Bluetooth es una tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance que, gracias a su bajo consumo de energía, se encuentra comúnmente en dispositivos portátiles, así como en aquellos que tienen cantidades limitadas de energía disponible.
Por ejemplo, se requiere que los auriculares inalámbricos sean lo más livianos posible para que sean cómodos de usar y, si bien reducir el tamaño de la batería puede reducir drásticamente el peso, también limita la cantidad de energía almacenada. Por lo tanto, cualquier tecnología inalámbrica utilizada necesita consumir la menor cantidad de energía posible, y Bluetooth ha demostrado una vez más que es una de las mejores soluciones.
Sin embargo, Bluetooth no es exactamente un protocolo simple de usar, y muchas placas de desarrollo de Bluetooth pueden hacer que los proyectos de Bluetooth sean algo complejos. Afortunadamente, Nordic Semiconductor produce una amplia gama de varios SoC Bluetooth destinados a simplificar este tipo de proyectos.
Un kit de desarrollo que me viene a la mente de Nordic es Thingy:91, que reduce la complejidad de los proyectos de IoT basados en celulares con sus sensores, batería y procesador incorporados. Pero si bien esto puede ser excelente para proyectos celulares, no es exactamente útil para aquellos que buscan ingresar a Bluetooth. ¡Hoy, Nordic ha lanzado Nordic Thingy: 53 que tiene como objetivo resolver esto integrando el nRF5340 en un factor de forma ‘Thingy’ que permite el desarrollo de proyectos NFC y Bluetooth!
¿Qué incluye Nordic Thingy:53?
La Thingy:53 nórdica tiene un diseño similar a la Thingy:91, ya que viene en un tamaño casi idéntico y tiene una cubierta de silicona (sin embargo, la cubierta de silicona de la Thingy:53 es gris en lugar del naranja brillante de la Thingy 91). El uso de una cubierta de silicona permite un diseño más resistente que es ideal para crear prototipos de dispositivos portátiles que se espera que se usen donde existan riesgos de caídas.
En el corazón de Nordic Thingy:53 se encuentra el SoC nRF5340 que también incorpora una interfaz Bluetooth, un nPM1100 para la gestión de la batería y varios dispositivos de E/S, incluidos botones, LED programables y un zumbador para la programación del usuario.
Además, los sensores integrados en Thingy: 53 permiten varios monitoreos ambientales, incluida la aceleración de 6 ejes, la temperatura, la humedad, la calidad del aire, la presión del aire y la luz, mientras que un micrófono integrado permite funciones de sonido especiales, incluido el sonido de activación. Para proyectos que necesitan más acceso de E/S, se proporciona un conector externo que expone todo GPIO en el nRF5340.
En comparación con Thingy:91, se han realizado algunas mejoras con respecto al acceso a los puertos y conmutadores de E/S. Específicamente, se ha integrado un mecanismo de puerta en la carcasa que permite un fácil acceso a los botones y conectores de encendido sin necesidad de quitar la cubierta de silicona. El Thingy:53 también viene con una placa adicional que integra un depurador y una herramienta de medición de corriente que ayuda tanto con la programación como con el monitoreo de energía. Esto es especialmente útil para aquellos que buscan crear proyectos de bajo consumo energético.
Cosa nórdica: 53 Especificaciones
El procesador central que alimenta Nordic Thingy:53 es el SoC Bluetooth nRF5340. Este SoC integra dos núcleos ARM separados que están diseñados para tareas separadas. Application Core está diseñado para ejecutar aplicaciones de usuario que requieren muchos datos y tiene una velocidad de reloj máxima de 128 MHz, 1 MB de flash y 512 KB de SRAM. El núcleo de la red está diseñado para ejecutar pilas de red y tiene una frecuencia de 64 MHz con una memoria flash de 256 KB y una SRAM de 64 KB. Al separar las tareas de la red y de la aplicación, el nRF5340 está optimizado para la eficiencia al permitir que el núcleo de la red ejecute tareas intensivas en la red sin interferir con la aplicación principal.
El nPM1100 integrado proporciona a Thingy:53 una gestión avanzada de la batería que no solo tiene capacidades de carga de iones de litio, sino que también puede ayudar a prolongar la vida útil de la batería. La batería provista con Thingy:53 tiene una capacidad de 1350 mAh y se puede cargar con un cable USB C.
Los protocolos inalámbricos admitidos por Thingy:53 incluyen Bluetooth LE, Bluetooth Mesh, NFC, Thread, Zigbee y 2,4 GHz patentados, lo que brinda a los desarrolladores una amplia gama de opciones de conexión y la capacidad de programar diferentes protocolos incluso permite actualizaciones de firmware a un producto terminado para implementar diferentes soluciones inalámbricas. Con respecto al acceso de E/S externo, Thingy:53 admite conectores JST de 4 pines compatibles con Qwiik, Stemma y Groove.
