Conectividade IoT e os benefícios de um único ecossistema

É claro que os próprios rádios devem atender aos mais altos padrões de qualidade e desempenho. Mas o Wi-Fi, o Bluetooth e o Zigbee também são tecnologias de comunicação ricamente apresentadas que oferecem uma ampla gama de capacidades valiosas. Os OEMs superiores do dispositivo, portanto, também precisam de meios efetivos, altamente integrados com o RF IC, para desenvolver aplicações de conectividade e atualizar essas aplicações à medida que os padrões de RF mudam e novas capacidades emergem.

WICED

Hoje, a escolha de plataforma mais popular para designers de dispositivos que se conectam via Wi-Fi, Bluetooth ou Zigbee - ou uma combinação dessas tecnologias - é WICED (conectividade sem fio da Internet para dispositivos embutidos), uma solução integrada de desenvolvimento de hardware, software e aplicativos. fornecido pelos dispositivos Cypress Semiconductor para Internet de Coisas (IoT). A plataforma WICED inclui WICED Studio, um único ambiente de desenvolvimento comum para múltiplas tecnologias sem fio. O WICED Studio possui uma interface de programação de aplicativos simplificada (API), fragmentos de código, aplicativos de amostra e agentes da Cloud. Em conjunto, esses elementos fornecem um recurso altamente eficaz que acelera o processo de desenvolvimento.

Sucedido como a solução WICED, não há disfarçando o fato de que a implementação de um Wi-Fi ou uma combinação Wi-Fi + Bluetooth ou Wi-Fi + Zigbee chip em um design de produto final é uma tarefa complexa e longa. Esses padrões evoluíram ao longo de muitos anos para fornecer uma enorme variedade de capacidades, o que significa que configurar as pilhas do protocolo adequadamente requer um profundo conhecimento dos padrões.

Na camada física, também é necessário um especialista especializado para implementar um projeto de antena bem sucedido e garantir a conformidade com os regulamentos de RF relevantes impostos a nível regional ou nacional, mantendo o cumprimento dos padrões da indústria para Wi-Fi, Bluetooth e Zigbee para assegure a interoperabilidade com qualquer outro dispositivo compatível.

Devido à natureza complexa dos padrões Wi-Fi, Bluetooth e Zigbee e a riqueza de recursos que eles fornecem, o próprio ambiente de desenvolvimento do WICED Studio deve ser ricamente caracterizado. Inevitavelmente, o designer terá tempo para se familiarizar com ele, como com qualquer ferramenta sofisticada.

Para os maiores fabricantes de dispositivos do mundo, não há dificuldade em comprometer o tempo de muitas equipes de engenharia a adquirir conhecimentos especializados na implementação de aplicativos de conectividade Wi-Fi, Bluetooth ou Zigbee e aprender a usar ferramentas apropriadas. Mas, para o mercado de massa de pequenas e médias empresas de manufatura (PMEs), o esforço de engenharia deve ser focado na aplicação principal e não em funções periféricas como a conectividade com a internet. As plataformas de desenvolvimento de conectividade sem fio e as tecnologias de rádio que eles suportam, não podem ser buscadas rapidamente e implementadas facilmente pelas PME sem interferir na missão principal da equipe de design.

PME

As PME, no entanto, vão querer beneficiar do desempenho, da comprovada interoperabilidade e da rápida atualização oferecida pelo portfólio WICED de circuitos integrados, tanto quanto os OEMs mais importantes do mundo. Claro, o modelo normal pelo qual os fabricantes de IC fornecem seus produtos às PME é através de distribuidores de componentes eletrônicos.

Mas, no caso da plataforma WICED, o principal meio de apoio da Cypress às ​​PME é diferente. Isso porque as necessidades das PME que criam dispositivos IoT são complexas e abrangentes e abrangem muito mais do que simplesmente integrar um chip em um design de placa. Os OEMs do dispositivo IoT de todos os tamanhos também têm que providenciar:

• conformidade regulamentar, teste de interoperabilidade e coexistência de banda de frequência
• conexão com um serviço na nuvem
• desenvolvimento da aplicação de conectividade incorporada para habilitar funções como autenticação e identificação, certificação de nuvem, monitoramento de status e transferência de dados de sensores para um servidor
• desenvolvimento do aplicativo de nuvem e uma GUI pelo qual os operadores podem interagir com eleem alguns casos, o desenvolvimento de um aplicativo móvel também
• É por isso que o Cypress estabeleceu um ecossistema para as PME, que pode, se necessário, cuidar toda a conectividade e o elemento da nuvem do projeto do sistema, deixando o OEM livre para se concentrar exclusivamente em sua aplicação principal. Este ecossistema é composto por fornecedores terceirizados de módulos RF, engenheiros e provedores de serviços em nuvem, revendedores de valor agregado e fabricantes de design original (ODMs).

Este ecossistema fornece uma solução integrada que combina elementos de hardware, software e serviços em nuvem que são compatíveis com as outras partes do ecossistema parceiro que o Cypress desenvolveu.

Desafios envolvidos na conectividade para dispositivos IoT

A experiência mostra que as PME geralmente enfrentam três tipos de dificuldade ao implementar conectividade sem fio para dispositivos IoT:

Definição de requisitos de conectividade sem fio - Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE) e Zigbee são usados ​​em aplicativos que implementam funções como acesso à internet, fluxo de conteúdo, controle e monitoramento. Mas qual tecnologia é melhor para cada requisito de aplicação individual e conjunto de condições operacionais? É difícil para os não especialistas navegar pelos vários modos de operação e opções de configuração em cada uma dessas tecnologias de RF.

