Технічні науки

УДК 004.31

Яременко Костянтин Миколайович

студент 

Національного технічного університету України  

«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Яременко Константин Николаевич

студент 

Национального технического университета Украины

 «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»

Yaremenko Kostyantyn

Student of the

National Technical University of Ukraine

«Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»

ПОРІВНЯННЯ  NETBURNER, ARDUINO ТА RASPBERY PI ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ В IOT

СРАВНЕНИЕ NETBURNER, ARDUINO И RASPBERY PI ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В IOT

COMPARISON OF NETBURNER, ARDUINO AND RASPBERY PI TO USE IN IOT

Анотація. Мета цієї статті – провести порівняльний аналіз  NetBurner, Arduino та Raspberry Pi – з точки зору обладнання, програмного забезпечення, інструментів та підтримки. Також провести деякий огляд у виборі платформи, яка підходить для певного IoT проекту або програми, одночасно зберігаючи у майбутньому цілі та масштабованість.

Ключові слова: NetBurner, Arduino, Raspberry Pi, IoT, мікроконтролер.

Аннотация. Цель этой статьи – провести сравнительный анализ NetBurner, Arduino и Raspberry Pi – с точки зрения оборудования, программного обеспечения, инструментов и поддержки. Также провести некоторый обзор в выборе платформы, которая подходит для определенного IoT проекта или программы, одновременно сохраняя в будущем цели и масштабируемость.

Ключевые слова: NetBurner, Arduino, Raspberry Pi, IoT, микроконтроллер.

Summary. The purpose of this article is to conduct a comparative analysis of NetBurner, Arduino and Raspberry Pi – in terms of hardware, software, tools and support. Also, to conduct some review in choosing a platform that is suitable for a particular IoT project or program, while keeping future goals and scalability in mind.

Key words: NetBurner, Arduino, Raspberry Pi, IoT, microcontroller.

Огляд платформ

Arduino та Raspberry Pi майже одразу з моменту їх створення набули широкої популярності серед студентів, виробників обладнання, підприємців та навіть хакерів оскільки мають низьку ціну та широкий спектр використання. Завдяки своїй загальній корисності та популярності вони вийшли за рамки освіти та хобі і стали більш поширеними в лабораторних, комерційних та промислових застосуваннях. NetBurner платформа поки що не набула такої широкої популярності, але тим не менш має це всі шанси. Вона поєднує в собі можливості Arduino та Raspberry Pi. NetBurner масштабований, оптимізований модуль контролю та обробки якості промислової продукції.

Таблиця 1

Порівняння платформ

Arduino

Розглянемо класичний Arduino Uno. Arduino містить мікроконтролер 8-бітовим мікроконтролером Atmel ATmega328 з 5В регулятором, таймером, послідовним інтерфейсом зв’язку, світлодіодами, аналоговим та цифровим вводом / виводом та деякими заголовками. Він має незначну кількість пам’яті та зручний USB-порт для зручного завантаження невеликих програм з ПК, хоча слід відзначити, що USB не працює двонаправлено. Arduino дозволяє швидко виготовляти робочий прототип, і в цілому, це дуже простий та надійний пристрій.

Arduino поставляється з компілятором IDE Nofrills, який використовує стиснутий синтаксис типу C ++ для забезпечення логіки та послідовності, коли це необхідно. Тут відсутня операційна система чи багатозадачність, прилад працює на прошивці, що підтримує лише один цикл програми і має дуже обмежену обробку даних та пам’ять.

Arduino найкраще застосовувати до простих застосунків апаратного інтерфейсу. Зазвичай мікроконтролер працює у “безголовій” конфігурації, тобто він не використовує стандартні інтерфейси між комп’ютером та комп’ютером під час нормальної роботи, наприклад, монітор, клавіатуру і т.д. Він запускається практично миттєво після ввімкнення живлення та підтримує жорсткий відключення без шкоди для приладу та пошкоджень пам’яті, що робить його чудовим для ситуацій з нестабільним живленням. Arduino ідеально підходить для зчитування даних датчиків, перемикачів, реагування на сигнали, керування і запуску сервоприводів, двигунів, насосів, соленоїдів, сигнальних пристроїв та виведення даних на прості дисплеї та індикатори. Джерелом живлення можуть слугувати лужні батарейки. Він чудово підходять для контролю процесів та автоматизації. Може використовуватись в комбінації з іншими комп’ютерами, а також платформами NetBurner або Raspberry Pi.

Недоліки

Великий недолік полягає в тому, що він не постачається з будь-якими можливістю підключення до мережі. Можна придбати додатковий Ethernet адаптер або нову платформу на базі OS Linux – Arduino Yun, але це значно дорожчий та невиправданий варіант, оскільки процес налаштування Arduino для підключення до мережі є досить складним.

