IoT-For-Beginners/translations/ml/1-getting-started/lessons/2-deeper-dive

IoT-യിൽ കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ കുത്തിവെപ്പ്

നിത്യ നരസിംഹൻ യുടെ സ്കെച്ച്നോട്ട്. വലിയ വേഴ്സൻ കാണാൻ ചിത്രം ക്ലിക്കാൻ ചെയ്യുക.

ഈ പാഠം Hello IoT പരമ്പര യുടെ ഭാഗമായാണ് Microsoft Reactor വഴി പഠിപ്പിച്ചത്. പാഠം 2 വീഡിയോകളായി - 1 മണിക്കൂർ പാഠം, 1 മണിക്കൂർ ഓഫീസ് മണിക്കൂർ, പാഠത്തിന്റെ ഭാഗങ്ങളിൽ കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ കുത്തിവെപ്പും ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകലും - ആയി നൽകിയിരിന്നു.

🎥 വീഡിയോകൾ കാണാൻ മുകളിൽ ചിത്രങ്ങൾ ക്ലിക്ക് ചെയ്യുക

പ്രീ-ലക്ചർ ക്വിസ്

പ്രീ-ലക്ചർ ക്വിസ്

പരിചയം

മുമ്പത്തെ പാഠത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയ ചില ആശയങ്ങളിൽ ഈ പാഠം കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ കുത്തിവെക്കും.

ഈ പാഠത്തിൽ നാം കാണും:

• IoT അപ്ലിക്കേഷന്റെ ഘടകങ്ങൾ
• മൈക്രോകൺട്രോളറുകളിലേക്ക് കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ കുത്തിവെപ്പ്
• സിംഗിൾ-ബോർഡ് കംപ്യൂട്ടറുകളിലേക്ക് കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ കുത്തിവെപ്പ്

IoT അപ്ലിക്കേഷന്റെ ഘടകങ്ങൾ

IoT അപ്ലിക്കേഷന്റെ രണ്ട് ഘടകങ്ങളാണ് ഇന്റർനെറ്റ്യും തിങ്ക് ഉം. ഈ രണ്ട് ഘടകങ്ങളെ കുറച്ച് കൂടുതൽ വിശദമായി നോക്കാം.

തിങ്ക്

IoT യിലെ തിങ്ക് ഭൗതിക ലോകവുമായി ഇടപെടാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഉപകരണത്തെയാണ് കാണിക്കുന്നത്. ഈ ഉപകരണങ്ങൾ സാധാരണയായി ചെറിയതും കുറഞ്ഞ വിലയുള്ള കമ്പ്യൂട്ടറുകളുമാണ്, കുറവ് വേഗതയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നവയും കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്നവയുമാണ് - ഉദാഹരണത്തിന് ഗിഗാബൈറ്റുകൾ ഉള്ള പിസിക്ക് പകരം കെയാണ് ഓഫ് റാം ഉള്ള ലളിതമായ മൈക്രോകൺട്രോളറുകൾ, ചിലപ്പോൾ ചില്ലറ മെഗാഹർട്സ് വേഗതയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നവ, എന്നാൽ കുറച്ചും ചെലവഴിച്ച് ബാറ്ററിയുടെ സഹായം കൊണ്ട് ആഴ്ചകളോ, മാസങ്ങളോ അല്ലെങ്കിൽ വർഷങ്ങളോ പ്രവർത്തിക്കാവുന്നതാണ്.

ഈ ഉപകരണങ്ങൾ ഭൗതിക ലോകവുമായി ഇടപെടുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ പരിസരങ്ങളിൽ നിന്ന് ഡാറ്റ ശേഖരിക്കാൻ സെൻസറുകൾ ഉപയോഗിക്കുകയോ, അല്ലെങ്കിൽ ഔട്ട്പുട്ടുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ആക്ടുവേറ്ററുകൾ നിയന്ത്രിച്ച് ഭൗതിക മാറ്റങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു. സാധാരണ ഉദാഹരണം ഒരു സ്മാർട്ട് തേർമോസ്റ്റാറ്റ് ആണ് - താപനില സെൻസർ ഉള്ള ഉപകരണം, ഓരേക്ഷാ ചൂടോ ചളിയോ നിയന്ത്രിക്കാൻ ഡയൽ അല്ലെങ്കിൽ ടച്ച് സ്ക്രീൻ പോലൊരു മാർഗം, കൂടാതെ താപനില വെളിപ്പെടുത്തുന്നപ്പോൾ ചൂട് അല്ലെങ്കിൽ കൂളിംഗ് സിസ്റ്റം ഓൺ ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന കണക്ഷൻ ഉള്ള ഉപകരണം. താപനില സെൻസർ മുറി വളരെ തണുത്തതായി കണ്ടെത്തുന്നുവെങ്കിൽ ആക്ടുവേറ്റർ ചൂട് ഓണാക്കും.

ഒന്നുകിൽ ഒരു ഘടകത്തെ സെൻസൈസ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള പ്രത്യേക ഹാർഡ്‌വെയർ മുതൽ പൊതുവായ ഉപകരണങ്ങൾ വരെ പല തരത്തിലുള്ള കൂടി വ്യത്യസ്തതകൾ IoT ഉപകരണങ്ങൾ ആകാം, നിങ്ങളുടെ സ്മാർട്ട് ഫോൺ ഉൾപ്പെടെ! ഒരു സ്മാർട്ട് ഫോൺ പരിസരത്തെ സെൻസർ വഴി കണ്ടെത്തുകയും, ലോകവുമായി ഇടപെടാൻ ആക്ടുവേറ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യാം - ഉദാഹരണത്തിന് പ്രimboസൺ GPS സെൻസർ നിങ്ങളുടെ സ്ഥലം കണ്ടെത്തുന്നതിനും സ്പീനർ വഴി നാവിഗേഷൻ നിർദ്ദേശങ്ങൾ നൽകുന്നതിനും.

✅ നിങ്ങളുടെ ചുറ്റുപാടുകളിലെ മറ്റേതെങ്കിലും സിസ്റ്റങ്ങൾ ഡാറ്റ സെൻസറിൽ നിന്നു വായിച്ച് അതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കുന്നത് നിങ്ങൾ ചിന്തിക്കുക. ഒരു ഉദാഹരണം ഒവനിലെ തേർമോസ്റ്റാറ്റ് ആണ്. നിങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ കണ്ടെത്താനാകും?

ഇന്റർനെറ്റ്

IoT അപ്ലിക്കേഷന്റെ ഇന്റർനെറ്റ് ഭാഗം IoT ഉപകരണം ബന്ധപ്പെടുകയും ഡാറ്റ അയയ്ക്കുകയും സ്വീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന അപ്ലിക്കേഷനുകളും, ഡാറ്റ പ്രോസസ് ചെയ്ത് IoT ഉപകരണത്തിന്റെ ആക്ടുവേറ്ററുകളിലേക്ക് എന്തെങ്കിലും അഭ്യർത്ഥനകൾ അയക്കണമെന്ന് തീരുമാനിക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന മറ്റ് അപ്ലിക്കേഷനുകളുമാണ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നത്.

സാധാരണ ക്രമീകരണത്തിൽ ഒരു ക്ലൗഡ്സർവീസ് IoT ഉപകരണത്തിന് കണക്ട് ചെയ്യപ്പെടും, ഈ ക്ലൗഡ്സർവീസ് സുരക്ഷയും കൈകാര്യം ചെയ്ത് ഉപകരണത്തിൽ നിന്നുള്ള സന്ദേശങ്ങൾ സ്വീകരിക്കുകയും ഉപകരണത്തിലേക്ക് മടങ്ങി സന്ദേശങ്ങൾ അയയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. തുടർന്ന് ഈ ക്ലൗഡ്സർവീസ് സെൻസർ ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിന് അല്ലെങ്കിൽ സംഭരിക്കുന്നതിന് മറ്റ് അപ്ലിക്കേഷനുകളുമായി ബന്ധപ്പെടുത്തും, അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ ഉപയോഗിച്ച് തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കാനാകും.

