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为物联网选择合适的微控制器的技巧

时间:2023-03-14 15:21:20 科技观察

微控制器是物联网部署中最常用的组件之一,但为每个物联网项目选择合适的微控制器需要一些考虑。这些小型集成电路通常包括处理器、存储器以及输入和输出外围设备——所有这些都包含在一个芯片上。它专门用于控制有限数量的功能——通常只是一个单一的操作,例如调节设备中机电系统的运行。微控制器设计用于执行特定任务,然后将其嵌入到系统中,在该系统中永远运行该功能。微控制器单元(MCU)及其包含的RAM、ROM和外围设备可以独立运行。独立操作,尤其是在规模较小的情况下,使其非常适合物联网部署。它还具有高能效,这意味着它的运营成本低,并且可以支持扩展移动性和远程部署。它的软件控制架构使其非常敏捷。“当你想到物联网中的所有智能事物、小工具和设备时,你实际上是在谈论微控制器的世界。在许多情况下,MCU是这些小型设备的大脑,它们通常对处理做出响应、电池寿命或传感器数据收集有非常具体的要求,”VDCResearch物联网和工业技术执行副总裁ChristopherRommel说。物联网微控制器需求增长根据GrandViewResearch于2020年2月发布的一份报告,2019年微控制器出货量超过300亿个。该研究公司表示,车辆、机器人、医疗设备等多功能设备对嵌入式控制系统的需求不断增加,移动收音机和家用电器正在推动市场。GrandViewResearch预测,2019年全球微控制器市场规模为208.2亿美元,预计到2027年将达到477.4亿美元,未来7年复合年增长率为10.8%。该公司将增长归因于自动化和人工智能在汽车和工业领域的应用增加。物联网处理器是市场上使用最广泛的微处理器类型之一。事实上,物联网/嵌入式应用中使用的MCU数量是CPU数量的85倍以上。”微控制器为物联网带来智能,建筑师KevinEichhorst说。考虑使用传感器来确定油箱是空的、满的还是介于两者之间。传感器可以进行测量,但集成无线电的微控制器必须理解测量结果,并将该信息传回中心点,例如监控站。专业服务公司EY的全球物联网负责人MiroslawRyba表示:“微控制器通过实现解决方案流程的自主执行,使物联网解决方案网络的分布式部分实现自动化,从而允许在边缘做出协调决策。”并非所有物联网部署都使用MCU。有些使用CPU、现场可编程门阵列、ASIC或GPU。更大的物联网技术,如网关和边缘服务器,需要较少的专业计算,通常使用CPU来提供更高的性能和对更通用的软件和操作系统堆栈的支持。“然而,即使物联网设备可能使用另一种处理器作为系统的主要计算单元,MCU仍然可以用于更复杂设计的子系统和外围计算,”Rommel说。在剩余要求方面的实用性使其成为许多项目的明确选择。“选择微控制器有许多物联网微控制器制造商、产品类型(包括8位、16位和32位)以及进一步细分市场的用例,使选择标准成为物联网设计的重要组成部分,”Ryba说:“定义物联网微控制器组件规范的核心要素是用例本身,它定义了一组所需的功能和非功能特性。“公司的技术政策以及市场和政府法规也应影响选择决定。专家说选择标准包括:?功能性和非功能性使用的适用性;?支持和发展因素;?运营成本;?环境、健康和安全风险,以及相关的缓解成本;网络安全处于危险之中。Eichhorst说,物联网工程师还应该考虑与微控制器的接口,以及MCU的内存、速度和功耗。例如,工程师可能需要了解微控制器设备是否集成了蓝牙。Eichhorst说,工程师应该考虑外部因素,例如微控制器是否将成为在极端温度或条件下使用的物联网部署的一部分。例如,空间系统中使用的微控制器控制器必须是抗辐射的。专家还强调,在为物联网项目选择合适的微控制器时需要广泛思考。Rommel说:“今天,工程组织必须考虑重点是MCU对整体设备设计和部署周期的影响,而不是速度和功耗方面的考虑。“特别是,MCU供应商应该为软件开发过程带来价值,因为它对物联网设备的功能和差异化很重要。Rommel的公司对工程师进行了调查,询问他们在选择处理器时最看重什么,结果发现与软件和工具相关的标准越来越多地被引用。Rommel说:“除了访问集成的软件套件和开发解决方案以帮助加快开发的重要性日益增加之外,在选择MCU时考虑设计的其他独特要求通常也很重要。”非常重要,任何电池供电设备的功耗考虑因素也是如此。”[编辑推荐]如何在Linux终端连接WiFi?分析Netflix产品Spinnaker的微服务实践如何在Docker容器中运行Docker“3种方式”“禁令”周日在美生效:TikTok坚持诉讼,企业微信海外版悄然更名使用开源工具nccm管理SSH连接【责任编辑】:江华TEL:(010)68476606]