“使用正確的工具完成工作?!边@是您經常在硬件商店中聽到的一種說法,但對于為公司的物聯網/M2M計劃添加無線功能的設計工程師而言,這也是一個非常合適的經驗法則。在過去,添加Wi-Fi連接意味著使用完整的Linux實現來獲得驅動程序支持,產品的應用程序簡單性不需要這樣的操作系統。值得慶幸的是,基于Linux的Wi-Fi的替代品現在可用于此類物聯網項目。
“智能”產品市場正在快速增長,制造消費品和工業產品的公司正在競相提供新功能通過無線連接實現。因此,廣泛行業的設計工程師的任務是為以前的非網絡化產品添加無線功能。然而,由于管理Wi-Fi通信固有的復雜性,設計Wi-Fi連接的傳統方式涉及使用嵌入式Linux。
雖然Linux總是能夠為更大規模的無線設計項目和更高科技的產品占據一席之地,但事實上Linux對于許多IoT/M2M設計的更為適度的要求來說功能太強大且復雜。在這樣的設計中,使用Linux就像在需要手術刀時抓住鏈鋸?;蛘哂么箦N追逐惱人的蒼蠅?;蛘哒Ц郀柗蚯驁鲈噲D獲得一個地鼠。
目前,對于大多數物聯網/M2M項目來說,Linux不僅太過分了,對于尋求簡單連接的嵌入式設計人員而言,這也浪費了資源。將Linux用于簡單的嵌入式應用程序會導致軟件復雜性,功耗,PCB布局和硬件組件方面的不必要成本。 Linux提供了非常強大的功能,但僅僅因為Wi-Fi是您的物聯網產品的要求而選擇它會帶來許多不相關的復雜性。這些復雜性往往比嵌入式實現所需的時間和腦力更多。即使對于單個設計項目,這些額外成本和額外勞動力也是重要的,并且當在整個IoT/M2M項目管道上反復出現“過度工程”時,這些成本和勞動力成倍增加。
過去,使用Linux鏈鋸是因為它是唯一可用的工具。但是,今天增加嵌入式無線連接并不需要采取這種極端措施。為了精確和簡單而不是暴力和復雜性,大多數物聯網作業的正確工具很可能是嵌入式Wi-Fi模塊,而不是復雜的Linux系統。
最新的Wi-Fi模塊,例如LSR的新型TiWi-C-W Wi-Fi模塊,包含網絡堆棧,Wi-Fi驅動程序以及與建立和管理無線連接相關的其他工具。這些預先認證的模塊通過在單個封裝中提供Wi-Fi連接來簡化集成,其直觀的軟件與現有的主機MCU接口直接兼容。該軟件包括向微控制器(MCU)提供完整的互聯網連接數據流所需的所有組件,而不會使應用軟件在運行網絡堆棧時負擔過重。與全功能Linux系統相比,該解決方案帶來了額外的設計優勢,包括更低的功耗和成本。由于采用片上系統技術,成本越來越低。
權衡取決于網絡性能。基于Linux的Wi-Fi實施(在全功能~800MHz核心處理器上運行)通常比完全嵌入式模塊應用(在低于100MHz的內核上運行)提供更高的吞吐量。盡管內核成本較低,但嵌入式無線模塊的吞吐量通常足以滿足物聯網解決方案的性能要求。
此模塊方法可為所有物聯網節省大量時間和人力/無線啟用設計項目,特別是涉及傳統非網絡產品的項目,這些產品被重新稱為具有無線功能的“智能”產品。這些重新設計的產品可能已經擁有了MCU,而工程團隊的阻力最小的路徑是保留現有的MCU并在該基礎上創建一層Wi-Fi連接,而不是重新設計整個系統以支持Linux。在使用主機MCU的這種配置中,像TiWi-C-W這樣的模塊允許“連接”到產品現有“大腦”的無線網絡連接。
使用最新的嵌入式Wi-Fi模塊的另一個好處是,有些像TiWi-C-W一樣,也提供即時的云就緒狀態。云是物聯網/M2M產品所需的四大設計要素之一:
連接產品本身。
廣泛區域網絡(WAN),表示產品可以連接到的數據以及與之間傳輸數據的無線網絡。在大多數情況下,這只是一個Wi-Fi網絡,就像在大多數住宅和商業環境中發現的那樣,但在某些情況下(例如在偏遠地區使用的產品),蜂窩網絡或者甚至是專有協議可能更實用選擇連接。
帶有軟件組件的云服務器,以擴展產品內置的功能,包括管理與連接產品的通信,管理與智能手機/平板電腦應用程序的交互,以及提供其他關鍵功能,如數據記錄,分析和基于規則的引擎,可匯總產品數據并使其可操作
以及提供界面的智能手機/平板電腦應用客戶與所連接的產品進行交互和控制。
云就緒是一個很有價值的屬性,因為云實際上是設計工程師最好的朋友。云允許設計人員將工作轉移到云端,并最大限度地減少產品本身的內容。利用云還可以提供長期優勢,以便在整個生命周期內更輕松,更經濟地支持和增強系統。這也意味著設計師的工作量減少,這意味著更簡單,更優雅的產品重新設計。
問題是很少有設計工程師擁有豐富的云架構經驗。它是一個完全獨立的學科,是數據中心和IT基礎設施領域的延伸。但是像TiWi-C-W這樣的嵌入式Wi-Fi模塊可以幫助設計工程師避開云端障礙,就像他們應對Linux所帶來的挑戰一樣。通過為云提供完整的基礎,他們使工程師能夠輕松地建立這個重要的支柱,而無需專業的外部人才,這可能是昂貴且難以找到的。
所以收起鏈鋸。還有大錘。和TNT。這項工作有一個更加精確的工具,它可能是設計工程師在物聯網/M2M項目浪潮中最好的朋友:嵌入式WiFi模塊。
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