Łączność IoT i zalety pojedynczego ekosystemu

Oczywiście same radiotelefony muszą spełniać najwyższe standardy jakości i wydajności. Wi-Fi, Bluetooth i Zigbee to również bogate w funkcje technologie komunikacyjne, które oferują szeroki wachlarz cennych funkcji. Producenci urządzeń najwyższej klasy potrzebują zatem skutecznych środków, wysoko zintegrowanych z układem RF IC, do opracowywania aplikacji łączności i uaktualniania tych aplikacji w miarę zmian standardów RF i pojawienia się nowych funkcji.

WICED

Dzisiaj najbardziej popularną platformą dla projektantów urządzeń łączących się z siecią Wi-Fi, Bluetooth lub Zigbee - lub ich kombinacją - jest WICED (bezprzewodowa łączność internetowa dla urządzeń wbudowanych), zintegrowane rozwiązanie sprzętowe, programowe i programistyczne dostarczone przez firmę Cypress Semiconductor do urządzeń Internet of Things (IoT). Platforma WICED obejmuje studio WICED, pojedyncze, wspólne środowisko programistyczne dla wielu technologii bezprzewodowych. Studio WICED zawiera uproszczony interfejs programowania aplikacji (API), fragmenty kodu, przykładowe aplikacje i agenty typu Cloud. Łącznie te elementy zapewniają bardzo skuteczny zasób, który przyspiesza proces rozwoju.

Pomyślnie jako rozwiązanie WICED nie było ukrycie faktu, że implementacja Wi-Fi lub kombinacji Wi-Fi + Bluetooth lub Wi-Fi + Zigbee w projektowaniu produktów końcowych jest złożonym i długim zadaniem. Normy te rozwijały się przez wiele lat w celu zapewnienia ogromnego zakresu możliwości, co oznacza, że ​​odpowiednio skonfigurowane stosy protokołów wymagają głębokiej znajomości standardów.

Również w warstwie fizycznej wymagana jest znaczna wiedza fachowa w celu wdrożenia udanego projektu anten i zapewnienia zgodności z odpowiednimi przepisami RF nałożonymi na poziomie regionalnym lub krajowym, przy zachowaniu zgodności z normami branżowymi dotyczącymi sieci Wi-Fi, Bluetooth i Zigbee w celu zapewnić interoperacyjność z innymi zgodnymi urządzeniami.

Ze względu na złożony charakter standardów Wi-Fi, Bluetooth i Zigbee oraz bogactwo oferowanych przez nich funkcji, środowisko programistyczne WICED Studio musi być bogato wyposażone. Niewątpliwie projektant potrzebuje czasu na zapoznanie się z nim, podobnie jak w przypadku dowolnego wyrafinowanego narzędzia.

Dla największych na świecie producentów urządzeń nie ma trudności z zaangażowaniem personelu inżynieryjnego w zdobycie specjalistycznej wiedzy na temat wdrażania aplikacji łączności Wi-Fi, Bluetooth lub Zigbee i uczenia się korzystania z odpowiednich narzędzi. Ale dla masowego rynku małych i średnich przedsiębiorstw produkcyjnych (MŚP) wysiłek inżynieryjny musi skupiać się na podstawowej aplikacji, a nie na obwodowych funkcjach, takich jak łączność internetowa. Platformy rozwoju łączności bezprzewodowej i technologie radiowe, które wspierają, nie mogą być szybko i łatwo wdrożone przez MŚP bez ingerencji w główną misję zespołu projektowego.

MŚP

MŚP będą jednak chcieć skorzystać z skuteczności, sprawdzonej interoperacyjności i szybkiej modernizacji, oferowanej przez porty ICC WICED, tak samo jak największe na świecie producentów sprzętu. Oczywiście normalny model, za pomocą którego producenci sprzętu elektronicznego dostarczają swoje produkty MŚP, są za pośrednictwem dystrybutorów części elektronicznych.

