2025年物联网硬件平台:需要考虑的因素

对于开发者来说,决定哪种硬件符合项目需求可能会让人不知所措。在本文中,我们将介绍2025年的五大物联网硬件平台,并研究在选择合适的物联网硬件时需要牢记的顶级趋势和注意事项。

file

计算和计算机硬件生态系统正在迅速发展。一年前的趋势在当今世界可能已被视为过时。市场创新速度之快,包括由外围设备、半导体、模块等组成的技术硬件行业,正是如此。

1999年,当英国技术专家凯文·阿什顿提出 物联网(IoT) 概念时,他定义了一个连接周围人和物体的网络,当时他并未料到物联网会成为如此巨大的现象。

物联网是一个庞大的连接物体网络,负责收集和研究数据,并自主执行任务。对于物联网开发者来说,选择合适的硬件可能是一个重大问题。毕竟,它是每个连接物联网项目的心脏。

市场上的物联网硬件产品和服务提供商数不胜数,每个都有不同的功能或提供独特的能力。由于您有太多选择,因此找到与您的物联网应用开发项目需求相匹配的产品具有挑战性。

不用担心——我们已经为您做好了功课。本文讨论了五款常见的物联网硬件,这些硬件在 开发您的物联网项目 时可能派上用场。但首先,让我们澄清几点。

物联网硬件趋势和用例

鉴于物联网领域在过去十年中发展如此迅速,硬件行业也取得了长足进步,这并不奇怪。以下是您必须了解的物联网硬件的顶级显著趋势和用例:

file

1. 人脸和物体识别

由于这种识别技术,使用视频进行人脸和物体跟踪和监控的应用正在增加。为了确保在暴雨、大雪或雾天等极端条件下的可见性,支持物联网的摄像头使用热成像技术来测量热量并生成图像。

2. 远程信息处理视频监控

5G网络有可能通过提供更大的带宽和更低的延迟来彻底改变远程信息处理视频监控行业。它将确保用户无论天气和交通条件如何,都能与其车队摄像头系统保持不间断连接。

3. 蓝牙低功耗(BLE)和无线设备

BLE和无线传感器使无线数据传输变得更加容易。这些技术在医疗保健、零售和安全等多个领域得到应用,因为它们足够直观,可以容纳越来越多的传感器。

使用BLE和无线传感器发送信息具有诸多优势,例如具有更简单网络部署选项的远程传输。

无线传感器制造商正获得构建具有更广泛应用场景设备的新机遇。这包括创建一系列强大的复杂BLE供电设备和解决方案,以扩展远程信息处理服务的范围和性能。

4. 4G LTE-M网络

4G LTE-M网络正在迅速取代2G和3G技术,因为后者无法容纳越来越多的连接物联网设备。

4G LTE-M网络为物联网设备提供了最佳解决方案,因为它们既功耗低又覆盖范围广。2G和3G网络将很快在美国、墨西哥、法国、德国、加拿大和印度等许多国家停止使用。

因此,随着越来越多的企业转向下一代网络,设备制造商必须跟上对4G兼容设备不断增长的需求。

5. 防风险生态驾驶

生态驾驶是一种创新解决方案,可帮助企业更好地管理车队并控制员工安全。该系统使雇主能够通过从传感器收集的信息来监控司机何时加速、急刹车或粗心使用汽车。

收集的数据可以用于分析不同路段车辆的磨损情况。他们利用这些数据来预测维护和维修需求。

甚至保险公司现在也在利用生态驾驶数据来分析风险和事故调查。大数据通过集成复杂的追踪器和智能设备来进行数据收集,从而实现了生态驾驶。

设备制造商和企业主可以利用这些信息来改进他们的产品和服务。例如,GPS追踪器制造商可以探索自动驾驶和智能道路基础设施等新的商业机会。

5. 数据收集和监控

随着公司希望远程控制业务的各个方面,数据监控变得日益复杂。物联网设备收集的数据量不断增加,将最大限度地提高其效率。

组织良好的数据集将使公司能够管理和优化资源使用,同时确保符合法规要求。物联网硬件制造商必须开发新的追踪器来收集复杂数据并提供更广泛的信息集。

这些先进的设备必须能够接收来自大量传感器的数据,并无缝协同工作。

五大物联网硬件平台

由于我们不想让您感到不知所措,以下是您可以信赖的顶级物联网硬件解决方案——我们研究了每个平台提供的开发环境,并对它们进行了比较。让我们开始吧:

