Chế tạo sản phẩm IoT chỉ với 30 phút

Hiện nay, có rất nhiều cộng đồng và nền tảng phát triển hỗ trợ làm sản phẩm IoT, trong bài này người viết sẽ đi sâu vào phân tích và sử dụng những nền tảng đại diện cho từng nhóm công nghệ.

• Social: Cộng đồng mã nguồn mở dùng ngôn ngữ Arduino – Top 3 ngôn ngữ lập trình thông dụng.

• Mobile: Blynk một ứng dụng trên hai nền tảng iOS và Android giúp bạn làm nhanh một ứng dụng trong vòng 5 phút để giám sát và điều khiển các thiết bị IoT.

• Analyze: SpeakThing nền tảng mã nguồn mở IoT cho phép bạn hiển thị và phân tích dữ liệu.

• Cloud: Particle Dashboard hỗ trợ lập trình IDE online, lập trình một thiết bị phần cứng như lập trình web với Restful

• Thing: Photon và SparkCore là một mạch được thiết kế tích hợp có thể lập trình bằng ngôn ngữ Arduino và kết nối qua mạng. Toàn bộ nền tảng này là OpenSource của hãng Particle.

Photon

Photon là một mạch tích hợp bao gồm một chip lõi ARM và một chip Wifi để kết nối Internet. Phiên bản đầu tiên của nó có tên là Spark Core, được phát triển bởi hãng Particle vào năm 2013 từ dự án trên Kickstart.

Photon được tích hợp sẵn các thư viện dùng cho việc kết nối mạng, nó dễ dàng được lập trình bằng Arduino chỉ trong mấy phút. Ví dụ, chỉ cần hai dòng lệnh chúng ta có thể biến Photon thành một server REST API thông qua Particle Cloud để thu thập dữ liệu hoặc điều khiển các thiết bị khác. Ngoài ra, Particle Cloud đã hỗ trợ Webhook và có thể kết nối tới dịch vụ cloud của các hãng công nghệ lớn như Microsoft, Amazon và IFTTT – “if this, then that”.

Ở giai đoạn đầu tiên trong tiến trình khởi nghiệp của mình, nhiều doanh nghiệp trên thế giới đã dùng Photon để phát triển Prototype. Thậm chí sau khi đã có những nền tảng vững chắc họ vẫn tiếp tục làm việc với Particle để biến nó thành sản phẩm thương mại, hỗ trợ mở rộng quy mô quản lý sản phẩm. Trong đó, sản phẩm tiêu biểu mà người viết muốn nhắc đến ở đây là máy pha cà phê Keurig. Sản phẩm này chỉ làm thử trong một ngày, sau một tháng đội ngũ sản xuất đã hoàn thành sản phẩm và chỉ 6 tháng sau, sản phẩm đã được trình làng trực tiếp trên thị trường.

Michael Cunningham, CIO, Keurig

Hệ sinh thái vườn thông minh trong nhà của Grove Lab (https://grovelabs.io) cũng là một trong những sản phẩm tiêu biểu khi chỉ với duy nhất một kỹ sư nhúng, họ đã hoàn thành dự án này.

Các sản phẩm của Particle đều được OpenSource trên GITHUB tại địa chỉ https://github.com/spark

Hiện nay hãng có 3 dòng sản phẩm chính là module wifi Photon, KIT Photon, Electron 2G/3G, dòng sản phẩm đầu tiên Spark Core đã ngừng bán.

Blynk

Blynk là một ứng dụng trên iOS và Android hỗ trợ lập trình viên viết các ứng dụng di động cho thiết bị thông minh – IoT chỉ trong vài phút. Ứng dụng này dễ dàng kết nối với các mạch tích hợp và nền tảng thông dụng như Arduino, Raspberry Pi, Esp8266, Particle (Photon/ SparkCore) thông qua Internet. Với Blynk Cloud, người dùng có thể đồng bộ dữ liệu với ứng dụng di động từ thư viện ở các nền tảng khác nhau. Sản phẩm này có giao diện tương đối dễ dùng, thao tác bằng cách kéo thả và hiện đang miễn phí với dự án thử nghiệm, dùng thử. Riêng đối với một số thiết bị, ứng dụng Blynk đã bắt đầu có hình thức thu phí.

