IoT SurfBoard

IoT Surfboard

O que é IoT Surfboard?

É uma placa eletrônica que reúne um conjunto de componentes eletrônicos incluindo sensores, controladores, conectores e conversores que permitem a prática e o desenvolvimento de projetos para a Internet das Coisas. Na prática você pode conectar qualquer coisa na internet utilizando a IoT Surfboard!

A IoT Surfboard possui como central inteligente uma placa Arduino que controla a interação da Internet com as coisas do mundo real como tomadas, sensores, controle por infra-vermelho, etc.

Arduino, Cultura D.I.Y. e Internet das Coisas

O Arduino é conhecido e utilizado no mundo todo para criação de projetos do tipo faça você mesmo (D.I.Y. = Do It Yourself) e permite que pessoas mesmo sem grande conhecimentos de eletrônica e computação consigam construir robôs, automação de casas, hortas e soluções inusitadas como uma gaiola de passarinho que enviar Tweets com fotos. Nos últimos anos essa plataforma ficou bem conhecida pela sua facilidade de uso e disponibilidade para compra. Caiu na graça de todos os entusiastas de eletrônica que viram nela uma ótima forma de resolverem seus problemas de forma rápida, além de poder encontrar muitos exemplos de uso na internet.

Porém para construir projetos com Arduino são necessários conhecimentos básicos de eletrônica, protoboard, programação e uso de bibliotecas, veja a seguir uma imagem de um sensor de temperatura conectado em um Arduino “puro”:

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Como podemos observar, temos 3 fios conectando o Arduino com um sensor que está em uma protoboard, um acessório para conexão de componentes eletrônicos que dispensa a necessidade de soldagem e é muito útil para prototipação. E desta forma os projetos com Arduino podem crescer e ficar cada vez mais complexos em termos de fios, componentes, protoboard e código.

Veja a imagem a seguir, uma Arduino com vários sensores conectados e o sistema alimentado por uma bateria alcalina, tudo montado em uma protoboard:

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Por que a IoT Surfboard foi criada?

A grande motivação da criação da IoT Surfboard foi reunir um conjunto extremamente útil de componentes em uma só placa já pré-soldada e pré-programada pronta para o desenvolvimento de projetos para Internet das Coisas!

Provavelmente uma só protoboard não seria suficiente para acomodar todos os componentes da IoT Surfboard e mais de 100 fios seriam necessários para isso! Vejamos na foto a seguir uma imagem do primeiro protótipo da Surfboard ainda em protoboard:

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A IoT Surfboard foi criada então para que você pudesse começar rapidamente a usar eletrônica sem se preocupar em ficar conectando várias coisas e criando circuitos específicos para conectar sensores e atuadores.

IoT Surfboard

A IoT Surfboard tem sensores e controladores embutidos, além de conectores para componentes opcionais que adicionam ainda mais funcionalidades para sua placa. Abaixo estão listadas todas as funcionalidade da IoT SurfBoard.

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Sensores Inclusos na IoT Surfboard

  • Temperatura e Umidade DHT11
  • Sensor de Luz
  • Sensor infra-vermelho
  • Potenciômetro
  • Sensor de Álcool (ou gás inflamável / fumaça) 

Obs. não é soldado na placa por padrão pois este sensor tem consumo elevado de energia.

Controladores / Atuadores Inclusos

  • Relé (interruptor digital)
  • LED Colorido RGB
  • Emissor de infra-vermelho
  • 4 Transistores
  • Speaker
  • Chave / Botão uso genérico
  • Relógio de tempo real
  • Conectores
  • Alimentação fonte externa
  • Zigbee
  • Sensor de distância, sensor de presença e servo-motor
  • UART / SPI / I2C / Raspberry Pi

Público-alvo: do iniciante ao avançado!

A IoT Surfboard foi projetada para atrair qualquer usuário de computador que saiba usar um navegador para acessar páginas da Internet pois fornecemos além do hardware toda a infraestrutura de software que permite experiências plug-and-play com sua IoT Surfboard. No entanto, a IoT Surfboard não se restringe apenas a iniciantes: profissionais de tecnologia com alguma ou muita experiência podem desenvolver soluções avançadas com a IoT Surfboard customizando a placa, ligando modem 3G e ampliando suas funcionalidades. Vejamos a seguir os diferentes públicos e como a IoT Surfboard pode ser usada.

Nível 1: Iniciantes em Tecnologia
Pré-requisito: ligar a fonte na tomada e conectar na IoT Surfboard!

