Microchip物聯(lián)網(wǎng)嵌入式解決方案

2020-03-18

Microchip已推出了一系列物聯(lián)網(wǎng)解決方案，可通過(guò)將云連接用于所有集成的微控制器解決方案來(lái)進(jìn)行快速原型設計。

物聯(lián)網(wǎng)設計的特點(diǎn)是將合適的微控制器解決方案與適合您應用的理想連接協(xié)議配對。Microchip宣布了一系列全堆棧嵌入式開(kāi)發(fā)解決方案，這些解決方案可提供任意數量的此類(lèi)組合。產(chǎn)品線(xiàn)范圍從最小的用于傳感器和執行器的PIC和AVR微控制器（MCU）到用于邊緣計算的32位MCU網(wǎng)關(guān)和微處理器（MPU）解決方案。連接選項包括Wi-Fi，藍牙或5G窄帶技術(shù)，并通過(guò)其針對CryptoAuthentication系列的Trust Platform的支持來(lái)保持安全基礎。

物聯(lián)網(wǎng)設計

通常，第一步是為原型選擇理想的開(kāi)發(fā)套件。從頭開(kāi)始構建與云連接的物聯(lián)網(wǎng)系統可能是一項艱巨的任務(wù)。它可能既昂貴又耗時(shí)，并且需要許多不同工程學(xué)科的專(zhuān)業(yè)知識。如今的開(kāi)發(fā)人員在設計決策方面面臨著(zhù)前所未有的挑戰：更長(cháng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間，更高的安全威脅。物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò )和智能設備將被編織到我們環(huán)境的幾乎每個(gè)方面：我們的房屋，有形物體，運輸和通信系統，衣服和人體，使我們能夠連接和交換數據。物聯(lián)網(wǎng)中有潛在的機會(huì )，但是除非簡(jiǎn)化了工作流程并且組件更加模塊化，否則將很難充分利用它們。對于物聯(lián)網(wǎng)應用，可能存在三種不同類(lèi)型的項目：

①與云連接的項目：云由使用專(zhuān)用軟件分析和處理系統收集的數據的服務(wù)器構建。

②連接到本地網(wǎng)絡(luò )的項目：它們使用Intranet網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行通信。

③網(wǎng)關(guān)項目：網(wǎng)關(guān)系統通常用于使現有系統適應Internet。

開(kāi)發(fā)套件和其他原型平臺被證明對物聯(lián)網(wǎng)供應鏈的水平提升，加速創(chuàng )新以及激發(fā)所有人的想法和雄心來(lái)設計和創(chuàng )建成功的物聯(lián)網(wǎng)解決方案至關(guān)重要。

物聯(lián)網(wǎng)解決方案

Microchip Technology市場(chǎng)總監Oyvind Strom說(shuō)：“我們仍然看到物聯(lián)網(wǎng)的采用速度相當慢。” “有很多解決方案，但是我們看到了龐大的客戶(hù)群，不一定所有人都對物聯(lián)網(wǎng)感到滿(mǎn)意。我們一直在做的事情是啟動(dòng)注重易用性的邊緣節點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)。“

安全硬件解決方案可幫助抵御從遠程網(wǎng)絡(luò )攻擊到偽造產(chǎn)品的安全威脅。

Microchip提供了一系列新型，智能，連接且安全的快速原型解決方案。通過(guò)PIC平臺和AVR平臺，有四個(gè)用于物聯(lián)網(wǎng)的新Wi-Fi開(kāi)發(fā)平臺。PIC和AVR產(chǎn)品線(xiàn)的兩個(gè)新的藍牙原型開(kāi)發(fā)板將擴大IoT原型的選擇范圍。此外，具有Amazon GreenGrass和Azure的新IoT網(wǎng)關(guān)解決方案將完善產(chǎn)品組合。與Sequans的合作伙伴關(guān)系還將允許為LTE-M和M / NB-IoT基礎設施連接實(shí)施新的套件解決方案。

每個(gè)解決方案的設計均著(zhù)眼于安全性，致力于智能工業(yè)，醫療，消費，農業(yè)和零售應用的易用性和快速開(kāi)發(fā)。連接技術(shù)的普遍選擇，加上微控制器和微處理器的全部性能以及外圍功能，使得這些解決方案可在普遍的市場(chǎng)中擴展。斯特羅姆說(shuō)：“當客戶(hù)想要開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)解決方案時(shí)，您既可以在沒(méi)有云的情況下進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)，也可以在有云的情況下進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)。云計算無(wú)疑是世界上增長(cháng)最快的領(lǐng)域之一。有三家主要的云公司。是Google，Amazon和Microsoft。我們與所有人都有合作伙伴關(guān)系。 Microchip普遍的產(chǎn)品組合包括以下旨在降低項目成本和開(kāi)發(fā)復雜性的解決方案。PIC-IoT WA和AVR-IoT WA板是兩個(gè)新的PIC和AVR MCU開(kāi)發(fā)板。他們與Amazon Web Services（AWS）合作開(kāi)發(fā)，該產(chǎn)品可幫助設計人員通過(guò)Wi-Fi將IoT傳感器節點(diǎn)本地連接到AWS IoT Core服務(wù)?！百徺I(mǎi)此板時(shí)，基本上是用USB插頭將其插入PC上，它將帶您到一個(gè)專(zhuān)用的網(wǎng)頁(yè)，您可以在其中輸入Wi-Fi憑據，然后將數據流傳輸到內部的Amazon云中。第一次將該板插入計算機后的30秒內。從那以后，您可以繼續圍繞本委員會(huì )使用我們全面的生態(tài)系統來(lái)開(kāi)發(fā)您的應用程序。這是一塊功能非常強大的板，采用了業(yè)界最經(jīng)濟有效的微控制器，它表明您無(wú)需使用32位平臺即可進(jìn)行邊緣節點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)” 。

