Um guia para o mundo de hardware e protocolos no repositório awesome-iot

O desenvolvimento IoT muitas vezes parece caminhar na névoa. Dezenas de fabricantes oferecem hardware. Os protocolos de comunicação se multiplicam a cada ano. Some a isso a escolha entre MicroPython, Rust e C++, e sua cabeça começa a doer já na fase de design. Eu lembro de ter passado duas noites tentando entender como o CoAP difere do MQTT e o que rodaria em um microcontrolador quando estava construindo meu primeiro painel de sensor de temperatura.

O repositório awesome-iot mantido por Khallim Carroum ajuda a economizar tempo. Esta é uma coleção bem estruturada de plataformas de hardware, sistemas operacionais, linguagens de programação e protocolos de rede.

O projeto reuniu mais de quatro mil estrelas no GitHub. Vamos explorar quais recursos interessantes estão disponíveis aqui e como aproveitar essa base de conhecimento.

O que o catálogo contém

Como qualquer lista Awesome, o projeto consiste em links com descrições breves. Os autores dividiram todos os recursos em cinco seções principais:

• Hardware e computadores de placa única
• Pilha de software (sistemas operacionais, linguagens, frameworks e utilitários)
• Protocolos de rede e padrões de comunicação
• Alianças e grupos do setor
• Livros, artigos e publicações científicas

Essa estrutura ajuda você a encontrar rapidamente o componente certo para seu projeto sem vasculhar os mecanismos de busca.

Hardware e sistemas operacionais

Além das placas familiares como Raspberry Pi e Arduino, a coleção inclui soluções para tarefas especializadas.

Para sensores simples com Wi-Fi e Bluetooth, os chips ESP32 ou NodeMCU funcionam bem. Se você precisa de um computador industrial em miniatura com faixa de operação de -25°C a +85°C, o OLinuXino é útil. Para trabalhar com o barramento CAN automotivo, você encontrará o projeto AutoPi na lista.

A situação do software para hardware é semelhante. O catálogo inclui sistemas operacionais de tempo real:

• FreeRTOS e Zephyr Project para dispositivos com restrições rigorosas de energia e memória.
• Apache Mynewt com foco em Bluetooth Low Energy.
• OpenWrt e Raspbian para computadores de placa única completos.
• NodeOS para quem quer rodar um sistema operacional baseado em JavaScript.

Em que escrever código

Você pode conectar hardware à lógica não apenas em C ou C++. A comunidade criou adaptações de linguagens familiares para microcontroladores.

A coleção apresenta MicroPython, assim como PikaPython, que requer apenas 4 KB de RAM. Para fãs de tipagem estrita, há o TinyGo, que pode compilar código Go para Arduino e BBC micro:bit. Se você escreve em Rust, também encontrará uma rica base de bibliotecas para ele. Opções exóticas como AtomVM permitem rodar Erlang e Elixir diretamente em microcontroladores.

Frameworks e transferência de dados

Conectar um sensor a um servidor é uma tarefa separada. O catálogo separa claramente as camadas de transferência de dados.

As tecnologias físicas e de rede incluem LoRaWAN, NB-IoT, ZigBee e Thread. No nível de aplicação, MQTT, CoAP e STOMP estão representados.

Para processamento de dados no dispositivo ou no lado do servidor, a lista inclui ferramentas prontas:

• Home Assistant para automação residencial.
• Astarte para gerenciar frotas de dispositivos Linux e ESP32.
• Eclipse Ditto para criar gêmeos digitais de dispositivos físicos.
• ForestHub para executar modelos de inteligência artificial em dispositivos edge como Jetson ou Raspberry Pi.

Entre os brokers de mensagens, você pode escolher o NanoMQ leve para rodar no próprio dispositivo ou EMQX e VerneMQ de alta capacidade, capazes de lidar com milhões de conexões simultâneas.

Quem achará esta lista útil

O repositório funciona como uma referência em situações em que você precisa escolher uma stack para um novo projeto.

Para desenvolvedores de serviços web, ele mostra pontos de entrada no hardware através de linguagens familiares como JavaScript ou Python. Para arquitetos, simplifica a busca pelo broker ou protocolo de comunicação certo. Para engenheiros iniciantes, a coleção fornece uma visão completa do que os sistemas IoT modernos são construídos.

O projeto está aberto à comunidade. Se você usa uma boa solução open source para trabalhar com hardware, pode sugerí-la via Pull Request.