IoT-connectiviteit en de voordelen van één ecosysteem

Uiteraard moeten de radio's zelf aan de hoogste kwaliteits- en prestatienormen voldoen. Maar Wi-Fi, Bluetooth en Zigbee zijn ook allemaal rijk uitgeruste communicatietechnologieën die een breed scala aan waardevolle mogelijkheden bieden. De OEM's van de beste apparaten hebben daarom ook effectieve middelen nodig, sterk geïntegreerd met de RF IC, om connectiviteitstoepassingen te ontwikkelen en om die toepassingen te upgraden naarmate de RF-standaarden veranderen en er nieuwe mogelijkheden ontstaan.

WICED

Tegenwoordig is de meest populaire platformkeuze voor ontwerpers van apparaten die verbinding maken via Wi-Fi, Bluetooth of Zigbee - of een combinatie van deze technologieën - WICED (Wireless Internet Connectivity for Embedded Devices), een geïntegreerde oplossing voor hardware, software en applicatieontwikkeling. geleverd door Cypress Semiconductor voor Internet of Things (IoT) -apparaten. Het WICED-platform omvat WICED Studio, een enkele, gemeenschappelijke ontwikkelomgeving voor meerdere draadloze technologieën. De WICED Studio beschikt over een vereenvoudigde Application Programming Interface (API), codefragmenten, voorbeeldapplicaties en Cloud agents. Samen vormen deze elementen een zeer effectieve hulpbron die het ontwikkelingsproces versnelt.

Hoe succesvol de WICED-oplossing ook was, het is niet te verhullen dat het implementeren van een Wi-Fi of een combinatie van Wi-Fi + Bluetooth of Wi-Fi + Zigbee-chip in een eindproductontwerp een complexe en langdurige taak is. Deze standaarden zijn gedurende vele jaren geëvolueerd om een ​​enorm scala aan mogelijkheden te bieden, en dit betekent dat het op de juiste manier configureren van de protocolstapels een grondige kennis van de standaarden vereist.

Ook op de fysieke laag is aanzienlijke specialistische expertise vereist om een ​​succesvol antenneontwerp te implementeren en om te voldoen aan relevante RF-voorschriften die regionaal of nationaal zijn opgelegd, met behoud van naleving van de industriestandaarden voor Wi-Fi, Bluetooth en Zigbee. zorgen voor interoperabiliteit met elk ander compatibel apparaat.

Vanwege de complexe aard van de Wi-Fi-, Bluetooth- en Zigbee-standaarden en de rijkdom aan functies die ze bieden, moet de WICED Studio-ontwikkelomgeving zelf rijk zijn. Het is onvermijdelijk dat de ontwerper de tijd zal nemen om ermee vertrouwd te raken, zoals met elk geavanceerd hulpmiddel.

Voor 's werelds grootste apparaatfabrikanten is het geen probleem om de tijd van veel technisch personeel te besteden aan het verwerven van specialistische expertise in de implementatie van Wi-Fi-, Bluetooth- of Zigbee-connectiviteitstoepassingen en het leren gebruiken van de juiste tools. Maar voor de massamarkt van kleine en middelgrote productiebedrijven (KMO's) moet de technische inspanning gericht zijn op de kerntoepassing, niet op randfuncties zoals internetconnectiviteit. Ontwikkelingsplatforms voor draadloze connectiviteit en de radiotechnologieën die ze ondersteunen, kunnen niet snel worden opgepikt en gemakkelijk door het MKB worden geïmplementeerd zonder de belangrijkste missie van het ontwerpteam te verstoren.

KMO's

Kmo's zullen echter net zo goed willen profiteren van de prestaties, bewezen interoperabiliteit en snelle upgrademogelijkheden die de WICED-portfolio van IC's biedt als 's werelds beste OEM's. Het normale model waarmee IC-fabrikanten hun producten aan het MKB leveren, is natuurlijk via distributeurs van elektronische componenten.

