हेलो फ्रेंड्स, आज दुनिया बड़ी fast हो गई है और आज जिसे हम IoT कहते है वो शायद पहले embedded system कहा जाता था. embedded system यानी hardware और software दोनों का सही कम्पोजीशन में मिलके बनने वाला system. जैसे phone, laptop, machine, robot सब embedded system है. अब आज की नई technology जैसे की automation, IoT और भी बहुत कुछ. ये सब भी कही ना कही embedded system से जुड़े हुए है. और इन् सब में development board का बड़ा एहम रोल है.
अब development board क्या है? मान लीजिये एक mechanical engineer को एक robotic arm का prototype बनाना है. अब उसको arm बनाने के लिए उपयोग होने वाले motor, nut, screw, gears etc के बारे में पता है. अब उसको यह arm remote से control करना है. अब उसको mechanics की सारी जानकारी है पर उसे remote से control करने के लिए microcontroller या microprocessor के बारे में जानना पड़ेगा. उसे पूरा एक system बनाना पड़ेगा जिसमे उसको सारे electronics component जैसे की microcontroller, या microprocessor, RAM,ROM, power supply , clock, I/O pins और पता नहीं जाने क्या क्या जाने कितने parameters decide करके उसकी एक PCB बनानी पड़ेगी, soldering करना पड़ेगा. अब एक बार यह हो गया फिर उसमे “code” तो डालना पड़ेगा. इतना ही नहीं अगर wirelessly connect करना हो तो protocols और जो controller use किया है उसका coding भी सीखना पड़ेगा. इतना सारा सिर्फ prototyping के लिए.
इसी लिए आज मार्किट में development board के बहुत सारे options है. IoT की दुनिया में आज development boards का बहुत एहम हिस्सा है और इसे use करना भी आसन है. Sensors और Actuators connect करने के लिए general purpose pins है, Simple micro USB power supply. जैसी processing हो वैसा board select कर सकते है. Development board के साथ सिर्फ hardware ही नहीं software भी होता है जिससे आपको coding करने में आसानी हो. software में IDE (Integrated Development Envirnoment) होता है, जिससे आप coding कर पाएंगे.
तो दोस्तों हमने यह तो जाना की डेवलपमेंट बोर्ड क्यों important है. तो अब हम जानते है की market में कौन कौन से बोर्ड available है.
- Arduino Uno
- Raspberry PI
- Node Mcu
- Panda Board
- Intel Gallileo
- Orange PI
- Particle Boards
- TI Launchpad
- BeagleBone Black
इन सबके आलावा भी और भी कई सारे boards है. तो दोस्तों चलिए एक एक बोर्ड को ध्यान से समझते हैं और उसकी उपयोगिता के बारे में बात करते है. आज हम बात करेंगे uno और PI की.
१. Arduino uno
तो सबसे पहले हम बात करेंगे अपने uno की, जिस पर हम प्रोजेक्ट्स कर रहे है वो भी एक डेवलपमेंट बोर्ड ही है. हमने uno के ऊपर पहले बात की है इसलिए हम यहाँ सिर्फ उसका जिक्र ही करेंगे क्युकी uno सबसे popular और हॉट फेवरेट बोर्ड है. अगर आपको uno के बारे में जाना है तो आप इस लिंक पर जा सकते है.
Arduino क्या है? | Introduction |History|Types |
२. Raspberry PI
Raspberry pi को credit card size computer भी कहा जाता है. इसके काफी version available है. यह microprocessor based board में inbuilt WIFI और Bluetooth connection है. इसको TV, Mouse और keyboard से connect कर दे तो यह computer ही बन जाएगा. जिसमे आप documents, presentation बना सकते है. Pi में आपको 40 GPIO pins मिलती है जिससे आप digital sensor और actuators interface कर सकते है. यहाँ मेने digital specifically इसलिए लिखा है क्युकी PI में ADC नहीं होता. अगर कोई analog sensor use करना है तो उसको ADC externally interface करके PI के साथ connect करना होगा.