Ligou, usou: a IoT Surfboard já vem programada para você ligar e brincar, com o verdadeiro conceito de plug-and-play. A IoT Surfboard possui 10 funcionalidades prontas que dispensam programação e essas funcionalidades podem ser acionadas por um botão simples para você usar o sensor de temperatura, ligar tomadas com controle remoto e fazer diversas experiências iniciais!

Nível 2: Entusiastas de Tecnologia
Pré-requisito: instalar um software no seu computador

Após simplesmente ligar e usar de forma divertida sua IoT Surfboard, você estará pronto para dar seu próximo passo: instalar o software IoT Surfing no seu computador que vai permitir que você acessar seu dispositivo via Internet e até mesmo pelo seu Smartphone! A partir deste ponto você já consegue fazer automações e experiências práticas mais avançadas mas ainda não precisa programar nada!

Nível 3: Aprendiz de programação
Pré-requisito: aprender programação básica

Agora que você já domina o uso da sua IoT Surfboard fazendo automações práticas e configurações / experiências avançadas você deve estar instigado para tirar ainda mais proveito do seu dispositivo. Neste ponto que você vai começar a aprender a programar de forma divertida e eficiente através de exemplos de código prático que utilizam os sensores e controlam tomadas através da IoT Surfboard.

Nível 4: programadores, designers e tecnólogos em geral
Pré-requisito: programar básico em Java, Python, C# ou JavaScript

Quem já está é programador pode facilmente conectar suas coisas na Internet com a Surfboard de maneira rápida e criar seus scripts.

Nível 5: Ninja de eletrônica, programação e afins
Pré-requisito: conhecimento de eletrônica e programação avançada

Para quem é ninja e tem uma IoT Surfboard na mão, o céu (a cloud) é o limite. Como ela se conecta facilmente na nuvem e está preparada para a conexão de várias placas e também já vem equipada com diversos sensores e atuadores, pode-se criar diversos experimentos com uma mesma placa. Ela tem tudo para ser a sua melhor amiga para diferentes experiencias.

Características Técnicas

A IoT Surfboard utiliza dois padrões de conectores que permitem a combinação de diversas tecnologias integrando processamento e comunicação sem fio. Como processador dos sensores e controle dos componentes a IoT Surfboard trabalha com o form factor Arduino Nano e para comunicação sem fio o form factor do Zigbee foi adotado.

É importante observar que a IoT Surfboard trabalha com os conectores nos padrões Arduino Nano e Zigbee porém na prática podemos substituí-los por outras tecnologias no futuro. Por exemplo, em breve podemos criar um Intel Edison no formato do Arduino Nano sem trocar nenhum outro componente da IoT Surfboard!

O mesmo acontece com o padrão de conectores do Zigbee que nos permite utilizar componentes como X-Bee (comunicação sem fio de baixo consumo de energia), Bluetooth (comunicação sem fio pareada), Wifi (comunicação sem fio TCP/IP / Internet), portanto a IoT Surfboard suporta de forma nativa todas essas formas de comunicação necessitando apenas do componente para ser plugado no conector.

 
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Arduino Nano

Para processamento dos sensores e atuadores da Surfboard foi adotado o padrão / form factory Arduino Nano e por padrão a IoT Surfboard já vem com um Arduino Nano pré-programado no seu kit. Sendo assim é correto afirmar que o controle e processamento dos sensores e atuadores é feito pelo Arduino Nano que utiliza um microcontrolador de 8 bits chamado ATMEL ATmega328, o “cérebro” do Arduino.

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Arduino Nano

O Arduino Nano tem as mesmas funcionalidade do Arduino Uno, o mais popular Arduino, porém o Nano tem seu tamanho reduzido mas mantém a conectividade via USB / Serial. As características técnicas do Atmega328 são:

  • Tensão de operação : 5V
  • Tensão de Alimentação recomendada:  7-12V
  • Limite de tensão de alimentação:  6-20V
  • Pinos para Digital I/O:  14 (6 podem prover PWM)
  • Pinos PWM Digital I/O:  6
  • Pinos Analógicos de Entrada:  6
  • Corrente por I/O Pino:  20 mA
  • Corrente para pino 3.3V:  50 mA
  • Flash Memory:  32 KB (0.5kb usados pelo bootloader)
  • SRAM:  2 KB (ATmega328P)
  • EEPROM:  1 KB (ATmega328P)
  • Velocidade do Clock: 16 MHz

Crowdfunding no Catarse

Atualmente está em andamento uma campanha de Crowdfunding no Catarse e o Embarcados Innovation está apoiando essa que é a maior campanha de Crowdfunding de uma placa eletrônica no Brasil.  Confira o vídeo da campanha:

Para mais detalhes sobre a campanha acesse o site do Catarse.

No próximo artigo escreveremos sobre o hardware da IoT Surfboard em detalhes.

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