Qual é o dispositivo IoT programável mais simples que pode se conectar ao Wi-Fi?

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Estou tentando criar um rastreador de ativos barato que possa ser alimentado por uma bateria. Tudo o que eu preciso que o dispositivo IoT faça é conectar-se a pontos de acesso à rede WiFi conhecidos. Eu tenho acesso ao sistema de back-end que gerencia os pontos de acesso WiFi.

Eu considerei um computador CHIP ou PiZero W, mas ambos têm poder de processamento que eu não preciso. Procurando uma placa completa com Wi-Fi.

microcontrollers wifi power-consumption

— carneiros
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Se sua principal preocupação com o Raspberry Pi Zero W é o consumo de energia, consulte este site: raspi.tv/2017/how-much-power-does-pi-zero-w-use - ele usa minúsculos 100-150mA!

— Dan Esparza

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@ DanEsparza Obrigado pelo link. Embora o consumo de energia seja uma preocupação, não preciso da capacidade de processamento. É um exagero para as minhas necessidades. Eu só preciso de um pequeno dispositivo IoT que eu possa programar para conectar-se a pontos de acesso WiFi conhecidos. Semelhante ao que o Tile ou o TrackR faz, mas se conecta ao WiFi.

— força a

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@DanEsparza Considero que qualquer coisa acima de 5mA consome muita energia de um dispositivo que praticamente não funciona (por exemplo, uma taxa ocasional de pings domésticos por telefone limitada pela atividade do sensor).

— Sean Houlihane

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Além do consumo de energia, por que você se importa se houver mais poder de processamento disponível do que o necessário?

— user253751

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@immibis - Exatamente para consumo de energia. Se sua plataforma estiver executando o Linux, não haverá pouca energia. Uma parte <200 MHz executando um RTOS é a escolha apropriada aqui, e o foco para uma boa resposta deve estar em como selecionar um bom dispositivo (em vez de uma parte específica).

— Sean Houlihane

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Confira os módulos ESP. Eu tenho três placas NodeMCU funcionando em casa, verificando temperatura e umidade e controlando tomadas e faixas de led. O NodeMCU pode ser encontrado por cerca de 4-5 $.

Se você deseja suporte adequado e a chance de alterar o código de qualquer lugar, dê uma olhada no Particle Photon , é um pouco mais (cerca de 20 $), mas funciona realmente muito bom.

Se você quer gastar menos, adquira o NodeMCU, mas o Photon é uma ótima placa para você mexer.

— Luis Diaz
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Se você está procurando uma referência no ESP8266 (provavelmente um dos módulos ESP mais conhecidos), a Internet das Coisas com o ESP8266 é útil para ler e tem muitos detalhes sobre locais de compra, etc.

— Aurora0001

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Não vale nada que o ESP8266 (as placas usuais que você pode obter) seja capaz de executar uma versão modificada do Arduino - o que contribui muito para facilitar a sua entrada.

— Knetic

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As placas ESP8266 nuas são inferiores a 2 $.

— Codo

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@odo - depende da qualidade do quadro, é claro. O ESP01 é muito barato, talvez seja tão barato quanto US $ 1 se você comprar em grandes quantidades, mas possui apenas 2 GPIOs e os dois precisam buscar valores específicos durante a inicialização, portanto, não são especialmente úteis para interações reais com o mundo. OTOH, acabei de comprar um monte de ESP201s, que são muito melhores: 7 GPIOs, 1 dos quais podem ser usados como ADC e uma conexão de antena externa opcional. Além disso, eles usam cabeçalhos de linha única para que possam ser usados facilmente na tábua de pão, o que os ESP01s não podem. Paguei cerca de US $ 3 por cada um e eles definitivamente valem a pena.

— Jules

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Existem pequenas placas com um módulo ESP8266, 22 pontos de solda e uma antena por menos de US $ 2.

— Codo

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Existe o Omega2 da empresa Onion . Eles custam 5 $. ~~Eles ainda estão em crowdfunding, portanto, não tenho certeza sobre a confiabilidade deles e não usei nenhum.~~ .

Como o @ Aurora0001 apontou, a Onion concluiu seu crowdfunding e eles conseguiram financiar 45 vezes mais do que seu objetivo inicial, o que a IMO os torna confiáveis.

