产品开发的演变：从孤立无援到智能连接的物联网时代

在过去，产品开发相对简单。设备往往自给自足，没有智能或连接功能。但随着物联网技术的飞速发展，这种简单的日子已经一去不复返了。从烟雾和CO2检测器到咖啡壶、冰箱，一切能想到的设备都纷纷接入互联网。这使得那些不熟悉射频细微差别的系统设计人员不得不将某种形式的无线技术融入设计中。这对于硬件和软件都提出了挑战，使得设计团队难以决定是选择自建无线电来增加差异性并尝试降低成本，还是购买和集成射频模块。

如果决定购买，无线协议如Wi-Fi、蓝牙和ZigBee模块已成为众多设备使用的一部分。虽然高效，但集成这些模块仍需要掌握相关软件和射频特性细微差别的高水平专业知识，这恰恰可能是许多开发人员所不具备的。

自建与购买

虽然工程师可能倾向于自建定制的无线电模块，但真正开始前必须考虑众多因素。从头开发任何无线电模块，无论采用的是Wi-Fi、低功耗蓝牙技术(BLE)、ZigBee，还是其他标准无线电，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。这段时间本可专注于设计其他方面，但关键资源却被占用，这对于小型企业或初创企业来说是一项巨大的风险。

从头开发无线电模块不仅给予了开发周期潜在延迟，还带来了与认证相关额外成本。而使用预认证模块可以忽略这类费用。一方面，认证后的维护工作还需持续进行，并满足合规要求。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，那么对于他们而言设计模块很有必要。在大批量生产中，将花费5美元至10美元，而购买预认证价格为15美元至40美元，不同类型具体价格不同，对于需要快速上市的小批量产品，可采取预认证方案；而对于更灵活的大批量项目，可以考虑定制方案。

尽管如此，在大规模应用中也可采纳预认证解决方案，如DigiXBEE®SX模型，其通信范围可达9至65英里（图1），尤其适用于小批量应用。此外，该模型集成了ZigBee堆栈、各种开发工具及软件，对于合理实施协议特征稳健软件堆栈，是一种实现简化设计并加快上市速度的手段。

图1：像DigiXBEE®SX这样的长距离传输模型，对于小批量应用来说价格具有竞争力，其通信范围达到9至65英里

利用预认证简化设计

借助预认扩展单元（PSE）提供利用协议特征简单接口，便能降低总体成本并加快市场发布速度。然而，不同类型的一些预扩展单元并不完全相同。在选择时，要寻找一个功能集能够自由扩展，以应对未来需求变化。当核心功能过度局限时，当面临更多新特点或复杂性的需求时，就会限制整体结构。在这个意义上，DigiXBEE®解决方案是一个典范，它允许用户通过少数代码开销获得几百英尺到最远65英里的传输能力（图3）。

在物理尺寸方面，也要优先考慮一些参数，比如TexasInstrumentsCC2564MODNCMOET蓝牙4.1双模式HCI透明串行通信晶片，有良好的FCC及CE合规证明（图2）。然而，在安装过程中，要注意确保正确地放置PCB，并避免金属障碍影响天线性能，同时保持设备外壳结构合理以防干扰信号传播。

优选混合解决方案结合优势

幸运的是，在寻求解决方案时，不只有自建或购买两种选择，还有一种第三个可能性，即混合方法。通过使用全方位材料科学平台，如SiliconLabsBlueGecko物联网平台套件（图3），他们可以结合两者各自优势，或选择带有内置前端物理层支持微控制器架构之中的所有物理层通道，以减少零件数量并提高效率，从而节省时间及资金投资。此举让团队能够更好地管理实际部署问题，因为它包括了一系列参数来确保成功，其中包括：

为了提高能源效率，他们应该只使用最经济且强大的芯片。

为了缩短研发周期，他们应该尽可能减少组装步骤。

为了保证质量，他们应该尽早进行测试，并根据结果调整制造流程。

最后，为客户提供最佳价值，他们必须始终关注最新科技进步，以便不断创新改进自己的生产流程以适应不断变化市场需求。

结论

决策是否自己动手制作、买现成或者搭配内部网络都是一个让人迷惑的问题。大多数时候，只关心旧有网络技术与硬件基础设施就够了。但现在，我们看到今天关于网络通信并不只是涉及硬件，更需要一系列复杂程序才能正常运行。而即使在最初看起来非常吸引人的独立创建基础设施存在很多风险以及潜在障碍，而采用现有的标准化解決方案则显得更加安全有效。不过，最重要的是了解哪些问题如何影响你的项目，以及你如何处理它们。你不能忽视这些挑战，你必须准备好面对它们，并找到办法克服它们。如果你做到了这一点，你就会发现自己拥有了一款令人印象深刻且符合当前商业环境要求的事务系统，而且这也是提升业务绩效的一个关键因素之一。