Utiliser Raspberry Pi pour le développement de l'IoT

L'Internet des objets (IoT) est un sujet dont on parle beaucoup, et qui devrait avoir une influence majeure sur notre vie privée et professionnelle. La connexion des appareils, aussi appelés nœuds marginaux, à Internet par une passerelle pour transférer des données à un serveur sur le cloud promet de nous donner accès à toute une série de nouvelles applications et de nouvelles manières de payer pour des produits sur la base de leur utilisation au lieu de les acheter entièrement.

Mais les développeurs de produits doivent agir rapidement pour arriver les premiers sur le marché. Les ingénieurs qui doivent créer de nouveaux modèles sont confrontés à une tâche monumentale. Ils sont nombreux à repenser entièrement leur manière de réaliser un développement embarqué.

 

 

Figure 1 : Les ordinateurs à petite carte tels que Raspberry Pi sont de plus en plus populaires en tant que moyens rapides et économiques de mettre un concept sur le marché.

Avec de nombreuses E/S et options de connectivité, l'utilisation d'une distribution Linux open source et un choix de plusieurs modèles, Raspberry Pi est une plateforme idéale sur laquelle baser votre développement IoT.

Pour de nombreux modèles au volume faible à moyen, la nomenclature (BOM) et les autres frais de développement non recouvrables (NRE) que met en jeu la création d'une carte de processeur embarqué dédiée sont extrêmement élevés. Le fait de pouvoir baser votre modèle sur une carte éprouvée et de confiance, dotée de toute une série de modules supplémentaires tels que des écrans tactiles cristaux liquides, des cartes d'expansion GPIO et un logiciel open source est aussi économique en matière de coûts que d'heures de développement. Pour les modèles aux volumes plus importants, le kit de développement Raspberry Pi Compute offre un moyen novateur et encore plus économique de baser votre concept sur le module Raspberry Pi Compute et, une fois le développement terminé, de créer votre propre carte d'interface personnalisée. Pour les appareils IoT, cet aspect est encore plus pertinent car pour que l'IoT fonctionne la connectivité est cruciale, ce qui signifie généralement sans fil. La communication sans fil est réglementée. Les concepts discrets doivent donc être certifiés, ce qui fait encore grimper les coûts BOM et NRE. Quels que soient les besoins de connectivité de votre concept Raspberry Pi, il existe plusieurs cartes ou modules pré-certifiés.

En général, les applications passerelle exigent des communications longue distance pour la connexion aux services sur le cloud et une connectivité de petite portée pour dialoguer avec les nœuds marginaux comme les capteurs etc. L'utilisation du Wi-Fi ou des réseaux cellulaires pour la connexion au cloud est idéale, sans oublier que si un réseau Ethernet est disponible les cartes Raspberry Model B et B+ ont un port RJ45 10/100 BaseT.  Un exemple d'un adaptateur WiFi miniature et extrêmement peu coûteux est l'adaptateur sans fil Edimax 2.4 GHz USB2.0. Ce dispositif USB populaire de faible puissance fournit une communication jusqu'à 150 Mb/s 802.11b/g/n et est rapidement configuré par la ligne de commande.

Si votre concept IoT est portable ou doit fonctionner sans connectivité Wi-Fi ou filaire, une connexion au réseau cellulaire est nécessaire. Dans ce cas, le module cellulaire SparqEE GSM et son adaptateur écran Raspberry Pi sont parfaits.

 

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Your Device	Votre appareil
+CELLv1.0	+CELLv1.0
Free Servers	Serveurs gratuits
Your Smartphone	Votre smartphone

 

Figure 2 : SparqEE vous aide à obtenir facilement vos données depuis votre appareil, via le cloud, et à les renvoyer à votre smartphone ou ordinateur.

Les nœuds marginaux utilisent généralement les profils de communication faible puissance et courte portée ZigBee et Bluetooth. L'adaptateur USB Bluegiga compact utilise le nouveau profil faible énergie Bluetooth 4.0 et est idéal. Pour certains modèles IoT industriels, l'utilisation des bandes de fréquence ISM sub-GHz se généralise. Dans ce cas, l'adaptateur USB ERA-Connect compatible avec Raspberry Pi est un bon choix.