1. Adafruit

file

Adafruit是一家开源硬件提供商,提供广泛的物联网配件,以加速物联网应用开发。它允许新手在电子领域构建DIY项目。

Adafruit在Feather品牌下提供一系列产品,并销售其他公司的物联网硬件。Feather对各种物联网项目都很有帮助。工程师可以尝试远程监控和控制项目,如宠物追踪和空气质量检测。

Adafruit开发板是一款低功耗计算机,具有多种连接选项,包括Wi-Fi、蓝牙、LoRa和无线电连接。

它们非常适合嵌入到物联网解决方案中,有些开发板甚至配备了预建的存储空间。Adafruit可以通过MicroUSB电缆或锂电池供电,并可进入“睡眠”模式以节省能源。

它们使数据记录变得容易,允许您收集不同类型的数据。Adafruit Feather是一种开放硬件设计,可与其他类似的物联网开发板一起使用。

凭借标准的外形尺寸和可佩戴不同配件(称为“FeatherWings”)的能力,开发者可以通过Adafruit访问许多独特的接口。他们的官方博客和论坛提供了大量信息和支持,以帮助您构建物联网项目。

2. SparkFun Electronics

file

SparkFun是一个庞大的市场,销售各种蜂窝物联网产品。它提供了构建任何物联网相关产品所需的部件,包括LTE天线、蜂窝物联网开发板,甚至在线商店中的配件。

他们简单的入门套件包含许多数据采集组件。它们还通过蓝牙和Zigbee连接提供数据处理和存储功能。您可以增强开发板以支持Wi-Fi和蜂窝连接,如LTE Cat M-1或NB-IoT。

从设计精良的电路板和入门套件,SparkFun现在提供物联网开发板。这些开发板可用于构建嵌入式电子产品,拥有2000多个开源组件和模块。

SparkFun的新MicroMod系统是一个模块化系统,具有可互换的处理器和载板。该公司允许您使用各种外设(如处理器板和载板)根据需求构建项目。

SparkFun的Arduino套件是构建电子和编程设备的绝佳方式。它们配备齐全,使即使是初学者也能立即制作物联网平台。

您可以查阅他们的指南来制作原型应用,同时他们的论坛也提供社区支持。SparkFun的电源管理附加组件允许您在制作原型时进入省电模式。

3. Espressif

file

Espressif在物联网开发者中极受欢迎,提供集成了多种功能模块的一体式微控制器、芯片和开发板。

与其他开发板不同,Espressif产品不需要您购买附加组件来增强功能。Espressif专门从事支持高度集成的芯片,旨在帮助您轻松设计、制造和部署物联网设备。

Espressif开发板非常适合原型制作,并提供简单的概念验证。它们还提供多种软件解决方案,以帮助您管理家庭设备并将无线连接集成到产品中。

安装这些开发板后,您可以包含图像传输或语音识别功能。您甚至可以找到各种用于连接外部设备(如LCD显示器、RGB LED和摄像头接口)的端口。

该公司还提供能够获取和传输传感器数据的物联网开发板。您可以选择MicroSD卡或云存储作为附加存储。他们的物联网套件配备了端口到USB的桥接器和MicroSD插槽,支持有线和无线连接。