ഉപകരണങ്ങൾ എപ്പോഴും സ്വയം WiFi അല്ലെങ്കിൽ വയർഡ് കണക്ഷനിലൂടെ നേരിട്ട് ഇന്റർനെറ്റുമായി ബന്ധപ്പെടുന്നത് അല്ല. ചില ഉപകരണങ്ങൾ ബ്ലൂടൂത്ത് പോലുള്ള ടെക്‌നോളജികളിൽ മെഷ് നെറ്റ്‌വർക്കിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് പരസ്പരം സംസാരിക്കുന്നു, അതേസമയം ഇന്റർനെറ്റ് കണക്ഷൻ ഉള്ള ഹബ് ഉപകരണത്തിലൂടെ ബന്ധപ്പെടുന്നു.

സ്മാർട്ട് തേർമോസ്റ്റാറ്റിന്റെ ഉദാഹരണം കൊണ്ട്, തേർമോസ്റ്റാറ്റ് വീട്ടിലെ WiFi ഉപയോഗിച്ച് ക്ലൗഡിൽ റൺ ചെയ്യുന്ന ക്ലൗഡ്സർവീസിലേക്ക് കണക്ട് ചെയ്യും. ഇത് താപനില ഡാറ്റ ക്ലൗഡ്സർവീസിലേക്ക് അയക്കും, അവിടെ ഒരു തരത്തിലുള്ള ഡാറ്റാബേസിൽ എഴുതപ്പെടും, വീട്ടുകാർക്ക് ഫോൺ ആപ്പിൽ നിലവിലെ ആയും മുൻകാല താപനിലയും പരിശോധിക്കാം. മറ്റൊരു ക്ലൗഡ്സർവീസ് വീട്ടുകാരന്റെ ഇഷ്ടപ്പെട്ട താപനില അറിയുകയും, ക്ലൗഡ്സർവീസ് വഴി IoT ഉപകരണത്തിലേക്ക് സന്ദേശങ്ങൾ അയച്ചു ചൂട് ഓണാക്കുകയോ ഓഫ് ചെയ്യുകയോ ചെയ്യാൻ ഇബന്ധപ്പെടും.

ഇതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ സ്മാർട്ട് ഒരു പതിപ്പ് AI ഉപയോഗിച്ച് മറ്റന്യ സെൻസറുകളും ഉപയോഗിച്ച് ഇന്റർനെറ്റിൽ ക്ലൗഡിൽ പ്രവർത്തിക്കും, ഉദാഹരണത്തിന് ഉപഭോക്ഷണ സെൻസറുകൾ ഏത് മുറികളാണ് ഉപയോഗത്തിൽ എന്ന് കണ്ടെത്തുകയും കാലാവസ്ഥ, നിങ്ങളുടെ കലണ്ടർ പോലെ ഡാറ്റ ഉപയോഗിച്ച് താപനില സജ്ജമാക്കാൻ തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കുകയും ചെയ്യും. ഉദാഹരണത്തിന്, നിങ്ങളുടെ കലണ്ടറിൽ അവധിക്കാലം ആണെന്നു വായിച്ചാൽ ചൂട് ഓഫ് ആക്കി, അല്ലെങ്കിൽ ഓരോ മുറിയിലും നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന മുറികൾ അനുസരിച്ച് ചൂട് നിയന്ത്രിച്ച് പതിവായി കൂടുതൽ കൃത്യമായ പഠനം നടത്താം.

✅ മറ്റേതെങ്കിലും ഡാറ്റ ഇന്റർനെറ്റിലേക്കേറ്റ തേർമോസ്റ്റാറ്റിനെ കൂടുതൽ സ്മാർട്ടാക്കാൻ സഹായിക്കാനാകും?

എഡ്ജിലെ IoT

IoT-യിൽ I ഇന്റർനെറ്റിനെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, എന്നാൽ ഈ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഇന്റർനെറ്റുമായ ബന്ധമുണ്ടാകേണ്ടതില്ല. ചിലപ്പോൾ ഉപകരണങ്ങൾ 'എഡ്ജ്' ഉപകരണങ്ങളുമായി - നിങ്ങളുടെ പ്രാദേശിക നെറ്റ്‌വർക്കിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഗേറ്റ്വേ ഉപകരണങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെടാം, അതിലൂടെ ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാം, ഇന്റർനെറ്റിലേക്കുള്ള കോൾ വേണമെന്നും. ഈ വഴി വളരെ ഡാറ്റ ഉള്ളപ്പോൾ അല്ലെങ്കിൽ സ്ലോ ഇന്റർനെറ്റ് കണക്ഷനുള്ളപ്പോഴോ ഈ രീതി വേഗതേറിയതായിരിക്കും, ഇന്റർനെറ്റ് കണക്ടിവിറ്റി കഴിയാത്ത സാഹചര്യങ്ങളിലും, കപ്പലിൽ കേ അല്ലെങ്കിൽ ദുരന്ത പ്രദേശത്ത് മനുഷ്യ സഹായക പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഡാറ്റ സ്വകാര്യവും സുഖകരമായി സൂക്ഷിക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കും. ചില ഉപകരണങ്ങൾ ക്ലൗഡ് ടൂളുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച പ്രോസസ്സിംഗ് കോഡ് ഉൾക്കൊള്ളുകയും ഇന്റർനെറ്റ് കണക്ഷൻ ഉപയോഗിക്കാതെ തന്നെ ഡാറ്റ ശേഖരിച്ച് പ്രതികരിക്കാൻ പ്രാദേശികമായി ഓടിക്കരുത്.

ഒരു ഉദാഹരണം Apple HomePod, Amazon Alexa, Google Home പോലുള്ള സ്മാർട്ട് ആഭ്യന്തര ഉപകരണങ്ങളാണ്, ഇത് നിങ്ങളുടെ ശബ്ദം ക്ലൗഡിൽ പരിശീലിച്ച AI മോഡലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കേൾക്കുന്നു, പക്ഷേ ഉപകരണത്തിൽ പ്രാദേശികമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ ഉപകരണങ്ങൾ ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട വാക്കോ വാക്യശേഖരോ കേൾക്കുമ്പോൾ 'വേക്ക് അപ്പ്' ആകുകയും പിന്നീട് നിങ്ങളുടെ ഉവാക്ക് ഇന്റർനെറ്റിലേക്ക് അയച്ചു പ്രോസസ്സ് ചെയ്യപ്പെടും. ശബ്ദത്തിൽ ഒരു ഇടവേള കണ്ടെത്തിയാൽ ഉപകരണം ശബ്ദ പ്രേക്ഷണം നിർത്തും. ഉപകരണം തുറന്നതിനു മുമ്പുള്ളതും തുറന്ന ശേഷമുള്ളതുമായ എല്ലാ സംഭാഷണങ്ങളും ഉപകരണ ദാതാവിന് ഇന്റർനെറ്റിലൂടെ അയച്ചുകയറിയില്ല, അതിനാൽ അത് സ്വകാര്യമായിരിക്കും.