¿Qué puedes hacer con la Nordic Thingy:53?
Con un fuerte enfoque en el bajo consumo de energía, cualquiera que busque crear proyectos de bajo consumo de energía definitivamente debería considerar Thingy:53. El uso de la programación USB elimina la necesidad de programadores dedicados, y la aplicación Connect for Desktop (proporcionada por Nordic de forma gratuita) brinda a los desarrolladores una amplia gama de herramientas que incluyen una fácil instalación de SDK, monitoreo de energía y una interfaz AT en serie.
Cualquier proyecto que busque crear sensores Bluetooth puede aprovechar los múltiples sensores integrados en Thingy:53 que incluyen un acelerómetro, temperatura, humedad, presión y luz. Los ejemplos de tales proyectos incluirían ciudades inteligentes, hogares inteligentes, monitores ambientales locales y seguimiento de la contaminación del tráfico.
Sobre el tema del medio ambiente, la capacidad de usar Bluetooth Mesh también hace que Nordic Thingy: 53 sea ideal para el monitoreo ambiental remoto. Por ejemplo, muchos dispositivos Thingy:53 podrían implementarse dentro de un área de preservación (como un bosque) y usarse para rastrear cambios en el entorno circundante a lo largo del tiempo.
Las capacidades NFC de Thingy:53 combinadas con sus capacidades de bajo consumo de energía también lo hacen perfecto para los rastreadores de activos inteligentes. Si bien los dispositivos como Apple AirTag permiten rastrear dispositivos, un rastreador de activos inteligente no solo podría rastrear su posición, sino también registrar su entorno durante los momentos de interés. Por ejemplo, muchos medicamentos deben enviarse con cuidado en condiciones ambientales específicas (rango estrecho de temperatura y humedad), y Thingy:53 podría usarse para crear un rastreador de activos de este tipo. Cualquier cambio en la aceleración, la temperatura o la humedad se registraría junto con la hora y la fecha actuales, y esto permitiría al receptor del rastreador inteligente de activos determinar la calidad de los contenidos.
Otra aplicación potencial de Thingy:53 son los dispositivos IoT inteligentes que utilizan IA. El uso de la aplicación de aprendizaje automático nRF Edge Impulse permite a los usuarios crear modelos integrados de aprendizaje automático, y esto luego se puede usar para implementar funciones impulsadas por IA, como el reconocimiento de voz (a través del micrófono integrado). Ejemplos de tales proyectos incluirían dispositivos inteligentes, sistemas de entretenimiento, asistentes inteligentes y dispositivos reactivos.
¿Quién debería comprar el Nordic Thingy:53?
El Thingy:53 se basa en el nRF5340 y es un equipo avanzado. Para poder usar Thingy: 53, deberá tener experiencia en C y Zephyr (un RTOS), y deberá tener un entorno de desarrollo que pueda usarse con Connect for Desktop (Visual Studio Code, por ejemplo) . Afortunadamente, aquellos que carecen de esa experiencia pueden dirigirse a Nordics Cloud Academy, que lo guía a través del proceso de instalación de un IDE, instalación del SDK y cómo usar varias E/S a través de Zephyr RTOS.
Con respecto a los proyectos, cualquier persona que busque crear dispositivos de bajo consumo que no se espera que tengan acceso frecuente a la red eléctrica debería considerar usar Thingy:53. El uso de Bluetooth y NFC de bajo consumo puede reducir drásticamente la energía consumida por un proyecto inalámbrico, mientras que el nPM1100 incorporado ayuda a prolongar la duración de la batería.
Además, aquellos que busquen crear proyectos avanzados de Bluetooth que recopilen grandes cantidades de datos sensoriales también se beneficiarán del uso de Thingy:53. La gran cantidad de sensores incorporados combinados con botones programables por el usuario, LED, zumbador y un micrófono se pueden usar para crear dispositivos extremadamente sensibles a su entorno.
Conclusiones finales
Cuando se trata de placas de desarrollo, Thingy:53 realmente tiene un gran impacto con su núcleo de aplicación de alto rendimiento, núcleo de red, administración de batería y una variedad de sensores. Cuando se combina con Nordic Connect for Desktop, Thingy:53 se transforma en una poderosa plataforma de desarrollo que se puede usar con cientos de ejemplos prefabricados listos para producción.
Además, el uso de Zephyr RTOS crea proyectos que simplifican el acceso al hardware a través de las API mientras se crea un código que es independiente de la plataforma (es decir, el código se puede orientar a otras plataformas nórdicas sin necesidad de cambios de código). Si bien Nordic Thingy:53 es más complejo de usar en comparación con un Arduino, ¡también proporciona un camino para aquellos que buscan llevar sus proyectos al siguiente nivel!
