邊緣物聯(lián)網(wǎng)的一體化開(kāi)發(fā)平臺(tái)需要哪些特質(zhì)

1 邊緣計(jì)算的五大需求動(dòng)向

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代正在開(kāi)啟。在物聯(lián)網(wǎng)邊緣，盡管各種垂直領(lǐng)域的應(yīng)用是碎片化的，但對(duì)邊緣計(jì)算的需求還是有規(guī)律可循，通常滿足五大需求，分別是數(shù)據(jù)共享，隱私，環(huán)境感知，實(shí)時(shí)控制，連接。其發(fā)展動(dòng)向如下。

●   數(shù)據(jù)共享。邊緣端的數(shù)據(jù)量在激增。相比云計(jì)算，邊緣側(cè)非常據(jù)Gartner預(yù)測(cè)，未來(lái)6年，企業(yè)在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心或云端之外生成的數(shù)將多達(dá)75%。

●   隱私。隨著越來(lái)越多的設(shè)備互相連接，基于網(wǎng)絡(luò)邊緣的隱私保護(hù)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的集中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。

●   環(huán)境感知。需要大量的傳感器提供數(shù)據(jù)，用于“本地”決策。據(jù)Statista預(yù)測(cè)，到2020年，消費(fèi)領(lǐng)域使用的物聯(lián)網(wǎng)傳感器和設(shè)備將達(dá)到130億個(gè)。

●   實(shí)時(shí)控制。云計(jì)算雖好，但邊緣側(cè)被動(dòng)等待數(shù)據(jù)中心的反饋并不是最佳辦法。市場(chǎng)調(diào)查公司Gartner指出：邊緣必須智能化。

●   連接。物聯(lián)網(wǎng)和人工智能需要無(wú)處不在的連接、較高的能效和充足的帶寬。新的Wi-Fi 6等無(wú)線技術(shù)可以滿足這些需求。

2 物聯(lián)網(wǎng)一體化平臺(tái)的特點(diǎn)

應(yīng) 為了簡(jiǎn)化物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)，市場(chǎng)呼喚一體化的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，這種平臺(tái)需要具備3個(gè)核心優(yōu)勢(shì)：連接、計(jì)算與創(chuàng)建。

●   連接。需要不中斷的連接，有廣泛的連接范圍和互操作性；可提供出色的用戶體驗(yàn)。

●   計(jì)算。專為物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化的處理方案，可以為邊緣設(shè)備提供安全、高能效和基于數(shù)據(jù)的智能響應(yīng)，同時(shí)支持各種人機(jī)界面。

●   創(chuàng)建。靈活的開(kāi)放式架構(gòu)平臺(tái)，使設(shè)計(jì)師能在預(yù)先配置的構(gòu)建模塊菜單中從容選擇，打造面向未來(lái)的、強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

這就要求平臺(tái)供應(yīng)商不僅要有廣泛的產(chǎn)品線覆蓋物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，而且對(duì)某些垂直行業(yè)要有深刻的理解。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)市場(chǎng)是非常分散化的，如果僅僅沿用一些基本的技術(shù)，在某些行業(yè)，打一些擦邊球，也可以做。例如拿手機(jī)的套片或路由器的套片去做物聯(lián)網(wǎng)，也是能做的。但是從長(zhǎng)期來(lái)看，真正能做物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的領(lǐng)頭羊去引領(lǐng)潮流，或者真正開(kāi)發(fā)到市場(chǎng)，要對(duì)這個(gè)市場(chǎng)有非常深入的認(rèn)知。

圖 物聯(lián)網(wǎng)一體化平臺(tái)的3個(gè)核心優(yōu)勢(shì)

3 賽普拉斯率先發(fā)布物聯(lián)網(wǎng)一體化平臺(tái) IoT-AdvantEdge ?

不久前，賽普拉斯半導(dǎo)體公司（Cypress，2020年4月并入英飛凌）宣布面向物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)者推出一條新的捷徑，方便其打造高品質(zhì)、安全、可靠的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。該解決方案名為 IoT-AdvantEdge ?，囊括了連接芯片、MCU、軟件、開(kāi)發(fā)工具及支持、生態(tài)伙伴的協(xié)力，其目標(biāo)是通過(guò)解決一系列關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的設(shè)計(jì)問(wèn)題，降低開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性^[1]。

賽普拉斯物聯(lián)網(wǎng)微控制器及無(wú)線事業(yè)部高級(jí)市場(chǎng)總監(jiān)Amy Chen稱，該平臺(tái)可大大減少設(shè)計(jì)者的開(kāi)發(fā)時(shí)間。以智能門(mén)鎖為例，在沒(méi)有PSoC 6 MCU組件的時(shí)候，客戶做一個(gè)應(yīng)用，要花1年左右的時(shí)間。現(xiàn)在如果使用即插即用的組件，最快3個(gè)月就可完成，包括從開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)到第一個(gè)原型機(jī)的一些基本功能的測(cè)試完善，加上外觀設(shè)計(jì)、打板等時(shí)間。

不過(guò)， IoT-AdvantEdge ? 是一個(gè)平臺(tái)，其誕生不是一蹴而就的，經(jīng)過(guò)了多年的積累，與行業(yè)客戶的合作打磨出來(lái)的。例如，賽普拉斯此前給客戶提供過(guò)一些RTOS、PDL、底層的庫(kù)、security（信息安全），包括對(duì)垂直應(yīng)用做過(guò)很多支持。賽普拉斯在以往過(guò)程中的支持，是分散的點(diǎn)；而此次發(fā)布，把這些點(diǎn)做成了一個(gè)面，即把以往的成功經(jīng)驗(yàn)做成了一個(gè)平臺(tái)化的東西，讓客戶可以在今后的設(shè)計(jì)中去運(yùn)用。因此相信，賽普拉斯現(xiàn)在比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手快走了一步，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手還停留在上一階段。