✅ പ്രൈവസി മുഖ്യപ്പെട്ട മറ്റേതെങ്കിലും സാഹചര്യങ്ങൾ ആലോചിച്ച് കാണുക, അതിൽ ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ലോക്കലായ എഡ്ജിൽ നടത്തുന്നത് ക്ലൗഡിൽ ചെയ്യുന്നതു നല്ലതായിരിക്കും. ഒരു സൂചന - ക്യാമറകളും മറ്റ് ഇമേജിംഗ് ഉപകരണങ്ങളും ഉള്ള IoT ഉപകരണങ്ങളെ കുറിച്ച് ചിന്തിക്കുക.

IoT സുരക്ഷ

എന്ത് ഇന്റർനെറ്റ് കണക്ഷനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട്, സുരക്ഷ പ്രധാന പരിഗണനയാണ്. പഴയ തമാശയാണ് 'IoTലിലെ S ആണ് Security' എന്നു പറയുന്നത് - യഥാർത്ഥത്തിൽ IoT-യിൽ 'S' ഇല്ല, അതിനാൽ ഇത് സുരക്ഷിതമല്ല എന്ന് സൂചിപ്പിക്കുകയാണ്.

IoT ഉപകരണങ്ങൾ ക്ലൗഡ്സർവീസുമായി കണക്ട് ചെയ്യുന്നു, അതിനാൽ ആ ക്ലൗഡ്സർവീസ് മാത്രമേ അവയ്ക്ക് സുരക്ഷ നൽകുന്നുള്ളൂ - നിങ്ങളുടെ ക്ലൗഡ്സർവീസ് ഏത് ഉപകരണവും കണക്ട് ചെയ്യാൻ അനുവദിച്ചാൽ ദോഷഭാഷിതമായ ഡാറ്റ അയയ്ക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ വൈറസ് ആക്രമണങ്ങൾ ഉണ്ടാകാം. IoT ഉപകരണങ്ങൾ മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുമ്പോൾ ഇതിന് യഥാർത്ഥ ലോക പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ഉണ്ടാകാം. ഉദാഹരണത്തിന്, Stuxnet വം സെൻട്രിഫ്യുസുകളുടെ വാൾവുകൾ നിയന്ത്രിച്ച് അവ കേടുപാടുകൾ സൃഷ്ടിച്ചിരുന്നു. ഹാക്കർമാർ കമകളും കണ്ണാടി തൽപര്യതാ ഉപകരണങ്ങളിൽ നിന്നും ദുര്‍വിന്യോഗം നടത്തി.

💁 ചിലപ്പോൾ IoT ഉപകരണങ്ങളും എഡ്ജ് ഉപകരണങ്ങളും ഇന്റർനെറ്റിൽ നിന്നും മുഴുവൻ വേർതിരിച്ച നെറ്റ്‌വർക്കിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഡാറ്റ സ്വകാര്യവും സുരക്ഷിതവും സൂക്ഷിക്കാൻ. ഇതിനെ എയർ-ഗ്യാപ് എന്നു വിളിക്കുന്നു.

മൈക്രോകൺട്രോളറുകളിലേക്ക് കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ കുത്തിവെപ്പ്

മുമ്പത്തെ പാഠത്തിൽ മൈക്രോകൺട്രോളറുകൾ പരിചയപ്പെടുത്തി. ഇപ്പോൾ അവക്ക് കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ നോക്കാം.

സി.പി.യു

സി.പി.യു മൈക്രോകൺട്രോളറിന്റെ 'തലയാണ്'. നിങ്ങളുടെ കോഡ് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുകയും, ബന്ധിച്ചിട്ടുള്ള ഉപകരണങ്ങളുമായിട്ടും ഡാറ്റ കൈമാറ്റം നടത്തുകയും ചെയ്യാൻ ഇത് കരുതുന്നു. CPU കളിൽ എത്രാം കോറുകൾ ഉണ്ടാകാം - അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഒന്ന് അല്ലെങ്കിൽ കൂടുതൽ CPUs ഒത്തുചേരുകയും നിങ്ങളുടെ കോഡ് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

CPU ഒരു ക്ലോക്ക് ഘട്ടത്തിൽ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് സെക്കൻഡിൽ ദശലക്ഷങ്ങളോ കോടികളോ തവണ ടിക്കുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഓരോ ടിക്കിലും CPU-ക്ക് സാധ്യമായ പ്രവൃത്തികൾ ഏകകൃതമാക്കുന്നു. ഓരോ ടിക്കിലും CPU ഒരു പ്രോഗ്രാമിൽ നിന്നുള്ള നിർദേശങ്ങൾ നിർവഹിക്കാം, ഉദാഹരണത്തിന് ഒരു ബാഹ്യ ഉപകരണത്തിൽ നിന്നും ഡാറ്റ അടിച്ചേലിൻകൽ എടുക്കുക അല്ലെങ്കിൽ ഗണിത കണക്കുകൾ നടത്തുക. ഈ സ്ഥിരമായ ശരവ താളം ഓരോ നിർദ്ദേശം പ്രോസസ് ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പു എല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങളെയും പൂർത്തിയാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

ക്ലോക്ക് സൈകിള് വേഗം കൂടിയിരിക്കുമ്പോൾ, സെക്കൻഡിൽ കൂടുതൽ നിർദ്ദേശങ്ങൾ പ്രോസസ് ചെയ്യാൻ സാധിക്കും, അതിനാൽ CPU വേഗം കൂടും. CPU വേഗതകൾ ഹെർട്സ് (Hz) എന്ന അളവിൽ შეფასിക്കപ്പെട്ടു, 1 Hz അരുടെ സെക്കൻഡിൽ ഒരു ടിക്ക് എന്നർത്ഥം ഉண்டு.

🎓 CPU വേഗതകൾ സാധാരണയായി MHz അല്ലെങ്കിൽ GHz ൽ കാണിക്കുന്നു. 1MHz = 1ച്ചി Hz, 1GHz = 1കോടി Hz.

💁 CPU കള പ്രോഗ്രാമുകൾ ഫെച്ച്-ഡികോഡ്-എക്സിക്യൂട്ട് സൈകിള് ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഓരോ ക്ലോക്ക് ടിക്കിലും CPU അടുത്ത നിർദ്ദേശം മെമ്മറിയിൽ നിന്നും പിടിച്ച്, അത് ഡികോഡ് ചെയ്ത്, ഉദാഹരണത്തിന് 2 സംഖ്യകൾ ചേർക്കുന്നതിന് ഒരു കമ്പ്യൂട്ടേഷൻ ഐറ്റം (ALU) ഉപയോഗിച്ചുകൊണ്ടു നിർവഹിക്കും. ചില പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് ഒന്നിലധികം ടിക്കുകൾ വേണ്ടിവരും, അതിനാൽ അടുത്ത ടിക്ക് നീണ്ടാൽ പ്രവർത്തി പൂര്‍ത്തിയാകുന്നു.

മൈക്രോകൺട്രോളറുകളുടെ ക്ലോക്ക് വേഗം ഡെസ്‌ക്ക്ടോപ്പ്, ലാപ്ടോപ്പ് അല്ലെങ്കിൽ മുതൽ കൂടുതലായും സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകളിലേക്ക് താരതമ്യേന കുറവാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, Wio Terminal-ന്റെ CPU 120MHz വേഗത്തിൽ ഓടുന്നു, അർത്ഥം 120,000,000 ടിക്കുകൾ സെക്കൻഡിൽ.

✅ സാധാരണ ഒരു PC അല്ലെങ്കിൽ Mac ഒട്ടനവധി കോറുകൾ ഉള്ള CPU ഉപയോഗിച്ച് പല ഗിഗാഹേർട്സിലും പ്രവർത്തിക്കുന്നു, അർത്ഥം ബില്യന്റെ ടിക്കുകൾ സെക്കൻഡിൽ. നിങ്ങളുടെ കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ ക്ലോക്ക് സ്പീഡ് അന്വേഷിച്ച് Wio Terminal-നേക്കാൾ എത്ര തവണ വേഗമാണെന്ന് താരതമ്യം ചെയ്യുക.

