Die IoT- Entwicklerboards von Endrich

Als Design-In Distributor ist Endrich voll und ganz an der Unterstützung von IoT-Projekten seiner Kunden beteiligt und hat eine IoT-Gerätefamilie entwickelt, die auf Schlüsselkomponenten basiert, die von seinen führenden Lieferanten bereitgestellt werden. Da jeder Kunde einen anderen Funktionsmix benötigt, fungiert die Produktfamilie als Demonstrationssystem und die Endrich-IoT-Plattform bietet dabei verschiedene Dienstleistungen an.

Alle Hardwarekomponenten basieren auf einem Open-Source-Konzept. So stehen die Schaltpläne und das Designlayout den registrierten Kunden kostenlos zur Verfügung. Alle Benutzer des Endrich IoT-Konzepts erhalten kostenlosen Zugriff auf den Endrich Cloud-Datenbankdienst und das Endrich Data Visualization Gateway zur Datenerfassung bzw. Datenvisualisierung. Ebenfalls kostenlos ist der Hard- und Software-Leitfaden auf der speziellen Website der Plattform unter http://e-iot.info

Alle Schlüsselkomponenten für das IoT-Design sind bei Endrich erhältlich, unter anderem Sensoren, Mikrocontroller, Kommunikationsmodule, Antennen, Lithiumbatterien und alle für die Stromversorgung, Abstimmung, Filterung und den Schutz des Endprodukts erforderlichen Komponenten. Die modulare IoT-Hardwareplatinen-Familie ist als Demonstrationsplatine oder als endgültige Lösung erhältlich. Den Kunden steht eine professionelle Wissensdatenbank zur Verfügung, einschließlich Softwarebeispielen, Anschlusspläne, Schnittstellen und Unterstützung für das Schaltungsdesign.

Die Hardwarefamilie wird ständig weiterentwickelt. Heute stehen mehrere Boards zur Verfügung: Endrich IoT Board v052 bietet die drei Hauptfunktionen Erfassung, Steuerung und Kommunikation von IoT-Geräten. Das Board ist batteriebetrieben, ihr Betrieb basiert auf der RISC-V-Mikrocontroller-Architektur und bietet ein Wide Area Networking mit geringem Stromverbrauch unter Verwendung eines NB-IoT/LTE-M/2G-GSM-Modems.

Alle wichtigen IoT-Funktionen sind auf den Boards enthalten. Der Microcontroller mit geringem Stromverbrauch ermöglicht es, Sensordaten zu erfassen und den Kommunikationskanal zu steuern, der zum Senden der Ergebnisse an die Cloud-Datenbank verwendet wird.

Der LPWA-Kommunikationskanal zum Senden der Ergebnisse an die Cloud-Datenbank, basiert normalerweise auf einer drahtlosen Technologie wie einem lokalen Netzwerk (WIFI, Bluetooth, Zigbee) oder einem Wide Area Netzwerk (NB-IoT, LTE-M, SigFox, LoRa).

Die Endrich-IoT-Plattform bietet eine Vielzahl an externen Sensorplatinen für Endrich-IoT-MCU-Karten oder Karten von Drittanbietern wie I²C- und SPI-Multisensorkarten. Auch proprietäre Schnittstellen wie den Endrich Long Distance I²C-Port mit einer Reichweite von bis zu 50 Metern stehen zur Verfügung. Die Sensoren erfassen verschiedene Umgebungsparameter wie das Umgebungslicht, Magnetfelder, Temperatur, Luftdruck, Vibration, Lärm, Höhe und Position.

Die CLS-Sensorplatine, basierend auf dem Everlight RGBW-Farblichtsensor mit geringer Leistung und hoher Empfindlichkeit sowie I²C-Schnittstelle, erweitert die Möglichkeiten der IoT-Geräte um die Erfassung von rotem, grünem, blauem und weißem Licht sowie Infrarotlicht.

Die Temperatursensorplatine mit dem Temperatursensor EMT34-1220-A/L906/TR8 von Everlight mit eingebautem Verstärker bietet ein externes Thermometer für IoT-Anwendungen.

Die Umgebungslichtsensorplatine ist auf dem digitalen Lichtsensor ALS-DPDIC17-78C/L749/TR8 von Everlight aufgebaut. Es bietet eine Erweiterung für IoT-Geräte, um Umgebungslicht zu erfassen, dass dem Spektrum des menschlichen Auges entspricht. Dabei kann eine maximale Auflösung von 0,0033 Lux/count und eine Leuchtstärke von maximal 83.000 Lux gemessen werden.

Als neue Funktion zur Erweiterung der Endrich-IoT-Plattform wurden Display-Lösungen in Form von externen Karten integriert, die auf verschiedenen Display-Standards wie pmOLED oder TFT basieren. Diese Karten können über Standardschnittstellen entweder mit der Endrich-IoT-SBC-Karte oder mit MCU-Karten von Drittanbietern (Arduino, ESP32, Raspberry usw.) verbunden werden. Das pmOLED-Displayboard mit I²C- und SPI-Schnittstelle bietet grundlegende Visualisierungsfunktionen auf der Grundlage des 0,96 Zoll pmOLED-Displays REX012864DWPP3N00F00 von Raystar mit einer Auflösung von 128 x 64 Pixel. Der Benutzer kann per Jumper zwischen einer I²C- oder einer SPI-Schnittstelle zur Verbindung mit der SBC/MCU-Karte auswählen. Das TFT-basierte Board mit SPI-Schnittstelle dient mehr für kundenspezifische Designs. Diese Erweiterungskarte bietet grundlegende Visualisierungsfunktionen für Endrich-IoT SBC- und 3D-Party-MCU-Karten, die auf Raystars RFJ240L-AYW-DNN 2,4-Zoll-Farb-TFTs mit einer Auflösung von 320 x 24 Pixel basieren.

Der Vibrationssensor VS1/2 erkennt Vibrationen, um einen Maschinenlauf zu signalisieren, einen Motorstart zu erkennen oder den Motorlauf zu überwachen. Regen oder die Erkennung von Vandalismus können darüber ebenfalls erfasst werden. Der Luftdrucksensor ermittelt den Luftdruck und führt darüber eine Höhenmessung durch. Die Lüftergeschwindigkeit kann ebenso ermittelt werden wie die Drehzahl oder per Tachosignalmessung die Geschwindigkeit. Über die ALS-Sensorerkennung im Spektrum des menschlichen Auges können Licht- und Dunkelzustände ermittelt werden und die Intensität des sichtbaren Lichts gemessen werden. Über GNSS-Koordinaten erfolgt eine Lokalisierung und der physische Standort des Devices. So ist auch eine Geräteverfolgung möglich. Verschiedene Sensoren messen die Umgebungstemperatur oder regeln eine Zwangstemperatur.

Sensorwerte werden in einem kundenspezifischen Bereich des Endrich Cloud Database Systems gespeichert und können über das Endrich Visualization Gateway, eine spezielle Website für alle Endrich-IoT-SBC-Karten und Kundengeräte, abgerufen bzw. visualisiert werden.

Verschiedene Datenvisualisierungen sind über die Endrich-IoT-Plattform möglich.

Weitere Informationen zum Endrich-IoT-EcoSystem, seiner Open Source-Hardwareplattform, den dedizierten Softwarediensten und kostenlosen Codebeispielen für die eingebettete Software unter http://e-iot.info. Ein Video über die Endrich-IoT-Plattform, das Endrich-IoT-EcoSystem wird unter https://bit.ly/3ejkguc angeboten.