduino 또는 순수한 C ++ 환경으로 원활하게 전환하여 전력 소비를 최적화 할 수 있습니다.SparkFun은 또한 사전에 컴파일된 MicroPython 이미지를 사물인터넷 모듈에 특별히 맞춤형으로 제공합니다.
사물인터넷 장치가 데이터를 전송하기 시작하면 X-ON는 센서 판독을 모니터링하고 장치 상태를 확인하고 심지어 펌웨어 업데이트를 원격으로 추진할 수 있는 대시보드를 제공할 것입니다.제품 설계자 들 은 장비 와 직접 접촉 하지 않고도 계속 디자인 을 개선 할 수 있다.
이 협업 솔루션은 현장 애플리케이션 테스트 또는 배포 된 배터리 전력 센서 시스템의 파일럿 프로젝트 확장을위한 이상적인 솔루션을 제공합니다.,Digi X-ON의 보안 클라우드 아키텍처와 자동으로 구성되는 펌웨어 스택은 모두 실험실에서 현장 배포에 이르기까지 구현의 어려움을 줄일 수 있습니다.설계자는 실제 환경에서 실제 센서 데이터를 기반으로 응용 프로그램 파일럿을 수행 할 수 있습니다., 그리고 나서 펌웨어 개발이나 클라우드 통합의 필요 없이 확장성을 달성하기 위해 단순히 노드 및 게이트웨이 구성을 복제합니다.
SparkFun의 IoT 모듈은 RP2350에 기반하고, Digi의 X-ON 플랫폼과 Raspberry Pi의 유연한 마이크로 컨트롤러 생태계는 프로토타입에서 배포에 이르는 독특한 간소화된 경로를 제공합니다.새로운 센서를 테스트하는지 여부, 로라완 전송 범위를 검증하거나 전력 소비를 최적화하면이 조합은 생산 준비 설계의 엄격한 요구 사항을 충족하면서 실험 탐사를 지원 할 수 있습니다.
개방형 하드웨어와 표준화된 연결을 이용함으로써 설계자들은 그들의 IoT 프로젝트가 개발 과정에서 좋은 적응력과 내구성을 확보할 수 있습니다.프로젝트 요구사항이 진화함에 따라, 이 플랫폼에 구축된 응용 프로그램은 또한 더 큰 휴대성과 유연성을 유지할 수 있습니다.