Siemens IoT2020 提供未来工业应用的网关

Arduino 驱动的强大全新平台是连通了制造商与工业行业的桥梁。

  Siemens IoT2020 是 SIMATIC 产品系列的最新成员，覆盖了从逻辑控制器 (PLC) 和支持 PROFIBUS 与 PROFINET 的工业计算机，一直到人机接口 (HMI) 和用于自动生产操作的复杂的分布式系统等所有功能。

IoT2020 工业 IoT 平台是 RS Components 与 Siemens 相互协作的产物，最近由 Arduino 联合创始人 Massimo Banzi 在罗马创客嘉年华上发布。本博客中，我们将率先目睹硬件和软件选项。

硬件

之前人们一直呼吁能有一款可在设备机柜内安装“创客级”电路板的解决方案，这款采用工业 DIN 导轨外壳的功能强大的 Arduino 兼容电路板颇受欢迎。此外，凭借 Siemens 的声誉和 SIMATIC 的历史传承，您可充分相信它能用于通常更加严苛的工业环境家居设备中。

外壳的右手边设有铰链面板，可接近 Micro-SD 卡插槽和一个 6 针“FTDI 端板”（3v3 UART 端口）。它的左边有一个可轻松移除的面板，可接近 Arduino Uno 兼容端板，以便搭配扩展板使用。

另外，外壳底部还有 USB 主机（A 型）和设备（Micro-B 型）端口、重置和用户按钮和一个以太网插孔。顶部有用于电源、SD、USB、过流和用户的 LED 指示灯。

Intel Quark X100 SoC 位于 IoT2020 中间，可以从上面看到图片，靠近 Arduino 端板。这个时钟频率为 400MHz，提供 512MB RAM，8MB 的 BIOS SPI 闪存，可通过 Micro-SD 卡最高支持 32GB 主存储。

图片来源： SIMATIC IoT2000 论坛

可以从上面查看 GPIO 分配的详细信息，并请注意，可以通过 5V 或 3v3 逻辑电平的跳线来配置数字 I/O， 拉电流/灌电流高达 16mA（5V 时）和 8mA（3v3 时）。

电路板的底部有一个 Mini PCIe 插槽，可通过所有 30 x 50.59 mm 或 30 x 26.8 mm（通过适配器）卡进行扩展，从而提供 WLAN 或其他以太网端口等。

IoT2020 可通过 9-36VDC 电源范围供电，确保电源端子附近有大小合适的电解电容。

官方文档

正如您的期望，Siemens 提供了大量 IoT2020 相关文档，其中包括：

• 操作说明
• 设置指南
• 入门指南
• 通过 Arduino 扩展板的直流电机控制
• I2C 控制的 LED 示例

包含各种环境中所有系统构建者的详细信息和电源信息等

如需文档链接，请参阅 产品支持 和 论坛。

Poky Linux

只有的一些源码包进入 O/S 图像中。

Siemens 提供的一个 O/S 图像示例提供了一个 GNU/Linux 系统，其中基于来自 Linux Foundation 工作组 Yocto 项目的 Poky 参考分布 。这意味着使用一个标准的、零售商中立的工具组 和 软件元数据专门针对 IoT2020 创建了 Linux 分布，方便其他人在 Siemens 不可用时继续操作，从而进一步定制操作系统和安装的应用。

除了预安装的图像，还有许多更大的源代码文档可供下载。

写出 SD 卡

此官方文档旨在针对 Windows 用户，这在考虑许多（大多数？）电子工程师，特别是对从事 PLC 的工程师特别有用，他们几乎一定会在日常工作中使用 Windows 电脑。

提供的 O/S 图像带有“.wic”扩展名，并且当设置指南建议使用 Win32 磁盘图片将这写入 Micro-SD 卡时，“dd”会和运行 Linux 一样简单易用。例如，（注意，“of”讨论可能会有所不同！）：

$ sudo dd if=iot2000-example-image-iot2000.wic of=/dev/mmcblk0 bs=4M

一旦完成此操作，即可将 Micro SD 卡插入 IoT2020，或者可以将其安装到台式机上，探索启动和根文件系统。

用于 IoT 的 Intel System Studio

基于 Eclipse 的 Intel System Studio for IoT 提供 IoT2020 应用的官方开发环境。这可用于 Windows、OS X 和 Linux，可使用 C/C++ 开发应用，并提供许多入门示例。借助 Intel 的 UPM 和 MRAA 存储库，访问 GPIO 和传感器非常简单，这还可跨其他平台访问应用，这些平台可用于提供设备访问功能。

IDE 还可紧密集成 Poky 系统，方便用于更加复杂的应用，不受许多封装的影响。

通过 Arduino IDE 进行编程

当前可用的文档中完全没有提及 Arduino IDE，但它在硬件和软件结构方面非常接近于 Intel Galileo，我非常想知道是否可以使用此功能来编程 IoT2020。

首先，可以从 arduino.cc 下载最新版 Arduino IDE。然后启动此功能并选择“工具” → “电路板” → “电路板管理器”，接着再搜索 Intel 电路板支持软件包并安装 Galileo 等 Intel i586 电路板的软件包。此流程在安装快结束时失败，但幸运的是在 askubuntu.com 上找到了一个解决方案。简而言之：

$ cd ~/.arduino15/packages/Intel/tohttp://www.rs-components.com/designspark/index.html?mpn=ols/i586-poky-linux-uclibc/1.6.2+1.0/i586

$ vi install_script.sh

查找以“executable_files”开头的行，并将“+111”字符改成 “/111”。

$ ./install_script.sh

请注意，此失败与 IoT2020 没有关系，这是 Arduino 和/或Ubuntu 问题。

然后，可以在 IDE 中选择 Intel Galileo Gen2 电路板，还可在连接至 IoT2020 Micro-B USB 后选择端口 /dev/ttyACM0。在编译并成功上载可信的 闪烁 示例后，用户的 LED 灯开始闪烁。

用户的 LED 是位于 UART 端板最右边的 LED 灯。

第一印象

凭借许多文档 —包括详细的规格和系统开发人员指南 — DIN 导轨外壳、9-36VDC 电源范围和过流指示，以及您所期望的 Siemens 硬件的构建质量，SIMATIC IoT2020 在工业应用中切实能够像在家居环境中一样简单。

在日常工作中使用 PLC 及其他更加传统的自动化技术的工程师可能会比较青睐 IoT2020，将其用于构建新解决方案原型的更加灵活的平台，还可用于提供现有解决方案和在线服务之间的桥梁。同时，对于那些拥有创客背景的工程师，可能也很受欢迎，他们希望将这些应用从桌面带到工业环境中去。

作为 IoT2000 范围内的首款解决方案，我真的非常期待看到它的发展情况及其支持软件生态系统和应用。

— Andrew Back