賽普拉斯 物聯(lián)網(wǎng)微控制器及無(wú)線事業(yè)部 高級(jí)市場(chǎng)總監(jiān)Amy Chen

4 PSoC 6家族及安全措施

1）PSoC 6的型號(hào)關(guān)系

 IoT-AdvantEdge ? 里的MCU主要是PSoC 6家族，是基于M4和M0+雙核的產(chǎn)品。在PSoC 6系列里分幾個(gè)子系列：62是基礎(chǔ)型的，63是帶連接功能的，64在62或者63的基礎(chǔ)上有更好的安全升級(jí)。

值得一提的是，PSoC 62里面有一些基本的硬件，例如安全的引擎等，但不包含PSoC 64 的Secure Boot等很多安全組件；PSoC 63是帶無(wú)線連接的，例如BLE，可用于門(mén)鎖等的單芯片方案。

2）PSoC 6的安全措施

PSoC 6的任何系列，從硬件的角度上，都有基本的加密引擎，例如對(duì)稱加密、不對(duì)稱加密、HASH算法、隨機(jī)數(shù)的發(fā)生器、ECC、RSA等。因?yàn)樽鑫锫?lián)網(wǎng)，沒(méi)有一些硬件的加密引擎是不可能的。這是最基本的方面。

PSoC 64是一個(gè)升級(jí)型的、安全性的芯片（如下圖），跟其他芯片不同的是：可根據(jù)自己的硬件引擎，加入更多的內(nèi)容，例如Secure Boot。

當(dāng)然，Arm也推出了帶有TrustZone 的M33架構(gòu)，賽普拉斯也有此license（許可證），也有考慮在未來(lái)產(chǎn)品當(dāng)中使用。但M33和賽普拉斯本身的安全措施并不矛盾。

6 IoT-AdvantEdge的發(fā)展計(jì)劃和策略

在連接方面，Wi-Fi 6產(chǎn)品，將馬上量產(chǎn)。后續(xù)賽普拉斯會(huì)重點(diǎn)結(jié)合MCU開(kāi)發(fā)平臺(tái)，包括Wi-Fi、Bluetooth、BLE的市場(chǎng)做整個(gè)的路線圖，針對(duì)特定的一些垂直行業(yè)，做一些定向的、好的發(fā)展。

實(shí)際上，賽普拉斯正堅(jiān)持兩條腿走路：一方面加強(qiáng)本身的基本硬件和軟件，另外一方面，也會(huì)針對(duì)各式各樣的垂直應(yīng)用，更多地去分享賽普拉斯的成功經(jīng)驗(yàn)。

具體地，首先，賽普拉斯會(huì)著重提供完善的基于硬件和系統(tǒng)底層的軟件，使合作伙伴和客戶在上面做二次開(kāi)發(fā)。賽普拉斯已有非常完備的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

第二步，賽普拉斯要做垂直應(yīng)用。針對(duì)不同的垂直應(yīng)用，可以體現(xiàn)出對(duì)這個(gè)市場(chǎng)的理解。如果跟客戶接觸，會(huì)發(fā)現(xiàn)客戶基本上什么都需要：最好芯片是最便宜的，性能也是最好的，設(shè)計(jì)又是最方便的……，總之，什么都要最好。因此，只有在對(duì)客戶的應(yīng)用有深入了解的前提下，才能設(shè)計(jì)出好的芯片，才能跟合作伙伴做出好的模塊——能夠節(jié)省周邊的元器件，能夠讓客戶用更少的錢(qián)，更少的時(shí)間，去開(kāi)發(fā)出更好的產(chǎn)品。

那么，哪些垂直行業(yè)是賽普拉斯關(guān)注的？實(shí)際上，智能家居是賽普拉斯最大、最重點(diǎn)的發(fā)展方向，例如智能門(mén)鎖，還有IP camera（攝像頭），音箱、打印機(jī)、智能家電等。

●   智能門(mén)鎖。可以支持智能門(mén)鎖的各種功能，例如指紋識(shí)別或人臉識(shí)別等。不僅如此，賽普拉斯只需1顆帶BLE的PSoC 6，即PSoC 63系列，就可以完成整個(gè)3~4顆芯片的功能。具體地，上一代門(mén)鎖有很多芯片方案，例如會(huì)有1個(gè)MCU去做指紋識(shí)別的算法，會(huì)有指紋的前端，還要有1個(gè)電容式觸摸的芯片。在跟互聯(lián)網(wǎng)連接方面，即通過(guò)BLE跟手機(jī)相連開(kāi)鎖；或者通過(guò)與BLE相連，跟家里做一個(gè)互通。傳統(tǒng)上，這類方案大概要有3~4顆MCU芯片去完成，而賽普拉斯1個(gè)芯片就可搞定，電子物料成本上最多比原來(lái)減少30%~40%。

●   IP camera。包括戶外和室內(nèi)的。在此方面，賽普拉斯更大的優(yōu)勢(shì)是在戶外，因?yàn)閼敉馐怯秒姵毓╇姷模床寮从?，所以?duì)功耗會(huì)有很高的要求。此外，賽普拉斯的Wi-Fi有一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)是非常穩(wěn)定，即在各類干擾環(huán)境下，都能保證實(shí)時(shí)的連通，同時(shí)也可以跟多連接的協(xié)議去相連。像IP camera用在商場(chǎng)里，環(huán)境很嘈雜（因?yàn)橛泻芏嗟穆酚善鞲蓴_），但依然可以工作得很好。

參考文章：

[1]賽普拉斯推出面向物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)者的 IoT-AdvantEdge? 解決方案

http://www.ex-cimer.com/article/202004/411800.htm