Масштабованість

Проблеми з масштабованістю в Arduino можуть виникати, перш за все, в тому, що вони замикаються на обмеженій мові програмування Arduino та основній прошивці. Це обмежує простір проектування, і робить його трохи складнішим для переходу та інтеграції цього мікроконтролера до деяких систем. Але масштабування все ж можливе на базі мікросхемами Atmel. Arduino дозволяє використовувати вбудоване програмне забезпечення, вихідний код та бібліотеки, в межах умов ліцензії.

Raspberry Pi

Це не простий мікроконтроллер, Raspberry Pi – це справжній та повнофункціональний одноплатний комп’ютер. Він використовує архітектуру System on Chip (SOC) з швидким мікропроцесором, підтримує багатозадачність складних програмних додатків. Raspberry Pi має потужний інтегрований мікроконтролер, але це тільки його частина. Остання модель Pi Model 3 B + має 64-розрядний Broadcom Cortex-A53 чотирьох’ядерний 1,4 ГГц процесор SOC. Він також має значні обсяги оперативної пам’яті, зйомний MicroSD, EEPROM, флеш-пам’ять, апаратні засоби інтерфейсу, такі як HDMI, USB, WiFi, Bluetooth, графічний процесор (GPU), математий сопроцесор та інші периферійні пристрої. Існує навіть деякі GPIO і таймери, які можна використовувати в поєднанні із зовнішнім апаратним забезпеченням. Він має всі ті ж можливості, що й будь-який базовий комп’ютер, але за низькою ціною.

Кращий спосіб використання у суто IoT-контексті, Raspberry Pi має малий розмір, низьку вагу і вартість, а також обчислювальну потужність в якості Linux хоста, який здатний підтримувати багатозадачність, обслуговувати файли та взаємодіяти з іншими мережевими комп’ютерами та хмарними платформами.

Масштабованість

Raspberry Pi можна використовувати в якості загального процесора або сервера. Також він підтримує безліч компонентів включно для IoT. Проте через особливості архітектури платформа може споживати більше електроенергії ніж можу бути потрібно.

NetBurner

Продукти NetBurner охоплюють широкий спектр IoT і є гібридом Arduino та Raspberry Pi. NetBurner схожий на Arduino з точки зору легко, надійно і точно синхронізованих аналогових, цифрових входів / виходів та апаратних програм. Він також чудово підходять для швидкого запуску та надійності при відключенні живлення. І навпаки, з погляду дизайнерського простору, потужності обробки, багатозадачності, мережевих і серверних можливостей, він набагато ближче до Pi. NetBurner, як і Raspberry Pi, також використовує SOC. NetBurner використовує процесор Microchip ARM Cortex або процесор NPX Freescale Coldfire (як MOD5441X, поточний модуль основного ядра). Важливою відмінністю є той факт, що NetBurner має годинник у режимі реального часу та дуже оптимізовану операційну систему реального часу (RTOS), унікальну для наших продуктів. Детерміністична продуктивність в реальному часі робить NetBurner високоздатною для синхронізації, послідовності та координації обладнання, даних, завдань і процесів. Хоча розробники можуть самостійно вибирати IDE за власним вибором при створенні додатків для своїх модулів NetBurner, щоб процес розробки був максимально гладким та легким, NetBurner забезпечує повнофункціональну IDE на базі Eclipse. Це дозволяє створювати і конфігурувати проекти, розгортати їх на пристрої та підтримувати повний набір функцій налагодження.

Найкращий спосіб використання. Вбудовані мережі NetBurner та вбудовані процесори в режимі реального часу дозволяють обробляти складні алгоритми, безпечно обслуговувати веб-сайти та файли, а також відповідати на запити сервера. Це робить його найкращим варіантом для програм, де потрібен безпечний та надійний інтерфейс IoT та мережеве рішення. NetBurner має локальну мережу, послідовний ввід / вихід, цифрові входи / виходи, аналогові входи / виходи, перетворювачі сигналів, вбудовану обробку і легко підтримує SD-карти, USB 2.0 (в бета-версії) та WiFi. Модуль SSL / TLS також може бути використаний для всіх передач даних.

Масштабованість

RTOS NetBurner також повинен добре працювати для embedded-інженерів та веб-розробників, яким потрібно легко створювати масштабовані, надійні комерційні та промислові додатки. Промисловий діапазон температур та підтримка різних протоколів промислової автоматизації також полегшує масштабування.

Література

1. Електронний ресурс: https://beebom.com/arduino-vs-raspberry-pi/
2. Електронний ресурс: https://www.raspberrypi.org/magpi/raspberry-pi-zero-production-getting-on-track/
3. Електронний ресурс:https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/
4. Електронний ресурс: https://circuitdigest.com/article/arduino-vs-raspberryp-pi-difference-between-the-two
5. Електронний ресурс: https://www.digitaltrends.com/computing/arduino-vs-raspberry-pi/