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Was ist das Arduino Portenta H7-Modul und wie ist es besser? (Erklärt)

Arduino ist eine bekannte Marke in der IoT-Branche. Für die Uneingeweihten ist es ein Open-Source-Hardware- und Softwareunternehmen, das programmierbare elektronische Karten entwirft und herstellt. Das Unternehmen hat eine weltweite Community von rund 30 Millionen Nutzern und seine Produkte werden überall eingesetzt, von Alltagsgegenständen über Satelliten bis hin zu komplexen wissenschaftlichen Instrumenten. Auf der CES 2020 präsentierte das Unternehmen seine neueste Kreation, das Arduino Portenta H7-Modul. Das Gerät richtet sich an die IoT-Branche, indem es Unternehmen eine einfache und kostengünstige Möglichkeit bietet, die IoT-Plattform in ihre Produkte zu integrieren. In diesem Artikel werfen wir einen kurzen Blick auf das Arduino Portenta H7-Modul, um zu sehen, was es bietet und wie es sich auf die Zukunft von IoT-Geräten auswirkt.

Was ist das Arduino Portenta H7-Modul?

Das Arduino Portenta H7-Modul ist das erste Mitglied der leistungsstarken neuen Arduino Portenta-Familie mit geringem Stromverbrauch, die für anspruchsvolle industrielle Anwendungen, KI-Kantenverarbeitung und Robotik entwickelt wurde. Die Portenta H7 nutzt die Leistung und Flexibilität des Dual-Core-STM32H747, mit dem Aufgaben parallel ausgeführt werden können. Sie können gleichzeitig Code auf hoher Ebene zusammen mit Echtzeitaufgaben ausführen. Laut der Arduino-Website ist es beispielsweise möglich, den kompilierten Arduino-Code zusammen mit MicroPython One auszuführen und beide Kerne miteinander zu kommunizieren.

Möglich macht dies der Dual-Core-Prozessor des Portenta H7-Moduls aus Ein Cortex M7-Kern mit 480 MHz und ein Cortex M4-Kern mit 240 MHz. Laut Arduino kommunizieren die beiden Kerne über einen Remote-Prozedur-Aufrufmechanismus, mit dem Funktionen auf dem anderen Prozessor problemlos aufgerufen werden können. Die Komponenten haben einen Betriebstemperaturbereich von -40 bis 85 Grad Celsius (-40 bis 185 Grad Fahrenheit), was sie perfekt für den industriellen Einsatz macht.

Wenn es um Software geht, kann das Arduino Portenta H7-Modul Arduino-, Python- und Javascript-Code ausführen. Das macht es einem breiteren Publikum von Entwicklern zugänglich.

Arduino Portenta H7-Modul: Technische Daten

Die technischen Daten des Portenta H7-Moduls finden Sie in der folgenden Tabelle.

Mikrocontroller STM32H747XI Cortex-M7 + M4 32-Bit-Dual-Low-Power-ARM-MCU (Datenblatt)
Funkmodul Murata 1DX Dual WiFi 802.11b / g / n 65 Mbit / s und Bluetooth 5.1 BR / EDR / LE (Datenblatt)
Sicherer Gegenstand (Standard) NXP SE0502 (Datenblatt)
Platinenstromversorgung (USB / VIN) 5V
Batterie unterstützt Li-Po-Einzelzelle, mindestens 3,7 V, 700 mAh (eingebautes Ladegerät)
Schaltungsbetriebsspannung 3,3V
Derzeitiger Verbrauch 2,95 A im Standby-Modus (Backup-SRAM deaktiviert, RTC / LSE aktiviert)
Display-Anschluss MIPI DSI- und MIPI D-PHY-Host für die Interaktion mit großen Bildschirmen mit geringer Pinanzahl
GPU Chrom-ART Grafikhardware-Beschleuniger
Timer 22 Timer und Wachhunde
UART 4 Anschlüsse (2 mit Durchflussregelung)
Ethernet PHY 10/100 Mbit / s (nur über den Erweiterungsport)
SD-Karte SD-Kartenanschlussschnittstelle (nur über Erweiterungsport)
Betriebstemperatur -40 ° C bis +85 ° C (ohne Funkmodul) / -10 ° C bis +55 ° C (einschließlich Funkmodul)
MKR-Header Verwenden Sie einen der vorhandenen MKR-Industrieschilde
Steckverbinder mit hoher Dichte Zwei 80-polige Anschlüsse setzen alle Peripheriegeräte auf der Platine anderen Geräten aus.
Kamera-Schnittstelle 8 Bit, bis zu 80 MHz
ADC 3 ADC mit max. 16 Bit Auflösung (bis zu 36 Kanäle, bis zu 3,6 MSPS)
DAC 2 12-Bit-DAC (1 Megahertz)
USB-C Host / Gerät, DisplayPort-Ausgang, hohe / volle Geschwindigkeit, Stromversorgung

Arduino Portenta H7-Modul: Funktionen

In diesem Abschnitt werden wir kurz auf die Funktionen des Arduino Portenta H7-Moduls eingehen, die wir nicht besprochen haben. Wir haben bereits über den Modulprozessor, die Temperatur der Betriebskomponenten und die unterstützten Programmiersprachen gesprochen. Mal sehen, was es sonst noch auf den Tisch bringt.

