Microchip物(wù)联网嵌入式解决方案

2020-03-18

Microchip已推出了一系列物(wù)联网解决方案，可(kě)通过将云连接用(yòng)于所有(yǒu)集成的微控制器解决方案来进行快速原型设计。

物(wù)联网设计的特点是将合适的微控制器解决方案与适合您应用(yòng)的理(lǐ)想连接协议配对。Microchip宣布了一系列全堆栈嵌入式开发解决方案，这些解决方案可(kě)提供任意数量的此类组合。产品線(xiàn)范围从最小(xiǎo)的用(yòng)于传感器和执行器的PIC和AVR微控制器（MCU）到用(yòng)于边缘计算的32位MCU网关和微处理(lǐ)器（MPU）解决方案。连接选项包括Wi-Fi，蓝牙或5G窄带技术，并通过其针对CryptoAuthentication系列的Trust Platform的支持来保持安全基础。

物(wù)联网设计

通常，第一步是為(wèi)原型选择理(lǐ)想的开发套件。从头开始构建与云连接的物(wù)联网系统可(kě)能(néng)是一项艰巨的任務(wù)。它可(kě)能(néng)既昂贵又(yòu)耗时，并且需要许多(duō)不同工程學(xué)科(kē)的专业知识。如今的开发人员在设计决策方面面临着前所未有(yǒu)的挑战：更長(cháng)的开发时间，更高的安全威胁。物(wù)联网传感器网络和智能(néng)设备将被编织到我们环境的几乎每个方面：我们的房屋，有(yǒu)形物(wù)體(tǐ)，运输和通信系统，衣服和人體(tǐ)，使我们能(néng)够连接和交换数据。物(wù)联网中有(yǒu)潜在的机会，但是除非简化了工作流程并且组件更加模块化，否则将很(hěn)难充分(fēn)利用(yòng)它们。对于物(wù)联网应用(yòng)，可(kě)能(néng)存在三种不同类型的项目：

①与云连接的项目：云由使用(yòng)专用(yòng)软件分(fēn)析和处理(lǐ)系统收集的数据的服務(wù)器构建。

②连接到本地网络的项目：它们使用(yòng)Intranet网络进行通信。

③网关项目：网关系统通常用(yòng)于使现有(yǒu)系统适应Internet。

开发套件和其他(tā)原型平台被证明对物(wù)联网供应链的水平提升，加速创新(xīn)以及激发所有(yǒu)人的想法和雄心来设计和创建成功的物(wù)联网解决方案至关重要。

物(wù)联网解决方案

Microchip Technology市场总监Oyvind Strom说：“我们仍然看到物(wù)联网的采用(yòng)速度相当慢。” “有(yǒu)很(hěn)多(duō)解决方案，但是我们看到了庞大的客户群，不一定所有(yǒu)人都对物(wù)联网感到满意。我们一直在做的事情是启动注重易用(yòng)性的边缘节点和网关。“

安全硬件解决方案可(kě)帮助抵御从遠(yuǎn)程网络攻击到伪造产品的安全威胁。

Microchip提供了一系列新(xīn)型，智能(néng)，连接且安全的快速原型解决方案。通过PIC平台和AVR平台，有(yǒu)四个用(yòng)于物(wù)联网的新(xīn)Wi-Fi开发平台。PIC和AVR产品線(xiàn)的两个新(xīn)的蓝牙原型开发板将扩大IoT原型的选择范围。此外，具有(yǒu)Amazon GreenGrass和Azure的新(xīn)IoT网关解决方案将完善产品组合。与Sequans的合作伙伴关系还将允许為(wèi)LTE-M和M / NB-IoT基础设施连接实施新(xīn)的套件解决方案。

每个解决方案的设计均着眼于安全性，致力于智能(néng)工业，医疗，消费，农业和零售应用(yòng)的易用(yòng)性和快速开发。连接技术的普遍选择，加上微控制器和微处理(lǐ)器的全部性能(néng)以及外围功能(néng)，使得这些解决方案可(kě)在普遍的市场中扩展。斯特罗姆说：“当客户想要开发物(wù)联网解决方案时，您既可(kě)以在没有(yǒu)云的情况下进行物(wù)联网，也可(kě)以在有(yǒu)云的情况下进行物(wù)联网。云计算无疑是世界上增長(cháng)最快的领域之一。有(yǒu)三家主要的云公司。是Google，Amazon和Microsoft。我们与所有(yǒu)人都有(yǒu)合作伙伴关系。 Microchip普遍的产品组合包括以下旨在降低项目成本和开发复杂性的解决方案。PIC-IoT WA和AVR-IoT WA板是两个新(xīn)的PIC和AVR MCU开发板。他(tā)们与Amazon Web Services（AWS）合作开发，该产品可(kě)帮助设计人员通过Wi-Fi将IoT传感器节点本地连接到AWS IoT Core服務(wù)。“購(gòu)买此板时，基本上是用(yòng)USB插头将其插入PC上，它将带您到一个专用(yòng)的网页，您可(kě)以在其中输入Wi-Fi凭据，然后将数据流传输到内部的Amazon云中。第一次将该板插入计算机后的30秒(miǎo)内。从那以后，您可(kě)以继续围绕本委员会使用(yòng)我们全面的生态系统来开发您的应用(yòng)程序。这是一块功能(néng)非常强大的板，采用(yòng)了业界最经济有(yǒu)效的微控制器，它表明您无需使用(yòng)32位平台即可(kě)进行边缘节点物(wù)联网” 。