兩塊板上都提供了溫度傳感器和光傳感器，僅用于演示目的。微型總線(xiàn)擴展插槽允許從我們在生態(tài)系統中也支持的點(diǎn)擊板中添加300多種不同的傳感器（圖1）。

圖1：PIC / AVR-IoT WA板[來(lái)源：Microchip]

SAM-IoT WG板將Google Cloud IoT Core與流行的SAM-D21 ArmCortex?M0 + 32位Microchip系列微控制器相連（圖2）。

圖2：SAM-IoT WG [來(lái)源：Microchip]。

基于Azure IoT SAM MCU的物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)平臺將Azure IoT SDK和Azure IoT服務(wù)與Microchip的MPLAB X開(kāi)發(fā)工具生態(tài)系統集成在一起。該卡可提供更多的計算性能。除了傳輸數據之外，您還可以使用板上的人工智能來(lái)執行分析。

“例如，預測維護類(lèi)型的應用程序可以是一種。該板也可以用于視覺(jué)。物聯(lián)網(wǎng)節點(diǎn)的這類(lèi)高端應用將是該平臺的合適目標。”

除了Wi-Fi板外，還有許多要求在工業(yè)領(lǐng)域實(shí)施藍牙的要求。如今，工業(yè)設備的所有類(lèi)型的維護和修理都通過(guò)集成的藍牙進(jìn)行。維修技術(shù)人員可以從平板電腦或手機上讀取錯誤代碼以及類(lèi)似內容，從而避免在機器內部進(jìn)行機械操作。

PIC-BLE和AVR-BLE板基于用于傳感器節點(diǎn)設備的PIC和AVR微控制器，這些傳感器節點(diǎn)設備通過(guò)藍牙低功耗（BLE）網(wǎng)關(guān)連接到用于工業(yè)，消費和安全應用的移動(dòng)設備以及云。

為了確保只有授權的設備才能連接到嵌入式設備，板載安全元件IC可以完成從嵌入式設備到云的信任根。

圖3：PIC / AVR-BLE板[來(lái)源：Microchip]

可以從Google Play或iPhone App Store中下載名為LightBlue的應用程序（圖4）。

圖4：LightBlue應用程序

板載主要傳感器是溫度，光線(xiàn)和三軸加速度計?？梢詫?shí)現其他外部點(diǎn)擊板傳感器并從LightBlue開(kāi)始開(kāi)發(fā)您的自定義應用程序。只要您可以利用Wi-Fi和BLE，如果您始終擁有網(wǎng)關(guān)解決方案，這將有所幫助。Wi-Fi可能是您在家中擁有的路由器，但是如果您想要封閉的網(wǎng)絡(luò )，則還需要在應用程序中提供網(wǎng)關(guān)。AWS IoT Greengrass的網(wǎng)關(guān)解決方案基于新的無(wú)線(xiàn)系統模塊（SOM）ATSAMA5D27-WLSOM1，該模塊集成了SAMA5D2 MPU，WILC3000 Wi-Fi組合模塊和由高性能MCP16502電源管理完全供電的藍牙集成電路（PMIC）。這些解決方案已通過(guò)AWS Greengrass解決方案的全面認證。Greengrass是Amazon的解決方案，您可以在節點(diǎn)上本地進(jìn)行云計算。這可能具有許多優(yōu)勢，包括近乎實(shí)時(shí)的響應以及即使您的Internet連接斷開(kāi)也可以運行的能力?！盡icrochip與Sequans合作宣布的另一種解決方案是LTE-M / NB-IoT開(kāi)發(fā)套件。它包括基于Sequans的Monarch芯片的模塊，這些模塊能夠覆蓋IoT節點(diǎn)并利用新的低功耗5G蜂窩技術(shù)。想法是網(wǎng)關(guān)再次成為客戶(hù)的障礙。如果您想直接將數據傳輸到云，則必須采用LTE-M / NB-IoT解決方案。目前，大型網(wǎng)絡(luò )已開(kāi)始推廣其5G網(wǎng)絡(luò )，而有了5G，它們將使大量IoT節點(diǎn)直接連接到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )。世界上有兩個(gè)標準。有一個(gè)稱(chēng)為L(cháng)TE-M，另一個(gè)稱(chēng)為NB-IoT。它們很接近，但是不同的區域具有不同的標準（圖5）。Sequans擁有可在美洲，所有歐洲以及日本和中國使用的5G技術(shù)。借助該解決方案，Microchip可以通過(guò)LTE-M / NB-IoT技術(shù)和IoT技術(shù)為全球所有主要網(wǎng)絡(luò )的全球客戶(hù)提供服務(wù)。

圖5：LTE或M / NB-IoT開(kāi)發(fā)套件[來(lái)源：Microchip]

Microchip的新物聯(lián)網(wǎng)解決方案基于該公司普遍的開(kāi)發(fā)工具生態(tài)系統，重點(diǎn)是MPLAB X集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）。MPLAB X代碼配置器（MCC）之類(lèi)的代碼生成器可為小型PIC和AVR微控制器自動(dòng)并加速應用程序代碼的創(chuàng )建和自定義。同時(shí)，Harmony的軟件庫支持用于微控制器和微處理器的所有32位解決方案。