1NCE Arduino Blueprint: Creación de proyectos iot Open-source
Codificar menos, lanzar más
El 1NCE Arduino Blueprint integra nuestro SDK para conectividad celular. Basado en experiencias previas con FreeRTOS y Zephyr, este plan simplifica el proceso de desarrollo, permitiendo a los usuarios de Arduino centrarse en las funcionalidades principales de sus proyectos.
La integración de Arduino con 1NCE ofrece varias ventajas técnicas para los proyectos IoT. La primera es la reducción de los costes de desarrollo al minimizar el tiempo y los recursos necesarios para el software y la configuración. Arduino Blueprint proporciona módulos y bibliotecas preconfigurados que interactúan a la perfección con las placas Arduino, eliminando la necesidad de complejos esfuerzos de codificación e integración personalizados. En segundo lugar, los mecanismos de autenticación simplificados y los protocolos de comunicación energéticamente eficientes contribuyen a acelerar la comercialización de las soluciones IoT. Los desarrolladores de Arduino pueden establecer rápidamente conexiones seguras y transmitir datos de forma eficiente a través de redes celulares.
Arduino y 1NCE ayudan a los desarrolladores a adaptar sus proyectos IoT a los requisitos y entornos cambiantes. La arquitectura modular de Arduino permite una fácil expansión y personalización, mientras que nuestra compatibilidad con protocolos estándar del sector como CoAP garantiza la interoperabilidad con una amplia gama de dispositivos y plataformas IoT. Por último, las vibrantes comunidades de desarrolladores que rodean tanto a Arduino como a 1NCE proporcionan valiosos recursos, experiencia y apoyo a los proyectos IoT. Los desarrolladores pueden utilizar foros en línea, tutoriales y repositorios de código para colaborar con sus colegas, solucionar problemas y compartir las mejores prácticas.
El futuro es abierto con la autenticación Arduino sin fisuras
La naturaleza de código abierto de Arduino permite a los desarrolladores crear prototipos y personalizar proyectos IoT con facilidad. Sin embargo, la autenticación tradicional de dispositivos IoT puede ser un proceso engorroso, que implica múltiples pasos desde el registro hasta la generación y adjunción de certificados. Con 1NCE OS Device Authenticator, en lugar de navegar por hasta 8 pasos, los desarrolladores pueden conectar sus dispositivos de forma segura en sólo dos sencillos. Atrás quedaron los días de generar y adjuntar certificados manualmente. Al recibir automáticamente la clave precompartida y establecer una conexión DTLS segura, los desarrolladores pueden centrarse en lo que más importa: la funcionalidad de su aplicación IoT.
Cómo funciona Device Authenticator
Proyectos de alto consumo energético y ahorro de energía con Arduino
Device Authenticator no es la única herramienta de la que disponemos. Basándonos en los comentarios de nuestros clientes, nos damos cuenta y abordamos la acuciante necesidad de protocolos de comunicación energéticamente eficientes. Los métodos tradicionales suelen pasar por alto este aspecto, lo que provoca un consumo innecesario de energía y reduce la vida útil de los dispositivos. Sin embargo, con Energy Saver, basado en CoAP/UDP, los desarrolladores pueden optimizar el consumo de energía sin comprometer la conectividad ni la seguridad.
CoAP ofrece una gestión de recursos más eficiente que MQTT al utilizar el Protocolo de Datagramas de Usuario (UDP) en lugar de TCP. UDP, al no tener conexión y estar orientado a paquetes, envía paquetes de datos consecutivamente sin necesidad de confirmación, a diferencia de TCP, que requiere paquetes numerados y confirmación antes de enviar el siguiente paquete. Este enfoque ahorra esfuerzo, tiempo y energía.
Por tanto, CoAP es especialmente ventajoso en escenarios en los que los dispositivos dan prioridad a la conservación de recursos. Los dispositivos alimentados por batería, normalmente equipados con hardware básico y capacidades informáticas limitadas, tienen como objetivo transmitir datos de forma rápida y eficiente minimizando el consumo de energía, lo que convierte a CoAP en la opción preferida en estos casos.
Ahorro de energía en el ecosistema IoT
El trabajo en la práctica: Cosecha basada en datos
Vamos a mostrarle rápidamente cómo funciona en la práctica el 1NCE Arduino Blueprint dentro del Sistema Inteligente de Monitorización de la Agricultura:
Fácil configuración. En lugar de tener que lidiar con la complicada generación de certificados, los desarrolladores pueden conectar sus dispositivos Arduino, como sensores de humedad del suelo o de agua, a la nube en sólo dos sencillos pasos. Esto significa dedicar menos tiempo a la configuración y centrarse más en hacer que el sistema funcione eficientemente para supervisar los cultivos y el ganado.
Eficiencia energética. Al utilizar Energy Saver, el sistema optimiza el uso de la batería. Esto significa que los dispositivos pueden funcionar durante periodos más largos sin necesidad de sustituir la batería con frecuencia. Forma un modo de bajo consumo para sus dispositivos, asegurando que permanezcan conectados a la nube mientras conservan la energía. Esto es especialmente útil en zonas agrícolas remotas donde las fuentes de alimentación pueden ser limitadas.