1. O desenvolvimento de software - padrões e protocolos em constante mudança intimidam as PMEs e os completos Kits de Desenvolvimento de Software (SDKs) e drivers que são aplicados a soluções sem fio drenam os recursos de desenvolvimento das principais tarefas de design.
2. Transformar as ideias de design da IoT em produtos comerciais viáveis ​​- para integrar hardware e software sem fio, suporte de nuvem, aplicativos incorporados e aplicativos para dispositivos móveis requer experiência em vários domínios. Testes funcionais e testes e validação de conformidade regulamentar são processos longos e dispendiosos.
3. O objetivo do ecossistema do parceiro Cypress é eliminar todas essas dificuldades, fornecendo uma combinação de módulos de hardware e software off-the-shelf, juntamente com serviços e suporte (veja a Figura 1). O ecossistema pode cuidar não só de implementar a conectividade sem fio de curto alcance, mas também o desenvolvimento de aplicativos embutidos e em nuvem, provisão de serviços na nuvem e conformidade e validação regulatória.

Fig. 1: Os elementos do ecossistema parceiro Cypress permitem a implementação rápida de projetos IoT com base em IC sem fio WICED

A base da solução para PMEs é o portfólio Cypress WICED de ICs e controladores de rádio Wi-Fi, Bluetooth e Zigbee, suportados pelo kit de desenvolvimento de software WICED (SDK) comum. Mas o motivo pelo qual o ecossistema parceiro é capaz de simplificar e acelerar o desenvolvimento de produtos IoT para as PME é porque fornece uma espécie de "camada de abstração" de engenharia longe dos ICs e do firmware deles. Ele faz isso fornecendo um rico conjunto de produtos e recursos pré-fabricados com base no framework WICED (veja a Figura 2).

A conectividade sem fio é fornecida em forma de hardware como módulos de parceiros como Murata, SPIL e USI. Os revendedores de valor agregado, como Laird, Inventek e Lantronix, estendem esta oferta fornecendo módulos certificados e prontos para uso e suporte de software integrado. Isso dá aos desenvolvedores de produtos OEM uma solução chave na mão que se baseia na extensa experiência dos revendedores de valor agregado e na capacidade de fornecer um suporte aprofundado.

Fig. 2: os parceiros do ecossistema WICED oferecem experiência em vários domínios

Os parceiros de tecnologia fornecem desenvolvimento acelerado de aplicativos incorporados. Os usuários de módulos baseados na plataforma WICED podem complementar seu hardware com ferramentas e produtos de software integrados para:

Simplifique o SDK fornecendo uma interface de nível superior

• Fornecer uma solução enlatada para que os OEMs apenas tenham que escrever seu aplicativo para executar em cima de uma plataforma pré-fabricada
• Aproveite os aplicativos pré-construídos que oferecem funções comuns
• Integre um agente da nuvem em ROM ou em software
• Gerencie o provisionamento do agente da nuvem no site de fabricação
• Permitir conexão imediata e identificação da "coisa" da PME na nuvemO ecossistema parceiro também inclui provedores de serviços em nuvem, como Amazon Web Services e IBM Bluemix: o suporte para as APIs da nuvem desses provedores está integrado na plataforma WICED. Outros parceiros do WICED são especialistas em desenvolvimento de aplicativos em nuvem: em muitos casos, eles podem escrever o aplicativo em nuvem para trabalhar com vários provedores de serviços em nuvem, permitindo que o cliente escolha o provedor de sua escolha.
• Outros parceiros do ecossistema são especialistas em aplicações móveis e podem fornecer aplicativos pré-construídos para que os clientes se modifiquem para atender aos seus requisitos particulares.

Um resumo das capacidades de cada tipo de parceiro é mostrado na Figura 3.

Fig. 3: os OEMs podem usar um ou mais tipos de parceiros para suportar a implementação de um sistema sem fio

Todos esses recursos de parceiros estão disponíveis igualmente para suportar qualquer uma da ampla gama de produtos WICED RF listados no Cypress Product Selector Guide for IoT Solutions, disponível on-line em

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

. O documento inclui mais de 100 produtos de conectividade tanto do Cypress como dos vários parceiros estratégicos no ecossistema Cypress. ConclusãoTodo o ecossistema do parceiro é selecionado, avaliado, treinado e monitorado pelo Cypress para garantir que ele ofereça um conjunto de soluções sem costura baseado nos ICs de conectividade sem fio do Cypress. Os OEMs podem usar este ecossistema para chegar ao mercado mais rápido com os novos produtos IoT, com menos riscos e incertezas sobre os prazos de desenvolvimento e o desempenho do produto, ao mesmo tempo em que permanecem focados na aplicação principal em que possuem conhecimentos especializados.

Ao fundar novos projetos IoT na plataforma WICED, as PME podem estar confiantes de alcançar a interoperabilidade com a enorme base instalada de roteadores, computadores, smartphones e dispositivos inteligentes compatíveis com Wi-Fi-, Bluetooth e Zigbee que já foram construídos sobre isso. plataforma.

Sobre o autor

Mike Fortner é gerente de marketing regional, Cypress Semiconductor