Los kits de desarrollo totalmente equipados simplifican la educación STEAM y la creación de prototipos para profesionales y fabricantes

Los kits de desarrollo para SBC (computadoras de placa única) brindan opciones adicionales de hardware y software para aumentar su funcionalidad para educadores, fabricantes y diseñadores profesionales. A menudo son específicos del proyecto, lo que significa que los complementos son para desarrollar una aplicación específica, como robótica, automatización del hogar, monitoreo de sensores y más. Han crecido en popularidad debido a su facilidad de uso, disponibilidad y bajo costo.

Los kits de desarrollo permiten a los usuarios comenzar a integrar el hardware y el software en proyectos existentes o nuevos con una necesidad mínima o nula de comprar complementos del mercado de accesorios. Estos complementos brindan mayor funcionalidad y pueden incluir microcontroladores, sensores, relés, motores, ledes, altavoces, botones/interruptores, tableros de prueba y cableado. Los proveedores de kits a menudo los agrupan para que se adapten a proyectos específicos proporcionando complementos, como servomotores, cámaras y equipos de navegación para robótica, o sensores de temperatura, humedad y precipitación para el monitoreo ambiental remoto. Las configuraciones de hardware son tan numerosas como los kits, cada uno contiene las piezas necesarias para poner en marcha los proyectos de forma rápida y eficiente.

Estos kits también pueden incluir un software diseñado para usar con la SBC y su SoC (sistema en chip) o microcontrolador integrados, lo que facilita la programación de diseños con poca o ninguna experiencia en programación. Estos a menudo vienen en forma de IDE (entornos completos de desarrollo integrados), SDK (kits de desarrollo de software) e interfaces de programación de arrastrar y soltar (o basadas en imágenes) que permiten a los usuarios programar soltando acciones y funciones en forma de bloques o íconos. Algunos proveedores incluso incluyen materiales de aprendizaje en forma de guías, videos e instrucciones paso a paso para facilitar aún más la programación.

Con eso en mente, veamos varios kits de desarrollo populares, uno de Arduino, uno de Seeed Studio y uno de Taoglas, y veamos cómo ayudan con la educación, el diseño de aplicaciones de IoT (Internet de las cosas) y las aplicaciones de detección inalámbrica remota, respectivamente.

Kit integral de educación STEAM

El kit del programa Arduino AKX00002 CTC 101 se diseñó para la educación STEAM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Arte y Matemáticas) e incluye una caja de herramientas con más de 25 proyectos y experimentos con acceso en línea a materiales didácticos (Figura 1). El kit se carga con hasta 700 componentes, incluidas seis placas de desarrollo Arduino 101 equipadas con Bluetooth, una IMU (unidad de medición inercial), 14 pines de E/S (entrada/salida) digital y un conector USB para comunicación en serie, carga de bocetos y más.

Figura 1: El kit del programa Arduino AKX00002 CTC 101 está diseñado para la educación STEAM e incluye suficiente hardware para más de 25 proyectos. (Fuente de la imagen: Arduino)

También incluye seis escudos Arduino. Estas son placas complementarias que brindan una mayor funcionalidad, incluidos sensores, motores y otras tecnologías para mejorar los proyectos. También incluye más de diez tableros de prueba, componentes electrónicos (sensores, ledes, capacitores, diodos, botones), módulos plug-and-play (enchufar, conectar y usar), baterías, cables, cámaras web, tarjetas SD, altavoces y más.

IoT con módulos Raspberry Pi y Grove

Seeed Studio y Microsoft trabajaron juntos para desarrollar el kit Microsoft IoT Grove para facilitar el desarrollo rápido de proyectos de IoT utilizando Raspberry Pi (no incluido) y módulos complementarios Grove de Seeed. Los módulos son similares a los escudos Arduino, pero son particularmente fáciles de usar con Pi debido al novedoso sistema de conexión plug-and-play. El kit incluye una capa GrovePi+ que es totalmente compatible con las placas Raspberry Pi B/B+/A+/2 y ejecuta el sistema operativo Windows 10 IoT Core para facilitar el desarrollo de aplicaciones. También incluye una pantalla táctil de cinco pulgadas, un módulo de relé, un sensor de temperatura/humedad y un sensor de rango ultrasónico.

Figura 2: El kit Microsoft IoT Grove está diseñado para proyectos de IoT que utilizan Raspberry Pi (no incluido) y módulos complementarios Grove, lo que permite una rápida conectividad y creación de prototipos. (Fuente de la imagen: Seeed Studio)

El hardware adicional incluye una barra led, un sensor de ángulo giratorio, un zumbador, un sensor de sonido, un sensor de luz, un botón, una retroiluminación LCD RGB, un cable micro-USB y 10 cables Grove. Microsoft también proporciona tutoriales detallados sobre cómo familiarizarse con la plataforma Grove y la funcionalidad del módulo para facilitar el desarrollo de proyectos.

Detección inalámbrica y administración de la nube

Para proyectos de IoT que requieren detección inalámbrica, recopilación de datos y administración basada en la nube, el kit básico Taoglas ELC.10B EDGE IoT viene repleto de características adecuadas. El kit es un paquete integral de comunicaciones inalámbricas con una plataforma de administración basada en la nube en un paquete fácil de usar que ofrece celular, Bluetooth, sensores integrados y dos opciones de posicionamiento satelital: GNSS (sistema de navegación satelital global) multibanda y RTK (cinemática en tiempo real). Además, viene preconfigurado con un plan celular activo basado en los requisitos del usuario, lo que facilita la implementación. El acceso se realiza a través de una plataforma de administración basada en la nube, por lo que se puede acceder a los proyectos desde cualquier lugar.

Figura 3: El kit básico ELC.10B EDGE IoT brinda opciones de conectividad inalámbrica a proyectos de IoT con administración basada en la nube. (Fuente de la imagen: Taoglas)

El ELC-10B viene con la plataforma de software de análisis en tiempo real basada en la nube Edge Insights de Taoglas con administración de redes, sensores, seguridad y datos.

El GNSS con capacidad RTK recopila datos de posicionamiento de precisión en minutos y presenta una pila de seguridad de IoT completa, administración de energía y dispositivos, y DaaS (datos como servicio). La plataforma viene con muchos sensores, incluidos temperatura/humedad, acelerómetro, giroscopio, magnetómetro, luz y aire. También ofrece soporte celular para LTE, 3G, 2G, Cat-M y NB-IoT, lo que le permite operar globalmente.

Conclusión

Estos son solo algunos ejemplos de los kits de desarrollo actualmente disponibles para ayudar a los educadores, fabricantes y diseñadores a aprender y aplicar rápidamente SBC. Es importante tener en cuenta que los kits pueden variar enormemente según el proyecto. Dicho esto, elegir cuál es el mejor se reduce a los requisitos y conjuntos de características que mejor facilitan el aprendizaje de los estudiantes y las necesidades de los diseñadores.