Compatibilidad y directrices
Hoy en día, el proyecto es compatible con Arduino Portenta H7 y Arduino Portenta H7 lite, ambos funcionando con Mbed OS, y cuando se conecta al Portenta Cat. M1/NB IoT GNSS Shield. Quienes deseen sumergirse en el desarrollo de IoT con Arduino disponen de abundantes recursos, como tutoriales, documentación y foros comunitarios. El IDE (Entorno de Desarrollo Integrado) de Arduino proporciona una plataforma fácil de usar para escribir, compilar y cargar código en las placas Arduino. Además, Arduino IoT Cloud ofrece una forma sencilla de conectar dispositivos Arduino a la nube y crear fuentes de aplicaciones IoT. A continuación, también puede encontrar una guía paso a paso sobre la configuración de algunos dispositivos Arduino con Arduino Blueprint.
Primeros pasos con Arduino Protenta H7
Paso 1: Configuración del entorno de desarrollo
En esta sección, te guiaremos paso a paso en el proceso de configuración de tu placa Portenta para ejecutar el Arduino Blueprint.
Empieza con la configuración básica
Conecta Portenta: Conecta tu Portenta (USB-C®) a tu ordenador.
Abre el IDE: Inicia tu IDE Arduino (asegúrate de tener la última versión).
Incluye la placa Portenta en la lista de opciones disponibles
Para acceder a la placa Portenta en tu IDE Arduino, navega hasta el gestor de placas y busca «portenta». Localiza la librería Arduino mbed-enabled Boards y selecciona «Install» para descargar e instalar la última versión del núcleo Mbed OS.
Incluye la placa Portenta en la lista de opciones disponibles
Para incluir la placa 1NCE Arduino Blueprint en las librerías disponibles, abre tu IDE Arduino y accede al gestor de librerías. Busca «1NCE Arduino Blueprint» y localiza la librería de 1NCE GmbH. Haz clic en «Instalar» para añadir la última versión, que es la versión 1.0.0 en el momento de escribir este tutorial.
Paso 2: Cargar el 1NCE Arduino Blueprint
Demo UDP
Vamos a programar la Portenta con el ejemplo UDP Demo: en el IDE Arduino abre el ejemplo haciendo clic en la entrada de menú Archivo> Ejemplos> 1NCE Arduino Blueprint> nce_udp_demo
A continuación, debes personalizar los siguientes parámetros:
Las opciones de configuración para este ejemplo son
NCE_UDP_ENDPOINT se establece en 1NCE endpoint.
NCE_UDP_PORT se establece por defecto en el puerto 4445 del endpoint UDP de 1NCE. NCE_UDP_DATA_UPLOAD_FREQUENCY_SECONDS el intervalo entre paquetes UDP.
NCE_PAYLOAD Mensaje a enviar a 1NCE IoT Integrator.
NCE_PAYLOAD_DATA_SIZE Se utiliza cuando 1NCE Energy Saver está activado para definir el tamaño de los datos de carga útil de la plantilla de traducción.
Demo CoAP
Vamos a programar la Portenta con UDP Demo Ejemplo: en el IDE Arduino abrir el ejemplo bu haciendo clic en la entrada de menú Archivo> Ejemplos> 1NCE Arduino Blueprint> nce_coap_demo
Las opciones de configuración para la muestra CoAP son las siguientes:
NCE_COAP_ENDPOINT se establece en 1NCE endpoint. NCE_COAP_PORT se establece automáticamente en función de las opciones de seguridad (con/sin DTLS).
NCE_COAP_URI_QUERY es la opción de consulta URI utilizada para establecer el tema MQTT para el integrador IoT 1NCE.
NCE_COAP_DATA_UPLOAD_FREQUENCY_SECONDS el intervalo entre paquetes CoAP.
NCE_PAYLOAD Mensaje a enviar al integrador IoT 1NCE.
NCE_PAYLOAD_DATA_SIZE Se utiliza cuando 1NCE Energy Saver está activado para definir el tamaño de los datos de carga útil de la plantilla de traducción.
Demo LwM2M
Vamos a programar la Portenta con UDP Demo Ejemplo: en el IDE Arduino abrir el ejemplo b haciendo clic en la entrada de menú Archivo> Ejemplos> 1NCE Arduino Blueprint> nce_LwM2M_demo
Las opciones de configuración para la muestra LwM2M son:
NCE_ICCID el ICCID de la tarjeta SIM 1NCE.
LWM2M_ENDPOINT se establece en 1NCE endpoint. DTLS está activado por defecto.
Para utilizar DTLS, el PSK de bootstrapping debe definirse en LWM2M_BOOTSTRAP_PSK. Puede configurarse mientras se prueba la integración LwM2M (Desde el integrador de dispositivos), o desde la API Create Pre-Shared Device Key.
Para probar la comunicación no segura, deshabilita el autenticador de dispositivo eliminando la siguiente definición de nce_demo_config.h
#define LwM2M_ENABLE_DTLS
La filosofía de código abierto de Arduino, junto con una vibrante comunidad de desarrolladores, ha democratizado el desarrollo de IoT y ha permitido a individuos y organizaciones crear proyectos de gran impacto. Al mismo tiempo, 1NCE crea formas adicionales de utilizar toda la potencia de la plataforma y conectar los dispositivos a la perfección con sólo unos clics.