Các ứng dụng tiêu biểu của Blynk: tay điều khiển Drone, giám sát và ứng dụng trồng cây thông minh qua Arduino. Chi tiết tham khảo tại: http://www.blynk.cc/

ThingSpeak

ThingSpeak là một mã nguồn mở cho các ứng dụng của “Internet of Things”. Mã nguồn này hỗ trợ các API lưu trữ, lấy dữ liệu từ các thiết bị, sản phẩm sử dụng HTTP qua Internet hoặc thông qua một Local Area Network. Như một HUB đợi các thông tin cảm biến từ thiết bị và có nhiệm vụ lưu trữ và xử lý dữ liệu, với ThingSpeak, bạn có thể tạo ra các ứng dụng phân tích dữ liệu, lưu trữ dữ liệu, quản lý dữ liệu một cách đơn giản.

ThinkSpeak được phát triển bởi ioBridge và được opensource trên GITHUB https://github.com/iobridge/thingspeak

Kết hợp 3 nền tảng trên để xây dụng nhanh một sản phẩm IoT

Xây dựng ứng dụng theo dõi nhiệt độ, độ ẩm phòng sử dụng cảm biến DHT11 /DHT22

Mô hình sản phẩm

Bước 1:

 Lập tài khoản tại 3 dịch vụ

 https://thingspeak.com

 https://build.particle.io

 www.blynk.cc

Bước 2:

 Setup wifi và kết nối Photon vào tài khoản Particle Cloud.

 https://docs.particle.io/guide/getting-started/start/photon/

Bước 3:

 Cắm cảm biến DHT11/DHT22 vào Photon và kiếm open source lập trình giao tiếp DHT11/DHT22

http://www.geothread.net/the-internet-of-things-with-photon-temperature-and-humidity-logging/

Biên dịch và nạp code online.

Bước 4:

Tải ứng dụng Blynk trên điện thoại, login tạo một dự án, chọn mạch tích hợp là Photon.

Lấy Token của dự án và gửi về mail của bạn.

Thêm code vào code của Photon để đẩy dữ liệu và giao tiếp với Blynk Cloud.

Chi tiết hướng dẫn https://www.hackster.io/gusgonnet/temperature-humidity-monitor-with-blynk-7faa51

Bước 5:

Đăng nhập vào ThingSpeak, tạo một Channel của dự án.

Tiến hành lấy thông tin để đưa vào dự án trên Photon

String writeAPIKey = “A7SDN4JU76WMPIJ4”;

String channelID = “14295”;

Chi tiết hướng dẫn:

https://www.hackster.io/makers-ns/particle-photon-thingspeak-e063d5

Kết luận:

Vậy là sau 5 bước, với các account có sẵn và một số kĩ năng căn bản, chỉ mất 30 phút bạn đã có thể làm một ứng dụng demo đơn giản cho ý tưởng của mình. Bắt tay vào làm ngay và luôn để kiểm tra tính khả thi cho ý tưởng của mình, tại sao không?

Tuy nhiên, người viết có thể khẳng định rằng làm một sản phẩm IoT thực sự không hề đơn giản. Để có một sản phẩm IoT chạy độc lập và liên tục trong một thời gian dài, đội làm sản phẩm cần chăm chút kĩ lưỡng từng tính năng, tối ưu các vấn đề về năng lượng và ổn định của sản phẩm. Với việc dùng các nền tảng có sẵn, bạn sẽ hoàn toàn phụ thuộc vào kế hoạch và khả năng của bên thứ 3 và khó có thể làm chủ các sản phẩm của mình.

Với những hướng dẫn chi tiết ở trên, người viết tin rằng bạn có thể làm sản phẩm demo trong 30 phút nhưng để hoàn thiện sản phẩm từ những tính năng nhỏ nhất bạn có thể sẽ phải mất cả năm. Để có được một sản phẩm IoT ưng ý tung ra thị trường, bạn phải đầu tư vào phần cứng, phần mềm, sản xuất thử nghiệm và theo dõi ý kiến của khách hàng.

Lê Ngọc Tuấn – FHO