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如何调整现有设计 使之应用于物联网(IoT) | |
Microchip Technology Inc. Arild Rodland | |
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对于许多人来说,当前联网家电数量的激增让人回想起20世纪90年代越来越多的个人计算机连入互联网的情形。当时,关于这项技术仅仅是一个噱头,还是确实会对社会产生持久影响,诸如此类的争论此起彼伏。如今,联网PC和手机已被认为是必不可少的设备,许多人预见到联网家电在全世界普及将成为必然趋势。
能够从全世界任何地方开启咖啡机似乎并不是改变生活的技术,但是咖啡机仅仅是家庭物联网革命的起点。物联网将成为在电器领域取得创新发展和寻求商机的基础。机器学习和人工智能技术的不断进步只会加速这一发展进程。从电器和传感器收集原始数据的能力将开启一个全新的世界,丰富的用例和机遇将接踵而至。
一些设计人员不确定是否要参与物联网革命,因为他们担心构建带有物联网连接功能的嵌入式设计会是一项艰巨的任务。而现实情况是,这些需求很容易实现。支持物联网的产品通常仅包含三个元素:处理器或单片机(“智能”元素)、网络控制器(“连接”元素)以及确保与云安全通信的方法(“安全”元素)。
由于大多数设计人员已经投入了大量时间和精力来打造出色的产品,因此重复使用大多数现有设计工作可带来极大的优势。通常,仅需将连接元素和安全元素添加到现有设计中即可实现物联网连接。无需从头开始设计解决方案,而是可以通过快速转换现有设计来连接到物联网。可以通过采用软件编程领域公认的技术高效完成这项任务,从而简化和加速开发过程。
分解挑战,逐一击破
嵌入式设计人员着手使现有产品能在物联网中运行的任务时,可以向软件编程人员学习一些技巧。面对复杂编程挑战的编程人员一直以来都采用自上而下的设计方法或模块化编程。这种方法涉及将较大的问题分解为较小的、更易于管理的子问题,而这些子问题又可以分解为更小的待处理任务。这是一种强大且经过验证的方法,能够解决单一代码难以处理的挑战性问题。那么,如何将这种方法使用到嵌入式硬件系统中呢?
事实证明,嵌入式系统工程师可以通过对其系统开发进行模块化处理来获得同样的好处。除了面临纯粹的编程挑战之外,嵌入式系统通常还需要符合相应标准并经过严格的认证流程。认证后更改软件或硬件可能需要重新认证产品。仅出于这个原因,将需要认证的部分拆分为多个子系统会带来巨大的优势。这样,一个子系统中的缺陷将不会影响其他子系统的性能。
例如,许多设计人员希望为新一代现有产品添加安全的互联网连接,以改善用户体验及方便添加各种功能,包括远程诊断、监视功能、自动履行服务和统计数据收集,从而为未来的产品增强做好计划。这种支持物联网的产品需要以下三个主要功能:1)原始应用;2)与互联网的连接;3)一种保护应用的方法。如图1所示,这种支持物联网的应用本质上是添加了安全功能和连接功能的原始应用。 (图片) (图片) (图片) (图片) | |
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