概述
嵌入式物聯網開發平臺是一個系統,是微控制器+物+聯+網+開發平臺的系統組合。
微控制器:是嵌入式控制的核心
網:互聯網、移動互聯網
開發平臺:產品、技術和開發工具的組合
隨著微控制器的工藝和技術的發展,成本越來越低,更多的產品用上了微控制器,使得“物(電子產品)”越來越智能化,并在ICT(信息通訊技術)的推動下,電子智能化的“物(電子產品)”越來越多地連接到網絡上,物連網絡的發展讓人與“物”的聯系越來越緊密了。
微控制器(MCU)
MCU(Microcontroller,即微控制器)根據數據處理能力不同,分為4位、8位、16位、32位微控制器,如下圖:
目前,在物聯網產品應用中,一般對MCU的需求是:
面對物聯網市場的需求,眾多的MCU廠家都在計劃著推出新產品。如在一些小家電和家電市場、一些MCU廠商配合用戶做一些定制化的產品;有的51廠商開始考慮集成藍牙功能的產品;ARM公司收購了兩家美國公司Wicentric和Sunrise,將以Cordio品牌推出低功耗藍牙產品。
實時操作系統(RTOS)
微控制器性能的提升讓一些實時操作系統RTOS有了“容身之地”,在32位 的ARM Cortex-M系列產品中,越來越多的產品用上了RTOS。
也為一些中間件/協議棧或一些高級的應用提供了一個平臺基礎。產品的系統化設計成為了可能,為物聯網大規模開發部署提供了發展機會。
操作系統好多是開源的。開源機制使更多的人參與其中,發現問題改正問題,使平臺能在眾人的推動下不斷優化發展。也能使一些優秀的組件或中間件/協議棧開源出來與更多的人分享設計。
開發平臺選擇
開發平臺不是一個產品,是系統的組合。如何在做或計劃一個項目時選擇一個合適的開發平臺,需要多方面綜合考慮。
1.微控制器做一個“跟隨者”,參考同行中的產品選型。不做“第一個吃螃蟹”的,這樣可以避免走一些不必要的彎路,不會有產品開發風險。但新機會往往會都是會眷顧那些“敢為天下先”的人。新的產品層出不窮,也為開發者提供了更多的選擇空間。
對于遙控、小家電/家電、智能卡、玩具等市場應用而言,4位/8位/16位仍然有很大的選擇空間。畢竟一些應用的數據處理要求并不高,在原有產品基礎上開發,開發成本低。
新的產品總是會在一些新的項目上開始,近些年流行的ARM Cortex-M是比較理想的選擇。畢竟ARM Cortex-M是32位機市場的主流,廠家多、應用廣、資源多。
2.嵌入式實時操作系統(RTOS)32位MCU的流行,開發者越來越愛使用RTOS了。有的甚至在8位MCU上跑RTOS。
RTOS提供了開發的便捷性,但在資源緊張的8位微控制器上運行還是有一些局限性的。建議還是在資源豐富的產品上運行RTOS。
選擇活躍度比較高的開源的RTOS會得到后續更好的升級維護,學習成本低,社區眾多人的支持和參與會使得RTOS不斷改進不斷完善。
國內的RTOS操作系統近幾年也多了起來,如:RT-Thread、 MiCo、DJYOS、μTenux等等。開發者可以根據項目需求選擇適合的RTOS。
開源的推動下,RTOS的發展會衍生出一些新的商務模式出來。
在使用RTOS帶來方便的同時,也需要注意一些問題:
RTOS穩定性
RTOS安全性
RTOS授權方式/版權
中間件或協議棧的支持
4.網絡物聯網就是將電子設備連接到網絡,基于網絡來控制或使用一些服務。目前,連接到網絡的方式有:有線連接和無線連接。近些年來,無線技術的發展非常迅速。
5.產品原型設計從目前業內來看,mbed.org提供了比較齊全的功能設計,無論從底層、RTOS、中間件或協議棧、組件、服務器端等應用都提供了比較全的選擇。這為開發者或者有意于物聯網開發者來說,是一個不錯的參考。
6.物聯網的發展物聯網的發展的特點是:智能化、網絡化、信息化。
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原文標題:MCU,RTOS,物聯網之間的關系
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