Hoje em dia, os projetos avançados de Internet das Coisas (IoT) exigem soluções de conectividade sem fio confiáveis que possam garantir a eficiência, a otimização e a interoperabilidade da rede em ambientes operacionais heterogêneos. Entre eles, ambientes operacionais heterogêneos incluem os protocolos Wi Fi, Bluetooth Low Energy (BLE), Thread e Matter. A plataforma de solução aplicável deve ser capaz de integrar-se perfeitamente com sensores e periféricos e também ter um ecossistema para apoiar o rápido desenvolvimento, desde a avaliação até a implantação, a fim de implantar dispositivos certificados globalmente.
Atender a esses requisitos com soluções personalizadas projetadas do zero continua sendo um desafio, principalmente devido à complexidade da radiofrequência (RF) e do design de sinais mistos, bem como à certificação de dispositivos. Os designers precisam de uma abordagem mais integrada.
Este artigo fornece uma breve visão geral dos desafios de conectividade que os projetistas de dispositivos sem fio IoT estão enfrentando. Em seguida, apresente uma plataforma sem fio pronta fornecida pela u-blox. Ao reduzir atrasos relacionados à depuração de rádio, integração de protocolos, implementação de segurança e conformidade com padrões e regulamentações, esta plataforma pode acelerar o projeto de IoT avançada.
Como os requisitos de conectividade em constante mudança impulsionam o desenvolvimento de módulos integrados
Aplicações emergentes, como sistemas de controle industrial, automação de edifícios comerciais e ecossistemas de dispositivos inteligentes, exigem soluções flexíveis de dispositivos IoT. Essas soluções podem atender a requisitos especiais de hardware, software e comunicação sem afetar a segurança ou o orçamento de energia. Num número crescente de aplicações, espera-se que os dispositivos IoT suportem múltiplas soluções de conectividade. Cada dispositivo deve ser capaz de manter capacidades de comunicação confiáveis em ambientes de radiofrequência cada vez mais lotados, com diversas fontes de interferência de radiofrequência (RFI) e interferência eletromagnética (EMI).
Nessas aplicações, diferentes protocolos sem fio são cruciais para atender aos requisitos específicos da aplicação. O Wi Fi 6 de banda dupla melhorou sua capacidade de agendamento de qualidade de serviço para manter o rendimento em redes densas; BLE suporta requisitos de operação de baixo consumo de energia em comunicação de curto alcance; Thread oferece suporte a redes mesh IPv6 de autocorreção em grande escala com autenticação de dispositivo e recursos de criptografia AES-128. Esses esquemas de múltiplas conexões lançaram as bases para o protocolo Matter. Este protocolo é uma camada de aplicação baseada em IP que pode ser executada em redes Wi-Fi ou Thread, enquanto depende de BLE para distribuição de dispositivos e acesso seguro à rede.
Atender simultaneamente a todos esses requisitos tornou-se um desafio de engenharia assustador. Os projetos tradicionais de rádio discreto exigem vários chipsets, front-ends de RF e interfaces de host, mas isso aumenta a complexidade do layout, o consumo de energia e o trabalho de autenticação. Ao realizar testes de conformidade ou executar vários protocolos, cada interface recém-adicionada se torna um potencial ponto de falha. Com a redução contínua do progresso do desenvolvimento e o aumento dos requisitos regulatórios, cada vez mais equipes de P&D estão adotando módulos independentes de unidades de microcontrolador sem fio (MCU). Este tipo de módulo integra sistemas eletrônicos sem fio, recursos de processamento e funções de segurança integradas em um único componente pré-certificado.
O módulo MCU da série u-blox IRIS-W10 é uma solução integrada projetada especificamente para enfrentar os novos desafios do design avançado de IoT. Ao resolver a coexistência de vários protocolos e problemas de eficiência de rede no nível do módulo e alcançar a proteção de código e dados, a série IRIS-W10 estabeleceu uma base confiável de pesquisa e desenvolvimento para engenheiros, ajudando-os a desenvolver vários dispositivos em rede; Esses tipos de dispositivos em rede podem ter apenas alguns fatores desconhecidos durante todo o processo, desde o desenvolvimento do protótipo até a implantação da autenticação.