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嵌入式设计实现无线连接物联网

行业上下游中国仪表网2015年07月27日 11:25人气:14048

  【中国仪表网 行业上下游】根据预测,到2020年左右,世界上将有超过500亿台设备实现联网。作为嵌入式应用关键组件的低功耗无线连接和联网设备关键元件的MCU,推动了数百万物联网(IoT)“终端节点”的部署。随着电子设备和电器品种逐步增加无线控制和通信功能,无线连接的使用范围迅速扩大。然而,实现设备间更好、更高效的互通互联并不容易。

  
 
  众所周知,1.0年代的物联网实验室还只能是以手机这样的操控终端为基地的星形网络结,2.0年代的物联网现已开始向物物互联跨进,任何物品之间都将完成互联互通。这无疑给嵌入式无线连接设计带来更多挑战。Microchip家电解决方案部高级经理兼云支持项目组组长MikeBallard指出“嵌入式设计人员对本地的硬件和软件设计比较熟悉。但对他们来说,IoT产品的IT部分才是挑战所在。因为,大多数嵌入式设计人员基本或完全没有TCP/IP协议栈、TLS安全性、有效载荷和加密等方面的设计经验。”
  
  面对许多不同低功耗嵌入式设备能够轻松联网的物联网市场趋势及挑战。
  
  Microchip从无线连接到控制有着全面应对之策。Microchip的MRF系列Wi-Fi模块,能够轻松地给具有完整应用层协议栈功能的8位、16位和32位MCU添加Wi-Fi功能。Microchip的RN系列Wi-Fi模块集成了支持某些IP服务功能的协议栈,因而可灵活连接任意MCU。Microchip的嵌入式Wi-Fi解决方案凭借这两大系列给设计人员提供了丰富的通用802.11b/g选项,涉及IoT应用最广泛的兼容性、距离及低功耗。
  
  为使计算/处理能力和低功耗之间达到很好的结合和平衡,MCU既要具备足够处理能力来满足应用的需求,同时又能在无需相关资源时将这些资源关闭。MikeBallard指出,对于需要高级别处理能力同时保持功耗业界最低的应用,Microchip采用超低功耗(XLP)技术的PIC?MCU系列产品是完美之选。据悉,Microchip提供了190余款采用超低功耗(XLP)技术的PICMCU,它们可与能够充分支持IoT功能的嵌入式Wi-Fi和Bluetooth模块轻松配合。XLP技术可满足IoT的低功耗需求,它能够提供低至9nA的休眠电流、低至30μA/MHz的运行电流,并且低功耗外设配合各种低功耗模式可保持电池供电IoT节点长时间工作。
  
  物联网时代安全问题更加不能忽视,越来越多的嵌入式工程师在他们的设计中添加云连接功能。MikeBallard特别强调,Microchip致力于云解决方案超过五年,已非常熟悉如何将嵌入式应用连接至云。Microchip专业的IoT生态系统知识以及广泛的云合作伙伴网络有助于加快客户IoT产品入市的步伐。他认为,不存在适用于任何应用的完美无线解决方案。每款方案都有其优缺点。对于Microchip的客户群来说,能针对IoT产品提供多种无线解决方案是至关重要的,提供诸如Wi-Fi(802.11)、BluetoothLowEnergy、802.15.4、LoRaTM(远距离)、sub-GHz射频以及认证模块等无线解决方案是确保客户设计在具体应用中性能是否卓越的关键。
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