Possui uma CPU de 580 MHz, 64 MB de memória DDR2 e Wi-Fi b / g / n. Eles descrevem a placa como um computador de IoT no Kickstarter:

Apresentando o Omega2, o computador de US $ 5 da IoT.

Que diabos é um computador IoT? É um computador Linux projetado especificamente para criar aplicativos de hardware conectados. Ele combina o minúsculo fator de forma e a eficiência de energia do Arduino, com o poder e as flexibilidades do Raspberry Pi.

— atayenel
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Conseguir 45 vezes o seu objetivo inicial apenas diz que muitas pessoas acharam o produto sexy. Não diz nada sobre o quão confiável eles podem realmente produzi-lo agora que têm o dinheiro. O micro-drone Zano é um exemplo famoso: foi o maior Kickstarter da Europa e arrecadou 2.300.000 libras (cerca de US $ 3 milhões nas taxas de câmbio atuais), cerca de 18 vezes o seu objetivo inicial. A empresa falhou e nunca foi entregue nenhum produto que atendesse às especificações reivindicadas.

— David Richerby

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@DavidRicherby True, mas o Omega2 está em estoque para compra imediata via armazéns da Amazon; para que eles tenham um produto de remessa. Atingir esse marco não é garantia de que ainda estarão disponíveis daqui a vários anos; mas a única maneira de responder é esperar vários anos e ver o que acontece. Se os OPs planejarem construir apenas um pequeno número finito de dispositivos com esses dispositivos, pode fazer sentido proteger as ordens de compra, solicitando tudo o que será necessário em uma única transação agora.

— Dan Neely

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Leia seus próprios fóruns e verá que essas placas - e especialmente o software - tiveram muitos problemas. Eles também são totalmente inadequados para bateria de longa duração.

— Chris Stratton

Uma excelente prancheta, com o Linux em flash, e não no cartão SD. Também há flash de usuário para seus programas, e você pode obter modelos com cartão SD.

— MAWG

Eu amo essas placas, mas elas não são baseadas em ARM, e configurar a cadeia de ferramentas C / C ++ é uma verdadeira dor. Eles são ótimos para Python, ou HTML e JS, no entanto.

— Mawg

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Um que eu tenho observado, mas ainda não tentei, é o VoCore . Também foi financiado por crowdfunding como o Omega2.

Ele promete um dispositivo de US $ 4 a US $ 18, mas os disponíveis começam em US $ 17,99. O que é relevante sobre o VoCore é que ele possui hardware e software de código aberto completo . Assim, em teoria, você pode obter um preço baixo por unidade em escala. Detalhes técnicos e fonte estão aqui .

Tamanho minúsculo: uma polegada quadrada, fácil de incorporar aos dispositivos.

OpenWrt / LEDE: Fácil de codificar, compilar; sistema estável.

Baixo custo: US $ 4 a US $ 18 para cada um, desempenho incomparável.

Interfaces: Suporte de hardware USB, Ethernet, I2C, SPI etc.

Código aberto: Software e hardware, totalmente GRÁTIS

— Simon Munro
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Isso não é realmente adequado para a energia da bateria de longa duração, dado o alto consumo durante a execução e o longo tempo de inicialização que seria sofrido, mesmo que algum tipo de supervisor de baixa energia inativa pudesse ser adicionado para ativá-lo periodicamente.

— Chris Stratton

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Como uma alternativa ainda mais barata para o nodemcu de Luis resposta que eu gostaria de mencionar o a nu ESP-12E ou ESP-12F *, o módulo que é usado no nodemcu. Eles são ainda mais baratos que o NodeMCU, consomem menos energia (porque falta o conversor USB) e podem ser alimentados diretamente a partir de uma bateria de 3V. Você precisará de um conversor USB-para-serial (3,3V **, por exemplo, um CP2102) e precisará soldar os fios (ou pinos, se receber a placa adaptadora) para programá-los.

_{* A única diferença parece ser o formato da antena}
_{** No momento, não posso confirmar se funciona com uma de 5V}

— AndreKR
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Sim, usando um nu esp será mais barato, mas também é mais difícil e você precisa entrar em solda e design de PCB (pelo menos na placa de ensaio ou perfboard), mas obrigado por apontar isso

— Luis Diaz

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"Você precisará de um conversor USB para serial" - observe que você precisa de um que suporte saídas de 3,3v, pois o chip ESP8266 não é compatível com ttl.

