Una guida al mondo dell'hardware e dei protocolli nel repository awesome-iot

Lo sviluppo IoT spesso assomiglia a navigare nella nebbia. Decine di produttori propongono hardware, i protocolli di comunicazione si moltiplicano ogni anno. A questo si aggiunge la scelta tra MicroPython, Rust e C++, e la testa inizia a girare già nella fase di progettazione. Ricordo di aver passato due sere solo cercando di capire come CoAP differisse da MQTT e cosa potesse girare su un microcontroller mentre costruivo il mio primo dashboard per sensori di temperatura.

Il repository awesome-iot mantenuto da Khallim Carroum aiuta a risparmiare tempo. È una raccolta ben organizzata di piattaforme hardware, sistemi operativi, linguaggi di programmazione e protocolli di rete.

Il progetto ha raccolto oltre quattromila stelle su GitHub. Esploriamo quali risorse interessanti sono disponibili qui e come sfruttare questa base di conoscenze.

Cosa contiene il catalogo

Come qualsiasi lista Awesome, il progetto consiste in link con brevi descrizioni. Gli autori hanno diviso tutte le risorse in cinque sezioni principali:

• Hardware e computer a scheda singola
• Stack software (sistemi operativi, linguaggi, framework e utility)
• Protocolli di rete e standard di comunicazione
• Alleanze e gruppi industriali
• Libri, articoli e pubblicazioni scientifiche

Questa struttura aiuta a trovare rapidamente il componente giusto per il proprio progetto senza dover cercare nei motori di ricerca.

Hardware e sistemi operativi

Oltre alle schede familiari come Raspberry Pi e Arduino, la raccolta include soluzioni per compiti specializzati.

Per sensori semplici con Wi-Fi e Bluetooth, i chip ESP32 o NodeMCU funzionano bene. Se serve un computer industriale in miniatura con un intervallo di temperatura operativa da -25°C a +85°C, OLinuXino fa al caso vostro. Per lavorare con il bus CAN automotive, troverete il progetto AutoPi nella lista.

La situazione del software per l'hardware è simile. Il catalogo include sistemi operativi real-time:

• FreeRTOS e Zephyr Project per dispositivi con vincoli stringenti di consumo e memoria.
• Apache Mynewt con focus su Bluetooth Low Energy.
• OpenWrt e Raspbian per computer a scheda singola completi.
• NodeOS per chi vuole eseguire un sistema operativo basato su JavaScript.

Con cosa scrivere il codice

Potete collegare l'hardware alla logica non solo in C o C++. La community ha creato adattamenti di linguaggi familiari per i microcontroller.

La raccolta include MicroPython, oltre a PikaPython, che richiede solo 4 KB di RAM. Per gli amanti del tipaggio rigoroso, c'è TinyGo, che può compilare codice Go per Arduino e BBC micro:bit. Se scrivete in Rust, troverete anche una ricca base di librerie. Opzioni esotiche come AtomVM permettono di eseguire Erlang ed Elixir direttamente sui microcontroller.

Framework e trasferimento dati

Collegare un sensore a un server è un compito a parte. Il catalogo separa chiaramente i livelli di trasferimento dati.

Le tecnologie fisiche e di rete includono LoRaWAN, NB-IoT, ZigBee e Thread. A livello applicativo, sono rappresentati MQTT, CoAP e STOMP.

Per l'elaborazione dei dati sul dispositivo o lato server, la lista include strumenti già pronti:

• Home Assistant per l'automazione domestica.
• Astarte per gestire flotte di dispositivi Linux ed ESP32.
• Eclipse Ditto per creare digital twin di dispositivi fisici.
• ForestHub per eseguire modelli di intelligenza artificiale su dispositivi edge come Jetson o Raspberry Pi.

Tra i message broker, potete scegliere il leggero NanoMQ per l'esecuzione sul dispositivo stesso oppure EMQX e VerneMQ ad alta capacità, in grado di gestire milioni di connessioni simultanee.

A chi sarà utile questa lista

Il repository funziona come riferimento nelle situazioni in cui dovete scegliere uno stack per un nuovo progetto.

Per gli sviluppatori di servizi web, mostra punti d'ingresso nell'hardware attraverso linguaggi familiari come JavaScript o Python. Per gli architetti, semplifica trovare il broker o il protocollo di comunicazione giusto. Per gli ingegneri alle prime armi, la raccolta fornisce un quadro completo di come sono costruiti i sistemi IoT moderni.

Il progetto è aperto alla community. Se usate una buona soluzione open-source per lavorare con l'hardware, potete suggerirla tramite Pull Request.