尽管Espressif不支持蜂窝连接,但提供了Wi-Fi和蓝牙等其他无线方式。Espressif的物联网硬件解决方案功耗低,并提供了多种睡眠模式选项。

您可以根据功耗要求选择轻度、调制解调器和深度睡眠模式。Espressif为每个人提供了合适的选择。

4. Arduino

file

如果您在物联网行业的时间足够长,您就会知道Arduino是一个知名的DIY原型制作产品品牌,并且因其大量的支持资源而受到工程师的欢迎。

您可以从他们的各种开源开发套件、软件工具和微控制器中选择,以构建项目的连接产品。他们提供开源软件来支持他们的产品。

Arduino开发板提供了易于部署的数据采集、处理和存储功能,几乎不需要了解设计知识。它们支持通过Wi-Fi或硬件的串口进行实时数据记录。

大多数硬件选项还内置了RAM,用于临时存储数据。它们还通过Wi-Fi、蓝牙、NB-IoT、LoRa和SigFox支持有线和无线连接。

大多数Arduino产品都具备省电设置,包括待机、空闲、睡眠和省电模式选项。此外,Arduino MKR系列是Arduino的新一代开发板。该类别旨在使原型制作连接物联网设备变得更加容易和便捷。

MKR系列具有比前几代更小的外形尺寸和更低的功耗,非常适合物联网开发。它们采用最新的物联网技术来交付永恒的产品。

另一项类似的创新Arduino YÚN为用户提供了Wi-Fi连接功能,用于他们的物联网应用开发项目,同时还可以使用可根据开发需求进行通信的Linux发行版进行无线通信。

5. Raspberry Pi

file

Raspberry Pi为物联网开发流程提供个人电脑套件,从单板计算机到微控制器板和芯片。这些基于单板的计算机以Linux系统运行而闻名,具有极高的可访问性。

尽管Raspberry Pi的产品不可扩展,但它们是制作概念验证的绝佳方式。Raspberry Pi物联网硬件是一款低成本、易于使用的计算机,您可以为任何物联网应用构建它。

它们提供了多种数据输入选项和用于数据存储和处理的内置内存。您可以通过以太网电缆或使用专用的蜂窝网络适配器无线连接Raspberry Pi开发板。

Raspberry产品缺乏电源管理选项,不适合大型项目。新的Raspberry Pi 3 Model B+是其同类产品中的佼佼者。它们配备了1GHz四核处理器、64位架构和双频无线局域网。

Model B+是对原版Raspberry Pi的重要升级。与早期版本相比,它提供了多种端口、引脚和项目空间,以及更好的音频功能。

另一方面,Compute Model 4是一款功能强大且动态的开发板,可用于构建企业级应用程序。Raspberry Pi的产品一直很可靠,并通过升级或附加组件提供了更多功能。

他们还有几个活跃的在线社区,开发者可以在那里寻求指导、分享成功故事并合作开展新项目。

物联网硬件平台需要考虑的因素

在开始物联网应用开发过程之前,请考虑您正在设计的设备的目标。请查看性能要求和时间表、预期的原型数量以及部署的操作环境。

  • 物联网是一项快速发展的技术,具有改变我们生活的潜力。从医疗保健到家庭安全,物联网设备和传感器的用途数不胜数。在投资物联网硬件之前,您必须定义您的物联网设备将做什么。决定如何收集、传输和存储数据。

  • 来自物联网设备的数据将在边缘进行收集和处理,因此在开发初期阶段,您应该考虑它需要什么样的硬件需求。例如,水表比智能视频系统需要的处理能力更少。您的物联网项目越复杂,您需要的处理器功率和存储空间就越大。

  • 您还必须确定项目所需的连接类型。例如,如果您的设备可能会频繁移动,那么Wi-Fi可能是这项工作的最佳选择。由于它比蓝牙或蜂窝选项具有更广的范围,因此您应该依赖它。然而,情况并非总是如此,因为有时您的物联网平台可能功耗需求较低,而LPWAN可能是一个更好的选择。

物联网的趋势表明,该行业正在快速增长,全球物联网市场预计在2022年至2027年期间将以10.53%的复合年增长率扩张。随着该技术的日益普及,物联网硬件平台也必将增加。

根据您想要使用平台的目的,您可以决定选择合适的物联网硬件。考虑上面分享的工具和技巧,以便快速轻松地构建您的连接设备。根据您的需求选择合适的物联网硬件将使您能够开始设计未来的智能连接设备。