Maar in het geval van het WICED-platform is het belangrijkste middel van Cypress om het MKB te ondersteunen anders. Dat komt omdat de behoeften van kmo's die IoT-apparaten maken complex en breed zijn, en veel meer omvatten dan alleen het integreren van een chip in een bordontwerp. OEM's van IoT-apparaten van elke omvang moeten ook zorgen voor:

• naleving van de regelgeving, testen van interoperabiliteit en coëxistentie van frequentiebanden
• verbinding met een cloudservice
• ontwikkeling van de embedded connectiviteitstoepassing om functies mogelijk te maken zoals authenticatie en identificatie, cloudcertificering, statusbewaking en overdracht van sensorgegevens naar een server
• ontwikkeling van de cloudapplicatie en een GUI waarmee operators ermee kunnen communiceren
• in sommige gevallen ook de ontwikkeling van een mobiele app

Daarom heeft Cypress een ecosysteem voor het MKB opgezet dat, indien nodig, het volledige connectiviteits- en cloudelement van het systeemontwerp kan verzorgen, waardoor de OEM zich volledig kan concentreren op zijn kerntoepassing. Dit ecosysteem bestaat uit externe leveranciers van RF-modules, technische en cloudserviceproviders, wederverkopers met toegevoegde waarde en Original Design Manufacturers (ODM's).

Dit ecosysteem biedt een geïntegreerde oplossing die hardware, software en cloudservice-elementen combineert die allemaal compatibel zijn met de andere delen van het partnerecosysteem dat Cypress heeft ontwikkeld.

Uitdagingen bij connectiviteit voor IoT-apparaten

De ervaring leert dat het mkb vaak drie soorten problemen ondervindt bij het implementeren van draadloze connectiviteit voor IoT-apparaten:

1. Definitie van vereisten voor draadloze connectiviteit - Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE) en Zigbee worden gebruikt in applicaties die functies implementeren zoals internettoegang, content streaming, controle en monitoring. Maar welke technologie is het beste voor elke individuele toepassingsvereiste en reeks bedrijfsomstandigheden? Het is moeilijk voor niet-specialisten om door de vele bedieningsmodi en configuratie-opties in elk van deze RF-technologieën te navigeren.
2. Softwareontwikkeling - constant veranderende standaarden en protocollen intimideren het MKB, en de complexe Software Development Kits (SDK's) en stuurprogramma's die worden toegepast op draadloze oplossingen, onttrekken ontwikkelingsmiddelen aan kernontwerptaken.
3. Om IoT-ontwerpideeën om te zetten in levensvatbare commerciële producten - om draadloze hardware en software, cloudondersteuning, embedded applicaties en mobiele apps te integreren, is expertise in meerdere domeinen vereist. Functioneel testen en testen en valideren van naleving van regelgeving zijn langdurige en kostbare processen.

Het doel van het Cypress-partnerecosysteem is om al deze problemen te elimineren door een combinatie van standaard hardware- en softwaremodules te bieden, samen met services en ondersteuning (zie afbeelding 1). Het ecosysteem kan niet alleen zorgen voor de implementatie van de draadloze connectiviteit op korte afstand, maar ook voor de ontwikkeling van embedded en cloudapplicaties, levering van clouddiensten en naleving en validatie van regelgeving.

Fig.1: De elementen van het Cypress-partnerecosysteem maken de snelle implementatie mogelijk van IoT-ontwerpen op basis van WICED draadloze IC's

De basis van de oplossing voor het MKB is het Cypress WICED-portfolio van Wi-Fi, Bluetooth en Zigbee radio-IC's en controllers, ondersteund door de gemeenschappelijke WICED Software Development Kit (SDK). Maar de reden dat het partnerecosysteem de ontwikkeling van IoT-producten voor het MKB kan vereenvoudigen en versnellen, is omdat het een soort technische ‘abstractielaag’ biedt, weg van de IC's en hun firmware. Het doet dit door een rijke set kant-en-klare producten en mogelijkheden te bieden op basis van het WICED-raamwerk (zie figuur 2).