यह आप Real Time Systems के लिए भी use कर सकते है क्युकी PI , operating system से काम करता है. इसकी official OS RASPBIAN और NOOBS है. लेकिन इसकी popularity और functionality को देख कर windows ने अपना windows 10 IoT Core OS PI के लिए बनाया है. AndriodThings OS भी है. और कई सारे Ubuntu और Linux based OS भी है.
PI के बहुत सारे versions है जैसे की PI Zero को छोटा पैकेट बड़ा धमाका कह सकते है क्युकी छोटी साइज़ में भी wifi का option है और 40 GPIO pins है. इसकी speed भी 1 GHz जैसी है सिर्फ RAM दूसरे PI से कम है. तो आप इसको IoT node बनाने के लिए use कर सकते है और PI ZERO Raspberry ने इसलिए बनाया था की आप compact video capturing device बना सके क्युकी इसमें कैमरा भी interface भी कर सकते है.
आप PI में Python से code कर सकते है. Python use करने में आसान है और आपको बहुत सारी libraries भी मिल जाएँगी.
अभी का latest model PI 3B+ है जिसमे 1.4 GHz का PROCESSOR और inbuilt Bluetooth (ble) और wifi(दोनों 2.4 और 5 GHz ), 1 GB RAM और 4 USB Port है. अब आप इस comparision table में से देख कर decide कर सकते है की आपके project के लिए कोनसा PI version सही रहेगा.
Raspberry Pi Model B Comparison
| Raspberry Pi Model B Specifications | ||||||
| Feature | Pi 1 B | Pi 1 B+ | Pi 2 B | Pi 2 B V1.2 | Pi 3 B | Pi 3 B+ |
| Released | Apr 2012 | Jul 2014 | Feb 2015 | Oct 2016 | Feb 2016 | Mar 2018 |
| Architecture | ARMv6Z 32-bit |
ARMv6Z 32-bit |
ARMv7-A 32-bit |
ARMv8-A 64/32-bit |
ARMv8-A 64/32-bit |
ARMv8-A 64/32-bit |
| SoC | Broadcom BCM2835 | Broadcom BCM2835 | Broadcom BCM2836 | Broadcom BCM2837 | Broadcom BCM2837 | Broadcom BCM2837B0 |
| CPU | 700 MHz ARM1176JZF-S |
700 MHz ARM1176JZF-S |
900 MHz ARM Cortex-A7 |
900 MHz ARM Cortex-A53 |
1.2 GHz ARM Cortex-A53 |
1.4 GHz ARM Cortex-A53 |
| Cores | 1 | 1 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| GPU | Broadcom VideoCore IV HD 1080p | Broadcom VideoCore IV HD 1080p | Broadcom VideoCore IV HD 1080p | Broadcom VideoCore IV HD 1080p | Broadcom VideoCore IV HD 1080p | Broadcom VideoCore IV HD 1080p |
| Memory RAM | 512 MB | 512 MB | 1 GB | 1 GB | 1 GB | 1 GB |
| Operating System | Primarily Linux based | Primarily Linux based | Primarily Linux based | Primarily Linux based | Primarily Linux based | Primarily Linux based |
| USB 2.0 Ports | 2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Camera Input | 15-pin CSI (Camera Serial Interface) | 15-pin CSI (Camera Serial Interface) | 15-pin CSI (Camera Serial Interface) | 15-pin CSI (Camera Serial Interface) | 15-pin CSI (Camera Serial Interface) | 15-pin CSI (Camera Serial Interface) |
| Video Output | Composite 3.5 mm RCA and HDMI | HDMI, Composite, DSI (Display Serial Interface) | HDMI, Composite, DSI (Display Serial Interface) | HDMI, Composite, DSI (Display Serial Interface) | HDMI, Composite, DSI (Display Serial Interface) | HDMI, Composite, DSI (Display Serial Interface) |
| Audio Output | Analog 3.5 mm jack, Digital via HDMI | Analog 3.5 mm jack, Digital via HDMI | Analog 3.5 mm jack, Digital via HDMI | Analog 3.5 mm jack, Digital via HDMI | Analog 3.5 mm jack, Digital via HDMI | Analog 3.5 mm jack, Digital via HDMI |
