為何使用開發板進行物聯網開發工作?
國內機電產業環境大部分以硬體為主,對於軟體設計人員,缺乏硬體專業訓練,或是對於機械機構與機電整合原理沒有概念。在學習機電整合設計時,會有很多的困擾與障礙,因為專精於軟體設計者,不一定能就懂機電控制設計與機電整合。懂得機電控制的人,也不一定知道軟體該如何運作,不同的機電控制或是軟體開發常常都會有不同的解決方法。除非有各方面的天賦,否則很難在機電控制與機電整合這方面自習成材,進而成為專業人員。
自從有了Arduino 與 ESP32 開發板(以下簡稱開發板),這些困擾大部分迎刃而解,因為這些開發板,用共通性的平臺,來做很多機電控制、機電整合學習,進而將軟體開發整合到機構設計之中,在這個機械、電子、電機、資訊、工程等整合領域,是一個很大的福音。尤其在創意掛帥的時代,能夠從創新的想法,到產品開發與整合,獨立完整設計出來。更能夠完全掌握與產業核心技術,整個開發過程必定可以提供思維上與實務上更多的收穫。
開發板從設計、開發、製作出完整產品並解析產品設計思維,能夠從頭到尾,利用範例的解說如何用開發板設計完整產品,介紹開發過程中機電控制與軟體整合相關技術與範例,有如鳳毛麟角,愛招飛軟體開發工具基於市場需求,提供開發物聯網產品範例與相關資料。由淺入深進而學習到更多的控制方法。使用自造者運動中當紅的Arduino與ESP32開發板,打造出智慧裝置。
愛招飛軟體開發工具在物聯網的使用選擇 Arduino 與 ESP8266 開發板,學習 RS232通訊埠、WiFi、藍芽、RS485、Modbus RTU、OPC UA、Modbus TCP、MQTT通訊協定及REST API設計理念。經由範例說明,進入智慧物聯網與工業4.0的領域。
愛招飛建議在工業上使用開發板的必要條件
開發板是非常普及的微控制器,無論監測溫濕度,還是控制機器人,開發板的通用性,都在 DIY 應用項目中發揮的淋漓盡致。但是在工業運用卻有些疑慮?因為在工廠作業環境中,使用的機電設備必須符合以下三個運行條件。
․穩定性:PLC通常在嚴苛的環境中運作,例如工廠的鍋爐旁、大廈電梯的底層或頂層等,必須有工業級的耐受力,開發板只能在攝氏5~55度內運作。
․安全性:PLC負責企業重要的工作,經常要長年的時間、實際驗證,供應商要提供多種保證,如更新服務保證、零件換替供應年限保證等。
․支援多種工業通訊協定:支援多種通訊定包括 Modbus RTU、Modbus TCP、MQTT、OPC。
例如工廠的PLC(可程式設計邏輯控制器)是最常見的的機電設備,它必須經久耐用。如果使用開發板替代工廠使用的 PLC,似乎不太現實。PLC不同於其它機電設備,它是針對工廠惡劣的工作環境所設計的。它們可以在灰塵、溫度起伏以及濕氣惡劣的環境下正常運行,然而開發板並不是針對這些條件設計。
愛招飛建議開發板如何應用在工業中
雖然 PLC 是生產事業的首選,並不意味著開發板在工業產業毫無用處。它非常適合採集資料,如果需要收集溫濕度資料,開發板可以針對多個感測器進行監測。協助檢查機器是否有問題。可以把它看成機器的一雙眼睛。所以用於小型工業項目,開發板是理想的產品。開發板擁有眾多的感測器與豐富的擴展板,可用於創建 DIY 項目,包括製作數位儀錶板,監測農作物及水流量,創建控制中心,甚至建立簡易的自動化控制系統。
開發板應用於物聯網新創產品打樣、小型DIY項目應用。具有程式設計靈活、可自選通訊協定、相容於現有機電設備等,為工業領域帶來許多好處。它們能成為普通工業設備的替代品,成本低廉且靈活,為小型傳統工業系統添加遠端控制和監控功能。總結歸納出以下情況,開發板可用於工業上:
․製作強固的開發板,符合工作環境需求。
․開發板符合DIY項目所要求的工作環境。
․新創業者開發新產品,使用開發板進行調試。
․監控軟體開發商,使用開發板,模擬機電設備進行連線測試。
所以DIY項目進行特別設計來確保安全性,開發板的加固版本就能夠有價值、可靠的替代成熟的工業設備。
詳細資料可參考愛招飛網站 isoface.net愛招飛與開發板整合運用