两块板上都提供了温度传感器和光传感器，仅用(yòng)于演示目的。微型总線(xiàn)扩展插槽允许从我们在生态系统中也支持的点击板中添加300多(duō)种不同的传感器（图1）。

图1：PIC / AVR-IoT WA板[来源：Microchip]

SAM-IoT WG板将Google Cloud IoT Core与流行的SAM-D21 ArmCortex®M0 + 32位Microchip系列微控制器相连（图2）。

图2：SAM-IoT WG [来源：Microchip]。

基于Azure IoT SAM MCU的物(wù)联网开发平台将Azure IoT SDK和Azure IoT服務(wù)与Microchip的MPLAB X开发工具生态系统集成在一起。该卡可(kě)提供更多(duō)的计算性能(néng)。除了传输数据之外，您还可(kě)以使用(yòng)板上的人工智能(néng)来执行分(fēn)析。

“例如，预测维护类型的应用(yòng)程序可(kě)以是一种。该板也可(kě)以用(yòng)于视觉。物(wù)联网节点的这类高端应用(yòng)将是该平台的合适目标。”

除了Wi-Fi板外，还有(yǒu)许多(duō)要求在工业领域实施蓝牙的要求。如今，工业设备的所有(yǒu)类型的维护和修理(lǐ)都通过集成的蓝牙进行。维修技术人员可(kě)以从平板電(diàn)脑或手机上读取错误代码以及类似内容，从而避免在机器内部进行机械操作。

PIC-BLE和AVR-BLE板基于用(yòng)于传感器节点设备的PIC和AVR微控制器，这些传感器节点设备通过蓝牙低功耗（BLE）网关连接到用(yòng)于工业，消费和安全应用(yòng)的移动设备以及云。

為(wèi)了确保只有(yǒu)授权的设备才能(néng)连接到嵌入式设备，板载安全元件IC可(kě)以完成从嵌入式设备到云的信任根。

图3：PIC / AVR-BLE板[来源：Microchip]

可(kě)以从Google Play或iPhone App Store中下载名為(wèi)LightBlue的应用(yòng)程序（图4）。

图4：LightBlue应用(yòng)程序

板载主要传感器是温度，光線(xiàn)和三轴加速度计。可(kě)以实现其他(tā)外部点击板传感器并从LightBlue开始开发您的自定义应用(yòng)程序。只要您可(kě)以利用(yòng)Wi-Fi和BLE，如果您始终拥有(yǒu)网关解决方案，这将有(yǒu)所帮助。Wi-Fi可(kě)能(néng)是您在家中拥有(yǒu)的路由器，但是如果您想要封闭的网络，则还需要在应用(yòng)程序中提供网关。AWS IoT Greengrass的网关解决方案基于新(xīn)的无線(xiàn)系统模块（SOM）ATSAMA5D27-WLSOM1，该模块集成了SAMA5D2 MPU，WILC3000 Wi-Fi组合模块和由高性能(néng)MCP16502電(diàn)源管理(lǐ)完全供電(diàn)的蓝牙集成電(diàn)路（PMIC）。这些解决方案已通过AWS Greengrass解决方案的全面认证。Greengrass是Amazon的解决方案，您可(kě)以在节点上本地进行云计算。这可(kě)能(néng)具有(yǒu)许多(duō)优势，包括近乎实时的响应以及即使您的Internet连接断开也可(kě)以运行的能(néng)力。”Microchip与Sequans合作宣布的另一种解决方案是LTE-M / NB-IoT开发套件。它包括基于Sequans的Monarch芯片的模块，这些模块能(néng)够覆盖IoT节点并利用(yòng)新(xīn)的低功耗5G蜂窝技术。想法是网关再次成為(wèi)客户的障碍。如果您想直接将数据传输到云，则必须采用(yòng)LTE-M / NB-IoT解决方案。目前，大型网络已开始推广其5G网络，而有(yǒu)了5G，它们将使大量IoT节点直接连接到移动网络。世界上有(yǒu)两个标准。有(yǒu)一个称為(wèi)LTE-M，另一个称為(wèi)NB-IoT。它们很(hěn)接近，但是不同的區(qū)域具有(yǒu)不同的标准（图5）。Sequans拥有(yǒu)可(kě)在美洲，所有(yǒu)欧洲以及日本和中國(guó)使用(yòng)的5G技术。借助该解决方案，Microchip可(kě)以通过LTE-M / NB-IoT技术和IoT技术為(wèi)全球所有(yǒu)主要网络的全球客户提供服務(wù)。

图5：LTE或M / NB-IoT开发套件[来源：Microchip]

Microchip的新(xīn)物(wù)联网解决方案基于该公司普遍的开发工具生态系统，重点是MPLAB X集成开发环境（IDE）。MPLAB X代码配置器（MCC）之类的代码生成器可(kě)為(wèi)小(xiǎo)型PIC和AVR微控制器自动并加速应用(yòng)程序代码的创建和自定义。同时，Harmony的软件库支持用(yòng)于微控制器和微处理(lǐ)器的所有(yǒu)32位解决方案。