| Storage | SD slot | Micro SD slot | Micro SD slot | Micro SD slot | Micro SD slot | Micro SD slot |
| Ethernet | 10/100 Mbps | 10/100 Mbps | 10/100 Mbps | 10/100 Mbps | 10/100 Mbps | 10/100/1000 (max 300) Mbps |
| Onboard WiFi | None | None | None | None | 2.4 Ghz 802.11 b/g/n | 2.4 Ghz and 5 Ghz 802.11 b/g/n/ac |
| Onboard Bluetooth ® | None | None | None | None | 4.1 BLE | 4.2 BLE |
| Input/Output Pins | 26 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| Power (less peripherals) | 5v 700 ma | 5v 320 ma | 5v 750 ma | 5v 750 ma | 5v 850 ma | 5v 950 ma |
| Size | 85 mm x 56 mm | 85 mm x 56 mm | 85 mm x 56 mm | 85 mm x 56 mm | 85 mm x 56 mm | 85 mm x 56 mm |
Raspberry Pi Model A and Model Zero Comparison
| Raspberry Pi Model A and Model Zero Specifications | |||||
| Feature | Pi 1 A | Pi 1 A+ | Pi Zero V1.2 | Pi Zero V1.3 | Pi Zero W (Wireless) |
| Released | Feb 2013 | Nov 2014 | Nov 2015 | May 2016 | Feb 2017 |
| Architecture | ARMv6Z 32-bit |
ARMv6Z 32-bit |
ARMv6Z 32-bit |
ARMv6Z 32-bit |
ARMv6Z 32-bit |
| SoC | Broadcom BCM2835 | Broadcom BCM2835 | Broadcom BCM2835 | Broadcom BCM2835 | Broadcom BCM2835 |
| CPU | 700 MHz ARM1176JZF-S |
700 MHz ARM1176JZF-S |
1 Ghz ARM1176JZF-S |
1 Ghz ARM1176JZF-S |
1 Ghz ARM1176JZF-S |
| Cores | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| GPU | Broadcom VideoCore IV HD 1080p | Broadcom VideoCore IV HD 1080p | Broadcom VideoCore IV HD 1080p | Broadcom VideoCore IV HD 1080p | Broadcom VideoCore IV HD 1080p |
| Memory RAM | 256 MB | 512 MB | 512 MB | 512 MB | 512 MB |
| Operating System | Primarily Linux based | Primarily Linux based | Primarily Linux based | Primarily Linux based | Primarily Linux based |
| USB 2.0 Ports | 1 | 1 | 1 Micro USB | 1 Micro USB | 1 Micro USB |
| Camera Input | 15-pin CSI (Camera Serial Interface) | 15-pin CSI (Camera Serial Interface) | None | 15-pin CSI (Camera Serial Interface) | 15-pin CSI (Camera Serial Interface) |
| Video Output | HDMI, Composite RCA, DSI | HDMI, Composite TTRS, DSI (Display Serial Interface) | Mini HDMI, Composite on PCB | Mini HDMI, Composite on PCB | Mini HDMI, Composite on PCB |
| Audio Output | Analog 3.5 mm jack, Digital via HDMI | Analog 3.5 mm jack, Digital via HDMI | Digital via mini-HDMI | Digital via mini-HDMI | Digital via mini-HDMI |
| Storage | SD slot | Micro SD slot | Micro SD slot | Micro SD slot | Micro SD slot |
| Ethernet | None | None | None | None | None |
| Onboard WiFi | None | None | None | None | 2.4 Ghz 802.11 b/g/n |
| Onboard Bluetooth ® | None | None | None | None | 4.1 BLE |
| Input/Output Pins | 26 | 40 | 40 (pins not mounted) | 40 (pins not mounted) | 40 (pins not mounted) |
| Power (less peripherals) | 5v 300 ma | 5v 200 ma | 5v 300 ma | 5v 300 ma | 5v 300 ma |
| Size | 85 mm x 56 mm | 65 mm x 56 mm | 65 mm x 30 mm | 65 mm x 30 mm | 65 mm x 30 mm |
3. nodeMCU
nodeMCU uno की तरह एक Development Board है जिसमे inbuilt ESP8266 module है. ESP 8266 एक WI-FI module है. इसका uno जैसा ही hardware IO है और यह low cost WI-FI module भी है जिससे आप prototyping कर सकते है. यह open source है इसका मतलब इसका Design edit और modify कर सकते है.