ഓരോ ക്ലോക്ക് സൈകിളും വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ച് ചൂട് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ടിക്കുകൾ വേഗമേറിയാൽ വൈദ്യുതി കൂടുതലും ചൂട് കൂടുതലും ഉണ്ടാകും. PC കളിൽ ചൂട് ഒഴിവാക്കാൻ ഹീറ്റ് സിങ്കുകളും ഫാനുകളും ഉണ്ട്, ഇല്ലെങ്കിൽ സെക്കൻഡുകൾക്കുള്ളിൽ അവ തണുത്തു തകരും. മൈക്രോക്കൺട്രോളറുകൾ വളരെ തണുത്ത നിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ ഹീറ്റ് സിങ്കുകളും ഫാനുകളും സാധാരണയായി ഇല്ല. PCകൾ മെയിൻ പവറും വലിയ ബാറ്ററികളും ഉപയോഗിച്ച് കുറച്ച് മണിക്കൂറുകൾ മാത്രം പ്രവർത്തിക്കുന്നു, മൈക്രോക്കൺട്രോളറുകൾ ചെറിയ ബാറ്ററിയുടെ സഹായത്തോടെ ദിവസങ്ങൾ, മാസങ്ങൾ, വർഷങ്ങൾ പ്രവർത്തിക്കാം. മൈക്രോക്കൺട്രോളർ ചിലപ്പോൾ വ്യത്യസ്ത വേഗതയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന കോറുകൾ ഉണ്ട്, മന്ദഗതിയുള്ള കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്ന കോറുകൾ സജീവമാക്കുകയും CPU ഉപയോഗം കുറവായപ്പോൾ വൈദ്യുതി ക്രമീകരിക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കുന്നു.

💁 ചില PC Mac കൾ വേഗത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഹീച്ചുവൈദ്യുതി കോറുകളും കുറവാണ് വേഗമുള്ള കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി കോറുകളും സംയോജിപ്പിച്ച് ബാറ്ററി സംരക്ഷണം മുൻനിർത്തിയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന് Apple M1 ചിപ്പ് 4 പ്രകടന കോറുകളും 4 ക്ഷമത കോറുകളും ഇടക്കാലം മാറുന്നു.

✅ ചെറിയൊരു ഗവേഷണം ചെയ്യുക: CPU-യെക്കുറിച്ച് വിക്കിപ്പീഡിയ CPU ലേഖനം വായിക്കുക

ടാസ്ക്

Wio Terminal പരിശോധിക്കുക.

ഈ പാഠങ്ങൾക്ക് Wio Terminal ഉപയോഗിച്ചാൽ, CPU കണ്ടെത്താൻ ശ്രമിക്കുക. Wio Terminal ഉൽപ്പന്ന പേജ് യിൽ Hardware Overview വിഭാഗത്തിൽതന്നെ അകത്തളത്തിന്റെ ചിത്രം കാണാമെന്നും, പിന്നിൽ പരദർശിയായ പ്ലാസ്റ്റിക് വിൻഡോ വഴി CPU കണ്ടെത്താൻ ശ്രമിക്കണമെന്നും മനസിലാക്കുക.

മെമ്മറി

മൈക്രോക്കൺട്രോളറുകൾക്ക് സാധാരണയായി രണ്ട് തരത്തിലുള്ള മെമ്മറി ഉണ്ട് - പ്രോഗ്രാം മെമ്മറിയും റാൻഡം ആക്‌സസ് മെമ്മറിയും (RAM).

പ്രോഗ്രാം മെമ്മറി നോൺ-വൊളറ്റൈൽ ആണ്, അതായത് വൈദ്യുതി ഇല്ലായ്പ്പോഴും സംരക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. നിങ്ങളുടെ പ്രോഗ്രാം കോഡ് ഇവിടെ സൂക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.

RAM ഒരു പ്രോഗ്രാം പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന മെമ്മറിയാണ്, നിങ്ങളുടെ പ്രോഗ്രാം അനുവദിച്ച വേരിയബിളുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ പിരിഫെറലുകൾ നിന്നുള്ള ഡാറ്റയും. RAM വൊളറ്റൈൽ ആണ്, വൈദ്യുതി കളയുമ്പോൾ ഉള്ളടക്കം നഷ്ടപ്പെടും, effectively നിങ്ങളുടെ പ്രോഗ്രാം വീണ്ടും തുടക്കത്തിലേക്ക് പോവും.

🎓 പ്രോഗ്രാം മെമ്മറി നിങ്ങളുടെ കോഡ് സംഭരിച്ച് പവർ നഷ്ടമായാലും നിലനിൽക്കുന്നു.

🎓 RAM നിങ്ങളുടെ പ്രോഗ്രാം ഓടിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, പവർ ഇല്ലാതായാൽ റീസെറ്റ് ചെയ്യും

CPU യുമായി പോലെ, മൈക്രോ-kontroller ൽ ഉള്ള മെമ്മറി ഒരു PC അല്ലെങ്കിൽ Mac വെള്പ്പിലും നിരവധി ഓർഡറുകൾ ചെറുതാണ്. ഒരു സാധാരണ PCയിൽ 8 ഗിഗാബൈറ്റ്സ് (GB) RAM ഉണ്ടാകാം, അതായത് 8,000,000,000 ബൈറ്റ്സ്, ഓരോ ബൈറ്റിലും ഒരു അക്ഷരം അല്ലെങ്കിൽ 0-255 വരെയുള്ള നമ്പർ അടയ്ക്കാൻ സാധിക്കുന്നതിനുള്ള ഇടം. ഒരു മൈക്രോ-kontroller ൽ RAM കిలోಬೈറ്റ് (KB) മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ, ഒരു കిలోബൈറ്റ് 1,000 ബൈറ്റ്സാണ്. മുകളിൽ പറഞ്ഞ Wio ടർമിനലിന് 192KB RAM ഉണ്ട്, അതായത് 192,000 ബൈറ്റ്സ് — സാധാരണ PC എന്നതിനെ അപേക്ഷിച്ച് 40,000 മടങ്ങ് കുറവ്!

താഴെയുള്ള ചിത്രീകരണം 192KBനും 8GBനും ഇടയിലുള്ള ആകൃതി വ്യത്യാസം കാണിക്കുന്നു — കേന്ദ്രത്തിലുൾപ്പെടുന്ന ചെറിയ പോയിന്റ് 192KB യെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്.

പ്രോഗ്രാം സംഭരണം PC-യേക്കാൾ ചെറുതാണ്. ഒരു സാധാരണ PC 500GB വരെ ഹാർഡ് ഡ്രൈവ് പ്രോഗ്രാം സംഭരണത്തിന് ഉള്ളതായി കാണാം, മറിച്ച് ഒരു മൈക്രോ-kontrollerക്ക് ചെറിയ കിലോബൈറ്റുകൾ അല്ലെങ്കിൽ കുറച്ചു മെഗാബൈറ്റ്സുകൾ (MB) മാത്രമേ സംഭരണം ഉണ്ടായിരിക്കൂ (1MB 1,000KB അല്ലെങ്കിൽ 1,000,000 ബൈറ്റ്സ്). Wio ടർമിനലിന് 4MB പ്രോഗ്രാം സംഭരണമാണ്.

✅ ഒരു ചെറിയ ഗവേഷണം നടത്തൂ: നിങ്ങൾ ഈ സന്ദേശം വായിക്കുന്ന കമ്പ്യൂട്ടറിന് എത്ര RAM ഉയും സംഭരണവും ഉണ്ട്? ഇത് ഒരു മൈക്രോ-kontroller ലിനോട് എങ്ങനെ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു?

