De nombreux intégrateurs de systèmes s'efforcent de soutenir des industries comme les bâtiments intelligents, mais manquent de ressources en ingénierie IoT internes. Le SECO Pi Vision 10.1 CM5 transforme le Raspberry Pi Compute Module 5 en un IHM industriel robuste qui prend en charge des suites de développement comme Docker, Node-RED et TensorFlow Lite dès la sortie de la boîte. Lorsqu'il est combiné avec des piles logicielles open-source, les développeurs web peuvent utiliser le Pi Vision 10.1 CM5 pour créer des plateformes de détection intelligentes prêtes à l'emploi, complètes avec des alertes automatisées, la détection d'anomalies, des tableaux de bord, des capacités de mise à jour over-the-air (OTA), et plus encore.
Créer des systèmes de contrôle personnalisés avec des interfaces homme-machine (IHM) intégrées est un projet assez standard pour la plupart des intégrateurs de systèmes. Mais construire des solutions de contrôle et de visualisation de données connectées et intelligentes - en d'autres termes, des systèmes Internet des objets (IoT) - nécessite une expertise supplémentaire qui n'est pas toujours disponible au sein des équipes d'ingénierie internes.
Pour afficher efficacement les informations et rationaliser la gestion de grands réseaux d'appareils, les IHM industrielles modernes rendent des tableaux de bord sur mesure, exécutent des inférences d'intelligence artificielle (IA) locales, intègrent à la fois des API web et des protocoles de bus de terrain, et se connectent à des flux de travail edge-to-cloud. Les développeurs web full-stack employés chez chaque intégrateur de systèmes peuvent prendre en charge une partie de ce travail, mais sont probablement inexpérimentés dans la livraison de grandes parties d'un système de contrôle et de visualisation de données de bout en bout. Considérez simplement la longue liste de matériel mal documenté et les diverses chaînes d'outils utilisées dans la création des IHM modernes qui doivent être examinées avant même que le développement puisse commencer.
Pour résoudre ces problèmes, le Pi Vision 10.1 CM5 combine un écran tactile haute définition de qualité industrielle avec un environnement logiciel entièrement préconfiguré. Le résultat est une plateforme prête à l'emploi qui simplifie le développement matériel et logiciel pour les équipes chargées de construire des IHM intelligentes.
Prêt à l'emploi pour un développement rapide de qualité industrielle
Le Pi Vision 10.1 CM5 est construit autour du module de calcul Raspberry Pi 5 (CM5) et dispose d'un écran multitouch capacitif de 10,1 pouces logé dans un châssis en aluminium robuste. Son panneau avant classé IP66 assure une protection contre la poussière et l'humidité, et le design sans ventilateur favorise un fonctionnement sans entretien et une longue durée de vie, même dans des environnements industriels difficiles.
Au cœur, le Pi Vision intègre un processeur Broadcom BCM2712 quad-core 64 bits Arm Cortex-A76 cadencé à 2,4 GHz, soutenu par jusqu'à 8 Go de LPDDR4 SDRAM avec code de correction d'erreurs (ECC). Des interfaces étendues, y compris Wi-Fi, Ethernet Gigabit, USB 3.0 et série, assurent une flexibilité optimale pour connecter des capteurs, des actionneurs et d'autres appareils externes nécessaires lors de la construction de systèmes selon les spécifications du client.
Le système d'exploitation Raspberry Pi inclus offre un environnement familier qui aide de nombreux développeurs full-stack à prototyper rapidement des IHM pour des applications edge. Pour les utilisateurs Linux plus avancés, le Clea OS basé sur Yocto Linux de SECO peut étendre cette plateforme logicielle grâce à des fonctionnalités commerciales telles que les mises à jour sécurisées over-the-air (OTA), la gestion des conteneurs et l'accès à distance pour la gestion de flotte de niveau entreprise.
En plus du système d'exploitation, l'environnement de développement préinstallé de Pi Vision est un avantage majeur pour les développeurs full-stack qui sont moins familiers avec l'interfaçage avec le matériel IHM. Avec Pi Vision, les capteurs et les périphériques se connectent via I²C, UART ou USB, permettant une intégration facile des modules standard et des cartes de capteurs personnalisées.
Tous les pilotes matériels de la plateforme sont préintégrés, tout comme le support pour des outils comme Docker, Node-RED, TensorFlow Lite et la plateforme de développement et de déploiement d'apprentissage automatique Edge Impulse. Les applications construites sur cette suite d'outils peuvent être conteneurisées, versionnées intelligemment, maintenues à distance et distribuées en toute sécurité via des mises à jour OTA.
