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Nel settore dell’Internet of Things (IoT), la progettazione dell’hardware svolge un ruolo cruciale nel determinare il successo e la funzionalità dei dispositivi intelligenti. Comprendere le considerazioni chiave e le “best practice” nella progettazione hardware IoT è essenziale per sviluppatori e aziende che desiderano creare prodotti connessi innovativi, efficienti e affidabili. Questo articolo descrive i punti chiave della progettazione elettronica hardware dei dispositivi IoT Progettazione hardware dei dispositivi IoT Fulvio De Santis Le fondamenta di qualsiasi progetto IoT si basano su com- ponenti hardware attentamente selezionati. Al centro dei dispositivi IoT troviamo gli elementi chiave dei mo- derni dispositivi IoT, soluzioni di elaborazione potenti ma compatte: Microcontrollori e computer a scheda singola. Queste potenti schede forniscono la capacità di elabo- razione necessaria per applicazioni IoT complesse, dalla raccolta dati all’edge computing. Quindi, andiamo ad approfondire i componenti chiave che compongono i dispositivi IoT. I microcontrollori (MCU) e i Sistemi-su-Chip (SoC) sono i cervelli dei dispositivi IoT, integrando diversi compo- nenti in un singolo chip, come quelli elencati di seguito: • CPU: spesso basata sulla serie ARM Cortex-M (ad esempio, M0+, M3, M4, M7) o sulle architetture RISC-V. • Memoria: RAM on-chip e memoria flash per l’archi- viazione e l’esecuzione del programma. • Periferiche: sono componenti integrati come ADC, DAC, timer e interfacce di comunicazione (UART, SPI, I2C, ecc.). Le opzioni di schede più diffuse includono: • ESP32 (dual-core, Wi-Fi + Bluetooth). • Serie Nordic nRF52 (incentrata su Bluetooth Low Energy). • Serie STM32 (ampia gamma di opzioni). • TI CC3220 (incentrato su Wi-Fi). La figura 1 mostra una scheda di sviluppo ESP32S. I sensori sono fondamentali per i dispositivi IoT per inte- ragire con il mondo fisico. I tipi più comuni di sensori includono: • Ambientali: temperatura, umidità, pressione, qualità dell’aria. • Movimento: accelerometri, giroscopi, magnetometri. • Ottici: luce ambientale, IR, UV. • Prossimità e distanza: ultrasuoni, LiDAR, ToF (tempo di volo). • Biometrici: frequenza cardiaca, ossigeno nel sangue, impronte digitali. • Chimici: sensori di gas, sensori di pH. TECH FOCUS HW DESIGN (Fonte: Shutterstock) ELETTRONICA OGGI 525 - APRILE 2025 34