物聯(lián)網(wǎng)跨平臺設(shè)計復(fù)雜性怎樣做可以降低

物聯(lián)網(wǎng)硬件和軟件密切相關(guān)，共同組成了平臺，需要采取多種策略來最大程度地降低跨平臺設(shè)計的復(fù)雜性。

每個工程項目在開發(fā)實作的過程中可能會受到諸多因素的制約，其中最主要的三大因素是效能、功耗和價格，人們通常需要對這些因素做出權(quán)衡和折衷。以這三個因素為頂點構(gòu)成三角形，每個項目都有其“側(cè)重點”，但根據(jù)產(chǎn)品、市場和時間會有不同的相對權(quán)重。

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）相關(guān)應(yīng)用的潛在成長為供貨商及其設(shè)計團(tuán)隊提供了新的機(jī)會，但也進(jìn)一步擴(kuò)大軟硬件工程方面的挑戰(zhàn)。硬件和軟件密切相關(guān)，共同組成了平臺，需要采取多種策略來最大程度地降低跨平臺設(shè)計的復(fù)雜性。這些策略包括：

限制傳感器和變頻器（Transducer）輸入/輸出（I/O）

首先決定您的輸入/輸出需求是否采用固定或有限的數(shù)量和類型，或者是否需要擴(kuò)展數(shù)量和提高類型的靈活性。這一決定會影響您對微控制器（MCU）和外部接口設(shè)備的選擇。如果輸入/輸出不僅包含簡單的低壓數(shù)字點，還包括溫度傳感器、馬達(dá)、甚至串行和并行格式的通訊線路，這一點就尤為關(guān)鍵。

使用外部認(rèn)證射頻（RF）模塊

很多情況下，獨立于核心應(yīng)用處理器的模塊都具有重要意義。雖然高度整合的單芯片解決方案在電路板空間、功率和成本方面頗具吸引力，但倘若無線通信協(xié)議（protocol）、要求范圍、甚至法規(guī)要求有任何的變化或擴(kuò)展，都需要對設(shè)計進(jìn)行重大改變，或者需要采用新的MCU和射頻鏈路相關(guān)固件。即便編碼部分很簡單（可能性不大），但MCU可能無法滿足新的要求，而且需要升級，因此增加了開發(fā)時間和風(fēng)險。

以功率換取效能

弄清楚選擇的MCU在功率與效能矩陣中的正確位置。當(dāng)您沿著所需效能的曲線往上移，將會遇到閾值點，因此不得不使用體積和功耗更大的MCU。當(dāng)您沿著曲線下移時，所需資源減少，則可考慮使用體積小、功率低、價格便宜的MCU。

請確保所選的特定MCU支持各種復(fù)雜的速度、功能和功率模式，這樣才能優(yōu)化操作順序，最大程度降低總能耗，應(yīng)對需要大功耗的操作。

簡化安全性

一些處理器具有專用的硬件嵌入特性，提供自動安全功能，并且不依賴任何應(yīng)用軟件，甚至所選的實時操作系統(tǒng)（RTOS）。這種方式可能會簡化您所面對的安全挑戰(zhàn)。如果您選的所有MCU都具有相同的嵌入式安全功能就更好了，因為無論選擇哪一種處理器，都可以跨越物聯(lián)網(wǎng)挑戰(zhàn)中的這個重要部分。

系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化

隨著對大小/效能要求的變化，需要對低功耗8/16位MCU進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，然后采用不同的內(nèi)存大?。ㄆ蟽?nèi)存或外部內(nèi)存）；也可采用一個較大的32位MCU，雖然在低階應(yīng)用時會浪費一些容量，但具有代碼和驅(qū)動器一致的優(yōu)勢，同時還能簡化物料清單（BOM）和測試過程。

操作系統(tǒng)選擇

在某些情況下，一臺簡單、低成本的單線程操作系統(tǒng)便已足夠，但也有很多項目需要采用實時操作系統(tǒng)。無論采用哪一種操作系統(tǒng)，都需要對小型、中型和大型操作系統(tǒng)版本的可擴(kuò)展性和可用性做出評估。必須了解清楚最小版本的大小及其相應(yīng)的功能——您肯定不希望當(dāng)項目完成80%時，在操作系統(tǒng)的能力“遇到瓶頸”。