¿Qué son los sensores y actuadores?
Los dispositivos electrónicos que se utilizan para medir o controlar algún parámetro físico como la presión de aire, el nivel del agua u otros datos relacionados con las condiciones ambientales. Estos pueden ser usados en una amplia gama de aplicaciones tales como monitoreo industrial y domóticos sistemas automáticos para mejoras energéticas o control remoto por internet (IOT).
En este artículo, vamos a hablar sobre algunas herramientas que existen actualmente para sensores y actuadores en el campo de la tecnología e industria. Esto incluye software específico diseñado especialmente para trabajar con estos dispositivos electrónicos así como hardware relacionados tales como tarjetas madre, circuitos impresos (PCBs), componentes pasiva y activo en general que se utilizan comúnmente dentro de los sistemas sensores/actuadores.
1) Arduino: Es una plataforma abierta para la creación de proyectos electrónicos interactivos, basada en un hardware económico y fácil de usar con el objetivo principal del aprendizaje por hacer (DIY). El software es libremente disponible bajo licencia GNU GPL v2.
Arduino se utiliza ampliamente para la creación de dispositivos sensibles al entorno, como medidores de presión o temperatura y actuadores tales como motores paso a paso que pueden controlarse remotamente por internet (IOT). También hay una amplia gama de shields disponibles específicamente diseñados para trabajar con diferentes tipos de sensores/actuadores.
2) Raspberry Pi: Es un pequeño computador personal basado en la arquitectura ARM, que se utiliza ampliamente como plataforma educativa y DIY electrónica debido a su bajo costo y gran flexibilidad para trabajar con diferentes tipos de sensores/actuadores. El software es libremente disponible desde el proyecto Raspberry Pi Foundation.
El dispositivo incluye una interfaz GPIO que permite la comunicación directa entre los pines del PCB así como control remoto por internet (IOT) mediante diferentes protocolos tales como MQTT o HTTPS para trabajar con sensores/actuadores externos. También hay muchas distribuciones Linux específicamente diseñadas para el Raspberry Pi que incluyen software de sistema y herramientas especializados en electrónica DIY / IOT.
3) BeagleBone Black: Es un dispositivo similar al anterior, basado también en la arquitectura ARM pero con una interfaz GPIO más amplia para trabajar directamente con sensores/actuadores externos y control remoto por internet (IOT). El software es libremente disponible desde el proyecto BeagleBoard.org Foundation bajo licencia Apache 2.0
El dispositivo incluye un sistema operativo especializado llamado «Angstrom» que se puede utilizar para trabajos de DIY electrónica y IOT, así como diferentes distribuciones Linux más tradicionales tales como Debian o Ubuntu también son compatibles con el BeagleBone Black.
4) Node-RED: Es un entorno visual basado en web pour travailler avec des capteurs et actionneurs dans le domaine de l’IoT (Internet of Things). Il s’agit d’un logiciel libre disponible sous licence MIT qui peut être exécuté sur différents systèmes opératifs tels que Linux, Windows ou macOS.
Node-RED utilise un langage de programmation appelée «flow» pour créer des flux logiques entre différentes entrées/sorties sensibles et actives respectivement. Les capteurs peuvent être connectés directement à l’interface GPIO d’un dispositif ou via différents protocoles tels que MQTT, HTTPS etc., tandis qu’ les actionneurs sont gérés par des «nodes» spécifiquements conçus pour ce type de travail.
5) Python: C’est un langage de programmation généraliste très populaire dans le domaine IOT et électronique DIY en raison de sa grande flexibilité, son code ouvert ainsi que la disponibliltié d’un grand nombre de bibliothèques spécialisées pour travailler avec différents types sensibles/actuateurs.
Python peut être utilisé directement sur un dispositif IOT tel qu’Arduino o Raspberry Pi, mais aussi sous forme d’application web ou mobile via des frameworks tels que Flask ou Django etc., ainsi que dans le cloud pour la gestion de données et l’analyse en temps réel.
6) OpenCV: C’est une bibliothèque open source destinée à travailler avec différentes technologies image, y compris reconnaissance faciale , suivi d ‘objets mobiles ou encore analytiques des images . Elle est disponible sous licence BSD et peut être utilisée sur différents systèmes opératifs tels que Linux o Windows.
OpenCV comprend un grand nombre de fonctionnalités spéciales pour travailler avec différentes cameras, capteurs d’images ainsi qu’avec les données génériques obtenues par des sensors/actuateurs externes . Il peut être utilisé directement sur Arduino ou Raspberry Pi via différents frameworks tels que Tkinter o PyQt etc., mais aussi dans le cloud pour la gestion de bases de donnée et l’analyse d’images.
7) MQTT: Cela est un protocole lightweight destiné à travailler avec des capteurs/actionneurs en temps réel, basés sur une architecture pub-sub . Il s’agit d’un protocoles ouvert disponible sous licence BSD et qui peut être utilisé dans différents systèmes opératifs tels que Linux o Windows.
MQTT est très populaire pour la gestion de données IOT en temps réel, car il nécessite peu de ressources ainsi qu’une connexion stable entre les capteurs/actionneux et un broker centralisé . Il peut être utilisé directement sur Arduino ou Raspberry Pi via différents frameworks tels que Mosquitto o HiveMQ etc., mais aussi dans le cloud pour la gestion de bases de donnée, l’analyse en temps réel ainsi qu’en tant que protocole d ‘interfaçage avec des systèmes externes.
8) HTTPS: Cela est un protocoles standard destiné à travailler via Internet , basés sur une architecture client-serveur . Il s’agit de protcol ouvert disponible sous licence IETF et qui peut être utilisé dans différents sistemas operativos tels que Linux o Windows.
HTTPs est très populaire pour la gestion des données en temps réel, car il nécessite peu de ressources ainsi qu’une connexion stable entre les capteurs/actionneux et un serveur centralisé . Il peut être utilisé directement sur Arduino ou Raspberry Pi via différents frameworks tels que Flask o Django etc., mais aussi dans le cloud pour la gestion des bases de données, l’analyse en temps réel ainsi qu’en tant que protocole d ‘interfaçage avec les systèmes externes.
9) PID: Cela est un algorithme destiné à travailler avec différents types sensibles/actuateurs tels que température , pression ou encore niveau de liquide . Il s’agit d’un algorithmes open source disponible sous licence MIT et qui peut être utilisé dans différentes plateformes IOT.
Le PID est très populaire pour la régulation automatique des paramètres physiques, car il permet une réponse rapide ainsi qu ‘une stabilité de fonctionnement . Il peut être utilisés directement sur Arduino ou Raspberry Pi via différents frameworks tels que Python o C++ etc., mais aussi dans le cloud pour l’analyse en temps réel et la gestion des données.
10) SensorTag: Est un dispositif IOT open source destiné à travailler avec différentes technologies de capteurs , y compris GPS, accéléromètre ou encore humidité . Il est disponible sous licence Apache 2.0 et peut être utilisé sur différents systèmes opératifs tels que Linux o Windows
Le SensorTag comprend un grand nombre d’entrées/sorties sensibles ainsi qu’une interface Bluetooth LE pour la communication avec des appareils mobiles ou autres dispositif IOT . Il peut être utilisés directement sur Arduino via différents frameworks tels que Python, mais aussi dans le cloud pour l ‘analyse en temps réel et la gestion de données.
En conclusion , il existe une grande variété d’outils open source ainsi qu’un grand nombre de dispositifs IOT