การเชื่อมต่อแบบ IoT และประโยชน์ของระบบนิเวศเดียว

แน่นอนว่าวิทยุของตัวเองต้องเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพและประสิทธิภาพสูงสุด แต่เทคโนโลยี Wi-Fi, Bluetooth และ Zigbee ยังมีเทคโนโลยีการสื่อสารที่โดดเด่นทุกอย่างที่มีความสามารถที่มีคุณค่ามากมาย ดังนั้น OEM อุปกรณ์ชั้นนำจึงต้องการวิธีการที่มีประสิทธิภาพรวมกับ RF IC เพื่อพัฒนาแอ็พพลิเคชันการเชื่อมต่อและการอัปเกรดแอพพลิเคชันเหล่านั้นเมื่อมาตรฐาน RF เปลี่ยนไปและมีความสามารถใหม่ ๆ

WICED

วันนี้ทางเลือกที่นิยมมากที่สุดของแพลตฟอร์มสำหรับนักออกแบบอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อผ่าน Wi-Fi บลูทู ธ หรือ Zigbee หรือเทคโนโลยีเหล่านี้รวมกันเป็น WICED (Wireless Internet Connectivity สำหรับ Embedded Devices) ซึ่งเป็นฮาร์ดแวร์โซลูชั่นซอฟต์แวร์และแอพพลิเคชันการพัฒนา โดย Cypress Semiconductor สำหรับอุปกรณ์ Internet of Things (IoT) แพลตฟอร์ม WICED ประกอบด้วย WICED Studio ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมการพัฒนาทั่วไปสำหรับเทคโนโลยีไร้สายหลายแบบ WICED Studio มีอินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมแอ็พพลิเคชัน (API) ที่เรียบง่ายตัวอย่างโค้ดตัวอย่างแอพพลิเคชันและตัวแทน Cloud รวมกันเป็นองค์ประกอบเหล่านี้เป็นทรัพยากรที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งช่วยเร่งกระบวนการพัฒนา

ประสบความสำเร็จในฐานะโซลูชัน WICED โดยไม่ต้องปลอมแปลงข้อเท็จจริงที่ว่าการใช้ Wi-Fi หรือ Wi-Fi + Bluetooth หรือ Wi-Fi + Zigbee ในการออกแบบผลิตภัณฑ์ขั้นปลายเป็นงานที่ซับซ้อนและยาวนาน มาตรฐานเหล่านี้มีการพัฒนามาเป็นเวลาหลายปีเพื่อให้มีขีดความสามารถที่หลากหลายและนั่นหมายความว่าการกำหนดค่าสแต็คโพรโทคอลให้เหมาะสมต้องใช้ความรู้อย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับมาตรฐาน

ที่ชั้นกายภาพความชำนาญของผู้เชี่ยวชาญมากพอสมควรจะต้องใช้การออกแบบเสาอากาศที่ประสบความสำเร็จและเพื่อให้สอดคล้องกับกฎข้อบังคับ RF ที่เกี่ยวข้องซึ่งกำหนดไว้ในระดับภูมิภาคหรือระดับประเทศในขณะที่ยังคงรักษามาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับ Wi-Fi, Bluetooth และ Zigbee ไว้เพื่อ ตรวจสอบความสามารถในการทำงานร่วมกันได้กับอุปกรณ์ที่รองรับอื่น ๆ

เนื่องจากลักษณะที่ซับซ้อนของมาตรฐาน Wi-Fi, Bluetooth และ Zigbee และความมั่งคั่งของคุณลักษณะที่พวกเขาจัดหาให้สภาพแวดล้อมการพัฒนา WICED Studio จึงต้องมีความโดดเด่น นักออกแบบจะต้องใช้เวลาในการทำความคุ้นเคยเช่นเดียวกับเครื่องมือที่มีความซับซ้อน

สำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์รายใหญ่ที่สุดในโลกจะไม่มีปัญหาในการที่พนักงานวิศวกรรมจำนวนมากจะได้รับความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านในการใช้แอปพลิเคชันการเชื่อมต่อ Wi-Fi Bluetooth หรือ Zigbee และเรียนรู้การใช้เครื่องมือที่เหมาะสม แต่สำหรับตลาดมวลชนของวิสาหกิจขนาดกลางและเล็ก (SMEs) ความพยายามด้านวิศวกรรมต้องมุ่งเน้นไปที่แอพพลิเคชันหลักไม่ใช่บนอุปกรณ์ต่อพ่วงเช่นการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต แพลตฟอร์มการพัฒนาการเชื่อมต่อไร้สายและเทคโนโลยีวิทยุที่พวกเขาสนับสนุนจะไม่สามารถดำเนินการได้อย่างรวดเร็วและใช้งานได้ง่ายโดย SMEs โดยไม่รบกวนภารกิจหลักของทีมออกแบบ

ผู้ประกอบการ SMEs

อย่างไรก็ตามเอสเอ็มอีจะต้องการได้รับประโยชน์จากประสิทธิภาพการทำงานร่วมกันที่พิสูจน์แล้วและความสามารถในการอัพเกรดที่รวดเร็วด้วยพอร์ตโฟลิโอ WICED ของ ICs เพียงเท่าที่ OEM ชั้นนำของโลกทำ แน่นอนว่ารูปแบบปกติที่ผู้ผลิต IC จัดหาผลิตภัณฑ์ให้กับ SMEs คือผู้จัดจำหน่ายชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

แต่ในกรณีของแพลตฟอร์ม WICED Cypress 'วิธีการหลักในการสนับสนุน SMEs แตกต่างกัน นั่นเป็นเพราะความต้องการของ SMEs ที่ทำให้อุปกรณ์ IoT มีความซับซ้อนและกว้างขวางและครอบคลุมมากกว่าเพียงการรวมชิปเข้ากับการออกแบบบอร์ด อุปกรณ์ IOT ทุกรุ่นต้องมีการจัดหา:

• การปฏิบัติตามกฎระเบียบ, การทดสอบการทำงานร่วมกันและการร่วมกันของกลุ่มความถี่
• เชื่อมต่อกับบริการคลาวด์
• การพัฒนาแอ็พพลิเคชันการเชื่อมต่อแบบฝังตัวเพื่อเปิดใช้งานฟังก์ชันต่างๆเช่นการพิสูจน์ตัวตนและการระบุการรับรองระบบคลาวด์การตรวจสอบสถานะและการถ่ายโอนข้อมูลเซ็นเซอร์ไปยังเซิร์ฟเวอร์
• การพัฒนาแอพพลิเคชันระบบคลาวด์และ GUI ที่ผู้ให้บริการสามารถโต้ตอบได้ในบางกรณีการพัฒนาแอปบนอุปกรณ์เคลื่อนที่ด้วยเช่นกัน
• นี่คือเหตุผลที่ Cypress ได้สร้างระบบนิเวศสำหรับ SMEs ซึ่งสามารถดูแลองค์ประกอบการเชื่อมต่อและองค์ประกอบระบบคลาวด์ทั้งหมดในการออกแบบระบบโดยปล่อยให้ OEM สามารถมุ่งเน้นเฉพาะแอพพลิเคชันหลักของตนได้ ระบบนิเวศนี้ประกอบด้วยซัพพลายเออร์บุคคลที่สามของโมดูล RF วิศวกรรมและผู้ให้บริการระบบคลาวด์ผู้ค้าปลีกที่มีมูลค่าเพิ่มและผู้ผลิตออกแบบต้นฉบับ (ODM)

ระบบนิเวศนี้ให้โซลูชันแบบรวมที่รวมฮาร์ดแวร์ซอฟต์แวร์และองค์ประกอบบริการระบบคลาวด์ที่เข้ากันได้กับส่วนอื่น ๆ ของระบบนิเวศของพาร์ทเนอร์ที่ Cypress พัฒนาขึ้น

ความท้าทายในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ IoT

ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่า SMEs พบปัญหาสามประเภทเมื่อใช้การเชื่อมต่อแบบไร้สายสำหรับอุปกรณ์ IoT:

ข้อกำหนดเกี่ยวกับการเชื่อมต่อแบบไร้สาย - Wi-Fi, Bluetooth, บลูทู ธ พลังงานต่ำ (BLE) และ Zigbee ใช้ในแอพพลิเคชันที่ใช้ฟังก์ชันต่างๆเช่นการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตการสตรีมเนื้อหาการควบคุมและการตรวจสอบ แต่เทคโนโลยีใดที่เหมาะกับความต้องการของแต่ละบุคคลและชุดของเงื่อนไขการใช้งาน? เป็นเรื่องยากสำหรับผู้ที่ไม่เป็นผู้เชี่ยวชาญในการสำรวจโหมดการทำงานและตัวเลือกการกำหนดค่าต่างๆในเทคโนโลยี RF เหล่านี้