nodeMCU के 2 version है. दोनों में WI-FI Module का Difference है, Version 1 में ESP 12 और Version 2 में ESP12 E(Enhanced) है. Open source होने के कारण इसके काफी Variants और Vendors है.
आप पिन configuration में देख सकते है की इसमें D वाली digital pins है और A वाली analog pin है. इसमें आपको serial communication के लिए UART, SPI,I2C है. GPIO की pins में pwm भी है और इसमें दो uart है मतलब दो rx दो tx. एक spi की 4 pins है.
आप इसको micro-usb cable से अपने laptop के साथ connect कर सकते है. आप nodeMCU को arduino IDE से ही code कर सकते है. इसके लिए कोई अलग Software की जरुर नहीं है.
4. Panda Board
अगर आपको Image Processing या Video Processing करना है तो Uno, Pi या nodeMCU से काम नहीं चलेगा. आपको ज्यादा Processing Power चाहिए होगा इसके लिए हमारे पास कई सारे options है उसमे से एक है panda Board. इसमें TI का OMAP4460 processor है.
Panda Board Mobile Software-Programming Platform से ज्यादा famous हुआ है. इसमें SGX540 Graphic Processor होता है जिससे 1080p HDMI output पा सकते है. इसमें भी आपको inbuilt WI-FI और Bluetooth मिल जाएगा.
| Hardware Specifications | Core Logic – 1.2GHz OMAP4460 applications processor
TWL6030 power management integrated circuit (IC) LPDDR 1 GB low-power dual-channel double data rate memory DLP LightCrafter 4500 Connectivity Route OMAP4’s LCD, USB,I2CUART and GPIOs to the DLP LightCrafter 4500 Mounting 4x Metric Male-Female Threaded Hex Standoff, 19mm Length, M3 Screw Size SD/MMC Full size SD/MMC card cage with Support for High Speed & High Capacity SD cards. Wi-Fi and BT. Power Input Supplied by DLP LightCrafter 4500 |
| Software Specifications | Supports Linux, Android, Ubuntu |
5. Intel Gallileo
Intel ने भी development board बनाए है जेसे gallileo, Intel Edison. Intel Gallileo पर इसको Intel ने 2017 में रिटायर कर दिया. यह सब Board Arduino के है जिसमे Intel के microprocessor का उपयोग किया है.
6. Orange Pi
जिसको Raspberry खाने को पसंद नहीं वो Orange Pi खा सकते है. Raspberry की तरह ही Orange Pi एक Pocket PC है और इसके कई सारे Version है. Raspberry pi में अभी सिर्फ Bluetooth और WI-FI है लेकिन Orange Pi में आपको 3G, 4G options भी available है. यह भी OS Based Board है और इसमें आप Android 6.0, Android 7.0 और Rasbpian जेसे OS use कर सकते है. इसमें आपको 2 GB RAM भी मिलती है.