Ale w przypadku platformy WICED, główne środki wspierania MŚP przez Cypress są różne. To dlatego, że potrzeby małych i średnich przedsiębiorstw, które wytwarzają urządzenia IoT, są złożone i szeroko zakrojone i obejmują znacznie więcej niż zwykłą integrację układu scalonego z deską rozdzielczą. Producenci urządzeń IOT we wszystkich rozmiarach muszą również przewidzieć:

• zgodności z przepisami, testów interoperacyjności i współistnienia pasma częstotliwości
• połączenie z usługą chmurową
• opracowanie wbudowanej aplikacji do łączności w celu włączenia funkcji, takich jak uwierzytelnianie i identyfikacja, certyfikacja chmur, monitorowanie stanu i przesyłanie danych czujników do serwera
• rozwój aplikacji w chmurze oraz GUI, za pomocą których operatorzy mogą wchodzić w interakcje z nimw niektórych przypadkach również rozwój aplikacji mobilnej
• Dlatego firma Cypress stworzyła ekosystem dla małych i średnich przedsiębiorstw, które w razie potrzeby zadbają o całą łączność i elementy związane z chmurami w projekcie systemu, co pozwala producentom OEM skoncentrować się wyłącznie na swojej podstawowej aplikacji. Ten ekosystem składa się z zewnętrznych dostawców modułów RF, inżynierów i dostawców usług cloud, sprzedawców o wartości dodanej i oryginalnych producentów wzornictwa (ODM).

Ten ekosystem zapewnia zintegrowane rozwiązanie łączące elementy usług sprzętowych, oprogramowania i usług cloudowych, które są kompatybilne z innymi częściami ekosystemu partnerskiego, który firma Cypress opracowała.

Wyzwania związane z łącznością urządzeń IoT

Doświadczenie pokazuje, że MŚP często napotykają na trzy rodzaje trudności podczas wdrażania bezprzewodowej łączności urządzeń IoT:

Określenie wymagań łączności bezprzewodowej - technologia Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE) i Zigbee są stosowane w aplikacjach, które implementują takie funkcje, jak dostęp do internetu, przesyłanie zawartości, sterowanie i monitorowanie. Ale która technologia jest najlepsza dla każdego indywidualnego wymagania aplikacji i zestawu warunków pracy? Ciężko jest, aby nie-specjaliści mogli poruszać się po wielu trybach pracy i opcji konfiguracji w każdej z tych technologii radiowych.

1. Rozwój oprogramowania - stale zmieniające się normy i protokoły zastraszają MŚP, a skomplikowane zestawy oprogramowania (SDK) i sterowniki, które są stosowane do rozwiązań bezprzewodowych, pozwalają odprowadzić zasoby programistyczne od podstawowych zadań projektowych.
2. Przełączanie pomysłów projektowych IoT na opłacalne produkty komercyjne - aby zintegrować sprzęt i oprogramowanie bezprzewodowe, obsługę chmur, aplikacje wbudowane i aplikacje mobilne wymagają ekspertyzy w wielu domenach. Badanie funkcjonalne i testowanie zgodności zgodności z wymaganiami regulacyjnymi oraz ich walidacja to długie i kosztowne procesy.
3. Celem ekosystemu partnerów Cypress jest wyeliminowanie wszystkich tych trudności dzięki połączeniu gotowych modułów sprzętowych i programowych wraz z usługami i wsparciem (patrz rysunek 1). Ekosystem może dbać nie tylko o wdrożenie bezprzewodowej łączności bliskiego zasięgu, ale także o rozwój aplikacji wbudowanych i chmur, świadczenie usług w chmurze oraz zgodność z przepisami i walidację.

Rys. 1: Elementy ekosystemu partnerów Cypress umożliwiają szybkie wdrożenie wzorów IOT opartych na bezprzewodowych układach scalonych WICED

Podstawą rozwiązania dla MŚP jest portfel urządzeń i kontrolerów radiowych Wi-Fi, Bluetooth i Zigbee Cypress WICED, obsługiwany przez wspólny pakiet oprogramowania do projektowania oprogramowania WICED (SDK). Jednak powodem, dla którego ekosystem partnera jest w stanie uprościć i przyspieszyć rozwój produktów IOT dla małych i średnich przedsiębiorstw, jest to, że dostarcza on pewnego rodzaju inżynierii "warstwę abstrakcji" od układów scalonych i ich oprogramowania. Czyni to poprzez udostępnienie bogatemu zestawowi gotowych produktów i możliwości opartych na ramce WICED (patrz rysunek 2).