1. การพัฒนาซอฟต์แวร์ - มาตรฐานและโปรโตคอลที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาข่มขู่ SMEs และชุดพัฒนาซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อน (SDK) และไดรเวอร์ที่ใช้กับโซลูชันไร้สายจะช่วยระบายทรัพยากรการพัฒนาจากงานออกแบบหลัก
2. การเปลี่ยนแนวคิดการออกแบบ IoT ให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ที่มีศักยภาพเพื่อรวมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์แบบไร้สายการสนับสนุนระบบคลาวด์แอพพลิเคชันที่ฝังตัวและแอพพลิเคชันบนมือถือต้องใช้ความเชี่ยวชาญในหลายโดเมน การทดสอบสมรรถนะและการทดสอบการปฏิบัติตามกฎระเบียบและการตรวจสอบความถูกต้องเป็นกระบวนการที่มีความยาวและเสียค่าใช้จ่าย
3. จุดมุ่งหมายของระบบนิเวศของ Cypress คือการขจัดปัญหาทั้งหมดเหล่านี้โดยการรวมชุดฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์พร้อมกับบริการและการสนับสนุน (ดูรูปที่ 1) ระบบนิเวศสามารถดูแลไม่เพียง แต่การใช้การเชื่อมต่อไร้สายในระยะสั้น แต่ยังฝังตัวและการพัฒนาแอพพลิเคชันระบบคลาวด์การให้บริการระบบคลาวด์และการปฏิบัติตามกฎระเบียบและการตรวจสอบ

รูปที่ 1: องค์ประกอบของระบบนิเวศของ Cypress partner ช่วยให้สามารถใช้งาน IoT ได้อย่างรวดเร็วโดยอาศัย IC แบบไร้สาย WICED

รากฐานของโซลูชันสำหรับ SMEs คือ Cypress WICED ของ Wi-Fi, Bluetooth และ Zigbee ICs และคอนโทรลเลอร์จาก Zigbee ซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยชุดพัฒนาซอฟต์แวร์ WICED ทั่วไป (SDK) แต่เหตุผลที่ระบบนิเวศของคู่ค้าจะสามารถลดความซับซ้อนและเร่งรัดการพัฒนาผลิตภัณฑ์ IoT สำหรับ SMEs ได้เนื่องจากเป็นระบบที่มีชั้นการลอกข้อมูลทางวิศวกรรมอยู่ห่างจาก IC และเฟิร์มแวร์ โดยการจัดหาชุดผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและความสามารถที่หลากหลายตามกรอบ WICED (ดูรูปที่ 2)

การเชื่อมต่อไร้สายมีให้ในรูปแบบฮาร์ดแวร์เป็นโมดูลจากคู่ค้าเช่น Murata, SPIL และ USI ผู้ค้าปลีกที่มีมูลค่าเพิ่มเช่น Laird, Inventek และ Lantronix จะขยายข้อเสนอนี้โดยการจัดหาโมดูลที่พร้อมใช้งานและซอฟต์แวร์ที่ได้รับการรับรอง ซึ่งจะช่วยให้นักพัฒนาผลิตภัณฑ์ OEM สามารถแก้ปัญหาแบบครบวงจรซึ่งจะนำพาประสบการณ์ที่กว้างขวางและความสามารถในการให้การสนับสนุนในเชิงลึก

รูปที่ 2: คู่ค้าระบบนิเวศ WICED มีความเชี่ยวชาญในหลาย ๆ ด้าน

คู่ค้าด้านเทคโนโลยีให้การพัฒนาแอพพลิเคชันแบบฝังตัวแบบเร่งด่วน ผู้ใช้โมดูลตามแพลตฟอร์ม WICED สามารถเสริมฮาร์ดแวร์ของตนด้วยเครื่องมือและผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์แบบรวมเพื่อ:

