物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)怎樣才能加速產(chǎn)品上市？

時(shí)間：2020-12-29 10:27:16

關(guān)鍵字：物聯(lián)網(wǎng) 賽普拉斯

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[導(dǎo)讀]物聯(lián)網(wǎng)近兩年的高速發(fā)展是行業(yè)人士有目共睹的，但發(fā)展越快新設(shè)備的開發(fā)難度也直線上升。怎樣才能在保持安全和低功耗情況下，獲得最好的開發(fā)體驗(yàn)，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間（Reduce Time-to-Market）？

物聯(lián)網(wǎng)近兩年的高速發(fā)展是行業(yè)人士有目共睹的，但發(fā)展越快新設(shè)備的開發(fā)難度也直線上升。怎樣才能在保持安全和低功耗情況下，獲得最好的開發(fā)體驗(yàn)，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間（Reduce Time-to-Market）？

工欲善其事必先利其器，一個(gè)好的平臺(tái)是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)設(shè)計(jì)的“神助攻”。從電子行業(yè)趨勢(shì)來(lái)看，“集成化、端到端”一直以來(lái)是降低功耗和成本的好方法，開發(fā)平臺(tái)亦需進(jìn)一步的整合和集成，以提供更簡(jiǎn)化的開發(fā)流程。

簡(jiǎn)化開發(fā)流程的意義不僅在于加快產(chǎn)品上市、減少開發(fā)成本，更能讓開發(fā)者在擅長(zhǎng)領(lǐng)域?qū)Ｗ⒐δ艿膬?yōu)化。另一方面，整合和集成的平臺(tái)能夠使得整個(gè)系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)更加匹配，配置相應(yīng)的安全功能就更加容易，最終產(chǎn)品的安全性和穩(wěn)定性就有了很好的保障。

實(shí)際上，賽普拉斯就提供這樣的平臺(tái)，擁有從硬件、軟件、社區(qū)到生態(tài)的一整套物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)利器。這就是IoT-AdvantEdge，利用該平臺(tái)能夠加速產(chǎn)品上市。

具體來(lái)說(shuō)，加速產(chǎn)品上市依靠的是平臺(tái)集多功能于一身和易學(xué)易用性，由此可以帶來(lái)更低的開發(fā)成本和學(xué)習(xí)成本。除此之外，IoT-AdvantEdge是端對(duì)端的，極具安全性和低功耗。用幾個(gè)字概括，就是“多快好省”。

集成化的平臺(tái)

IoT-AdvantEdge本身是一款集成度極高的平臺(tái)，由PSoC芯片、ModusToolbox開發(fā)工具鏈、開發(fā)工具與支持、生態(tài)伙伴的協(xié)力多個(gè)部分組合而成。正因各部分相互耦合和支持，才得以擁有加速上市的特性。

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)怎樣才能加速產(chǎn)品上市？

IoT-AdvantEdge能夠加強(qiáng)邊緣計(jì)算和連接，幫助與業(yè)界領(lǐng)先的云服務(wù)提供商進(jìn)行整合。借助 IoT-AdvantEdge，可將所需的功能設(shè)計(jì)到開發(fā)者的智能物聯(lián)網(wǎng)邊端設(shè)備中，并開始實(shí)施機(jī)器學(xué)習(xí)與本地決策制定。

● 從硬件上來(lái)講： PSoC 6系列MCU是專為物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)推出的產(chǎn)品，采用Arm Cortex-M4與Cortex-M0+的雙核架構(gòu)，使用了40nm SONOS工藝，Cortex-M4、Cortex-M0+內(nèi)核工作電流分別低至22 A/MHz、15 A/MHz，工作時(shí)Cortex-M4負(fù)責(zé)高性能應(yīng)用處理任務(wù)，Cortex-M0用于低功耗處理任務(wù)、以降低能效，平衡性能與功耗，這種切換使得其非常適用于分布式的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，還可減少系統(tǒng)的BOM成本。除此之外，PSoC 6系列推出了主打物聯(lián)網(wǎng)安全性的PSoC 6 Secure MCU，集成了多種安全功能。

●?從軟件上來(lái)講： ModusToolbox開發(fā)工具自身也是一款集成度很高的開發(fā)工具鏈。ModusToolbox集一流的物聯(lián)網(wǎng)連接、處理、傳感和安全功能于一身。另外，開發(fā)工具包括了低功耗助手、多RF射頻協(xié)同共存、安全認(rèn)證和OTA升級(jí)在內(nèi)的功能，能顯著減少將高質(zhì)量產(chǎn)品推向市場(chǎng)所需的時(shí)間和成本。

