Crie sua própria solução de IoT voltada para entusiastas - IOP JOURNAL
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A Quantum Integration está preparando pacotes para o desenvolvimento fácil da Internet das Coisas, para permitir que qualquer pessoa construa sistemas para residências ou empresas
Estudantes e desenvolvedores por lazer estão construindo suas próprias soluções baseadas na Internet das Coisas (IoT) usando um sistema da Quantum Integration. A proposta é voltada para aqueles sem formação técnica que buscam soluções para casa inteligente ou estão construindo inteligência de IoT em gadgets ou máquinas. Usando o Q-Server baseado em nuvem da empresa e seus dispositivos sem fio que se conectam a sensores, os indivíduos podem construir um sistema IoT para tudo, desde controles de iluminação e sistemas de irrigação de gramado até drones, abridores de portas de garagem e dispensadores de saboneteira.
Os dispositivos, conhecidos como Builder Bases, transmitem dados de sensores prontos para uso via conectividade Bluetooth, enquanto o produto de próxima geração deve oferecer suporte a Bluetooth Low Energy (BLE) 5.0 para permitir comunicações em malha entre dispositivos. A solução foi desenvolvida para entusiastas de tecnologia que podem não ter o conhecimento técnico ou tempo para trabalhar com as complexidades maiores do Arduino ou do Raspberry Pi, de acordo com Michael Barnick, presidente e CEO da Quantum Integration.
Uma Builder Base
"A comunicação sem fio entre Arduinos e Raspberry Pis é muito desafiadora", explica Barnick, "mesmo para engenheiros experientes." Ele próprio um entusiasta de tecnologia, Barnick diz que queria oferecer uma solução melhor para aqueles que buscam construir seus próprios sistemas IoT. "Achei muito difícil construir projetos" usando a tecnologia existente. A maior parte do software disponível tinha bugs e não tinha suporte. "Mesmo com um bom conhecimento de programação em Unix e C, ele descobriu que era difícil construir um sistema IoT básico.
O Arduino, um sistema de hardware e software de código aberto que serve como plataforma de aprendizagem básica para alunos por meio de um sistema em um chip, permite que os usuários escrevam uma linguagem de programação simples. No entanto, Barnick diz, a necessidade de programação significa que os usuários exigem algum conhecimento técnico. Mesmo que os amadores desenvolvam um sistema para uma única solução, como controles de iluminação, torna-se mais complicado para as soluções de casa inteligente se os sistemas precisarem se comunicar. "O problema que surge", afirma ele, "é 'como faço para unir todas essas coisas?'"
Por exemplo, vincular controles de iluminação a um sistema de entretenimento, como diminuir as luzes se um filme for exibido, ou adicionar um temporizador aos sistemas de portas de garagem para que as portas fechem cinco minutos após serem abertas, adiciona uma complexidade considerável. "O controle sem fio de muitos dispositivos é uma tarefa enorme", diz Barnick, "independentemente de qualquer nível de experiência em programação." Portanto, a empresa desenvolveu uma plataforma de software projetada para tornar esses sistemas mais fáceis de construir para amadores, desde iniciantes a engenheiros. "O objetivo é poder fazer um projeto em uma tarde".
O pacote consiste em um gateway ou unidade "Central Core" com uma conexão Wi-Fi para o servidor baseado em nuvem da Quantum. Dispositivos de sensor Builder Base transmitem dados para o núcleo por meio de uma conexão Bluetooth. Primeiro, um usuário seleciona sensores prontos para uso, como iluminação ou detectores de contato, que podem então ser plugados na Builder Base. O usuário carrega o firmware para o Builder Base por meio da plataforma baseada em nuvem Quantum em um computador, tablet ou smartphone. Os usuários podem arrastar e soltar blocos, como ligar / desligar LED, para criar seus próprios aplicativos. Eles também podem construir seus próprios aplicativos e firmware por meio de uma interface gráfica de usuário e, assim, controlar dispositivos sem fio usando a plataforma Quantum IoT baseada em nuvem.
Além disso, diz Barnick, a tecnologia é voltada para escolas. "A educação formal é importante para nós", afirma. "As escolas estão enfrentando desafios para atender às demandas de aulas STEM eficazes com os produtos disponíveis atualmente." Alguns projetos são muito simples para manter os alunos envolvidos por muito tempo, ele observa, enquanto outros são muito complicados até para os professores entenderem e usarem. "Nossa plataforma continua interessante para alunos da sexta série à universidade".
Kits IoT simples para amadores têm sido difíceis de encontrar, diz Barnick. Apple, Samsung e Google estão oferecendo suas próprias soluções de IoT para o consumidor, embora ele diga que as grandes empresas tendem a não criar uma plataforma de IoT com sua própria unidade de negócios autossuficiente. "Eles perdem rapidamente o interesse", afirma ele, "e passam para outras ideias para expandir seu negócio principal".
Além disso, muitas empresas iniciantes adotam a abordagem de oferecer middleware, fornecendo apenas parte de uma solução completa, enquanto deixam outros desenvolvedores ou seus clientes preencherem as peças que faltam. A Quantum Integration espera oferecer uma alternativa, diz Barnick, fornecendo uma solução de ponta a ponta em constante evolução de hardware e software como o principal negócio da empresa. O Builder Base pode controlar componentes de hardware por meio de 7 pinos GPIO e uma interface I2C. O número de dispositivos no sistema é limitado apenas pela velocidade do processador do servidor e pelo protocolo Bluetooth. "Esperamos que qualquer instalação lide facilmente com uma centena de dispositivos", afirma ele.
Nenhuma programação é necessária para trabalhar com o hardware conectado à Builder Base. O Q-Server fornece uma interface, pela qual o usuário fornece detalhes sobre o que está conectado a cada pino, e o firmware é gerado automaticamente e carregado na Builder Base. Todas as bases do Builder atualmente se comunicam via Bluetooth. "Em breve teremos uma atualização para o Q-Server que suportará Bluetooth 5.0 para fornecer malha e taxas de dados mais altas", diz Barnick, "permitindo um reconhecimento de voz de baixo custo e um número quase ilimitado de sensores e controles".
Os aplicativos são desenvolvidos usando um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE), um aplicativo da Web no Q-Server. Este IDE emprega uma interface gráfica semelhante a um sistema de criação de fluxograma. Esses aplicativos também podem conter código JavaScript personalizado para quaisquer tarefas que o usuário desejar. No futuro, diz Barnick, a empresa planeja fornecer produtos de sensores, como braços mecânicos e contatos de porta, para facilitar as implantações. "A parte wireless já está feita para você", afirma. "Se você consegue descobrir seu roteador em casa, é técnico o suficiente para gerenciar este sistema".
Os testadores beta já criaram soluções enquanto experimentam a tecnologia em seus próprios projetos. O kit também se destina ao uso por integradores de automação residencial que podem desenvolver sistemas personalizados para clientes. A campanha Kickstarter, que foi lançada em 15 de setembro, oferece um desconto em produtos em um esforço para espalhar a palavra, Barnick diz; o preço do Kickstarter de $ 149 inclui um pacote de Builder Bases, um gateway e software.