Draadloze connectiviteit wordt geleverd in hardwarevorm als modules van partners zoals Murata, SPIL en USI. Wederverkopers met toegevoegde waarde zoals Laird, Inventek en Lantronix breiden dit aanbod uit met gecertificeerde, gebruiksklare modules en geïntegreerde softwareondersteuning. Dit geeft OEM-productontwikkelaars een kant-en-klare oplossing die put uit de uitgebreide ervaring van de wederverkopers met toegevoegde waarde en de mogelijkheid om diepgaande ondersteuning te bieden.

Fig. 2: WICED-ecosysteempartners bieden expertise in verschillende domeinen

Technologiepartners zorgen voor een versnelde ontwikkeling van embedded applicaties. Gebruikers van modules die zijn gebaseerd op het WICED-platform kunnen hun hardware aanvullen met geïntegreerde softwaretools en producten om:

Vereenvoudig de SDK door een interface op een hoger niveau te bieden

Bied een standaardoplossing, zodat OEM's alleen hun applicatie hoeven te schrijven om op een kant-en-klaar platform te draaien

Profiteer van vooraf gebouwde apps die algemene functies bieden

• Integreer een cloud-agent in ROM of in software
• Beheer de levering van cloudagenten op de productielocatie
• Maak onmiddellijke verbinding en identificatie van het ‘ding’ van het MKB in de cloud mogelijk
• Het partnerecosysteem omvat ook cloudserviceproviders zoals Amazon Web Services en IBM Bluemix: ondersteuning voor de cloud-API's van deze providers is geïntegreerd in het WICED-platform. Andere WICED-partners zijn specialisten in de ontwikkeling van cloudapplicaties: in veel gevallen kunnen ze de cloud-app schrijven om met meerdere cloudserviceproviders samen te werken, waardoor de klant de provider van zijn keuze kan kiezen.
• Andere ecosysteempartners zijn specialisten in mobiele applicaties en kunnen vooraf gebouwde apps leveren die klanten kunnen aanpassen aan hun specifieke vereisten.
• Een samenvatting van de mogelijkheden van elk type partner wordt weergegeven in figuur 3.

Afb. 3: OEM's kunnen een of meer van de partnertypes gebruiken om een ​​draadloze systeemimplementatie te ondersteunen

Al deze bronnen van partners zijn in gelijke mate beschikbaar ter ondersteuning van elk van de zeer brede reeks WICED RF-producten die worden vermeld in de Cypress Product Selector Guide for IoT Solutions, online beschikbaar op

https://community.cypress.com/docs/DOC-3021

. Het document bevat meer dan 100 connectiviteitsproducten van zowel Cypress als de verschillende strategische partners binnen het Cypress-ecosysteem.

Gevolgtrekking

Het gehele partnerecosysteem wordt geselecteerd, doorgelicht, getraind en gecontroleerd door Cypress om ervoor te zorgen dat het een naadloze set oplossingen biedt op basis van Cypress ’draadloze connectiviteits-IC's. OEM's kunnen dit ecosysteem gebruiken om sneller op de markt te komen met nieuwe IoT-producten, met minder risico en onzekerheid over ontwikkelingstijdschalen en productprestaties, terwijl ze gefocust blijven op de kerntoepassing waarin ze specialistische expertise hebben.Door nieuwe IoT-ontwerpen te baseren op het WICED-platform, kunnen kmo's erop vertrouwen dat ze interoperabiliteit bereiken met de enorme geïnstalleerde basis van Wi-Fi-, Bluetooth- en Zigbee-compatibele routers, computers, smartphones en slimme apparaten die al op hetzelfde zijn gebouwd. platform.Over de auteur

Mike Fortner is regionale marketingmanager, Cypress Semiconductor