1. Grafikbeschleuniger

Eine der besten Eigenschaften des Portenta H7-Moduls ist das Integrierte GPU, Chrom-ART-Beschleuniger. Dieser GPU-Chip enthält auch einen dedizierten JPEG-Codierer und -Decodierer. Das Hinzufügen eines Grafikbeschleunigers eröffnet Benutzern mehrere Möglichkeiten. Beispielsweise können Benutzer jetzt einen externen Monitor anschließen und ihren eigenen integrierten Computer mit einer Benutzeroberfläche erstellen. Dies war zuvor nicht möglich, da Sie einen Grafikbeschleuniger zur Steuerung externer Anzeigen benötigen. Dieser Zusatz allein wird das Spiel verändern.

2. Konnektivität

Wenn Sie sich die technischen Daten des Portenta H7-Moduls ansehen, werden Sie feststellen, dass es mit einem integrierten Funkmodul (Murata 1DX Dual WiFi 802.11b / g / n 65 Mbit / s und Bluetooth 5.1 BR / EDR / LE /) ausgestattet ist unterstützt die neuesten WLAN- und Bluetooth-Standards. Neben der drahtlosen Konnektivität bietet der Portenta H7 auch verschiedene Optionen für die kabelgebundene Konnektivität, darunter UART, SPI, Ethernet und I2C.

3. USB-C

Eine der größten Ergänzungen des neuen Portenta H7-Moduls ist der USB-C-Anschluss. Heute alles modern smartphones Und Laptops verfügen über einen USB-C-Anschluss, der unzählige Vorteile und Unterstützung für Zubehör bietet. Sie werden froh sein zu wissen, dass die Das Portenta H7-Modul verfügt außerdem über einen USB-C-Anschluss. Es wird als Programmieranschluss der Karte verwendet und kann auch zur Stromversorgung der Karte verwendet werden, z. B. über USB Hub, um einen DisplayPort-Monitor anzuschließen oder Geräte an OTG anzuschließen. Die Vielseitigkeit des USB-C-Anschlusses gibt dem Modul viel Flexibilität.

4. Kryptografischer Authentifizierungschip

Wenn Sie erwägen, Ihrem Unternehmen IoT hinzuzufügen, ist eines der ersten Probleme, das Sie möglicherweise haben, die Sicherheit, und das aus gutem Grund. Sobald ein Gerät angeschlossen ist, ist es schließlich anfällig für Online-Angriffe. Glücklicherweise verfügt das Portenta H7-Modul über einen integrierten kryptografischen Authentifizierungschip, der dem Gerät einen hohen Grad an Manipulationssicherheit verleiht. Benutzer erreichen Wählen Sie zwischen den Optionen Microchip ATECC608A und NXP SE050C2wenn sie das Gerät bestellen. Mit den integrierten kryptografischen Chips können Sie Funktionen wie Cloud-Authentifizierung, Firmware-Validierung, Zubehörauthentifizierung, Schutz des geistigen Eigentums (IP) und Nachrichtenverschlüsselung aktivieren. und mehr, um Ihre IoT-Geräte zu sichern.

5. Mehrere Konfigurationsoptionen

Der Arduino Portenta H7 wird in verschiedenen Konfigurationsoptionen erhältlich sein, die Sie je nach Budget und Bedarf auswählen können. Das Standard-Arduino Portenta H7 enthält Folgendes:

  • 8 MB SDRAM
  • 16 MB NOR Flash
  • 10/100 Ethernet Phy
  • USB HS
  • NXP SE050C2 Crypto
  • WiFi / BT-Modul
  • Keramikantenne
  • DisplayPort über USB-C
  • Sie können diese Standardeinstellung aktualisieren, um ein leistungsfähigeres Board zu erhalten. Der Portenta H7 kann bis zu 64 MB SDRAM und 128 MB QSPI Flash hosten. Sie können auch einen externen UFL-Anschluss hinzufügen, um eine Antenne mit höherer Verstärkung zu erhalten, und zwischen einem Microchip- und einem NXP-Kryptochip wählen. Die Konfigurationsoptionen werden aktiviert, wenn die Karte in Ordnung ist.

    Arduino Portenta H7-Modul: Anwendungsfälle

    Die Leistung und Vielseitigkeit des Arduino Portenta H7-Moduls ermöglicht den Einsatz in verschiedenen Branchen. Während das Unternehmen das Produkt dank seines erschwinglichen Preises auf KMUs und Unternehmen ausrichtet, können selbst einzelne Handler es in ihren Händen halten, um mit dem Gerät zu spielen. Nach Angaben des Unternehmens wird unter anderem das Arduino Portenta H7-Modul im Folgenden am häufigsten verwendet:

  • High-End-Industriemaschinen.
  • Laborausstattung
  • Computer Vision
  • SPS
  • Branchenreife Benutzeroberflächen
  • Robotik-Controller
  • Missionskritische Geräte
  • Spezieller stationärer Computer
  • Hochgeschwindigkeitsstartberechnung (ms)
  • Arduino Portenta H7 Modul: Preise und Verfügbarkeit

    Das Arduino Portenta H7-Modul kann vorbestellt werden, wobei der voraussichtliche Liefertermin Februar ist. Sie können das Gerät jetzt für 99,90 USD vorbestellen. Ich konnte bis jetzt keine Option zum Anpassen des Geräts sehen. Ich gehe davon aus, dass die Anpassungsoptionen aktiviert werden, wenn das Gerät aktiviert wird. Wenn Sie nicht auf das Gerät warten können, können Sie sich als Beta-Client bewerben, um es jetzt zu erhalten. Note dass sich das Beta-Programm zunächst an Geschäftskunden, KMU und professionelle Hersteller richtet.

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