Endlich angekommen – die neuen IoT-Mesh-Kits von Particle!

Anfang letzten Jahres wurden die Particle Mesh Kits für IoT angekündt – Argon, Boron und Xenon. Naja, geliefert wurden sie dann auch Ende 2018.

Nun wird es langsam Zeit darüber zu schreiben. Bei den IoT-Mesh-Kits handelt es sich um eine konsequente Weiterentwicklung der bekannten IoT Connectivity-Module von Particle.

Die drei neuen Connectivity-Module können untereinander ein lokales Mesh-Netzwerk aufbauen und dabei definierbare Knoten mit Internetkonnektivität als Gateway ins Internet nutzen. Zur Verbindung ins Internet können dabei Mobilfunk (2G/3G/LTE CAT-M) oder WiFi verwendet werden. Die Kommunikation erfolg via Bluetooth.

 ArgonBoronXenon
KurzbeschreibungWi-Fi Device und Mesh Gateway-Funktion2G/3G/LTE Device und Mesh Gateway-FunktionMesh Endpoint und Repeater-Funktion
Netzwerk-Specs802.11 b/g/n support
802.11 n bis 150 Mbps
LTE CAT M1/ NB1
bzw.
Bands 800/850/900/1900/2100 MHz
Dual SIM support
BluetoothBluetooth 5: 2 Mbps, 1 Mbps, 500 Kbps, 125 Kbps
WPANIEEE 802.15.4-2006: 250 Kbps
ProzessorNordic Semiconductor nRF52840 SoC
ARM Cortex-M4F 32-bit processor @ 64MHz
Speicher1MB flash, 256KB RAM
On-board additional 4MB SPI flash
SecurityARM TrustZone CryptoCell-310 Cryptographic and security module
KompatibilitätAdafruit Feather
(Maße, Pinout)
StandardsFCC, CE and IC certified
RoHS compliant (lead-free)

Neben lokaler Kommunikation verspricht das Technologieupdate zudem einen geringen Energieverbrauch, sowie ein sehr robustes, selbstheilendes Netzwerk.

Doch sehen wir uns zunächst einmal die IoT-Kits etwas genauer an:

Argon

Ähnlich wie bereits Particle Photon handelt es sich beim Argon um ein Wifi-fähigen Microcontroller mit Cloud-Anbindung. Als Nachfolger bietet Argon aber neben reiner Wifi-Anbindung auch eine Gateway-Funktion für weitere Mesh-Knoten aus der Particle Mesh-Serie. So kann die Wifi-Schnittstelle für ein ganzes Mesh-Netzwerk als Internet Access-Point oder als Zugang zur Particle Cloud dienen. Zudem soll Bluetooth 5 unterstützt werden, was ich besonders interessant im Rahmen von diversen Smart-Home-Anbindungen finde. Leider scheint die Bluetooth 5-Unterstützung derzeit noch nicht in der aktuellen Firmware unterstützt zu werden.

Boron

Der Boron ist anstelle mit Wifi mit Mobilfunk ausgestattet. Auch das Mobilfunkmodem kann in Mesh-Netzwerken als Gateway zum Einsatz kommen. Anders als bei seinem Vorgänger Electron kommen hier jedoch nicht nur 2G/3G/4G zum Einsatz, sondern bereits LTE CAT M1/NBIoT. Durch den Dual SIM Support kann aber auch eine Mobilfunkkarte mit 3G/4G nachgerüstet werden, bis der entsprechende Mobilfunkstandard ausreichend verbreitet ist und die Firmware den jeweiligen Standard weltweit unterstützt (LTE CAT M1 wird zwar hardwareseitig international unterstützt, der MVNO unterstützt derzeit aber nur Verbindungen innerhalb der Vereinigten Staaten).

Xenon

Beim Xenon handelt es sich um einen reinen Mesh-Knoten. Das bedeutet, der Controller benötigt ein Gateway, um eine Verbindung mit dem Internet oder der Particle Cloud herstellen zu können. Dafür kann jeder Xenon-Controller jedoch selbst auch als Mesh-Repeater eingesetzt werden. So können lokale, selbst-heilende Netzwerke mit sehr geringem Stromverbrauch zwischen intelligenten Geräten aufgebaut werden.

Web-IDE, OTA und Device Management

Besonders ansprechend finde ich bei Particle nach wie vor die Web-IDE mit integriertem Connectivity Management. Die Geräte können direkt aus einer Web-Oberfläche programmiert werden und der Programmcode Over-the-Air auf die einzelnen Geräte verteilt werden. Damit die Updates zu den richtigen Geräten kommen, verfügt die Particle Cloud über eine Device Management-Oberfläche, die die Kontrolle der einzelnen angebundenen Controller erlaubt. Es können sogar Device-Fleets konfiguriert werden (also Gruppen von Devices). Durch das Connectivity-Management wird eine sichere Verbindung zwischen Device und Cloud hergestellt. Für die Anbindung bekannter Cloud-Provider wie beispielsweise Google Cloud oder Microsoft Azure stehen Standard-Konnektoren zur Verfügung. Darüber hinaus können Funktionsaufrufe im Programmcode eines einzelnen Devices mit sehr wenig Aufwand cloudseitig via API bereitgestellt werden. So wird die sichere Integration in IoT-Anwendungen zum Kinderspiel.

Fazit

Alles in allem stellen die IoT-Kits von Particle eine runde Lösung mit einem breiten Anwendungsfeld bereit. Sobald auch noch Bluetooth-Funktionen für eigene Anwendungen bereitgestellt werden, könnten die Microcontroller konkurrenzlos werden.