ปัจจุบัน การออกแบบ Internet of Things (IoT) ขั้นสูงต้องการโซลูชันการเชื่อมต่อไร้สายที่เชื่อถือได้ ซึ่งสามารถรับประกันประสิทธิภาพของเครือข่าย การเพิ่มประสิทธิภาพ และความสามารถในการทำงานร่วมกันในสภาพแวดล้อมการทำงานที่แตกต่างกัน สภาพแวดล้อมการทำงานที่แตกต่างกัน ได้แก่ โปรโตคอล Wi Fi, Bluetooth Low Energy (BLE), Thread และ Matter แพลตฟอร์มโซลูชันที่เกี่ยวข้องจะต้องสามารถผสานรวมกับเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงได้อย่างราบรื่น และยังมีระบบนิเวศที่สนับสนุนการพัฒนาอย่างรวดเร็วตั้งแต่การประเมินไปจนถึงการใช้งาน เพื่อปรับใช้อุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองระดับโลก
การตอบสนองความต้องการเหล่านี้ด้วยโซลูชันที่ออกแบบเองตั้งแต่ต้นยังคงมีความท้าทาย สาเหตุหลักมาจากความซับซ้อนของการออกแบบความถี่วิทยุ (RF) และสัญญาณผสม รวมถึงการรับรองอุปกรณ์ นักออกแบบจำเป็นต้องมีแนวทางบูรณาการมากขึ้น
บทความนี้ให้ภาพรวมโดยย่อเกี่ยวกับความท้าทายในการเชื่อมต่อที่นักออกแบบอุปกรณ์ไร้สาย IoT กำลังเผชิญ จากนั้นแนะนำแพลตฟอร์มไร้สายสำเร็จรูปที่ u-blox เตรียมไว้ให้ ด้วยการลดความล่าช้าที่เกี่ยวข้องกับการแก้ไขข้อบกพร่องทางวิทยุ การรวมโปรโตคอล การใช้งานด้านความปลอดภัย และการปฏิบัติตามมาตรฐานและข้อบังคับ แพลตฟอร์มนี้สามารถเร่งการออกแบบ IoT ขั้นสูงได้
ข้อกำหนดการเชื่อมต่อที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องผลักดันการพัฒนาโมดูลแบบรวมอย่างไร
แอปพลิเคชันเกิดใหม่ เช่น ระบบควบคุมอุตสาหกรรม ระบบอัตโนมัติในอาคารเชิงพาณิชย์ และระบบนิเวศของอุปกรณ์อัจฉริยะ ล้วนต้องการโซลูชันอุปกรณ์ IoT ที่ยืดหยุ่น โซลูชันเหล่านี้สามารถรองรับข้อกำหนดพิเศษในด้านฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และการสื่อสาร โดยไม่กระทบต่อความปลอดภัยหรืองบประมาณด้านพลังงาน ในจำนวนแอปพลิเคชันที่เพิ่มขึ้น อุปกรณ์ IoT คาดว่าจะรองรับโซลูชันการเชื่อมต่อที่หลากหลาย อุปกรณ์ทุกชิ้นจะต้องสามารถรักษาความสามารถในการสื่อสารที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมความถี่วิทยุที่มีผู้คนหนาแน่นมากขึ้น โดยมีแหล่งที่มาของการรบกวนความถี่วิทยุ (RFI) และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ที่หลากหลาย
ในแอปพลิเคชันเหล่านี้ โปรโตคอลไร้สายที่แตกต่างกันมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันเฉพาะ Wi Fi 6 แบบดูอัลแบนด์ได้ปรับปรุงความสามารถในการกำหนดเวลาคุณภาพการบริการเพื่อรักษาปริมาณงานในเครือข่ายที่หนาแน่น BLE รองรับข้อกำหนดการทำงานที่ใช้พลังงานต่ำในการสื่อสารระยะสั้น Thread รองรับเครือข่ายตาข่าย IPv6 แบบรักษาตัวเองขนาดใหญ่พร้อมการรับรองความถูกต้องของอุปกรณ์และความสามารถในการเข้ารหัส AES-128 รูปแบบการเชื่อมต่อหลายรูปแบบเหล่านี้วางรากฐานสำหรับโปรโตคอล Matter โปรโตคอลนี้เป็นเลเยอร์แอปพลิเคชันที่ใช้ IP ซึ่งสามารถทำงานบนเครือข่าย Wi Fi หรือ Thread ในขณะที่ใช้ BLE สำหรับการกระจายอุปกรณ์และการเข้าถึงเครือข่ายที่ปลอดภัย
การปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้ไปพร้อมๆ กันกลายเป็นความท้าทายทางวิศวกรรมที่น่ากังวล การออกแบบวิทยุแยกแบบดั้งเดิมต้องใช้ชิปเซ็ตหลายชุด ส่วนหน้า RF และอินเทอร์เฟซโฮสต์ แต่จะเพิ่มความซับซ้อนของโครงร่าง การใช้พลังงาน และงานตรวจสอบสิทธิ์ เมื่อทำการทดสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดหรือใช้งานหลายโปรโตคอล แต่ละอินเทอร์เฟซที่เพิ่มใหม่จะกลายเป็นจุดที่อาจเกิดความล้มเหลว เนื่องจากความคืบหน้าในการพัฒนาสั้นลงอย่างต่อเนื่องและข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่เพิ่มขึ้น ทีมวิจัยและพัฒนาจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ หันมาใช้โมดูลหน่วยไมโครคอนโทรลเลอร์ไร้สาย (MCU) อิสระมากขึ้นเรื่อยๆ โมดูลประเภทนี้รวมระบบอิเล็กทรอนิกส์ไร้สาย ทรัพยากรการประมวลผล และฟังก์ชันความปลอดภัยแบบรวมเข้าไว้ในส่วนประกอบเดียวที่ได้รับการรับรองล่วงหน้า
โมดูล MCU ซีรีส์ u-blox IRIS-W10 เป็นโซลูชันครบวงจรที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อรับมือกับความท้าทายใหม่ๆ ของการออกแบบ IoT ขั้นสูง ด้วยการแก้ปัญหาการมีอยู่ร่วมกันของโปรโตคอลหลายตัวและปัญหาประสิทธิภาพของเครือข่ายในระดับโมดูล และบรรลุการปกป้องโค้ดและข้อมูล ซีรีส์ IRIS-W10 ได้วางรากฐานการวิจัยและพัฒนาที่เชื่อถือได้สำหรับวิศวกร โดยช่วยให้พวกเขาพัฒนาอุปกรณ์เครือข่ายต่างๆ อุปกรณ์เครือข่ายประเภทนี้อาจมีปัจจัยที่ไม่ทราบเพียงไม่กี่ปัจจัยตลอดกระบวนการทั้งหมด ตั้งแต่การพัฒนาต้นแบบไปจนถึงการใช้งานการตรวจสอบสิทธิ์