¿Se puede construir este dispositivo? De ser así, ¿cuáles son algunas partes que quiero analizar?

Ciertamente no tienes que ser un ingeniero electrónico para llegar a algún lado. Como otros también han dicho, vale la pena explorar Arduino (o Espruino si los idiomas de bajo nivel no son lo tuyo). No se concentre aún en el tamaño, experimente con los módulos como parte de su concepto.

Hay un solo escudo Arduino que mide aproximadamente 3 “x 2”, cerca de lo que le interesa.
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Pero el problema es que una antena GPS activa no es pequeña y otras antenas necesitan espacio. Esto afecta el grosor, no creo que tenga que ser de 2 pulgadas de grosor, pero puede que no sea inferior a 1 “al principio. Si puede permitirse el lujo de contratar a un diseñador de electrónica en algún momento, entonces probablemente pueda hacer mucho con el grosor y el tamaño posiblemente alcanzar 2 × 2 con un grosor de ½ o ¾ con una batería.

Te estás perdiendo el parámetro de diseño más crítico, el costo. Puedes hacer todas esas cosas, pero no será barato. Si necesita menos de $ 15 para las partes, tiene problemas.

Suponiendo que necesita datos y GPS pero no voz, observe la gama Telit de módems GSM. Es posible que uno de estos también pueda procesar los datos por usted.

Si se trata de un dispositivo IoT, generalmente surgen varios problemas: energía / vida útil, tecnología de RF y costo general. Las tecnologías GSM consumen mucha energía y son caras, y no duran mucho con las baterías estándar, pero a menudo son la única tecnología de RF disponible. Si tiene el lujo de una puerta de enlace con alimentación cercana, podría usar Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee o el más nuevo Sigfox o Lora para conectarse, ya sea mediante una conexión GSM común o un servicio de banda ancha fijo. A más largo plazo, estas puertas de enlace se volverán más comunes y pueden ser puntos de servicio comunes montados en una farola cercana.

Puede obtener Bluetooth y Wifi en el mismo chip, por lo que no se requiere espacio adicional (de hecho, DEBE tenerlos en el mismo chip, con multiplexación interna, si no desea una interferencia loca). Sería aproximadamente 1 “x1”.

Un módulo GSM estaría separado, y quizás 1 “x1” más o menos.

Del mismo modo para el módulo GPS.

Sería un tramo muy grande colocarlo en 2 “x2”.

MCU no será un problema (suponiendo que no esté planeando hacer cálculos muy pesados). Un pequeño ARM Cortex-M3 (como STM32) puede manejar fácilmente la mayoría de las aplicaciones de IoT.

Por supuesto, todavía tendrá que haber un circuito de suministro de energía. Ya sea por voltaje de línea o una batería (en cuyo caso también necesitaría un circuito de carga de batería).

Entonces no, no creo que sea práctico ajustarlo en 2 “x2”. A menos que quiera decir algo así como 2 “x2” x2 “, en cuyo caso es bastante fácil (para alguien con experiencia en diseño electrónico).

Eso es ciertamente posible.

Básicamente está describiendo un teléfono celular (menos voz, pantalla, teclado) y esos son fácilmente menores de 2 “x2”

Dicho esto, la especificación es extraña.

Una posibilidad: ¿por qué no hacer un prototipo con Rapberry PI y un dongle GSM barato?

Es un poco más grande pero hace todo lo que necesitas y es muy barato

Entonces, básicamente, está pidiendo un teléfono inteligente: módem celular para SMS, GPS, Bluetooth y WiFi (al menos si espera que viva de forma independiente). Eso es una gran cantidad de cosas, cuatro módulos de radio (ya que no podrá comprar los chips reales hasta que tenga un volumen bastante serio de un producto) en un espacio de 2 × 2. ¿Puede ser un cubo de 2x2x2? Eso podría ser posible, sin contar las antenas.

Siendo realistas, eso es una gran cantidad de cosas para un dispositivo IoT. Si bien tengo una báscula de baño con Bluetooth y WiFi, es un dispositivo bastante grande. En el caso de la báscula de baño, básicamente se usa Bluetooth como un sustituto de NFC, solo para configurar el WiFi para un consumidor inexperto. Además, no informa mucha información, por lo que WiFi es un poco exagerado, aunque probablemente esté utilizando un módulo WiFi a serie de bajo costo, no algo a velocidades de computadora. Celular no tendría sentido para un dispositivo que no es móvil. Y el GPS en ese caso, también no tiene sentido, pero también es inviable, ya que el GPS requiere un disparo claro al cielo, no es algo interior. Entonces hicieron llamadas bastante buenas en este dispositivo, aunque en algún momento, es posible que vea el 802.11 reemplazado por un ZigBee o alguna otra radio destinada a cosas de IoT.

También debe tener en cuenta a los clientes que tienen que lidiar con otro elemento más en su plan celular, o averiguar cómo hacer un trato para una conexión celular IoT, como Whispernet de Amazon, si no desea que eso sea una gran molestia para los consumidores . No estoy seguro de que pueda comprar un módem celular unidireccional; de lo contrario, podría hacer su TCP / IP ascendente a través del celular, en lugar de necesitar WiFi. Por otro lado, el celular no llega a todas partes, mientras que WiFi estará en la mayoría de los hogares y negocios que considerarían agregar dispositivos IoT. Entonces, a menos que sea una aplicación altamente móvil, perdería el celular.

Si tiene Bluetooth, eso al menos implica un dispositivo personal cercano como un teléfono inteligente; de ​​esa manera, podría obtener sus datos de ubicación. De hecho, entre muchos dispositivos IoT, solo hay una conexión: del dispositivo a Internet. Si enciendo las aplicaciones que pueden usar mi báscula, irán directamente a una API web, incluso si estoy en el baño con la báscula, cualquier cosa menos el procedimiento de configuración. La aplicación de su teléfono inteligente o PC podría usar cualquier cantidad de esos recursos en concierto con las aplicaciones locales y web, posiblemente dejándolos fuera del dispositivo. Difícil de decir sin saber lo que estás haciendo.

El enfoque más difícil, pero más práctico, sería obtener un módulo para cada tecnología, unirlos utilizando Arduino y programarlo para el propósito previsto.
La solución más fácil sería elegir un teléfono que pueda hacer estas cosas y hackear su software para realizar su tarea. Esto puede ser mucho más barato si planea implementar muchas piezas del kit.

Un Arduino pequeño probablemente podría hacerlo y llegar a un poco más del tamaño requerido. Una vez que compre los kits (el Arduino, el escudo GPS, el protector Bluetooth, el escudo Wifi [y necesitará una puerta de enlace HTTP a SMS o correo electrónico a SMS para conectarse para SMS]), puede ver lo que hay en ellos y probablemente compre piezas para futuras construcciones por mucho menos. (Y haga que los complementos sean mucho más pequeños).

(Una sola CPU funcionando a 20MHz probablemente pueda hacerlo: GPS, Bluetooth y SMS son relativamente lentos).