开发板有助于加速物联网设计

物联网设计是微控制器 (MCU) 解决方案的实施，为您的应用程序提供理想的连接协议。 Microchip Technology 最近发布了智能、全栈、嵌入式开发解决方案来帮助完成这项任务。

Microchip 的嵌入式产品线包括用于传感器和执行器的小型 PIC 和 AVR MCU 到用于边缘计算的复杂 32 位 MCU 网关和基于微处理器 (MPU) 的解决方案，提供使用 Wi- Fi、蓝牙或 5G 窄带技术，同时在 Microchip 的 CryptoAuthentication 系列信任平台的支持下保持坚实的安全基础。

物联网设计

传感器和智能设备的物联网网络将能够连接我们环境的几乎所有方面——家庭、物理对象、交通和通信系统、服装，甚至人体——使我们能够交换数据并采取适当的行动。但是，如果物联网要为技术受众提供更多机会，则必须简化工作流程，并且必须更好地利用模块化组件来解决物联网项目中从软件设计到硬件实施的真正技术挑战。

IoT 应用程序有三种基本类型的项目。在云连接项目中，服务器使用专用软件来分析和处理系统收集的数据。连接到本地网络的项目使用 Intranet 网络进行通信。而在基于网关的项目中，网关系统用于使现有系统适应互联网。

通常，任何项目的第一步都是为您的原型选择理想的开发套件。从头开始构建连接云的 IoT 系统可能是一个昂贵且耗时的过程，需要许多工程学科的专业知识。今天的开发人员在做出设计决策时面临比以往更多的挑战，包括更长的开发时间和更高的安全威胁。开发套件和其他原型设计平台对于平衡物联网供应链、加速创新以及赋予任何有想法和抱负的人设计和创建成功的物联网平台的努力至关重要。

微芯片解决方案

据该公司称，借助 Microchip Technology 的嵌入式开发解决方案，开发人员可以使用 Wi-Fi、蓝牙和 5G 窄带技术快速、轻松、安全地连接到任何云，同时通过 CryptoAuthentication 系列保持强大的安全基础。

Microchip Technology 营销总监 Oyvind Strom 表示：“我们仍然看到物联网的采用率相当缓慢。 “有很多解决方案，但我们看到一个庞大的客户群，不一定所有人都对物联网感到满意。我们一直在做的是推出注重易用性的边缘节点和网关。”

久经考验的安全硬件解决方案与前所未有的合作程度相结合，有助于抵御安全威胁，从远程网络攻击到假冒产品的制造。这些威胁非常普遍，遍及所有行业，并可能导致部署和恢复成本、服务收入以及最重要的品牌资产方面的重大损失。

Microchip 增加了一系列智能、互联和安全的快速原型设计解决方案。 PIC 和 AVR 产品线有四个新的基于 Wi-Fi 的物联网开发平台和两个新的蓝牙原型开发板。带有 Amazon Web Services (AWS) IoT Greengrass 和 Azure 的新 IoT 网关解决方案扩展了产品组合。 Microchip 与 Sequans 的合作伙伴关系为 LTE-M 和 NB-IoT 基础设施连接提供了新的套件解决方案。

每个解决方案都旨在专注于智能工业、医疗、消费、农业和零售应用的易用性和快速开发，同时考虑到安全性。连接技术的选择，结合全方位的微控制器和微处理器性能和外围功能，使这些解决方案可在一系列市场中进行扩展。

“当客户想要开发物联网解决方案时，您可以在没有云的情况下进行物联网，也可以使用云进行物联网，”Strom 说。 “而且云计算绝对是世界上增长最快的领域之一。三大云公司：谷歌、亚马逊和微软。我们与他们所有人合作。” PIC-IoT WA 和 AVR-IoT WA 板是与 AWS 合作开发的，可帮助设计人员通过 Wi-Fi 将 IoT 传感器节点本地连接到 AWS IoT Core 服务。

“当你购买这块板时，你基本上是用 USB 插头将它插入你的 PC，它会带你进入一个专门的网页，你可以在其中输入你的 Wi-Fi 凭据，”Strom 说。 “在第一次将该板插入您的计算机后 30 秒内，您实际上将 [将] 数据流式传输到亚马逊云。从[那里]，您可以继续使用我们围绕该板的综合生态系统开发您的应用程序。这是一款功能非常强大的电路板，采用业内最具成本效益的微控制器，这表明您无需使用 32 位平台即可实现边缘节点物联网。”