●?從社區(qū)上來(lái)講： 任何人在設(shè)計(jì)中都不可避免遇到問(wèn)題，社區(qū)就是減少解決問(wèn)題時(shí)間最堅(jiān)實(shí)的護(hù)盾。這就是賽普拉斯完整的為工程師學(xué)習(xí)、分享和發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的平臺(tái)，賽普拉斯的工程師一直飽含激情地支持物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者社區(qū)和客戶，幫助他們應(yīng)對(duì)打造物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品過(guò)程中所遇到的挑戰(zhàn)，由此使得整個(gè)平臺(tái)更加易學(xué)易用。

●?從生態(tài)上來(lái)講： 一方面在軟件和硬件上提供一站式的開發(fā)生態(tài)環(huán)境，使得二者可以無(wú)縫銜接；另一方面則是廣泛的供應(yīng)鏈的生態(tài)合作，通過(guò)合作為開發(fā)者提供豐富的工具，并預(yù)先集成云服務(wù)提供商、特定用途的半導(dǎo)體產(chǎn)品、應(yīng)用開發(fā)者等眾多生態(tài)伙伴的服務(wù)，由此豐富開發(fā)資源，減小開發(fā)難度。

既然集成了如此眾多的功能，那么這個(gè)平臺(tái)能解決什么？根據(jù)介紹，IoT-AdvantEdge能夠解決包括連接、安全、HMI、低功耗、易用、集成、云和盈利能力在內(nèi)的多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)痛點(diǎn)問(wèn)題，其中連接、計(jì)算和創(chuàng)建是這個(gè)平臺(tái)最大的優(yōu)勢(shì)。

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)怎樣才能加速產(chǎn)品上市？

值得一提的是，IoT-AdvantEdge能夠加強(qiáng)邊緣計(jì)算和連接，幫助與業(yè)界領(lǐng)先的云服務(wù)提供商進(jìn)行整合。借助IoT-AdvantEdge，可將所需的功能設(shè)計(jì)到智能物聯(lián)網(wǎng)邊端設(shè)備中，并開始實(shí)施機(jī)器學(xué)習(xí)與本地決策制定。

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)怎樣才能加速產(chǎn)品上市？

集成化的安全

利用集成化的安全特性也可有效縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，這是因?yàn)榘踩_發(fā)本身也存在著一定的設(shè)計(jì)時(shí)間成本和安全標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)集多項(xiàng)安全配置和平臺(tái)于一身，既可節(jié)省開發(fā)者在安全設(shè)計(jì)上的時(shí)間，也可無(wú)需在體積功耗受限的產(chǎn)品內(nèi)單獨(dú)配置外置安全部件和系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)安全自物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)誕生以來(lái)就是重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的概念，物聯(lián)網(wǎng)掌握著從端到云安全性，一些地區(qū)和國(guó)家已強(qiáng)制物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中內(nèi)置安全功能。如今，物聯(lián)網(wǎng)制造商面臨的挑戰(zhàn)是在資源受限的產(chǎn)品內(nèi)設(shè)計(jì)出高標(biāo)準(zhǔn)的安全措施。

當(dāng)今的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備除了需要符合功耗、價(jià)格和處理方面的多項(xiàng)要求之外，還應(yīng)具備與PC機(jī)、智能手機(jī)和汽車同等嚴(yán)格的A類處理器級(jí)安全水平。

如何才能在云連接的物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備中實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)級(jí)高標(biāo)準(zhǔn)安全標(biāo)準(zhǔn)下，縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間？答案就是采用安全的微控制器，賽普拉斯上就是PSoC 64安全微控制器。

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)怎樣才能加速產(chǎn)品上市？

PSoC 64是IoT-AdvantEdge解決方案的組成部分，該解決方案是一個(gè)綜合全面的構(gòu)建塊集，能夠助力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品以更快速度、更低成本投入市場(chǎng)。IoT-AdvantEdge以集成解決方案的形式將可靠連接與安全性和本地處理功能相結(jié)合，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)體驗(yàn)。

PSoC 64安全微控制器亦是一體化的解決方案，包含了Trusted Firmware-M嵌入安全性、Arm Mbed IoT OS 以及Arm Pelion物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，這也是首款將這幾種功能整合在一起的產(chǎn)品。值得一提的是，該解決方案獲得了PSA的一級(jí)認(rèn)證，展示了業(yè)界最佳的安全實(shí)踐。

從技術(shù)角度分析，PSoC 64所集成的功能擁有以下特性，助力開發(fā)者更快完成設(shè)計(jì)：

● Trusted Firmware-M：這種開源軟件提供的可配置組件能實(shí)現(xiàn)PSAFunctional 功能的API，并為基于Arm Cortex-M的微控制器創(chuàng)建“安全處理環(huán)境（SPE）”。使用PSoC 64信任根，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商能夠使他們的最終產(chǎn)品更輕松地通過(guò)PSA認(rèn)證。