ഇൻപുട്ട്/ഔട്ട്‌പുട്ട്

മൈക്രോ-kontroller കൾക്ക് സെൻസറുകളിൽ നിന്ന് ഡാറ്റ വായിക്കാനും ആക്ചുയേറ്ററുകളിലേക്ക് നിയന്ത്രണ സിഗ്നലുകൾ അയയ്ക്കാനും ഇൻപുട്ട് ഔട്ട്‌പുട്ട് (I/O) ബന്ധങ്ങൾ ആവശ്യമുണ്ട്. അവ സാധാരണയായി പല ജനറൽ-പർപ്പസ് ഇൻപുട്ട്/ഔട്ട്‌പുട്ട് (GPIO) പിണുകളെ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഈ പിണുകൾ സോഫ്റ്റ്‌വെയറിൽ ഇൻപുട്ട് (സിഗ്നൽ ഏറ്റെടുക്കുക) അല്ലെങ്കിൽ ഔട്ട്‌പുട്ട് (സിഗ്നൽ അയയ്‌ക്കുക) ആയി ക്രമീകരിക്കാവുന്നതാണ്.

🧠⬅️ നിങ്ങൾ സെൻസറുകളിൽ നിന്ന് ഡാറ്റ വായിക്കാൻ ഇൻപുട്ട് പിണുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു

🧠➡️ ആക്ച്യൂവേറ്ററുകൾക്ക് നിർദ്ദേശങ്ങൾ അയയ്ക്കാൻ ഔട്ട്‌പുട്ട് പിണുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു

✅ ഇക്കാര്യങ്ങൾക്കുറിച്ച് അടുത്ത പാഠത്തിൽ കൂടുതൽ പഠിക്കാം.

ടാസ്ക്

Wio ടർമിനൽ അന്വേഷിക്കുക.

ഈ പാഠങ്ങൾക്ക് Wio ടർമിനൽ ഉപയോഗിക്കുന്നെങ്കിൽ, GPIO പിണുകൾ കണ്ടെത്തൂ. Wio Terminal ഉൽപ്പന്ന പേജ് ലെ Pinout diagram വിഭാഗം വായിച്ച് പിണുകൾ ഏതു എന്ന് അറിയുക. Wio ടർമിനലിന് പിന്നിലായി പിണ് നമ്പറുകൾ അടങ്ങിയ സ്റ്റിക്കർ ഒട്ടിക്കാൻ കഴിയും, ഇതു ഇപ്പോൾ അഡ്ഡ് ചെയ്യൂ, അതിനു മുമ്പ് ചെയ്തിട്ടില്ലെങ്കിൽ.

ഭൗതിക വലിപ്പം

മൈക്രോ-kontroller കൾ സാധാരണയായി ചെറിയ വലുപ്പത്തിലുള്ളവയാണ്, ഏറ്റവും ചെറുതായുള്ളത് Freescale Kinetis KL03 MCU ഒരു ഗolf്ബാള്‍ ഡിംപിളിൽ പോലും फिटാകുന്നതിനു പോരൂള്ളത് ആണ്. PC-യിൽ ഉള്ള CPU മാത്രം 40mm x 40mm വലുപ്പമുള്ളത് എളുപ്പമാണ്, അതും CPU തాపന നിയന്ത്രണത്തിനായി ഹീറ്റ് സിങ്കുകളും ഫാനുകളും ഉൾക്കൊള്ളിച്ചില്ലാതെ. ഇത് ഒരു മുഴുവൻ മൈക്രോ-kontroller-നെക്കാളും വലിയതാണ്. Wio ടർമിനൽ ഡവലപ്പർ കിറ്റ് മൈക്രോ-kontroller, കേസ്, സ്ക്രീൻ, ബന്ധങ്ങൾ എന്നിവയും ഉൾക്കൊള്ളിച്ചിരിക്കുന്നതും, ശൂന്യമായ Intel i9 CPU-വളരെ വലുതല്ല, ഹീറ്റ് സിങ്കും ഫാനും ചേർന്ന Intel i9 CPU-വഴി വളരെ ചെറുതാണ്!

ഉപകരണം	വലുപ്പം
Freescale Kinetis KL03	1.6mm x 2mm x 1mm
Wio ടർമിനൽ	72mm x 57mm x 12mm
Intel i9 CPU, ഹീറ്റ് സിങ്കും ഫാനും	136mm x 145mm x 103mm

ഫ്‌റെയിം‌വർക്കുകളും ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളും

നടപ്പിലെ വേഗതയുടെയും മെമ്മറിയുടെയും കുറവിനാൽ, മൈക്രോ-kontroller കൾ ഡെസ്‌ക്‌ടോപ് ഉദ്ദേശിക്കുന്ന തരം ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം (OS) പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നില്ല. നിങ്ങളുടെ കമ്പ്യൂട്ടർ ഓടിക്കുന്നവ (Windows, Linux, macOS) പോലെ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം ഓടി പ്രവർത്തിക്കാൻ വളരെയധികം മെമ്മറിയും പ്രോസസ്സിംഗ് ശേഷിയും വേണ്ടിവരും, ഇത് മൈക്രോ-kontrollerക്ക് ഒന്നും ആവശ്യമില്ല. മൈക്രോ-kontroller കൾ സാധാരണയായി ഒരോ അല്ലെങ്കിൽ കുറച്ചു നിർദിഷ്ടമായ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ചെയ്യാൻ പ്രോഗ്രാം ചെയ്യുന്നവയാണ്, സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ (PC, Mac) പോലുള്ളവ, അനേകം ഫീച്ചറുകൾ പിന്തുണയ്ക്കാൻ പറ്റും — ഉപയോക്തൃ ഇന്റർഫേസ്, സംഗീതവും സിനിമകളും പ്ലേ ചെയ്യൽ, രേഖകൾ എഴുതാനും കോഡ് लिखാനും ഉപകരണം നൽകൽ, ഗെയിമുകൾ കളിക്കൽ, ഇന്റർനെറ്റ് ബ്രൗസ് ചെയ്യൽ തുടങ്ങിയവ.

OS ഇല്ലാതെ മൈക്രോ-kontroller പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാൻ നിങ്ങളുടെ കോഡ് നിർമാണം നടത്താൻ സഹായിക്കുന്ന ചില ടൂളുകൾ വേണം, അതുകൊണ്ട് മൈക്രോ-kontroller ഓടുവാൻ കഴിയുന്ന API-കൾ ഉപയോഗിക്കാൻ സാധിക്കും. ഓരോ മൈക്രോ-kontroller ഉം വ്യത്യസ്തമാണ്, അതിനാൽ നിർമ്മാതാക്കൾ സാധാരണയായി ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് 'റസിപ്പി' പിന്തുടരാൻ സഹായിക്കുന്ന ഫ്‌റെയിംവർക്കുകൾ ഉറപ്പാക്കുന്നു, ഇതു പിന്തുണയ്‌ക്കുന്ന ഏത് മൈക്രോ-kontroller ലും കോഡ് ഓടിക്കും.

