探索无线物联网革命can总线通信协议驱动的硬件开发套件解析
产品开发的演变:从孤立无援到互联世界
随着物联网技术的迅猛发展,过去简单而独立的设备现在被赋予了智能和连接功能。无线技术成为了集成到设计中的必备技能,这对硬件和软件工程师提出了前所未有的挑战。射频模块是解决方案的一部分,它们提供了Wi-Fi、蓝牙和ZigBee等多种通信协议。
自建与购买:一个古老的辩论
工程师面临的一个重要决策是是否要自行设计无线电模块。这一选择涉及时间成本、认证周期以及可能产生的延误风险。如果决定采用预认证模块,那么Wi-Fi、蓝牙和ZigBee就成为首选,而这些模块已经广泛应用于各种设备中。不过,即便有预认证模块可用,了解相关软件和射频特性也需要高级专业知识,这对于许多开发人员来说是一个障碍。
从头开始还是采纳现成?
自建无线电模块虽然具有定制化优势,但这涉及大量时间投入,并且在认证过程中可能遇到延迟。此外,从头开始还会带来额外的成本。而使用预认证模块可以缩短上市时间并降低总体成本。但是,这些预认证模块并不完全相同,因此在选择时应考虑其功能扩展性和物理尺寸。
优化设计:简化与扩展
为了简化设计并加快上市速度,可以采用预认证模式。这意味着不需要或只需少量开发开销。例如,DigiXBEE®SX是一款长距离ZigBee传输器,其价格适中(图1),但其集成了ZigBee堆栈、各种开发工具以及软件,可能需要数十万美元才能实现。因此,对于小批量应用来说,一些专用的、高效率的小型传输器将更具竞争力(如TexasInstrumentsCC2564MODNCMOET蓝牙模块,如图2)。
混合解决方案:结合两者的优势
幸运的是,不仅有自建或购买,还有一种第三种可能性——混合方法。在这种情况下,可以利用像SiliconLabsGecko无线物联网平台这样的平台,将两种解决方案的优势相结合,或选择带有集成前端微处理单元(MCU)的微处理器。在这种情况下,关键是在确保成功方面寻找一些参数。
能效与性能:关键因素
任何用于启动运行之目的的人工智能系统都必须具有高能效,因为它们通常由电池供电,并且部署数量庞大。此外,无线收发器内置于微处理单元中可以减少零件数量,加速整个过程,并节省时间和成本。例如,SiliconLabsEFR32FG1P132F64GM32-C0包含板载蓝牙收发器,是一种低功耗MCU,可操作蓝牙堆栈,同时得到软件库支持。
结语:
决策是否要自建、购买还是集成无线功能是一个复杂的问题。一般而言,大多数人关注的是旧有无线技术相关硬件设计及其成本问题。但今天,无线通信不再仅限于硬件,而是要求一套复杂的软件堆栈才能正常工作。而采用现成产品或利用集成解决方案则显得更加安全可靠,以避免潜在风险和障碍。