产品开发的演变：从孤立无援到智能连接的物联网时代

随着物联网技术的飞速发展，过去简单而独立的设备，如烟雾和CO2检测器、咖啡壶和冰箱等，现在都被融入了互联网。这些设备需要通过某种形式的无线技术与世界联系起来，这对硬件设计人员提出了新的挑战，让他们不得不在自建或购买射频模块之间做出选择。

Wi-Fi、蓝牙和ZigBee是三大首选无线协议，它们已经广泛应用于几乎所有可能的设备中。但是，集成这些模块仍然需要高水平专业知识，这对于许多开发人员来说是一个难题。

自建与购买

虽然工程师倾向于自建定制无线电模块，但在开始之前必须考虑众多因素。从头开发任何无线电模块，无论是Wi-Fi、低功耗蓝牙技术(BLE)还是ZigBee，都将花费大量时间。此外，如果认证机构用于测试和数据审查周期较长，则可能出现延迟，这对于小型企业或初创企业来说是一个巨大的风险。

从头开发不仅给予设计周期增加潜在延迟，还带来与认证相关额外成本。使用预认证模块可以使认证成本忽略不计，但另一方面，初始资本投资以及维护合规要求后续还需持续进行。

如果团队正构建大批量产品或者此产品衍生品也将采用相同模块，那么设计模块很有必要。然而，对于小批量产品，可以采取预认证方案，因为尽管每个装置价格较高，但软件堆栈开发成本更为昂贵。如果考虑到软件堆栈开发费用，特别是在合理实施协议特征稳健软件堆栈上，构建模块将提升到完全不同的专业水平。

预认证简化设计

借助预认证的无线解决方案，不仅能降低总体成本并加快上市速度，而且能够提供利用协议特征简单接口。在选择无线解决方案时，功能集可扩展性应成为寻找关键功能之一。ZigBee可扩展解决方案的一个典范就是DigiXBEE®解决方案，可以获取传输距离从几百英尺到最远65英里的模块，而只需少量开销即可实现扩展性需求。

物理尺寸也是优先考虑的一点，与集成或定制解決方案相比，一些预認證無線電應用於占据大量空间的大型module。一旦选择了預認證module，就必须注意确保其正确安装至PCB上，并避免影响天线性能的问题。此外，还须考量启动并运行module所需软件工具及軟體stack，以及是否需要编写数千行代码以保证正常工作。在这种情况下制造商必须提供具有良好硬件抽象层微代码示例，以实现便携性。

混合解决方案结合优势

幸运的是，在寻求無線解決方案時，有第三種選擇，即混合方法通過使用無線物聯網平台如SiliconLabsGecko無線物聯網平台（图3），他們可以將兩種解決方案之間部分優勢結合，或選擇帶有內置無線前端微控制單元（MCU）。這兩種情況下，開發團隊都需要尋找一些參數以確保成功。

结论

决定是否自建、购买还是集成无线功能，是一个让人困惑的问题。大多数时候，只关注旧有的硬件设计和制造成本是不够的。而今天，无线通信不是单纯硬件问题，它还涉及复杂软件堆栈和工具。这意味着虽然在设计初期自建显得吸引人，但是这存在很多风险，而采用预认证或利用集成解决策则风险要小得多。这表明，在面临这一决策时，我们应该更加全面地评估各种可能性，并根据具体情况做出最佳选择。