RTOS (real-time operating system) എന്നറിയപ്പെടുന്ന OS ഉപയോഗിച്ചും മൈക്രോ-kontroller പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാം, ഇതു പരിസരങ്ങളുമായി ഡാറ്റ പകർത്തൽ റെൽ ടൈമിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തു. ഈ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ വളരെ ലഘുവാണ്, കൂടാതെ താഴെപോലുള്ള ഫീച്ചറുകൾ നൽകുന്നു:

• മൾട്ടി-ത്രെഡിംഗ്, കോഡിനേക്കാൾ ഒന്നിലധികം കോഡ് ബ്ലോക്കുകൾ ഒരേസമയം ഓടിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, അതെങ്കിൽ മൾട്ടിപ്പിൾ കോറുകളിൽ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു കോറിൽ পালിച്ചു ഓടിച്ച്
• നെറ്റ്‌വർകിംഗ്, ഇന്റർനെറ്റിലൂടെ സുരക്ഷിതമായ സംവേദനം അനുവദിക്കുന്നു
• ഗണിതപരമായ ഉപയോക്തൃ ഇന്റർഫേസ് (GUI) ഘടകങ്ങൾ ഉപകരണങ്ങളിലെ UI നിർമ്മിക്കാൻ, സ്ക്രീനുകളുള്ളവയ്ക്ക്.

✅ വിവിധ RTOS-കളിൽ കുറച്ചു വായിക്കുക: Azure RTOS, FreeRTOS, Zephyr

Arduino

Arduino എന്നാണ് വിദ്യാർത്ഥികൾക്കും ഹോബിൻമാർക്കും മേക്കർമാർക്കുമിടയിൽ ഏറ്റവും ജനപ്രിയമായ മൈക്രോ-kontroller ഫ്രെയിംവർക്ക്. Arduino ഒരു ഓപ്പൺ സോഴ്സ് ഇലക്ട്രോണിക്സ് പ്ലാറ്റ്ഫോം ആണ്, സോഫ്റ്റ്‌വെയറും ഹാർഡ്‌വെയറും സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത്. Arduino യുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ബോർഡുകൾ Arduino മുതൽ മറ്റ് നിർമ്മാതാക്കളിൽ നിന്ന് വാങ്ങാം, തുടർന്ന് Arduino ഫ്രെയിംവർക്ക് ഉപയോഗിച്ച് കോഡ് എഴുതാം.

Arduino ബോർഡുകൾ C അല്ലെങ്കിൽ C++ ഭാഷകളിൽ കോഡുചെയ്യുന്നു. C/C++ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ചെറുതും വേഗത്തിലും കോഡ് ഓടിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, മൈക്രോ-kontroller പോലുള്ള നിയന്ത്രിത ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമാണ്. Arduino ആപ്ലിക്കേഷന്റെ ഘടകമായ ഭാഗമാണ് സ്കെച്ച്, C/C++ കോഡും രണ്ടു ഫംഗ്ഷനുകളുമായി — setup ഉം loop ഉം. ബോർഡ് സ്റ്റാർട്ട് ഒടുക്കുമ്പോൾ, Arduino ഫ്രെയിംവർക്ക് setup ഫംഗ്ഷൻ ഒരിക്കൽ മാത്രമേ ഓടിക്കൂ, തുടർന്ന് loop ഫംഗ്ഷൻ തുടർച്ചയായും വീണ്ടും ഓടിക്കും, പവർ ഓഫ് ചെയ്യുക വരെ.

setup ഫംഗ്ഷനിൽ നിങ്ങള് കോഡ് എഴുതും, ഉദാഹരണത്തിന് WiFi, ക്ലൗഡ് സർവീസസ് കണക്ട് ചെയ്യുക, ഇൻപുട്ട് ഔട്ട്‌പുട്ട് പിനുകൾ ഇനിഷ്യലൈസ് ചെയ്യുക തുടങ്ങിയവ. loop ഫംഗ്ഷനിൽ സെൻസർ വായനയും ക്ലൗഡിലേക്ക് ഡാറ്റ അയയ്ക്കൽ പോലുള്ള പ്രോസസ്സിംഗ് കോഡ് ആയിരിക്കും. സാധാരണയായി ഓരോ ലൂപ്പിന്റെ അവസാനം ചിലവലെ കുറിക്കുന്നു; ഉദാഹരണത്തിന്, സെൻസർ ഡാറ്റ 10 സెకൻറായി അയയ്ക്കേണ്ടത് ആവശ്യമെങ്കിൽ ലൂപ്പ് അവസാനം 10 സెకൻഡ് ഡിലേ ചേർക്കുന്നു, അപ്പോൾ മൈക്രോ-kontroller സ്ലിപ് മോഡിലേക്ക് പോകും, പവർ സംരക്ഷിക്കും, പിന്നെ ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ 10 സെക്കൻഡ് കഴിഞ്ഞ് വീണ്ടും ലൂപ്പ് ഓടിക്കും.

✅ ഈ പ്രോഗ്രാം ഘടന ഇവന്റ് ലൂപ്പ് അല്ലെങ്കിൽ മസേജ് ലൂപ്പ് എന്നറിയപ്പെടുന്നു. മിക്ക ഡെസ്ക്ക്‌ടോപ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഇങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, Windows, macOS, Linux പോലുള്ള OS-കളിൽ റണ്ണ് ചെയ്യുന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും ഇത് സാധാരണമാണ്. loop ഉപയോക്തൃ ഇന്റർഫേസ് ഘടകങ്ങളിൽ നിന്ന് (ബട്ടണുകൾ പോലുള്ള) സന്ദേശങ്ങൾ കേൾക്കുകയും ഇവയ്ക്ക് മറുപടി നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇവന്റ് ലൂപ്പ് കുറിച്ചുള്ള ലേഖനം കൂടുതൽ വായിക്കാം.

Arduino സാധാരണ ലൈബ്രറികൾ നൽകുന്നു, ഇത് മൈക്രോ-kontroller കൾക്കും I/O പിനുകൾക്കും ഇടയിൽ ഇടപഴകാൻ സഹായിക്കുന്നു, വിവിധ മൈക്രോ-kontroller കളിൽ ഓടാൻ വിവിധ ഇംപ്ലിമെന്റേഷൻസ് ലഭിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, delay ഫംഗ്ഷൻ പ്രോഗ്രാമിനെ നിശ്ചിത സമയത്തേക്ക് തളരിപ്പിക്കും, digitalRead ഫംഗ്ഷൻ നൽകിയ പിനിൽ നിന്നുള്ള HIGH അല്ലെങ്കിൽ LOW മൂല്യം വായിക്കും, കോഡ് ഏത് ബോർഡിൽ ഓടിച്ചാലും പ്രവർത്തിക്കും. ഈ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ലൈബ്രറികൾ കൊണ്ട് ഒരു ബോർഡിനായി എഴുതിയ Arduino കോഡ് മറ്റൊരുത്തരം Arduino ബോർഡിൽ പുനഃസംയോജിപ്പിച്ച് ഓടിക്കാൻ കഴിയും, പിനുകൾ ഒരുപോലെയും സവിശേഷതകളും പിന്തുണയ്ക്കുമ്പോൾ.

Arduino പ്രോജക്റ്റുകൾക്ക് സെൻസറുകൾ, ആക്ച്യൂവേറ്ററുകൾ, ക്ലൗഡ് IoT സർവീസുകൾ തുടങ്ങിയ അധിക ഫീച്ചറുകൾ ചേർക്കാൻ മൂന്ന_party Arduino ലൈബ്രറികളുണ്ട്.

ടാസ്ക്

Wio ടർമിനൽ അന്വേഷിക്കുക.