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)怎樣才能加速產(chǎn)品上市？

● Mbed IoT OS：這是ARM推出的一款專門針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)低功耗設(shè)備的免費(fèi)、開源操作系統(tǒng)，提供BLE、IEEE 802.15.4、6LowPAN、Thread、驅(qū)動(dòng)框架及RTOS等豐富的軟件解決方案，PSoC 64自身的特性本身與其應(yīng)用領(lǐng)域相吻合。

另外，這也確保了ModusToolbox能夠全面適應(yīng)各類實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)、兼容開源系統(tǒng)和各類云生態(tài)系統(tǒng)。所有的開發(fā)工具和流程都可以在運(yùn)行Windows、Mac或Linux操作系統(tǒng)的主機(jī)上使用。開發(fā)人員可以通過(guò)Mbed CLI工具、在線編輯器、Mbed Studio或者導(dǎo)出到ModusToolbox集成設(shè)計(jì)環(huán)境(IDE)體驗(yàn)Mbed。

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)怎樣才能加速產(chǎn)品上市？

● Pelion平臺(tái)：這一物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)分為四個(gè)部分：連接管理、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)管理和生態(tài)系統(tǒng)的管理，該平臺(tái)具備設(shè)計(jì)和連接上的靈活性，支持從 IP 到非 IP 連接，再到受限或高帶寬網(wǎng)絡(luò)等多種設(shè)備類型，并遠(yuǎn)程為這些設(shè)備提供持續(xù)的固件更新。

通過(guò)Pelion的設(shè)備管理能夠從產(chǎn)品供應(yīng)開通服務(wù)運(yùn)行到退役產(chǎn)品下市，即在產(chǎn)品生命周期的每個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)安全的設(shè)備管理。PSoC 64使用了雙核架構(gòu)，其中Arm Cortex-M4內(nèi)核負(fù)責(zé)運(yùn)行應(yīng)用程序，Arm Cortex-M0+內(nèi)核則作為具有預(yù)配置信任根的安全協(xié)處理器。

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)怎樣才能加速產(chǎn)品上市？

Arm物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)設(shè)備副總裁兼總經(jīng)理CharleneMarini表示：“OEM廠商和企業(yè)都需要依靠靈活的解決方案，幫助他們通過(guò)基于安全信任根的設(shè)備，快速、安全地開發(fā)、部署和管理物聯(lián)網(wǎng)。通過(guò)集成基于Arm的PSoC 64 Secure MCU、Pelion設(shè)備管理、Mbed OS以及通過(guò)PSA一級(jí)認(rèn)證的Trusted Firmware-M，從芯片到云端，該解方案能為OEM廠商帶來(lái)全價(jià)值鏈的物聯(lián)網(wǎng)安全性?！?/span>

除此之外，PSoC 64作為一款主打安全的MCU還擁有硬件信任根、安全啟動(dòng)、固件更新、基于硬件的TLS、認(rèn)證安全密鑰存儲(chǔ)、現(xiàn)場(chǎng)配置、安全與非安全處理隔離等功能，配備PSoC 64標(biāo)準(zhǔn)安全AWS解決方案，該解決方案得到了嚴(yán)格的亞馬遜認(rèn)證流程的支持。

收購(gòu)賽普拉斯半導(dǎo)體公司后，PSoC 64安全微控制器產(chǎn)品系列現(xiàn)已成為英飛凌面向汽車、工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的綜合性半導(dǎo)體產(chǎn)品組合的組成部分。

集成化的軟件

ModusToolbox本身是去年賽普拉斯推出的開發(fā)套件，也是IoT-AdvantEdge的解決方案的一部分。通過(guò)集成化程度極高的軟件、開發(fā)文檔、社區(qū)和生態(tài)，助力開發(fā)者簡(jiǎn)便快捷開發(fā)，加速產(chǎn)品上市。

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)怎樣才能加速產(chǎn)品上市？

目前該套件已發(fā)布了2.2版本，可以在Windows、Linux、Mac三個(gè)平臺(tái)運(yùn)行。擁有RTOS、IDE編輯器、編譯器、調(diào)試器、HAL/PDL、配置器、驅(qū)動(dòng)程序堆棧、庫(kù)、云等工具支持。

最新的ModusToolbox 2.2更新，增加了對(duì)共享庫(kù)的支持、對(duì)項(xiàng)目創(chuàng)建器工具的 GUI 改進(jìn)、對(duì)片上模擬路由的增強(qiáng)訪問(wèn)芯片內(nèi)部模擬電路配置設(shè)計(jì)的增強(qiáng)、編程器/調(diào)試器的更新、GNU C編譯器的新版本升級(jí)等，使得開發(fā)流程更加簡(jiǎn)化，上市時(shí)間更快。