ลดความซับซ้อนของ SDK ด้วยการให้อินเทอร์เฟซที่สูงขึ้น

• ให้โซลูชั่นแบบกระป๋องเพื่อให้ OEM ต้องเขียนแอพพลิเคชันของตนเพื่อทำงานบนแพลตฟอร์มสำเร็จรูป
• ใช้ประโยชน์จากแอปที่สร้างไว้ล่วงหน้าซึ่งมีฟังก์ชันทั่วไป
• รวมตัวแทนระบบคลาวด์ไว้ในรอมหรือในซอฟต์แวร์
• จัดการการจัดเตรียมผู้ให้บริการระบบคลาวด์ที่ไซต์การผลิต
• เปิดใช้งานการเชื่อมต่อและระบุสิ่งต่างๆของ SME ในระบบคลาวด์ได้ทันทีระบบนิเวศของคู่ค้ารวมถึงผู้ให้บริการระบบคลาวด์เช่น Amazon Web Services และ IBM Bluemix: การสนับสนุน API ระบบคลาวด์ของผู้ให้บริการเหล่านี้จะรวมอยู่ในแพลตฟอร์ม WICED พันธมิตร WICED อื่น ๆ เป็นผู้เชี่ยวชาญในการพัฒนาแอปพลิเคชันระบบคลาวด์: ในหลาย ๆ กรณีพวกเขาสามารถเขียนแอปพลิเคชันระบบคลาวด์เพื่อทำงานร่วมกับผู้ให้บริการระบบคลาวด์หลายรายซึ่งช่วยให้ลูกค้าสามารถเลือกผู้ให้บริการที่ตนเลือกได้
• พันธมิตรระบบนิเวศอื่น ๆ คือผู้เชี่ยวชาญด้านแอปพลิเคชันบนมือถือและสามารถจัดหาแอปพลิเคชันที่สร้างไว้ล่วงหน้าเพื่อให้ลูกค้าสามารถปรับเปลี่ยนตามความต้องการเฉพาะของตนได้

สรุปความสามารถของแต่ละประเภทของคู่ค้าดังแสดงในรูปที่ 3

รูปที่ 3: OEM สามารถใช้ประเภทพาร์ทเนอร์อย่างน้อยหนึ่งประเภทเพื่อสนับสนุนการติดตั้งระบบไร้สาย

ทรัพยากรคู่ค้าทั้งหมดเหล่านี้มีให้บริการอย่างเท่าเทียมกันเพื่อสนับสนุนผลิตภัณฑ์ WICED RF ที่มีอยู่ในคู่มือผลิตภัณฑ์ Cypress สำหรับโซลูชัน IoT ซึ่งมีให้บริการทางออนไลน์ที่

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

. เอกสารนี้มีผลิตภัณฑ์การเชื่อมต่อมากกว่า 100 ชนิดจาก Cypress และพันธมิตรเชิงกลยุทธ์ต่างๆภายในระบบนิเวศของ Cypress ข้อสรุประบบนิเวศของพันธมิตรทั้งหมดได้รับการคัดเลือกได้รับการตรวจสอบฝึกอบรมและตรวจสอบโดย Cypress เพื่อให้แน่ใจว่าโซลูชันนี้มีชุดโซลูชั่นที่ไร้รอยต่อโดยใช้ Cypress 'ICs ผู้ผลิตสามารถใช้ระบบนิเวศนี้เพื่อก้าวสู่ตลาดได้อย่างรวดเร็วด้วยผลิตภัณฑ์ IoT ใหม่ซึ่งมีความเสี่ยงน้อยลงและความไม่แน่นอนในช่วงเวลาในการพัฒนาและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ในขณะเดียวกันก็มุ่งเน้นไปที่แอพพลิเคชันหลักที่พวกเขามีความเชี่ยวชาญเฉพาะด้าน

ด้วยการออกแบบ IoT ใหม่บนแพลตฟอร์ม WICED เอสเอ็มอีจะมั่นใจในการทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยฐานการติดตั้ง Wi-Fi, Bluetooth และ Zigbee ที่มีประสิทธิภาพคอมพิวเตอร์สมาร์ทโฟนและอุปกรณ์อัจฉริยะที่สร้างขึ้นมาในลักษณะเดียวกัน เวที

เกี่ยวกับผู้แต่ง

Mike Fortner เป็นผู้จัดการฝ่ายการตลาดระดับภูมิภาคของ Cypress Semiconductor