— Jules

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@LuisDiaz - você pode comprar o ESP-12F pronto para montagem em uma placa breakout compatível com placa de ensaio por cerca de metade do custo do NodeMCU.

— Jules

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@Jules Cool! Eu não vi esse antes! É bom saber :)

— Luis Diaz

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Embora o ESP8266 pareça tolerante a 5V, o CP2102 que eu estou usando é um conversor de 3,3V, então eu adicionei as informações desde que não tenha confirmado o contrário.

— AndreKR

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Definir a duração da bateria (e talvez o tamanho da bateria) informará quanto tempo dura o seu equipamento. Isso pode levar você a decidir ativá-lo somente quando (a) você precisar fazer uma leitura e (b) quando transmitir dados.

Se você quer apenas acordar, digamos, de hora em hora, então quer algo com um relógio em tempo real (RTC) ou algo contando segundos ou a bordo, ou disponível como uma unidade escrava para dizer ao microcontrolador para começar a trabalhar.

O RTC pode então dizer ao wifi para ligar, detectar se está dentro do alcance de sua rede permitida, fazer logon e transmitir dados.

O outro lado dessa moeda é permitir que algo como um GPS constantemente conserte (a cada segundo) e faça pesquisas de opinião constantemente. Nesse cenário, uma bateria pequena pode durar apenas algumas horas, em vez de semanas ou meses, se você estiver usando a corrente atual com sabedoria.

Em poucas palavras, esse seria o seu dilema inicial.

Fiz o que achei que era uma diligência cuidadosa antes de iniciar esse tipo de coisa semelhante e recomendo que você olhe para o microcontrolador Espruino . Se você possui habilidades em JS, pode obter resultados rapidamente - você se sentirá em casa. Os Espruino têm RTCs, já são 3,3v e usam baixa corrente por design. Tocar em um GPS é ridiculamente fácil.

Eu sugiro que você pegue um Espruino verde normal para brincar e depois tente o novo Espruino Wifi em vez de lutar para adicionar um ESP8266 você mesmo (eu não tentei isso, aliás). Os espruinos não são os mais baratos, mas são bem feitos (IMO) e contam com um bom suporte. Em seu fórum, geralmente você pode obter reconhecimento do cara que os cria.

Essa informação provavelmente é mais útil para você se você tiver habilidades em JS e habilidades de EE insignificantes (como eu).

— Taças
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Esta é a parte crítica da resposta - descrevendo os recursos necessários para ajudar na seleção. A energia ociosa é a coisa mais importante - e provavelmente isso significa que você realmente deseja o máximo de integração possível em um único SoC. Procure dispositivos mais novos - essa é uma demanda emergente.

— Sean Houlihane

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Botão AWS IoT

O botão AWS IoT é um botão programável com base no hardware do Amazon Dash Button. Esse dispositivo Wi-Fi simples é fácil de configurar e projetado para que os desenvolvedores iniciem o AWS IoT, AWS Lambda, Amazon DynamoDB, Amazon SNS e muitos outros serviços da Web da Amazon sem escrever código específico do dispositivo.

Neste artigo , Ted Benson fala sobre como ele invadiu um botão do Amazon Dash de US $ 5 para fazer as coisas quando o dispositivo inicializou e se conectou à rede (no clique).

O dispositivo só liga e se conecta ao Wi-Fi quando pressionado, e contém uma bateria que não pode ser substituída facilmente.

— Jonathan
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Você (obviamente) terá que hackear. E não confie em um suprimento futuro. The Dash vai [Fim da vida] ( cnet.com/news/amazon-is-going-to-kill-your-dash-button (em 9 dias, no final de agosto de 2019).

— Mawg

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Eu recomendo que você use a placa FireBeetle ESP32 da DFRobot. Isso foi projetado especialmente para a Internet das coisas. Embora o NodeMCU também possa ser usado, ele ainda consome mais energia, mesmo no modo de suspensão profunda. Eu enfrentei um problema ao reduzir o consumo atual no modo de suspensão profunda usando o NodeMCU. Enquanto o FireBeetle é adequado para dispositivos de IoT de baixa potência , pois é especialmente otimizado para essa finalidade. Então você não precisa de esforços extras. Basta conectar a bateria e colocá-la em sono profundo quando nenhuma detecção for necessária. Também é fácil de programar.

— tim3in
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