Hardware specification |
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| CPU | H6 Quad-core 64-bit 1.8GHZ ARM Cortex™-A53 | |
| GPU | • High-performance multi-core GPU Mali T720 • OpenGL ES3.1/3.0/2.0/1.1 • Microsoft DirectX 11 FL9_3 • ASTC(Adaptive Scalable Texture Compression) • Floating point operation greater than 70 GFLOPS |
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| Memory+Onboard Storage | Four Types: 1GB LPDDR3 (shared with GPU)+EMMC(Default Empty) 2GB LPDDR3(shared with GPU)+EMMC(Default Empty) 1GB LPDDR3 (shared with GPU)+8GB EMMC Flash 2GB LPDDR3(shared with GPU)+8GB EMMC Flash |
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| WI-FI+BT | AP6256, IEEE 802.11 a/b/g/n/ac, BT5.0 | |
| Onboard Network | 10/100M/1000M , ethernet RJ45 | |
| Network Chip | RTL8211 | |
| Audio Input | MIC | |
| Audio Output | HDMI 2.0a and 3.5 mm AV Jack | |
| Video Output | HDMI 2.0a and CVBS | |
| Video Decoding | • H265/HEVC Main/Main10 profile@Level5.2 High-tier ;4K@60fps, up to 6Kx4K@30fps • H264/AVC BP/MP/HP@level5.1, MVC, 4K@30fps • VP9，Profile 0/2, 4K@30fps • AVS+/AVS JIZHUN profile@level 6.0, 1080P@60fps |
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| PCIE | • Supports RC mode • Supports x1 Gen2(5.0Gbps) lane • Complies with PCI Express Base 2.0 Specification |
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| Power Source | DC input，MicroUSB (OTG) | |
| PMU | AXP805 | |
| USB 2.0 Ports | 1*USB 2.0 Host, 1*USB OTG 2.0 | |
| USB 3.0 Ports | 4*USB 3.0 Host | |
| Low-level peripherals | 26 Pin | |
| GPIO(1×3) pin | UART, ground. | |
| LED | Power LED、Status LED and USB3.0 LED | |
| Supported OS | Android7.0, Ubuntu, Debian | |
Interface definition |
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| Product size | 90mm*64mm | |
| Weight | 75g | |
7. Particle Boards
IoT के लिए जल्दी से Popular होने वाला Board है Particle. यह सिर्फ Hardware या software ही नहीं बल्कि connectivity solutions भी देता है. आप इसके cloud पर भी data store कर सकते है. Connectivity के लिए आपको WI-FI, Cellular या Mesh Network के option मिलते है. इसके कई सारे versions है जेसे Argon, Boron, Photon, Xenon, etc. यह बोर्ड IoT node बनाने के लिए बहुत सही device है. चलिए हम Photon Board के Features की थोड़ी बात करते है.
- Particle PØ Wi-Fi module
- Broadcom BCM43362 Wi-Fi chip
- 802.11b/g/n Wi-Fi
- STM32F205RGY6 120Mhz ARM Cortex M3
- 1MB flash, 128KB RAM
- On-board RGB status LED (ext. drive provided)
- 18 Mixed-signal GPIO and advanced peripherals
- Open source design
- Real-time operating system (FreeRTOS)
- Soft AP setup
- FCC, CE and IC certified
8. LaunchPAD
Texas Instruments ने अपने MSP microcontroller का उपयोग करके भी कई Development Boards बनाये है और उसको Launchpad नाम दिया है. MSP अपने low power modes के लिए use होता है और Launchpad में भी आपको कई सारे options मिल जाते है. Launchpad की खास बात यह है की आप इसको Energia IDE से कोड कर सकते है जो arduino ide जेसा ही है. इसमें आपको TI के बहुत सारे अलग अलग shield या Addons के options मिल जायेंगे.
तो दोस्तों हमने इस article में कई सारे Boards के बारे में बात की और एसे और भी कई सारे Boards है और कई सारे नए Boards भी आयेंगे. में आपको हर नई updates देते रहेंगे ताकि आपको नए Boards के बारे में जानकारी रहे लेकिन आप इसमें से कोई भी Board लेकर Prototyping कर सकते है. तो मेरा यह Develoment Board का Segement यही समाप्त होता है लेकिन uno और IoT का सिलसिला अभी भी जारी है तो मिलते है नए article में तब तक के लिए Happy IoTing!!!!!!!!!!!….
