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物聯(lián)網(wǎng)選擇合適的微控制器的技巧
物聯(lián)網(wǎng)選擇合適的微控制器的技巧
微控制器是物聯(lián)網(wǎng)部署中最常用的組件之一，但是為每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目選擇合適的組件需要一些考慮。
小型集成電路通常包括處理器，存儲(chǔ)器以及輸入和輸出外圍設(shè)備-所有這些都包含在單個(gè)芯片中。它專(zhuān)用于控制有限的功能-通常僅是單個(gè)操作，例如調(diào)節(jié)設(shè)備中機(jī)電系統(tǒng)的操作。該微控制器設(shè)計(jì)執(zhí)行特定的任務(wù)，然后它嵌入到它永遠(yuǎn)運(yùn)行該功能的系統(tǒng)。
具有包含RAM，ROM和外圍設(shè)備的微控制器單元（MCU）可以獨(dú)立運(yùn)行。獨(dú)立運(yùn)行，特別是體積小巧時(shí)，使其自然而然地適合物聯(lián)網(wǎng)部署。它還具有高能效，這意味著它具有較低的運(yùn)營(yíng)成本，并且可以支持?jǐn)U展的移動(dòng)性和遠(yuǎn)程部署。其軟件控制的體系結(jié)構(gòu)使其變得敏捷。
“當(dāng)您考慮到物聯(lián)網(wǎng)中的所有智能事物，小工具和設(shè)備時(shí)，您實(shí)際上是在談?wù)撐⒖刂破鞯氖澜纭Ｔ谠S多情況下，MCU是這些小型設(shè)備的大腦，這些小型設(shè)備通常對(duì)處理響應(yīng)具有非常特定的要求，電池壽命或傳感器數(shù)據(jù)收集。
物聯(lián)網(wǎng)微控制器的功能
考慮使用傳感器確定水箱是空的，滿的還是中間的。傳感器可以進(jìn)行測(cè)量，但是集成了無(wú)線電的微控制器必須對(duì)測(cè)量有意義，并將信息引導(dǎo)回中心點(diǎn)，例如監(jiān)視站
專(zhuān)業(yè)服務(wù)公司EY全球物聯(lián)網(wǎng)負(fù)責(zé)人Miroslaw
Ryba表示：“微控制器通過(guò)實(shí)現(xiàn)解決方案流程的自動(dòng)化執(zhí)行，將自動(dòng)化帶入了IoT解決方案網(wǎng)絡(luò)的分布式部分，在邊緣做出了協(xié)調(diào)決策。”
但是，并非所有物聯(lián)網(wǎng)部署都使用MCU。有些使用CPU，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，專(zhuān)用集成電路或GPU。諸如網(wǎng)關(guān)和邊緣服務(wù)器之類(lèi)的更大的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要較少的專(zhuān)業(yè)化計(jì)算，并且經(jīng)常使用CPU，這些CPU可提供更高的性能并支持更多通用軟件和操作系統(tǒng)堆棧。
“但是，即使在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可能使用另一種類(lèi)型的處理器作為系統(tǒng)中主要計(jì)算單元的情況下，MCU仍可在更復(fù)雜的設(shè)計(jì)中經(jīng)常用于子系統(tǒng)和外圍計(jì)算，
選擇微控制器
眾多IoT微控制器制造商，產(chǎn)品類(lèi)型（包括8位，16位和32位）以及用例進(jìn)一步細(xì)分了市場(chǎng)，這使選擇標(biāo)準(zhǔn)成為IoT設(shè)計(jì)的重要組成部分。
Ryba說(shuō)：“定義[IoT物聯(lián)網(wǎng)微控制器]組件的核心因素規(guī)范將是用例本身，該用例定義了一組必需的功能性，非功能性特征。”
公司技術(shù)政策以及市場(chǎng)和政府法規(guī)也應(yīng)影響選擇決策。專(zhuān)家說(shuō)，選擇標(biāo)準(zhǔn)包括：
功能性和非功能性使用適用性；
支持和發(fā)展因素；
運(yùn)營(yíng)成本；
環(huán)境，健康和安全風(fēng)險(xiǎn)以及相關(guān)的緩解成本；
網(wǎng)絡(luò)安全面臨風(fēng)險(xiǎn)。
物聯(lián)網(wǎng)工程師還應(yīng)考慮微控制器的接口，以及微控制器具有的內(nèi)存，速度和功耗。例如，工程師可能需要知道微控制器是否與藍(lán)牙集成。
工程師應(yīng)考慮外部因素，例如微控制器是否將成為極端溫度或條件下使用的物聯(lián)網(wǎng)部署的一部分。例如，太空系統(tǒng)中使用的微控制器必須經(jīng)過(guò)輻射硬化處理。
專(zhuān)家們還強(qiáng)調(diào)，在為物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目選擇合適的微控制器時(shí)，需要進(jìn)行廣泛的思考。