物联网跨平台设计的十大策略

本文摘要:每个工程项目在研发实行的过程中都可能会受到诸多因素的制约,其中最主要的三大因素是性能、功耗和价格,人们一般来说必须对这些因素作出权衡和折中。以这三个因素为顶点包含三角形,每个项目都有其“侧重点”,但根据产品、市场和时间不会有有所不同的比较权重。物联网(IoT)涉及应用于的潜在快速增长为供应商及其设计团队获取了新的机遇,但也更进一步减小了软硬件工程方面的挑战。硬件和软件密切相关,联合构成了平台,必须采行多种策略来仅次于程度地减少跨平台设计的复杂性。

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每个工程项目在研发实行的过程中都可能会受到诸多因素的制约,其中最主要的三大因素是性能、功耗和价格,人们一般来说必须对这些因素作出权衡和折中。以这三个因素为顶点包含三角形,每个项目都有其“侧重点”,但根据产品、市场和时间不会有有所不同的比较权重。物联网(IoT)涉及应用于的潜在快速增长为供应商及其设计团队获取了新的机遇,但也更进一步减小了软硬件工程方面的挑战。硬件和软件密切相关,联合构成了平台,必须采行多种策略来仅次于程度地减少跨平台设计的复杂性。

这些策略还包括:容许传感器和换能器输出/输入首先要求输出/输入市场需求否使用相同或受限的数量和类型,或者否必须拓展数量和提升类型的灵活性。这一要求不会影响到MCU和外部设备的自由选择。如果输出/输入不仅包括非常简单的高压数字点,还包括温度传感器、电机甚至串行和分段格式的通信线路,这一点就最为关键。用于外部证书射频模块很多情况下,独立国家于核心应用于处理器的模块都具备最重要意义。

虽然高度构建的单片解决方案在电路板空间、功率和成本方面极具吸引力,但倘若无线协议、拒绝范围甚至监管拒绝有任何变化或拓展,都必须对设计展开根本性转变,或者必须使用新的MCU和射频链路涉及固件。即便编码部分很非常简单(可能性并不大),但MCU有可能无法符合新的拒绝而必须展开升级,因此减少了研发时间和风险。以功率交换条件性能搞清楚选取的MCU在功率与性能矩阵中的准确方位。沿着所须要性能的曲线移除,不会遇上阈值点,此时被迫用于体积和功耗更大的MCU。

沿着曲线松动时,所须要资源增加,可考虑到用于体积小、功率较低、价格便宜的MCU。请求保证选取的特定MCU反对各种简单的速度、功能和功率模式,这样才能优化操作者顺序,仅次于程度减少总能耗,应付必须大功耗的操作者。修改安全性一些处理器具备专用的硬件映射特性,获取自动安全性功能,并且不依赖任何应用软件甚至选取RTOS。这种方式可能会修改所面临的安全性挑战。

如果自由选择的所有MCU都具备完全相同的嵌入式安全性功能就更佳了,因为无论用于哪一种处理器,都可以跳过物联网挑战中的这个最重要部分。系统标准化随着对大小/性能拒绝的变化,必须对低功耗8/16位MCU展开标准化,然后使用有所不同的内存大小(片上或外部内存);也可使用一个较小的32位MCU,虽然在低端应用于时会浪费一些容量,但它具备代码和驱动器完全一致的优势,同时还能修改BOM和测试过程。

操作系统自由选择在某些情况下,一台非常简单、低成本的单线程操作系统(OS)之后已足够,但也有很多项目必须实时操作系统(RTOS)。无论哪一种操作系统,都必须对小型、中型和大型OS版本的可扩展性和可用性作出评估。必需理解确切大于版本的大小及适当的功能——您认同不期望当项目已完成80%时,在OS能力上“遭遇瓶颈”。

硬件升级VS软件升级在软件资源曲线上的一些关键点必须已完成一些额外任务(研发时间,处理器资源),此时必需作出以下自由选择,要么减少外围IC协助满负荷运营的MCU展开分流,要么自由选择一台运营速度更慢的MCU。决策时,要分析何时必须一台功能更加强劲的MCU将硬件任务交还软件,从而增加组件成本、电路板尺寸和功耗(应以),但为此有可能要缩短研发和调试时间。慎自由选择相连协议用于“较重的”物联网优化协议,不要自由选择基于客户端/服务器HTTP的互联网浏览器模型,这样可以将堆栈和处置拒绝增加二倍或以上,便于应付多台物联网设备及其外围设备。随着市场拒绝日益苛刻,还须要考虑到当相连拒绝(协议、速度和完整性)提升时会再次发生什么情况。

在设计阶段尽快制订测试计划这一点十分最重要而且简单,尤其是当设计中包括无线应用于时。用于何种方法非正式然后月地检验最后产品否合乎市场、技术、行业标准和监管拒绝,不会影响“修缮”周期和上市时间。如果在产品中减少针对有所不同应用于的功能,就须要对原型测试程序或生产测试设置作出转变,这不会增大工作量,同时减少不确定性和风险。

使用经过许可的预证书软硬件模块,可保证最后设计在许多方面(但不是全部)的一致性和顺应性。如果有任何关于设计和检验的高级监管准则(如关于医疗产品可靠性的准则)影响到软件,都应当清了于心。如果这些准则呼吸困难用作所有产品,要搞清楚它们限于于哪些产品。

安全性问题是重中之重所使用的软件技术和策略可让横跨产品,符合应用于拒绝,并与物联网用户模块(如果有的话)给定,例如防火墙、身份验证和密码。从分级列表中找到所需的安全性资源,还包括安全性启动、身份验证、安全性通信、防火墙、伪造检测、事件报告、远程命令审查和策略管理,根据现有的软件资源,保证每一项的实际继续执行准确且不切实际。

评估要提升各种产品的安全性否必需使用更大或更加慢的MCU,制订计划检验实行的安全性步骤否可信。结论随着新产品的研发,“焦点”毫无疑问也必须适当地展开转变,以符合大大变化的拒绝。设计人员不应纵观当前及未来的产品,自由选择合适的平台,尽量减少返工并提升反复利用率,保证上述变化会对成本、工程进度或工作负荷导致不必要的影响。


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