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物联网时代下的MCU应用新生态

产品时间:2022-12-15 07:38

简要描述:

在物联网应用于发展中,MCU的应用于生态也再次发生了一些转变,呈现了新的应用于生态。目前,物联网应用于基本都是将传感终端相连到云端,基本遵循云-管-端的架构。MCU的应用于一般是在“管”和“末端”,管指的是相连通信的管道,末端是设备终端或传感终端。右图是MCU在物联网中应用于生态的示意图:物联网应用于中MCU应用于生态示意图MCU和CPU一样,MCU也在性能和成本道路上大大地向前发展着。...

详细介绍
本文摘要:在物联网应用于发展中,MCU的应用于生态也再次发生了一些转变,呈现了新的应用于生态。目前,物联网应用于基本都是将传感终端相连到云端,基本遵循云-管-端的架构。MCU的应用于一般是在“管”和“末端”,管指的是相连通信的管道,末端是设备终端或传感终端。右图是MCU在物联网中应用于生态的示意图:物联网应用于中MCU应用于生态示意图MCU和CPU一样,MCU也在性能和成本道路上大大地向前发展着。

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在物联网应用于发展中,MCU的应用于生态也再次发生了一些转变,呈现了新的应用于生态。目前,物联网应用于基本都是将传感终端相连到云端,基本遵循云-管-端的架构。MCU的应用于一般是在“管”和“末端”,管指的是相连通信的管道,末端是设备终端或传感终端。右图是MCU在物联网中应用于生态的示意图:物联网应用于中MCU应用于生态示意图MCU和CPU一样,MCU也在性能和成本道路上大大地向前发展着。

从4位、8位、16位到今天主流的32位MCU;从8MHz、16MHz发展到现在的几百MHz主频MCU。MCU的性能大大地提高,而价格却在大大地上升,较低配上版本的32位MCU早已超过了0.3美金的价位,这加快了电子产品的设备升级换代,也增进了电子产品智能化的发展。国产的32位MCU供应商也更加多,特别是在是凭借ARMCortex-M系列内核的MCU产品,部分国产MCU品牌发展很快,有了一定的市场份额。随着物联网市场需求的强大快速增长,对MCU的规格也明确提出了一些拒绝,如无线MCU(RF、Wi-Fi、BLE等)和安全性MCU等产品。

底层硬件驱动早在4位、8位MCU时代,由于程序存储容量小、资源较少。一般地,底层MCU外设的驱动都是由工程师根据MCU的寄存器自己开发设计,设计风格因人而异,替换有所不同的芯片或用于新的外设就必须新的研发底层驱动。MCU程序的通用性不强劲,重制成本也较高,工程师替换芯片也面对着重新学习和研发的成本。而当MCU产品规格发展更加简单的时候,特别是在是32位MCU,自己写出MCU底层驱动就更加不是一种好的作法了。

现在的MCU厂商也基本都获取了底层驱动库给工程师,很大地方之后了研发。ST公司堪称获取了图形化的初始化分解工具,让STM32的研发跟上更容易非常简单。

实时操作系统(RealTimeOperatingSystem,RTOS)RTOS也随着物联网应用于的发展而渐渐多了。物联网应用于多是对数据的收集和数据的传输,对掌控的实时性拒绝并不低,一些物联网应用于的任务更加简单,就必须一个RTOS对MCU资源展开管理和任务的调度,以修改应用于的研发和程序的确保改版。而一些对实时性拒绝掌控较为低的应用于,如电机掌控等,MCU一般会中用操作系统(RTOS),虽然RTOS是动态RTOS,但对于掌控拒绝准确到指令周期的掌控还是不限于的。

如同PC的操作系统一样,物联网的RTOS也管理着MCU的基础资源和应用程序的运营。RTOS没PC操作系统那么通用性好,由于MCU架构有所不同,各个厂家的MCU产品也不存在着差异,RTOS必须针对有所不同MCU做到兼容。为了让物联网设备或传感终端之后能更容易便利地相连到互联网,阿里(AliOSThings)、华为(HuaweiLiteOS)等大公司都争相发售了自己的RTOS。

思必驰和华强聚丰也投资了RT-ThreadRTOS,以期语音技术通过RTOS较慢抵达更好的MCU产品上,使得物联网的相连更加便利。操作系统的价值随着物联网应用于的发展更加反映出来。中间件(Middleware)有了RTOS的基础,MCU做到的应用于任务也就可以更加多了,可以针对应用于市场需求研发一些功能,如文件的操作者,便利应用于的管理。

这部分功能是应用程序的一部分,而非全部,是一个比较独立国家的功能,一般可称作中间件。一些MCU厂商也针对物联网发售了中间件。中间件为MCU的应用于获取了更好应用于的可能性,扩展了MCU的应用于范围。

下面所列了一些中间件:应用程序物联网中MCU的应用程序,多是以功能构建居多,对实时控制的拒绝弱化了很多,主要是做到传感器数据采集、相连通信以及非常简单掌控等功能。工具链(Toolchain)在软件中,工具链一般是指一套编程的工具,用作设计软件产品,由编译器和连接器(将源代码切换为机器能辨识并可继续执行的程序)、库和调试器(测试和调试程序)等构成。MCU的应用于研发必不可少工具链的反对。

8/16位MCU厂商一般获取汇编语言的编译器,有所不同指令架构的MCU必须有所不同的专用工具链反对。作为软件产品的工具链,其编译器性能和稳定性必须长年大大地完备,市场的工具链基本有三类:a)MCU厂家自有的工具链b)第三方工具链,多是商业软件c)开源工具链,如GCC。

有实力的MCU厂家不会自己发展工具链,为用户获取更好的价值服务。而多数的MCU厂商利用第三方或开源的工具链发展MCU产品。

相连通信(Connection)在物联网应用于中的相连通信的产品,一般可以有两种产品形态:通信模块和网关。少见的一些通信模块有:Wi-Fi、NB-IoT、2G/3G/4G等,可必要相连到云端。

MCU在模块中一般用于数据传输。在用于电池供电的应用于中一般不会自由选择用超强低功耗MCU(ULPMCU)。而如LoRa、Zigbee、Z-Wave、BLE等无线连接技术则须要利用网关相连到云端,MCU在网关中用于通信协议切换。

云端数据经由相连通信的管道传输到云端服务器。服务器按功能可分成网络服务器、应用服务器等。

网络服务器一般用于物联网的设备管理,应用服务器一般用于基于数据分析处置等应用程序。用户界面则是与用户直观的交互界面,如Web末端、手机App等。

结束语中国MCU市场基本构成了以8051、RISC(类PIC)、ARM三大内核为主流的MCU产品。国产MCU在在面临各种物联网的市场需求发售了不少的新MCU产品、如无线MCU、安全性MCU等,利用成熟期的工具链,减缓了物联网项目的落地和产品的上市。在物联网研发过程中,MCU的应用程序仍然为个人或公司独自一人已完成,更加必须与其他公司或其他资源的协作,如RTOS和中间件,产品应用于的分工更为细化,逐步形成了底层驱动、操作系统、中间件、相连通讯、云端的产品生态链。

为使云端应用于落地,有实力的公司减缓了嵌入式领域的投放与合作,让物联网的开发者研发物联网产品更为更容易和快捷。而嵌入式MCU的物联网开发者也可以利用大平台的资源很快发售一些精致的物联网产品。物联网某种程度是物的相连,堪称应用于分工的帮助和合作。物联网时代下的MCU应用于呈现了新的业态。


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