这两块板都配备了一个温度传感器和一个光传感器，仅用于演示目的。微型总线扩展插座允许从 Microchip 生态系统支持的点击板上添加 300 多个不同的传感器（图 1）。

图 1：PIC/AVR-IoT WA 板（图片：Microchip Technology）

SAM-IoT WG 板将 Google Cloud IoT Core 与流行的 SAM-D21 Arm Cortex-M0+ 32 位 Microchip 系列微控制器连接起来（图 2）。

图 2：SAM-IoT WG 板（图片：Microchip Technology）

基于 Azure IoT SAM MCU 的平台将 Azure IoT SDK 和 Azure IoT 服务与 Microchip 的 MPLAB X 开发工具生态系统集成在一起。该卡提供了比产品系列中的其他平台更高的计算性能。除了传输您的数据，您还可以在板上使用人工智能进行分析。

“例如，预测性维护类型的应用程序可能是一个 [应用程序领域]；该板还可以用于视觉，”Strom 说。 “这类物联网节点的高端应用将是该平台的合适目标。”

除了对 Wi-Fi 板的要求外，工业领域对蓝牙实施的需求也很高。当今所有类型的工业设备维护和维修都通过集成蓝牙进行。维修技术人员可以从平板电脑或手机读取错误代码或其他数据，从而避免机械干预。

图 3：PIC/AVR-BLE 板（图片：Microchip Technology）

PIC-BLE 和 AVR-BLE 板基于 PIC 和 AVR 微控制器，用于传感器节点设备，这些节点设备通过蓝牙低功耗 (BLE) 网关连接到用于工业、消费和安全应用的移动设备和云（图 3）。

为了确保只有经过授权的设备才能连接到嵌入式设备，板载安全元件 IC 完成从嵌入式设备到云端的信任根。主要的板载传感器是温度、光和三轴加速度计。可以实现其他外部点击板传感器并使用 LightBlue 开发自定义应用程序，该应用程序可从 Google Play 或 App Store 下载（图 4）。

图 4：LightBlue 应用程序（图片：Microchip Technology）

只要您可以利用 Wi-Fi 和 BLE，拥有网关连接解决方​​案总是有帮助的。 Wi-Fi 足以满足家庭路由器的需求，但如果您想要一个封闭的网络，您还需要在您的应用程序中提供一个网关。

采用 AWS IoT Greengrass 的网关解决方案基于最新的无线系统级模块 (SoM) ATSAMA5D27-WLSOM1，它集成了 SAMA5D2 MPU、WILC3000 Wi-Fi 组合模块和蓝牙，由高性能MCP16502电源管理集成电路（PMIC）。

“这些解决方案已通过 AWS Greengrass 解决方案的全面认证； Greengrass 是亚马逊的解决方案，您可以在其中的节点上本地进行云计算，”Strom 说。 “这有很多优势，包括近乎实时的响应以及即使您的互联网连接中断也能运行的能力。”

Microchip 还与 Sequans 合作发布了 LTE-M/NB-IoT 开发套件。该套件包括基于 Sequans Monarch 芯片的模块，可覆盖物联网节点并利用最新的低功耗 5G 蜂窝技术。按照设计，网关会增加一层阻碍直接连接的层，因此如果您想将数据直接传输到云端，LTE-M/NB-IoT 解决方案是最佳选择。

服务提供商开始推出他们的 5G 网络，这将使移动网络（网络）上的大量物联网节点流量成为可能。用于物联网连接的两种主要协议——LTE-M 和 NB-IoT——的使用在全球因地区而异，标准也不尽相同（图 5）。 Sequans 拥有可在美洲、所有欧洲国家、日本和中国使用的 5G 技术。借助该解决方案，Microchip 可以通过 LTE-M/NB-IoT 技术和物联网技术为全球客户提供服务，支持全球所有主要网络。

图 5：LTE-M 或 NB-IoT 开发套件（图片：Microchip Technology）

Microchip 的新物联网解决方案基于该公司广泛的开发工具生态系统，专注于 MPLAB X 集成开发环境 (IDE)。诸如 MPLAB X 代码配置器 (MCC) 之类的代码生成器可以自动化并加速小型 PIC 和 AVR 微控制器的应用代码创建和定制。同时，Harmony 的软件库支持微控制器和微处理器的所有 32 位解决方案。

>> 本文最初发表于我们的姊妹网站 EE Times Europe。