Le schede Arduino Nicla sono una soluzione avanzata e versatile per sviluppare applicazioni nell'ambito dell'Internet of Things (IoT), dell'Intelligenza Artificiale e del Machine Learning on-edge. Ogni scheda della famiglia Nicla offre funzionalità uniche che spaziano dal monitoraggio ambientale e dei movimenti con la Nicla Sense ME, al riconoscimento facciale con la Nicla Vision, fino al controllo vocale continuo con la scheda Nicla Voice. In questo articolo, andremo ad osservare tre progetti specifici per sfruttare appieno le potenzialità della famiglia Nicla, esempi pratici che evidenziano l’ampia gamma di funzionalità che queste schede possono offrire, dalle applicazioni di automazione domestica alle soluzioni per migliorare il benessere nei luoghi di lavoro, soddisfacendo le esigenze sia di appassionati di tecnologia che di professionisti del settore.
Introduzione
L'Arduino Nicla è una serie di schede sviluppate da Arduino, progettate per applicazioni avanzate nell'ambito dell'Internet of Things (IoT), dell'Intelligenza Artificiale e del Machine Learning. La famiglia Nicla include diverse varianti come la Nicla Sense ME, che integra sensori per il monitoraggio ambientale e dati di movimento. Queste schede si distinguono per la loro dimensione compatta, il basso consumo energetico e la capacità di eseguire operazioni complesse direttamente sul dispositivo. Le schede Arduino Nicla sono ideali per soluzioni smart e industriali quali il monitoraggio ambientale, l'automazione domestica, la salute, il fitness, la manutenzione predittiva, e sono particolarmente adatte per chi sviluppa progetti nel campo dell'Industry 4.0 e dell'Internet of Production. La serie Nicla è stata progettata per fornire soluzioni IoT, AI e Machine Learning con sensori integrati e funzionalità avanzate. Al momento, le schede includono diverse varianti (vedi Figura 1), ognuna specializzata per compiti particolari.
In particolare, troviamo:
- Arduino Nicla Sense ME: concepita per applicazioni di monitoraggio ambientale e movimento grazie alla dotazione di sensori avanzati prodotti da Bosch Sensortec quali accelerometri, giroscopio, sensore di pressione, umidità, temperatura, e altro.
- Arduino Nicla Voice: progettata per l'elaborazione e il riconoscimento vocale, adatta per applicazioni di controllo vocale e comandi basati sull'Intelligenza Artificiale.
- Arduino Nicla Vision: concepita per le applicazioni di visione artificiale e computer vision, con fotocamera integrata e capacità di eseguire modelli di Machine Learning.
Figura 1: Schede Arduino della famiglia Nicla
Nella seguente tabella è riportata una sintesi di tutte le caratteristiche tecniche delle 3 principali schede della famiglia Arduino Nicla.
| Caratteristica | Arduino Nicla Sense ME | Arduino Nicla Vision | Arduino Nicla Voice |
| CPU utilizzata | nRF52832 | STM32H747AII6 | nRF52832 + Syntiant NDP120 |
| Architettura CPU | ARM Cortex-M4 | Dual-core: ARM Cortex-M7 (480 MHz) e Cortex-M4 (240 MHz) | ARM Cortex-M4 (nRF52832) + NDP (Syntiant NDP120) |
| Velocità di clock | 64 MHz | 480 MHz (Cortex-M7) e 240 MHz (Cortex-M4) | 64 MHz (nRF52832) |
| Memoria interna | 512 KB Flash, 64 KB SRAM | 2 MB Flash, 1 MB SRAM | 512 KB Flash, 64 KB SRAM (nRF52832) |
| Memoria esterna | 2 MB Flash | 16 MB Flash | Non presente |
| Periferiche CPU | ADC, I2C, SPI, UART, GPIO | ADC, I2C, SPI, UART, GPIO | ADC, I2C, SPI, UART, GPIO |
