Hexiwear: piattaforma di sviluppo Open Source per IoT e Wearable

Hexiwear è un sistema smart di sviluppo progettato dalla Mikroelektronika in partnership con NXP. E' ideale per lo sviluppo di applicativi nell'ambito dell'IoT e dispositivi smart wearable. Può essere utilizzato come SmartWatch oppure, attraverso la sua docking station, come piattaforma di sviluppo con la possibilità di implementare una serie di moduli-sensori per rendere il progetto conforme alle necessità. L'hardware è composto dal MCU NXP Kinetis K64x ARM Cortex-M4 con connettività Bluetooth Low Energy e Wireless. La piattaforma può essere controllata dalla corrispondente App (Hexiwear), disponibile per Android e iOS,  sviluppata da WolkAbout e in grado di raccogliere dati da tutti i sensori (accelerometro, HRM, temperatura etc), con la possibilità di memorizzarli nel WolkSense cloud.

Introduzione

La piattaforma Hexiwear basata sui microcontrollori Kinetis della NXP permette una facilità di sviluppo per il mercato indossabile e per l'IoT. E' completamente open source e comprende tutta una serie di sensori avanzati quali un accelerometro, magnetometro esassiale e giroscopio triassiale. La piattaforma è resa espandibile grazie ad una serie di moduli click board della MikroElektronika, che fornisce la possibilità di implementare nuovi sensori. I mercati che coinvolgono questa nuova piattaforma spaziano dal fitness fino ai più disparati sistemi intelligenti ed industriali di notevole interesse anche per l'industry 4.0. L'open source garantisce l'espandibilità anche in termini di fattore di forma per fornire ai progettisti la possibilità di adeguarsi con il mercato offrendo loro soluzioni ad hoc, il tutto per garantire un time-to-market dei prodotti sempre più veloce. La Docking Station migliora la funzione centrale della Hexiwear permettendo a centinaia di schede click, come sensori, attuatori e ricetrasmettitori, di poter far parte dello sviluppo della piattaforma. La nuova reference platform della NXP-Mikroelektronika basata su MCU kinetis, è in grado di soddisfare molte esigenze di design semplificando la progettazione dei dispositivi wearable.

Caratteristiche

Il punto di forza di Hexiwear è il Microcontrollore della NXP, Kinetis K64 a 32 bit ARM Cortex-M4 e il Kinetis KW4x ARM Cortex-M0+. Il Kinetis KW4x ARM Cortex-MO + BLE fornisce la connettività con una serie di sensori NXP on-board. E' dotato di un accelerometro 3D, giroscopio digitale a 3 assi, sensore di pressione e caricabatterie da 600mA. La funzionalità può essere ampliata con la docking station e la sempre crescente linea di schede di click-board della MikroElektronika. Hexiwear ha una interfaccia touch capacitiva 1.1'' con visualizzazione full-color OLED. Le applicazioni per Android e iOS sono disponibili presso il Google Play o App Store. WalkAbout è il partner per app smartphone e connettività cloud con soluzioni IoT sicure per il monitoraggio e la gestione dei dati. L'applicazione connette il dispositivo al cloud senza la necessità di uno sviluppo software aggiuntivo. Hexiwear utilizza FreeRTOS, il kit Kinetis di sviluppo software (SDK) e l'IDE Kinetis design Studio (Figura 1 e 2).

Figura 1: Hexiwear

Figura 1: Hexiwear in diversi colori

 

Figura 2: Scomposizione del kit Hexiwear

Figura 2: L'interno di Hexiwear

Alcuni punti chiave possono essere riassunti di seguito:

  • Fattore di forma tipo SmartWatch con MCU low power Kinetis K64 e 6 sensori on-boards.
  • Progettato per le applicazioni portabili con la batteria ricaricabile integrata, schermo OLED e sensori di bordo come HRM per la misura ottica della frequenza cardiaca.
  • Progettato per applicazioni IoT con vari sensori ambientali a bordo, come temperatura, pressione, umidità e luce.
  • Soluzione software completa con app e cloud a disposizione per i progettisti. Possibilità di aggiungere circa 200 sensori attraverso schede click board.

Di seguito le specifiche hardware:

  • MCU: Kinetis K64 32-bit ARM Cortex-M4 MCU, 120 MHz, 1M Flash, 256K SRAM).
  • BLE: Kinetis KW4x ARM Cortex-M0+ MCU, Bluetooth Low Energy & 802.15.4 Wireless.
  • Accelerometro e Magnetometro 3D: NXP FXOS8700CQ.
  • Giroscopio digitale 3-Axis: NXP FXAS21002.
  • Sensore di pressione digitale assoluto: NXP MPL3115A2R1.
  • Carica batteria 600 mA Single-cell Li-Ion/Li-Polymer: NXP MC34671.
  • Convertitore Light-to-digital: TAOS TSL2561.
  • Sensore di temperatura ed umidità: Measurement Specialties HTU21D.
  • Sensore battito cardiaco (Heart-rate sensor): MAX30101 della Maxim Integrated.
  • Display 1.1" full color OLED.
  • Batteria 190mAh 2C Li-Po.
  • Interfaccia touch capacitiva.
  • LED RGB.
  • 8MB di memoria flash addizionale.

Le schede click della MikroElektronika sono destinate a rivoluzionare la nuova funzionalità delle schede di sviluppo, con un innovativo Microbus standard senza richiedere nessuna configurazione hardware. Le categorie di schede click comprendono moduli Wireless di comunicazione, sensoristica, moduli clock real time (RTC), OSD Click per ottenere display monochrome e dotato del MAX7456, moduli GPS e tanti altri (figura 3). I moduli aggiungono funzionalità extra per i kit di sviluppo esistenti, offrendo un doppio design di alimentazione a 3,3 V e 5V con reference design che la casa madre mette a disposizione per facilitare l'implementazione.

Figura 3: Docking station (in nero) con la Hexiwear (rosso) e moduli aggiuntivi

Il kit di sviluppo permette di creare il proprio SmartWatch, o sofisticati controller di casa utilizzando Bluetooth low energy e combinati opportunamente con l'IoT. Attraverso il portale on line Kinetis Designs è possibile scaricare la piattaforma Hexiwear, accedendo a molte reference design ed application note sui microcontrollori Kinetis. Il punto di forza di questi microcontrollori è rappresentato dalla tecnologia Thin Film Storage (TFS) con elevata capacità mixed-signal per sfruttare a pieno regime le potenzialità del core ARM.

Conclusioni e considerazioni

NXP ha decisamente messo il suo sostegno con l'introduzione di questa nuova piattaforma, che insieme alla WaRP7 rappresentano dei riferimenti per l'innovazione e il rapido sviluppo di progetti per dispositivi indossabili intelligenti. Dal fitness passando per l'industry 4.0, la piattaforma Hexiwear combina una serie di applicazioni messe in piedi grazie alla potenza dell'hardware open source, la flessibilità del fattore di forma e varie soluzioni espandibili che si adattano ad un mercato sempre più in crescita. L'unione NXP-Mikroelektronika combina lo stile e l'usabilità che si trovano in dispositivi di fascia alta, con le funzionalità e l'espandibilità delle piattaforme di sviluppo.

LA PIATTAFORMA HEAXIWEAR E LE SCHEDE CLICK-BOARD DI SVILUPPO SONO DISPONIBILI A CATALOGO TME

 

Una risposta

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio 8 luglio 2016

Scrivi un commento