Bezprzewodowa łączność jest dostarczana w postaci sprzętu jako moduły od partnerów takich jak Murata, SPIL i USI. Sprzedawcy dodający wartość dodaną, na przykład Laird, Inventek i Lantronix poszerzają tę ofertę, dostarczając certyfikowane, gotowe do użycia moduły i zintegrowane wsparcie programowe. To daje producentom oprogramowania OEM rozwiązanie typu "pod klucz", które opiera się na bogatym doświadczeniu oferowanym przez sprzedawców o wartości dodanej i możliwości udzielania szczegółowej pomocy technicznej.

Rys. 2: partnerzy ekosystemu WICED oferują wiedzę fachową w różnych dziedzinach

Partnerzy technologiczni zapewniają szybki rozwój aplikacji wbudowanych. Użytkownicy modułów opartych na platformie WICED mogą uzupełnić sprzęt za pomocą zintegrowanych narzędzi i produktów:

Uprość pakiet SDK, zapewniając interfejs o wyższym poziomie

• Dostarczyć konserwowe rozwiązanie, aby producenci OEM po prostu musieli napisać swoją aplikację, aby uruchomić na gotowej platformie
• Skorzystaj z wstępnie zbudowanych aplikacji, które zapewniają wspólne funkcje
• Zintegruj agenta chmury w pamięci ROM lub w oprogramowaniu
• Zarządzaj udostępnianiem agentów w chmurze w miejscu produkcji
• Włącz bezpośrednie połączenie i identyfikację "rzeczy" MŚP w chmurzeEkosystem partnera obejmuje również dostawców usług w chmurze, takich jak Amazon Web Services i IBM Bluemix: wsparcie dla chmurnych interfejsów API tych dostawców jest zintegrowane z platformą WICED. Inni partnerzy WICED to specjaliści w rozwoju aplikacji w chmurze: w wielu przypadkach mogą pisać aplikację w chmurze, aby współpracować z wieloma dostawcami usług w chmurze, umożliwiając klientowi wybranie dostawcy.
• Inni partnerzy ds. Ekosystemu to specjaliści w aplikacjach mobilnych i mogą przygotowywać wstępnie zmodyfikowane aplikacje dla swoich klientów, aby dostosować się do ich specyficznych wymagań.

Podsumowanie możliwości poszczególnych typów partnerów przedstawiono na rysunku 3.

Rys. 3: Producenci OEM mogą używać jednego lub kilku typów partnerów do obsługi wdrożenia systemu bezprzewodowego

Wszystkie te zasoby partnerskie są dostępne w równym stopniu w celu wspierania dowolnej z bardzo szerokiej gamy produktów WICED RF wymienionych w Podręczniku wyboru produktu Cypress dla rozwiązań IoT, dostępnych online pod

https://community.cypress.com/docs/DOC-3021

. Dokument zawiera ponad 100 produktów łączności Cypress i różnych partnerów strategicznych w ramach ekosystemu Cypress. WniosekCypress jest wybrany, sprawdzony, przeszkolony i monitorowany przez firmę Cypress w celu zapewnienia, że ​​zapewnia niezliczone rozwiązania oparte na bezprzewodowych łączeniach Cypress. Producenci OEM mogą wykorzystać ten ekosystem do szybszego wprowadzania na rynek nowych produktów IoT, z mniejszym ryzykiem i niepewnością co do harmonogramu rozwoju i wydajności produktu, pozostając skupionym na podstawowej aplikacji, w której mają specjalistyczną wiedzę fachową.

Opierając nowe projekty IOT na platformie WICED, małe i średnie przedsiębiorstwa mogą mieć pewność, że osiągną współpracę z ogromną bazą urządzeń, takich jak routery Wi-Fi, Bluetooth i Zigbee, komputery, smartfony i inteligentne urządzenia, które zostały już zbudowane w ten sam sposób Platforma.

O autorze

Mike Fortner jest regionalnym menedżerem ds. Marketingu Cypress Semiconductor