Revolutionierung von .NET IoT: Entwicklung von Spitzentechnologie-Apps
Die .NET IoT-Bibliotheken ermöglichen die Entwicklung von IoT-Anwendungen in Programmiersprachen wie C#. Diese Anwendungen können auf IoT-Boards wie Raspberry Pi und HummingBoard sowie spezifischer Hardware wie Sensoren und Flüssigkristallanzeigen (LCD) ausgeführt werden. Da die Bibliotheken mit den Betriebssystemen von Computern kompatibel sind, können Sie Ihre Programme direkt am Computer testen, bevor externe Geräte angeschlossen werden.
Inhaltsverzeichnis
.NET IoT-Bibliotheken
Die .NET IoT-Bibliotheken umfassen zwei NuGet-Pakete – ein Paketmanager für .NET, der Abhängigkeiten und Bibliotheken für Projekte verwaltet. Diese zwei Pakete sind:
1. System.Device.Gpio
Das .NET-Framework wird für den Bau von IoT-Geräten verwendet, die über GPIO-Pins mit Sensoren und anderen Eingabegeräten interagieren. Die Bibliothek System.Device.Gpio unterstützt die Entwicklung von IoT-Anwendungen mit .NET. Sie ermöglicht die Interaktion zwischen Computerprogrammen und GPIO-Pins – allgemeine Ein- und Ausgänge, die auf Motherboards oder Mikrocontrollern verwendet werden, um Signale von Eingabegeräten oder Sensoren zu lesen.
Die System.Device.Gpio-Bibliothek funktioniert mit unterschiedlichen Typen der Hardware, wie Einplatinencomputern (zum Beispiel Raspberry Pi), LCDs, Sensoren und Mikrocontrollern. Da die Bibliothek nicht auf einen bestimmten Hardwaretyp beschränkt ist, lässt sie sich bequem für die plattformübergreifende Entwicklung von .NET IoT-Anwendungen und Hardware einsetzen. Selbst wenn die Hardware gewechselt wird, muss der ursprüngliche vom Entwickler geschriebene Code nicht vollständig geändert werden, um weiterhin zu funktionieren.
Es gibt bereits bestehende Hardware in Desktop-Computern, wie z. B. CPU-Temperatursensoren und Tastaturen. Die .NET IoT-Bibliothek System.Device.Gpio unterstützt auch diese Hardware. Das bedeutet, dass man ohne externe Komponenten eine experimentelle IoT-Schnittstelle und Hardwareinteraktion entwickeln kann.
Windows, macOS und Linux bieten allgemeine Adapter wie FT232H oder FT4222, die mit GPIO-Pins interagieren können. Sobald diese Adapter vorhanden sind, können Desktops und Laptops mit verschiedenen IoT-Geräten kommunizieren, unabhängig davon, ob ein eingebauter GPIO-Pin vorhanden ist oder nicht.
System.Device.Gpio bietet mehrere Methoden, die eine Interaktion mit Hardware-Pins auf niedriger Ebene ermöglichen, um Geräte zu steuern. Diese Methoden sind:
- General Purpose Input/Output (GPIO)
- Integrierte Schaltung (IC)
- Serial Peripheral Interface (SPI)
- Pulsweitenmodulation (PWM)
- Serielle Schnittstelle
2. IoT.Device.Binding
Es wurden verschiedene Kategorien von Gerätebindungen erstellt. Diese Kategorien wurden entwickelt, um es zu vereinfachen, .NET-Bindungen zu nutzen, um Geräte anzuschließen und .NET-IoT-Anwendungen zu erstellen. Zu diesen Kategorien gehören:
- Analog-/Digital-Wandler
- Digital-/Analog-Wandler
- Beschleunigungsmesser
- Gassensoren
- Flüssigkeitssensoren
- Lichtsensoren
- Barometer
- Höhenmesser
- Thermometer
- Infrarotsensoren
- Gyroskop
- Lego-/ähnliche Geräte
- Motorsteuerungen/Treiber
- Gewichtssensoren
- Thermoelementgeräte
- Sensoren für flüchtige organische Verbindungen
- Stromüberwachungsgeräte und ähnliche
- Protokollanbieter/Bibliotheken
- Multi-Geräte- oder Robotersätze
- GPIO- oder Bit-Operating-Geräte
- Module für drahtlose Kommunikation
- Berührungssensoren
- CAN-BUS-Bibliotheken/Module
Bindungen in dieser Bibliothek bedeuten, dass es Codes gibt, die es bestimmten Hardwarekomponenten (zum Beispiel Sensoren und Displays) ermöglichen, mit Ihren Anwendungen zu interagieren. Das bedeutet, dass diese Bibliothek solche Komponenten unterstützt, wenn Sie diese Geräte verwenden, da sie speziell auf diese Komponenten ausgerichtet sind. Die Bibliothek kann auf verschiedenen Hardware-Plattformen verwendet werden, ohne dass ein großer Teil des für die Interaktion zuständigen Codes neu geschrieben werden muss.