值得一提的是，ModusToolbox本身的比較注重開源，無(wú)論是支持Mbed OS還是支持Linux/Android上來(lái)看，開源必然能夠獲取更多的資源支持和開發(fā)優(yōu)勢(shì)。雖然開源很多，但在安全性上，賽普拉斯仍然持續(xù)增強(qiáng)Linux和Android軟件的安全性。

除此之外，賽普拉斯不久將在GitHub上發(fā)布Linux和Android軟件工件，而不是tarball格式，以進(jìn)一步簡(jiǎn)化使用和采用。

根據(jù)用戶反饋，在賽普拉斯/Element14“互聯(lián)云挑戰(zhàn)賽”中，摘得桂冠的選手說(shuō)出來(lái)使用PSoC 6 MCU+ModusToolbox軟件的感受。該選手表示，與市場(chǎng)上的其他解決方案相比，使用賽普拉斯ModusToolbox設(shè)計(jì)體驗(yàn)非常好?！芭c市場(chǎng)上其他解決方案的軟件開發(fā)體驗(yàn)相比，可以說(shuō)體驗(yàn)是100%好評(píng)，我最欣賞的一大特點(diǎn)是由文檔提供全面支持的工作環(huán)境以及文檔和示例體現(xiàn)出的一致性?！?/span>

實(shí)際上，市面上越來(lái)越多的產(chǎn)品也開始集成在一個(gè)平臺(tái)之下，減少不同工具間切換和兼容的時(shí)間。與此同時(shí)，賽普拉斯不斷推出經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的參考設(shè)計(jì)和現(xiàn)成的解決方案，繼續(xù)縮短開發(fā)者面對(duì)重復(fù)性或難題上的解決時(shí)間。除此之外，利用參考設(shè)計(jì)和現(xiàn)成的解決方案，也可增強(qiáng)系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性，從而減少后顧之憂。

當(dāng)然，有人會(huì)問(wèn)，既然都直接現(xiàn)成解決了，是否會(huì)讓開發(fā)者的價(jià)值降低？其實(shí)答案是相反，反而高效的工具更能體現(xiàn)開發(fā)者的價(jià)值，很多情況下開發(fā)者的想法都會(huì)淹沒(méi)在重復(fù)性工作、反復(fù)調(diào)試、工具切換和環(huán)境搭建上，所以說(shuō)這也是為什么所有半導(dǎo)體公司都要把自身平臺(tái)產(chǎn)品開發(fā)做的越來(lái)越簡(jiǎn)單。從公司層面來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單快速的開發(fā)，就是更快的上市速度和更低的開發(fā)成本。

集成化擁有加速上市的魔力

筆者曾在今年參加幾十個(gè)半導(dǎo)體企業(yè)相關(guān)發(fā)布會(huì)和訪談，每次的靈魂拷問(wèn)中，都會(huì)談及集成這一話題。大多數(shù)受訪人均會(huì)毫不猶豫地表示集成化是行業(yè)的趨勢(shì)，這不僅能夠減少設(shè)計(jì)時(shí)間，也可以提高系統(tǒng)的整體可靠性。

筆者認(rèn)為，一整套的產(chǎn)品都放在同一軟硬件架構(gòu)下，能夠發(fā)揮器件的最佳性能，適配性更強(qiáng)，最終反映到產(chǎn)品上便是更快的上市時(shí)間和更低的總擁有成本。

從賽普拉斯的平臺(tái)上來(lái)看，IoT-AdvantEdge并非一個(gè)產(chǎn)品的簡(jiǎn)單堆砌，囊括了易用性、多功能性、關(guān)聯(lián)性、安全性、低功耗和低成本。這歸功于平臺(tái)歸一化的任何一個(gè)單獨(dú)部分都遵循了其在物聯(lián)網(wǎng)上加速產(chǎn)品上市的定位，所以才使得最終的效果不斷放大。開發(fā)者可在加速開發(fā)的前提下，仍然獲得很高的安全性、低功耗和低成本。

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)怎樣才能加速產(chǎn)品上市？

從另一方面來(lái)講，自從賽普拉斯被英飛凌收購(gòu)以后，面向IoT-AdvantEdge的產(chǎn)品發(fā)布也越來(lái)越密集。由此來(lái)看，英飛凌在吸收賽普拉斯后，孤立產(chǎn)品逐漸一躍成為完整高效的開發(fā)平臺(tái)，可見(jiàn)其在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的決心。

由此可見(jiàn)，集成化趨勢(shì)下，掌握這種先機(jī)才能取得市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。洞察到這種趨勢(shì)的賽普拉斯，利用集成化加速物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，解決了當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)問(wèn)題。

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