ഈ പാഠങ്ങൾക്ക് Wio ടർമിനൽ ഉപയോഗിക്കുന്നെങ്കിൽ, കഴിഞ്ഞ പാഠത്തിൽ നിങ്ങള് എഴുതിയ കോഡ് വീണ്ടും വായിക്കുക. setup ഫംഗ്ഷനും loop ഫംഗ്ഷനും കണ്ടെത്തുക. loop ഫംഗ്ഷൻ തുടർച്ചയായി വിളിക്കപ്പെടുന്നത് സീരിയൽ ഔട്ട്‌പുട്ട് നിരീക്ഷിക്കുക. setup ഫംഗ്ഷനിൽ സീരിയലിലേക്ക് എഴുതാൻ ചില കോഡ് ചേർക്കുക, ഇത് ഓരോ റീബൂട്ടിലും ഒരിക്കൽ മാത്രമേ വിളിക്കപ്പെടുകയുള്ളൂ എന്ന് കാണുക. പവർ സ്വിച്ച് കിഴക്കോ പക്കക്കോ വെച്ച് ഡിവൈസ് റീബൂട്ട് ചെയ്യുക, ഇത് ഹ്രസ്വമായി വീണ്ടും വിളിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന് കാണാൻ.

സിംഗിൾ ബോർഡ് കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ കൂടുതൽ വിശദമായി

മുമ്പത്തെ പാഠത്തിൽ നമ്മൾ സിംഗിൾ ബോർഡ് കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ പരിചയപ്പെടുത്തി. ഇനി അവയെ കൂടുതൽ പരിശോധിക്കാം.

Raspberry Pi

റാസ്ബെറി പൈ ഫൗണ്ടേഷൻ 2009-ൽ യുകെയിൽ ആരംഭിച്ച ഒരു ചാരിറ്റിയാണ്, സ്കൂൾ തലത്തിലുള്ള കമ്പ്യൂട്ടർ സയൻസ് പഠനത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കാൻ. അതിന്റെ ഭാഗമായാണ് Raspberry Pi എന്ന സിംഗിൾ-ബോർഡ് കമ്പ്യൂട്ടർ വികസിപ്പിച്ചത്. Raspberry Piകൾ നിലവിൽ 3 വകഭേദങ്ങളിൽ ലഭ്യമാണ് — പൂർണ്ണ വലിപ്പം, ചെറുതായ Pi Zero, IoT ഉപകരണത്തിൽ അഭ്യന്തരമായി നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയുന്ന കംപ്യൂട്ട് മോഡ്യൂൾ.

പൂർണ്ണ വലിപ്പം Raspberry Pi-യുടെ ഏറ്റവും പുതിയ പതിപ്പ് Raspberry Pi 4B ആണ്. ഇതിൽ 1.5GHz-ൽ ഓടുന്ന ക്വാഡ് കോർ CPU ഉണ്ട്, 2, 4, അല്ലെങ്കിൽ 8GB RAM, ഗിഗബിറ്റ് ഇഥർനെറ്റ്, വൈഫൈ, 4k സ്ക്രീനുകൾക്കുള്ള പിന്തുണയുള്ള 2 HDMI പോർട്ടുകൾ, ഓഡിയോ & കമ്പോസിറ്റ് വീഡിയോ ഔട്ട്‌പുട്ട് പോർട്ട്, USB പോർട്ടുകൾ (2 USB 2.0, 2 USB 3.0), 40 GPIO പിനുകൾ, Raspberry Pi ക്യാമറാ മോഡ്യൂളിനുള്ള ക്യാമറ കണക്ടർ, ഒപ്പം SD കാർഡ് സ്ലോട്ടും ഉണ്ട്. ഇത് 88mm x 58mm x 19.5mm വലിപ്പമുള്ള ബോർഡിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, 3A USB-C പവർ സപ്ലൈ ഉപയോഗിച്ച്. വില US$35 മുതൽ — PC അല്ലെങ്കിൽ Mac എണ്ണമതിൽ വളരെ ചെലവുകുറവാണ്.

💁 Pi400 എന്ന ഒരു ഓൾ-ഇൻ-വൺ പുത്തൻ കമ്പ്യൂട്ടറും ഉണ്ടായി, Pi4 കീബോർഡിനുള്ളിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയ.

Pi Zero വളരെ ചെറുതും ക്ഷീലമായ ശക്തിയുള്ളതും ആണ്. ഇതിൽ ഒറ്റ കോർ പുലുങ്ങുന്ന 1GHz CPU ഉണ്ട്, 512MB RAM, (Zero W മോഡലിൽ) വൈഫൈ, ഒറ്റ HDMI പോർട്ട്, മൈക്രോ-USB പോർട്ട്, 40 GPIO പിനുകൾ, Raspberry Pi ക്യാമറ മോട് മൂളിനുള്ള ക്യാമറ കണക്ടർ, SD കാർഡ് സ്ലോട്ടും ഉണ്ട്. വലിപ്പം 65mm x 30mm x 5mm ആണ്, ഇതിന്റെ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം വളരെ കുറഞ്ഞതാണ്. Zero യുടെ വില US$5 ആണ്, വൈഫൈ ഉള്ള W പതിപ്പ് US$10 ആണ്.

🎓 ഇരു CPUs ഉം ARM പ്രോസസറുകളാണ്, സാധാരണ PCs, Macs-ലുള്ള Intel/AMD x86 അല്ലെങ്കിൽ x64 പ്രോസസറുകൾക്ക് പകരം. ഈ ARM CPUs മൈക്രോ-kontroller കളിലെ CPUs പോലെയും, സമ്പൂർണ ജന്തുഫോണുകളിലെയും (മൊബൈൽ ഫോണുകൾ, Microsoft Surface X, Apple Silicon ആധാരിത Apple Macs എന്നിവയിലെ) CPUs നെ പോലെയാണ്.

റാസ്പെറി പൈയിലെ എല്ലാ വകഭേദങ്ങളും Debian Linux ന്റെ ഒരു പതിപ്പ് മാനിച്ച് Raspberry Pi OS റൺ ചെയ്യുന്നു. ഇത് 'ലൈറ്റ്' എൻ‌വെളിപ്പ് ഇല്ലാത്ത പതിപ്പായി ലഭ്യമാണ്, സ്ക്രീൻ ആവശ്യമില്ലാത്ത 'ഹെഡ്‌ലസ്' പ്രോജക്റ്റുകൾക്ക് അനുയോജ്യം, അല്ലെങ്കിൽ ഡെസ്ക്ടോപ്, വെബ് ബ്രൗസർ, ഓഫീസ് അപ്ലിക്കേഷനുകൾ, കോഡിങ് ടൂളുകൾ, ഗെയിമുകൾ എന്നിവയോടെ പൂർണ്ണ പതിപ്പും ലഭ്യമാണ്. Debian Linux പതിപ്പായതിനാൽ Piയിലെ ARM പ്രോസസറിന് അനുയോജ്യമായ ഏത് Debian ലോഡ് ചെയ്യാവുന്ന അപ്ലിക്കേഷനും ടൂളും ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യാം.

ടാസ്ക്

റാസ്പെറി പൈ അന്വേഷിക്കുക.

ഈ പാഠങ്ങൾക്ക് Raspberry Pi ഉപയോഗിക്കുന്നെങ്കിൽ ബോർഡിലെ വിവിധ ഹാർഡ്‌വെയർ ഘടകങ്ങൾക്കുറിച്ച് വായിക്കുക.

• Raspberry Pi ഹാർഡ്‌വെയർ ഡോക്യുമെന്റേഷൻ പേജ് ല് പ്രോസസറുകളെക്കുറിച്ച് വിശദാംശങ്ങൾ ലഭ്യമാണ്. നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന Pi യിലെ പ്രോസസർ വായിക്കുക.
• GPIO പിനുകൾ കണ്ടെത്തുക. Raspberry Pi GPIO ഡോക്യുമെന്റേഷൻ വായിക്കുക. GPIO Pin Usage ഗൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് Pi യിലെ വിവിധ പിനുകൾ തിരിച്ചറിയുക.