Mit Bindungen kann man .NET-IoT-Anwendungen mit günstiger Hardware wie dem Arduino Uno prototypisieren, ohne teure Komponenten verwenden zu müssen. Einige Bindungen interagieren auch mit herkömmlichen Laptops und Desktops. Zum Beispiel kann die IoT.Device.Bindung-Bibliothek Eingaben von der Tastatur als .NET-IoT-Schnittstelle verarbeiten. Diese Bibliothek unterstützt den Aufbau von IoT-Anwendungen mit .NET.
Unterstützte Hardware
System.Device.Gpio ist mit den meisten Einplatinenplattformen kompatibel, was bedeutet, dass es mit verschiedenen Typen funktioniert. Das sind kompakte Computer, die auf einer einzigen Platine aufgebaut sind und hauptsächlich in der Automatisierung und der .NET-Entwicklung für das Internet der Dinge verwendet werden. Zu den Einplatinencomputern, die für die Softwareentwicklung von .NET-IoT verwendet werden können, gehören:
- Raspberry Pi: Ein populärer Einplatinencomputer für die .NET-IoT-Entwicklung, der von der System.Device.Gpio-Bibliothek unterstützt wird.
- Hummingboard: Bekannt für die Unterstützung von Linux-basierten .NET-IoT-Projekten. Die System.Device.Gpio-Bibliothek wird verwendet, um die Interaktion zwischen diesen Plattformen und allgemeinen Eingabe-/Ausgabegeräten zu ermöglichen.
- BeagleBoard: Eine weitere Plattform, die mit dieser Bibliothek kompatibel ist. Es ist energieeffizient, Open-Source und für Entwickler von IoT-Embedded-Anwendungen mit .NET verfügbar.
- ODROID: Ein leistungsstarker Einplatinencomputer mit höheren Spezifikationen in einigen Modellen im Vergleich zu seinen Konkurrenten. Er wird hauptsächlich für Projekte verwendet, die eine hohe Rechenleistung erfordern.
Unterstütztes Betriebssystem
System.Device.Gpio unterstützt die Betriebssysteme Windows, macOS und Linux, die auf Laptops oder Desktop-Computern zu finden sind. Die GPIO-Pins können über USB verbunden werden, das wiederum über eine Serial Peripheral Interface (SPI)/I2C-Brücke verbunden ist. Die I2C-Brückenverbindung des USBs mit dem I2C-Adapter ermöglicht es einem Computer, der keine I2C-Pins besitzt, mit I2C-basierter Hardware zu kommunizieren. Dies fungiert im Wesentlichen als Brücke zwischen dem USB-Protokoll des Computers und dem I2C-Protokoll, sodass eine Interaktion mit IoT-Peripheriegeräten wie Sensoren, Displays oder Controllern möglich ist. Andere Geräte wie die FT232H- oder FT4222-Adapter dienen als Brücken, um eine Interaktion zwischen dem Computerprogramm und der Hardware über eine serielle Schnittstelle (SPI) über den USB-Port des Computers zu ermöglichen.
Daher kann beim Erstellen von .NET-IoT-Anwendungen auf Ihren Computern mit Betriebssystemen wie Windows, Linux und macOS die System.Device.Gpio-Bibliothek verwendet werden, um mit externer Hardware zu interagieren, indem eine dieser Optionen, eine USB-zu-I2C- oder SPI-Brücke, genutzt wird. Dies ermöglicht der Bibliothek, eine größere Bandbreite an Hardwarekonfigurationen zu haben, unabhängig davon, ob Ihr Computer über die General Purpose Input and Output (GPIO)-Funktionalität verfügt.
Zertifizierte Entwickler
Günstige Stundensätze
Schneller Einstieg
Höchst günstige Bedingungen
Vertrag mit
EU Unternehmen
Deutsch- und englischsprachige Spezialisten
Meadow
Dies ist eine umfassende .NET-IoT-Plattform mit einer einzigartigen plattformübergreifenden Kompatibilität, die die Ausführung vollständiger .NET-Anwendungen auf einer Vielzahl von Geräten ermöglicht, wie Mikrocontrollern und Einplatinencomputern (zum Beispiel Raspberry Pi und Jetson Nano), sowie auf Desktop-Computern. Diese Plattform bietet eine große Sammlung sorgfältig ausgewählter Peripherietreiber, vollständiges Debugging direkt auf dem Gerät mit Visual Studio Code und Azure-Integration.
.NET Nano Framework
Diese Plattform ist Open Source und kostenlos. Sie ermöglicht es, C#-Anwendungen für eingeschränkte Embedded-Systeme zu schreiben. Sie eignet sich für verschiedene Arten von .NET-IoT-Projekten und wird von der .NET Foundation unterstützt. Auf dieser Plattform können Sie mit Visual Studio Code ganz einfach Ihren Code schreiben, debuggen und sofort auf echter Hardware bereitstellen.