Surtout, la compatibilité du Pi Vision 10.1 CM5 avec l'écosystème Raspberry Pi permet aux intégrateurs de systèmes de passer facilement de l'idée au prototype à l'application industrielle sur une seule plateforme qui peut être à la fois une plateforme de développement et le cœur d'un système industriel connecté.
Collecte et traitement des données à l'aide de MQTT et Node-RED
En pratique, les IHM de contrôle industriel d'aujourd'hui capturent, traitent et fournissent une visualisation des données provenant de multiples sources en temps réel - les déploiements de bâtiments intelligents étant un exemple de choix. Ici, une combinaison éprouvée utilise MQTT et Node-RED, deux technologies open-source conçues spécifiquement pour les applications IoT et prises en charge par Pi Vision. Ensemble, ces composants forment la base de Building Data Lite (BDL), un système open-source rentable pour la surveillance environnementale intérieure évolutive.
Dans les déploiements BDL, les nœuds de capteurs collectent des données environnementales telles que la température, l'humidité ou les niveaux sonores via des sujets MQTT, et les flux de travail Node-RED s'abonnent à ces flux de données. Les développeurs peuvent rapidement créer et visualiser des tableaux de bord Node-RED en utilisant des widgets en temps réel pour rendre des graphiques interactifs, des jauges et des graphiques de séries temporelles comme informations d'affichage sur l'IHM Pi Vision 10.1 CM5. Alternativement, les données peuvent être stockées dans des bases de données pour une analyse historique.
Des seuils peuvent également être définis pour déclencher des alertes, ou des modèles d'IA peuvent être interfacés directement avec les flux de travail Node-RED et déclencher automatiquement des diffusions MQTT lorsqu'une anomalie est détectée (par exemple, des pics de CO₂ ou des niveaux de bruit croissants).
Docker offre une capacité clé dans la modularisation de ce type de système. En conteneurisant les applications, les développeurs peuvent faire fonctionner les flux de travail Node-RED comme des services indépendants et faciles à maintenir qui se mettent à jour automatiquement.
Le Clea OS de SECO est un système d'exploitation de qualité industrielle basé sur Yocto Linux qui est préconfiguré avec les services nécessaires pour un fonctionnement fiable de Docker. Clea OS est emballé avec un agent de gestion des appareils appelé Edgehog qui permet la gestion à distance, le déploiement et les mises à jour des appareils connectés en utilisant des conteneurs d'applications Docker.
Pour les intégrateurs de systèmes gérant plusieurs environnements clients, cette approche offre un avantage majeur : une fois configuré, chaque flux de travail Node-RED peut être déployé sur de nombreux appareils, sans modification, indépendamment des différences matérielles ou des états locaux du système. De même, les développeurs peuvent utiliser Docker pour exécuter d'autres applications dans des conteneurs et garder chaque composant du système isolé et mis à jour séparément.
Les composants conteneurisés peuvent inclure des tableaux de bord Node.js ou React, des courtiers MQTT, des pilotes de capteurs ou un tableau de bord complet ou un serveur BDL. Les conteneurs peuvent être exportés sous forme d'images préconfigurées et clonés sur des systèmes Pi Vision supplémentaires - idéal pour les déploiements multi-bâtiments.
Conclusion
Le Pi Vision 10.1 CM5 combine un matériel industriel robuste avec un environnement logiciel moderne et ouvert. Avec un écosystème technologique complet, il forme une plateforme flexible qui couvre le spectre de bout en bout de l'acquisition de données de capteurs à l'analyse intelligente - tout ce dont un intégrateur de systèmes à ressources limitées a besoin pour créer des déploiements IoT sophistiqués comme l'automatisation des bâtiments intelligents.
Grâce à une pile préinstallée comprenant Docker, Node-RED, MQTT, Edge Impulse, et plus encore, les développeurs web full-stack peuvent commencer immédiatement avec le Pi Vision 10.1 CM5. Aucune intégration matérielle ou configuration complexe n'est requise.
Pi Vision est plus qu'une solution IHM traditionnelle : c'est une plateforme de développement edge qui permet aux intégrateurs de systèmes de fournir des solutions IoT rapides, sécurisées et évolutives, du concept initial à l'exploitation fiable sur le terrain.
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