探索无线物联网神器Can总线通信详解硬件解决方案合一
产品开发的演变:从孤立无援到智能连接
在过去,产品开发相对简单。设备往往是自给自足的,没有太多智能或连接功能。但随着物联网技术的飞速发展,这种简单的时代已经一去不复返了。从烟雾和CO2检测器到咖啡壶、冰箱,一切能想到的设备都被融入到了互联网中。这使得那些不熟悉射频细节但需要集成无线技术系统设计人员面临前所未有的挑战。
这对于硬件和软件设计团队来说都是一个巨大的考验,使得他们难以决定是否选择自建无线电来增加差异性并尝试降低成本,还是购买和集成预认证模块。如果选择购买,无线协议如Wi-Fi、蓝牙和ZigBee就是首选,它们几乎可以用于任何可能的设备中。不过,即使高效,它们仍然需要专业知识来集成,这可能是许多开发人员所不具备的。
自建与购买:权衡利弊
虽然工程师可能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,无论使用的是Wi-Fi、低功耗蓝牙技术(BLE)、ZigBee还是其他标准,都将花费大量时间。此外,如果无线电认证机构用于测试和数据审查周期较长,那么可能会出现延迟,这对于小型企业或初创企业来说是一个巨大的风险。
除了延迟,自建还带来了额外成本。使用预认证模块可以忽略这些认证成本,但另一方面,预认证模块需要初始资本投资,并且必须持续进行维护并满足合规要求。如果团队正在构建大批量产品或者此产品有衍生品也将采用相同模块,那么为它们设计模块很有必要。在大规模生产定制模块时,可以节省5美元至10美元,而购买预认证模块则价格更高,从15美元至40美元不等,不同类型具体价格不同。
尽管如此,在大批量应用中,也可采用预认证方案。一例子便是DigiXBEE®SX 模组,其通信范围可达9到65英里,对于小批量应用而言价格竞争力强(图1)。
图1:像DigiXBEE®SX这样的长距离模组对于小批量应用来说价格富有竞争力,其通信范围可达9到65英里
利用预认证简化设计
借助于预认证无线模组,可以减少总体开发成本并加快上市速度。然而,不同类型的预认인증确实存在差异。在选择时,应优先考虑功能集可扩展性,因为随着产品不断演进,如果核心功能过于局限,当需要更多特征和复杂性时,将受到限制。例如,ZigBee可扩展解决方案的一个典范,就是DigiXBEE®解决方案。
物理尺寸也是另一个要考虑的问题。当与集成或定制解决方案相比,一些现成模型占据空间较大时,工业设计师希望创造出外观流畅、小巧且吸引人的设备,因此应避免庞大的模型(如TexasInstrumentsCC2564MODNCMOET蓝牙4.1双模式HCI表述)。
安装正确安置PCB上,并注意确保其正确工作。此外,对于包含板载天线的一些模型,还需确保天线下方或制造商指定禁区内不得有任何接地层或金属,以避免影响天线性能及稳定性。
最后,对启动运行微代码示例及其软件堆栈工具,如SiliconLabsBlueGecko 无線物联网平台开发套件(图3),需进行仔细考量。这套件提供了直接连接微、蓝牙以及软件堆栈,使得快速启动实施变得更加容易,同时支持各种参数,以确保成功实现结合优势部分方法,以及选用具有良好硬件抽象层微代码示例以实现便携性,是关键之处。
混合解决方案:结合优势
幸运的是,有第三种可能性——混合方法,让人能够同时享受两种方法中的优点。不仅可以通过使用某些平台,如SiliconLabsGecko 无線物联网平台(图3)来整合两种策略,而且也能寻找一些参数,以确保成功实施。而且,由于这些微通常支持各种驱动程序和软件库,它们能够快速启动并实施无连通解法作为结论,我们发现当决定是否应该自己制作,或是采纳已有的网络技术时,大多数情况下,最安全最有效的心智决策是在那样的未来世界中找到一种平衡点,而不是盲目追求极端策略。