אנו עדים לכך שצוותי הפיתוח בתחום מערכות משובצות מחשב משלבים לאחרונה בפיתוחים שלהם את מוטיב ה-IoT (אינטרנט של הדברים) וזאת על מנת לתת ערך מוסף למוצר שלהם יחד עם יצירתיות. בכך שהם מוסיפים אלחוטית וחיבור לענן הם מצליחים ליצור בידול מול מוצרים אחרים בשוק. חלק גדול מה”יצירתיות” הזו מגיעה מגלישה באינטרנט וחיפוש ב״עולם״ המפתחים – Makers.
תופעה זו מבורכת אולם גם יוצרת בעיה: זמן הפיתוח משתנה. כיום, מוצר חייב להיות מפותח במהירות מקסימלית כדי ליצור Time to Market אופטימלי, בעיקר משום שהטכנולוגיות הקיימות היום בשוק מאפשרות פיתוח מוצרים נרחבים ומגוונים הכוללים מעבדים ומערכות אלקטרוניות חכמות הכוללות קישורים אלחוטיים. וכמובן, המערכת כולה היא דלת הספק.
אמיר שרמן, דירקטור למערכות משובצות מחשב – ארו
בשנים האחרונות, חלק מתהליך הפיתוח הקונבנציונלי מתחיל להעלם מאחר והצורך במפתחים יצירתיים בתחום החומרה והתוכנה גובר וזאת, יחד עם היכולת ליצור אב טיפוס בזמן אפסי. סיבות אלו גורמות לחברות לחפש דרכים לקיצור הזמן. חברות הסמיקונדקטורס והמפיצים המובילים הבינו את הפוטנציאל הטמון בתחום ולכן אנו עדים להשקעה רבה של משאבים בפיתוח ערכות פיתוח והערכה מרובות טכנולוגיה הכוללות חומרה דיגיטלית, אנלוגית ואלחוטית יחד עם התוכנה הדרושה על מנת להפעיל את כלל המערכת וגם חיבור לענן.
מערכת בסיסית של ״אינטרנט של הדברים״ אמורה לכלול לפחות חיבורי תקשורת כגון Ethernet ו-USB, תקשורות אלחוטיות כמו Wi-Fi ו-Bluetooth (עם תמיכה ב-BLE) וכמו כן גם NFC. בנוסף יכולת אלחוטיות חדשות כמו תמיכה ב-Sigfox ו/או ב-LoRa גם כן נלקחות בחשבון. וכל זאת יחד עם תוספת של חיבורי סנסורים שונים כגון: טמפרטורה, מדי תאוצה, גיירו, לחות ועוד.
רשת ה-Sigfox בנויה לתת מענה לרשת תקשורת אלחוטית המחליפה את התקשורת הסלולרית הישנה מסוג 2G שתפקידה להעביר מידע בקצב נמוך. השיטה מאוד דומה לרשת הסלולר שבה התשלום הוא עבור יחידת קצה (כמו הסים בטלפון הנייד) ומוערכת ב-1$ ליחידת קצה. אומנם, במדינת ישראל אין פריסה של רשת Sigfox אבל בארצות רבות בעולם כמו: צרפת, בלגיה, ספרד, פורטוגל, איטליה ועוד קיימת פריסה נרחבת.
ה-LoRa או ™LoRaWAN שהיא Low Power Wide Area Network הינה טופולוגיה מתחרה ל-Sigfox עבור אותו הצורך. כלומר, פריסת רשת תקשורת עבור מידע בקצב נמוך (0.3kbps to 50kbps). מגוון רחב של ערכות כאלה קיים כבר בשוק כשהמפורסם ביותר מבניהם הוא ה-Raspberry Pi. יש לציין פה שחברות שיצרו ״תקנים״ כמו Arduino גם הם מאוד פופולאריות. השילוב חייב להיות מנצח על מנת לתפוס את עניין המפתחים, יש להבין שחשוב לחברות להיות מעודכנות בטכנולוגיות החדשות ביותר: גם בתחום המעבדים, גם בתחום באלחוט וכמובן שכל המערכת חייבת להיות דלת הספק. אחת הדוגמאות הטובות לערכה פיתוח והערכה מסוג זה היא ה-SmartEveryThing של חברת ארו.
מפרט ה-SmartEveryThing הינו:
Arduino Compatibility – Arduino form factor, fully supported by Arduino IDE
SWD Connector To program and debug the board with SAM-ICE or ATMEL-ICE
USB Connector To power and interface the board and to program the D21 with Arduino IDE
ATMEL SAM D21 – MCU 32-bit ARM® Ultra low-power ARM® Cortex®-M0+
Sigfox Module – Telit LE51-868 S 868MHz module (902.3MHz US versione available soon)
CryptoAuthentication Chip – Atmel ATSHA204A, for exchanging and storing data securely
Bluetooth Low Energy (optional) – TDK SESUB-PAN-T2541 Module, based on TI CC2541
GPS/GNSS with Embedded Antenna –
Telit Jupiter SE868-A fully support GPS, QZSS, GLONASS and it is Galileo ready.
NFC NTAG with Antenna –
NXP NT3H1101FHK to share data between SAM D21 and your smartphone
MEMS Pressure Sensor
ST LPS25H is a 260-1260 hPa absolute barometer and altimeter
Proximity and Ambient Light Sensor
ST VL6180X is a Proximity and Ambient Light Sensor and a VCSEL light source
iNEMO 9-Axis inertial Module
ST LSM9DS1 is a 3D accelerometer, 3D gyroscope and 3D magnetometer
Humidity and Temperature Sensor
ST HTS221 is a capacitive digital sensor for relative humidity and temperature
לסיכום, בשל אילוצי זמן ותקציב, המפתחים הרבים היום יכולים להשתמש בערכות פיתוח ייחודיות וחכמות במיוחד המפותחות וזאת בצורת Community Boards, כלומר שכל החומרה והתוכנה ששימשו לפיתוח ניתנים להעתקה ושימוש בחינם. בצורה זו, ניתן להתגבר על בעיית זמן הפיתוח הארוך ולהשקיע את הזמן אך רק ב-IP של החברה המפתחת ואין צורך “להמציא את הגלגל” מחדש.