സിംഗിൾ-ബോർഡ് കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ പ്രോഗ്രാമിംഗ്

സിംഗിൾ-ബോർഡ് കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ ഒരു മുഴുവൻ കമ്പ്യൂട്ടറുകളാണ്, പൂർണ്ണ OS-യോടെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. അതിനാൽ ഇവയുടെ കോഡിങ്ങിനായി വ്യാപകമായ പ്രോഗ്രാമിങ് ഭാഷകൾ, ഫ്രെയിംവർക്ക്, ടൂളുകൾ ഉപയോഗിക്കാം, അതുപோലെ Arduino പോലുള്ള മൈക്രോ-kontroller-കൾ വെറും ഫ്‌റെയിംവർക്ക് പിന്തുണ ഏറെയാണ്. മിക്ക പ്രോഗ്രാമിങ് ഭാഷകൾക്കും ലൈബ്രറികൾ ലഭ്യമാണ്, GPIO പിനുകളിൽ നിന്ന് സെൻസർ, ആക്ച്യുവേറ്ററുകളിൽ ഡാറ്റ അയക്കാനും സ്വീകരിക്കാനുമായി.

✅ നിങ്ങൾക്ക് പരിചിതമായ പ്രോഗ്രാമിങ് ഭാഷകൾ ഏതാണ്? അവ Linux-ലും പിന്തുണയുണ്ടോ? Raspberry Pi-യിൽ IoT ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഏറ്റവും സാധാരണമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രോഗ്രാമിങ്ങ് ഭാഷ പൈതൺ ആണ്. പൈയ്‌ക്കായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത വലിയൊരു ഹാർഡ്വെയർ പരിസ്ഥിതിയാണ് ഉള്ളത്, ഇവയിൽ ബഹുഭൂരിപക്ഷവും പൈതൺ ലൈബ്രറികളായി ഉപയോഗിക്കാൻ ആവശ്യമായ കോഡ് ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഇവയിൽ ചില പരിസ്ഥിതികൾ 'ഹാറ്റുകൾ' എന്ന രീതിയിലാണ് ഉള്ളത് - ഇവയെ ഹാൻറ് എന്ന് വിളിക്കുന്നത് അത് പൈയുടെ മുകളിൽ ഒരു ഹാറ്റ് പോലെ ഇരുന്ന് 40 GPIO പിനുകളുമായി വലിയ സോക്കറ്റിന്റെ വഴി ബന്ധപ്പെടുന്നതിനാൽ ആണ്. ഈ ഹാറ്റുകൾ മറ്റുള്ള വൈദ്യുത സവിശേഷതകൾ നൽകുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് സ്ക്രീനുകൾ, സെൻസറുകൾ, റിമോട്ട് നിയന്ത്രിത കാറുകൾ, അല്ലെങ്കിൽ സ്റ്റാൻഡേർഡ് കേബിളുകളുള്ള സെൻസറുകൾ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ അഡ്‌ാപ്റ്റർകൾ.

പ്രൊഫഷണൽ IoT വിന്യാസങ്ങളിൽ സിംഗ്ൾബോർഡ് കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ ഉപയോഗം

സിംഗ്ൾബോർഡ് കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ ഡവലപ്പർ കിറ്റുകൾ മാത്രമല്ല, പ്രൊഫഷണൽ IoT വിന്യാസങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഹാർഡ്വെയറിനെ നിയന്ത്രിക്കാൻ ശക്തമായ മാർഗ്ഗം കൂടിയാണ് ഇവ, യന്ത്രം പഠന മോഡലുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാനുള്ള പോലുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ പ്രവൃത്തികൾ നടത്താനും കഴിയും. ഉദാഹരണത്തിന്, Raspberry Pi 4 compute module എന്നതാണ്, ഇത് Raspberry Pi 4-ന്റെ മുഴുവൻ ശക്തിയും നൽകുന്നതാണ്, പക്ഷേ കൂടുതൽ ചെറിയ, വില കുറഞ്ഞ രൂപരേഖയിലാണ് ഇത്, അധികഭാഗം പോർട്ടുകൾ ഇല്ലാതെ, കസ്റ്റം ഹാർഡ്വെയറിലേക്ക് ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യുന്നതിനായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്.

---

🚀 വെല്ലുവിളി

കഴിഞ്ഞ പാഠത്തിലെ വെല്ലുവിളി നിങ്ങളുടെ വീടും സ്കൂളും തൊഴിൽസ്ഥലവും ഉൾപ്പെടെയുള്ളന നിങ്ങളെ ചുറ്റിപ്പറ്റി ഉള്ള എത്രയും അധികം IoT ഉപകരണങ്ങളെ പാടികൂട്ടുക എന്നായിരുന്നു. ഈ പട്ടികയിലെ ഓരോ ഉപകരണത്തിനും, അവ മൈക്രോകൺട്രോളറുകളിലോ സിംഗ്ൾബോർഡ് കമ്പ്യൂട്ടറുകളിലോ ഒരു മേല്പറഞ്ഞ മിശ്രമോ ഉപയോഗിച്ചുനിൽക്കുന്നുവെന്ന് നിങ്ങൾ കരുതുന്നുണ്ടോ?

പാഠാനന്തര ക്വിസ്

Post-lecture quiz

അവലോകനവും സ്വയം പഠനവും

• അർഡുയിനോ പ്ലാറ്റ്ഫോം കൂടുതൽ മനസിലാക്കാൻ Arduino getting started guide വായിക്കുക.
• Raspberry Pi-കൾയെ കുറിച്ച് കൂടുതൽ അറിയാൻ introduction to the Raspberry Pi 4 വായിക്കൂ.
• Electrical Engineering Journal ലെ What the FAQ are CPUs, MPUs, MCUs, and GPUs article വഴി ചില ആശയങ്ങളും ചുരുക്കപ്പേരുകളും കൂടുതൽ പഠിക്കൂ.

✅ ഈ ഗൈഡുകൾ, കൂടാതെ hardware guide ലെ ലിങ്കുകൾ പിന്തുടർന്ന് കാണുന്ന ചെലവുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗിക്കാൻ താല്പര്യമുള്ള ഹാർഡ്​വെയർ പ്ലാറ്റ്ഫോം തീരുമാനിക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ നിങ്ങൾക്ക് വേണമെങ്കിൽ ഒരു വർച്ച്വൽ ഉപകരണം ഉപയോഗിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കാം.

അസൈൻമെന്റ്

Compare and contrast microcontrollers and single-board computers

---

പ്രതിഷേധപ്രഖ്യാപനം: ഈ രേഖ AI വിവർത്തന സേവനം Co-op Translator ഉപയോഗിച്ച് പരിഭാഷ ചെയ്തതാണ്. ഞങ്ങൾ ശുദ്ധതയ്ക്കായി ശ്രമിക്കുന്നതുണ്ടെങ്കിലും, ഓട്ടോമേറ്റഡ് വിവർത്തനങ്ങളില്‍ പിഴവുകളോ തെറ്റായ വിവരങ്ങളോ ഉണ്ടാകുന്നതായി ശ്രദ്ധിക്കുക. അതിന്റെ മാതൃഭാഷയിൽ ഉള്ള മൂല രേഖാ പ്രാമാണികമായ ഉറവിടമായി പരിഗണിക്കണം. നിർണായക വിവരങ്ങൾക്കായി പ്രൊഫഷണൽ മാനവ വിവർത്തനം നിർബന്ധമാണ്. ഈ വിവർത്തനം ഉപയോഗിച്ചതിൽ നിന്നുള്ള അവഗതിയാണ് അല്ലെങ്കിൽ തെറ്റായ വ്യാഖ്യാനങ്ങൾക്കായി ഞങ്ങൾ ഉത്തരവാദിത്വം വഹിക്കുന്നില്ല.