文档介绍：MCU物联网设计方案的关键要素是功能多样性物联网(IoT)在本质上是由各式各样的元件所组成,各针对不同的功能进行最佳化。穿戴式装置会针对低功率和局部连线进行最佳化,无线桥接器则会针对传输效率和弹性的通讯协定支援进行最佳化,而连线的厨房电器将会着重在提升使用简便性。这些不同的需求意味着其支援的硬体(其中绝大多数都是以MCU为架构)也需要具备不同的功能组合以达到最佳实作成果。若您认为已经有太多的MCU选择,那麽以IoT为目标市场的新一代元件将让您更为惊讶。不同需求促成功能多样性物联网(IoT)最明显的需求就是连线能力。若无通讯能力,单纯就只是一个「物件」,无法形成物联网。然而,连线能力也涵盖多种功能。查看Digi-Key无线解决方案TechZone页面,即可看见琳琅满目的无线方案,适用於蓝牙、行动、GPS、ISM、RFID、-Fi/,而且这些只是冰山一角而已。但是,每一款MCU都需要支援这些所有无线通讯协定吗?若是如此,MCU在每一款IoT设计中都会耗费大量电力、成本和复杂度预算。既然如此,到底该如何是好? 有个方法是将主要IoT装置的功能专属化,如此即可简化其连线需求。举例而言,并非所有感测器都需要连接Wi-Fi。感测器能使用低功率、高效率的短程连线标准即可。感测器能透过此标准连接感测器「桥接器」,即可藉此连线到更远的装置,最终与网际网路连线。其他专属元件能提供储存能力,能在建立目的地连线之前,先行储存本机所产生的资料。举例来说,骑单车时的心律资料和路径资讯就可储存在本机活动监测器中,直到返家进入健康资讯汇集器的连线范围为止。运算元件也可配置在网路中提供分散式运算,如此一来即可在传输前先行处理并压缩庞大的资料组。由於无线通讯可能要耗用许多电力,因此在传输之前,先以一小部分电力将资料汇整,即可大幅提升整体能源效率。除此之外,由於资料在抵达最终目的地前可能需在多个中继点之间流通,因此在前端元件提供节省机制,就可在整体过程上发挥节省效果。图1的范例指出多样性连网「物件」的组合,我们可透过此范例进一步探讨,为何差异化功能在达到成功的IoT部署上如此重要。范例中除了呈现之前描述的数种多样性元件类型外,也有添加一些新的类型。在IoT的边缘处有分散式感测器和致动器,这些是IoT连接「真实世界」的介面。在此常见的元件包括个人活动监测器、位置追踪器以及环境感测器,也有相关致动器,可用於加热、冷却、照明以及建筑物门禁。在这些「边缘」元件背後都有感测器结合装置,会收集感测器资料然後合并(或结合)不同的量测结果,建立额外的知识,以用於更高阶的应用。感测器结合的常见范例之一就是合并GPS和大气压力资料,以此判定高度和位置。感测器结合装置通常会连接到桥接器,再透过桥接器在通讯协定之间转换(通常是有线和无线连线之间)。有些情况下,需要具备本机储存能力将感测器资料快取,以便日後下载。例如,活动监测器资讯管理器能储存心律资讯,以便日後下载到手机应用程式中。透过专属化简化物联网的示意图图1:透过专属化简化物联网。信标是馈入IoT的资讯来源,能指出广告、环境或位置。例如,信标能传送距离、环境以及高度资讯,以便用於自行车道上。除此之外,信标也能提供新款单车配件以及服务价格等广告,不用太惊讶。感测器结合式桥接装置会合并来自多重信标和感