امروزه، طراحی های پیشرفته اینترنت اشیا (IoT) نیاز به راه حل های اتصال بی سیم قابل اعتماد دارند که می توانند کارایی شبکه، بهینه سازی،و قابلیت همکاری در محیط های عملیاتی ناهمگندر میان آنها، محیط های عملیاتی متضاد شامل پروتکل های Wi-Fi، بلوتوث انرژی پایین (BLE) ، Thread و Matter است.پلت فرم راه حل مورد استفاده باید بتواند به طور یکپارچه با سنسورها و دستگاه های محیطی ادغام شود.، و همچنین دارای یک اکوسیستم برای حمایت از توسعه سریع از ارزیابی تا استفاده، به منظور استفاده از دستگاه های گواهینامه جهانی است.
پاسخگویی به این الزامات با راه حل های سفارشی طراحی شده از ابتدا هنوز چالش برانگیز است، عمدتا به دلیل پیچیدگی فرکانس رادیویی (RF) و طراحی سیگنال مخلوط،و همچنین گواهینامه دستگاهطراحان به یک رویکرد یکپارچه تر نیاز دارند.
این مقاله یک مرور کلی از چالش های اتصال که طراحان دستگاه های بی سیم IoT با آن روبرو هستند را ارائه می دهد. سپس یک پلت فرم بی سیم آماده ارائه شده توسط u-blox را معرفی می کند.با کاهش تاخیر مربوط به اشکال زدایی رادیویی، ادغام پروتکل، اجرای امنیت و انطباق با استانداردها و مقررات، این پلتفرم می تواند طراحی IoT پیشرفته را تسریع کند.
چگونگی تغییر مداوم الزامات اتصال در توسعه ماژول های یکپارچه
برنامه های کاربردی در حال ظهور مانند سیستم های کنترل صنعتی، اتوماسیون ساختمان های تجاری و اکوسیستم های دستگاه های هوشمند همه نیاز به راه حل های انعطاف پذیر دستگاه های IoT دارند.این راه حل ها می توانند نیازهای ویژه در سخت افزار را پشتیبانی کننددر تعداد فزاینده ای از برنامه های کاربردی، انتظار می رود دستگاه های IoT از راه حل های اتصال متعدد پشتیبانی کنند. Every device must be able to maintain reliable communication capabilities in increasingly crowded radio frequency environments with diverse sources of radio frequency interference (RFI) and electromagnetic interference (EMI).
در این برنامه ها، پروتکل های بی سیم مختلف برای برآورده کردن الزامات خاص برنامه بسیار مهم هستند.Wi-Fi 6 دو باند توانایی برنامه ریزی کیفیت خدمات خود را برای حفظ سرعت در شبکه های متراکم بهبود بخشیده است؛ BLE از الزامات کار با قدرت کم در ارتباطات کوتاه مدت پشتیبانی می کند؛Thread از شبکه های میش IPv6 خودسازنده در مقیاس بزرگ با قابلیت احراز هویت دستگاه و رمزگذاری AES-128 پشتیبانی می کند. این طرح های اتصال چندگانه پایه و اساس پروتکل ماده را گذاشته است. این پروتکل یک لایه برنامه مبتنی بر IP است که می تواند در شبکه های Wi-Fi یا Thread اجرا شود،در حالی که برای توزیع دستگاه و دسترسی امن به شبکه به BLE تکیه می کنند.
در عین حال برآورده کردن همه این الزامات تبدیل به یک چالش مهندسی وحشتناک شده است. طرح های رادیویی مجزا سنتی نیاز به چند تراشه، RF انتهای جلو، و رابط های میزبان،اما این پیچیدگی طرح را افزایش می دهددر هنگام انجام آزمایش انطباق یا اجرا در چندین پروتکل، هر رابط جدید اضافه شده به یک نقطه احتمالی شکست تبدیل می شود.با کاهش مداوم پیشرفت توسعه و افزایش الزامات نظارتی، تعداد بیشتری از تیم های تحقیق و توسعه از ماژول های مستقل دستگاه میکروکنترلر بی سیم (MCU) استفاده می کنند. این نوع ماژول سیستم های الکترونیکی بی سیم، منابع پردازش،و توابع امنیتی یکپارچه در یک قطعه از پیش گواهی شده.
ماژول MCU سری u-blox IRIS-W10 یک راه حل یکپارچه است که به طور خاص برای رسیدگی به چالش های جدید طراحی پیشرفته IoT طراحی شده است.با حل همزیستی پروتکل های متعدد و مسائل مربوط به بهره وری شبکه در سطح ماژول، و دستیابی به کد و حفاظت از داده ها، سری IRIS-W10 یک پایه قابل اعتماد برای تحقیقات و توسعه برای مهندسان ایجاد کرده است، به آنها کمک می کند تا دستگاه های مختلف شبکه را توسعه دهند.این نوع از دستگاه های شبکه ای می توانند فقط چند عامل ناشناخته در طول کل فرآیند از توسعه نمونه اولیه تا پیاده سازی احراز هویت داشته باشند..