| Connettività | Bluetooth Low Energy (BLE) | Wi-Fi 802.11 b/g/n, Bluetooth 4.2 | Bluetooth Low Energy (BLE) |
| IMU | Sì, Bosch BHI260AP (accelerometro e giroscopio a 6 assi) | Sì, LSM6DSOX (accelerometro e giroscopio a 6 assi) | Sì, BMI270 (accelerometro e giroscopio a 6 assi) |
| Magnetometro | Sì, Bosch BMM150 | No | Sì, Bosch BMM150 |
| Sensore di pressione | Sì, Bosch BMP390 | No | No |
| Sensore ambientale | Sì, Bosch BME688 (temperatura, umidità, gas) | No | No |
| Fotocamera | No | Sì, GC2145 (2 MP) | No |
| Microfono | No | Sì, MP34DT06 (MEMS omnidirezionale) | Sì, IM69D130 (MEMS) |
| ToF (Time-of-Flight) | No | Sì, VL53L1CBV0FY (distanza fino a 4 metri) | No |
| Interfacce di I/O | 14 pin I/O digitali, I2C, SPI, UART | 14 pin I/O digitali, I2C, SPI, UART, DCMI (interfaccia camera) | 14 pin I/O digitali, I2C, SPI, UART |
| Alimentazione | 3.7V Li-Po, 5V via USB | 3.7V Li-Po, 5V via USB | 3.7V Li-Po, 5V via USB |
| Consumo energetico | Standby: 1.8 µA, Attivo: 2.7 mA (Bluetooth attivo) | Standby: 374 µA, Attivo: 105 mA (cattura immagini) | Standby: 0.46 mA, Attivo: 0.80 mA (riconoscimento vocale) |
| Temperatura operativa | 0° C to +85° C | 0° C to +85° C | 0° C to +85° C |
| Dimensioni | 22.86 mm x 22.86 mm | 22.86 mm x 22.86 mm | 22.86 mm x 22.86 mm |
| Peso | 2 g | 5 g | 2 g |
Tre idee di progetto
Le schede della famiglia Arduino Nicla offrono una piattaforma versatile e altamente performante, perfetta per implementare funzionalità avanzate in diversi contesti tecnologici. Grazie ai loro sensori integrati e all'elevata capacità di elaborazione locale, le Nicla permettono di sviluppare soluzioni di monitoraggio ambientale precise, come la misurazione di temperatura, umidità, pressione e rilevamento di gas. Con la Nicla Vision è possibile implementare visione artificiale e algoritmi di Machine Learning on-edge, utili per applicazioni di riconoscimento oggetti o analisi delle immagini in tempo reale. Inoltre, la Nicla Voice consente di integrare riconoscimento vocale always-on, ideale per comandi vocali o assistenti virtuali con consumi energetici estremamente ridotti.
La combinazione di connettività wireless e Intelligenza Artificiale locale rende queste schede particolarmente adatte per soluzioni IoT innovative, automazione industriale e smart home, offrendo ai makers e agli sviluppatori un'ampia gamma di funzionalità da esplorare. Di seguito, verranno proposti tre progetti esemplificativi per sfruttare appieno le potenzialità delle schede Arduino Nicla, dimostrando come queste possano essere utilizzate per sviluppare soluzioni avanzate in diversi ambiti. Ogni progetto si concentra su una funzionalità specifica: dalla Nicla Sense ME per il monitoraggio ambientale in tempo reale, alla Nicla Vision per l'implementazione di sistemi di visione artificiale e riconoscimento facciale, fino alla Nicla Voice, che permette di integrare comandi vocali always-on in applicazioni di automazione domestica o assistenza personale. Tali esempi pratici mostrano come le schede Nicla possano essere impiegate per realizzare soluzioni efficaci e innovative, rispondendo alle esigenze sia di appassionati di tecnologia che di professionisti nell'industria.
ATTENZIONE: quello che hai appena letto è solo un estratto, l'Articolo Tecnico completo è composto da ben 2037 parole ed è riservato agli ABBONATI. Con l'Abbonamento avrai anche accesso a tutti gli altri Articoli Tecnici che potrai leggere in formato PDF per un anno. ABBONATI ORA, è semplice e sicuro.
