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在幾分鐘內構建智慧恒溫器控制單元
 

【作者: 恩智浦半導體】   2019年09月05日 星期四

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根據市調機構報告,預計到 2020年, 智慧恒溫器市場將在包括住宅、商業和工業在內的各種應用中增長到 59億個裝置。為了跟上這種增長, 初創企業和老牌公司需要一種方法來簡化其設計流程, 並找到一種性價比高、通用和便於使用的開發解決方案, 以便儘快將概念證明投入生產。通過節省開發原型的時間, 開發人員可以將更多的時間用於將關鍵的差異化因素集成到最大化可實現收入的設計中.


解決方案

為了加快物聯網設備的設計, 恩智浦推出了快速物聯網原型套件。它將11個恩智浦設備 (微控制器、低功耗連接、感應器、NFC、安全元件、電源管理、介面) 集成到一個小型硬體設計中, 並將其與久經考驗的軟體支援 (驅動程式、RTOS、中介軟體、雲連接) 和基於 GUI 的 web IDE程式設計.有關完整的框圖, 請參閱圖1。.



圖一 : 快速物聯網原型套件框圖
圖一 : 快速物聯網原型套件框圖

快速物聯網原型套件通過簡化設計流程,為任何人提供了將其連接的設備帶到概念驗證的最簡單路徑。它消除了編寫代碼的需要, 並集成了 IoT 設備所需的所有必要功能, 包括感知、思考和行動能力。


設計注意事項和實踐

參考圖二中所示的圖像。右邊的圖片是傳統的交流系統和控制單元, 左邊的圖片是使用快速物聯網套件的智慧恒溫器控制設計。傳統的系統包括一個壁掛式室內單元和一個控制單元來控制室溫。這些系統體積龐大且成本高昂, 不包括軟體、方便使用的介面、線上連接以及用於資料分析的雲存儲及接入訪問。相比之下, 智慧恒溫器控制設計集成了上述所有功能, 從而形成了經濟高效且易於控制的解決方案



圖二 : 使用快速物聯網原型套件開發的智慧恒溫器控制設計與傳統交流系統控制設計比較
圖二 : 使用快速物聯網原型套件開發的智慧恒溫器控制設計與傳統交流系統控制設計比較

為了使用快速物聯網原型套件設計智慧恒溫器控制, 考慮了以下需求:


1. 控制單元應該有一個UI來本地管理和控制恒溫器.


2. 智慧設備應具有通過 BLE 或 Wi-Fi無線管理和控制恒溫器的 UI.


3. 處理和獲取的資料可以安全地上載到雲中, 以便將來進行分析。


結果

為了實現這一目標, 快速物聯網原型套件設計集成了溫度、濕度和空氣品質感應器。這些參數可以由快速物聯網硬體或智慧手機分別在本地或遠端控制。無線連接可以通過 BLE 或 Wi-Fi 實現, 而硬體和智慧手機 UI 則使用快速物聯網Studio IDE工具輕鬆設計, 無需編寫代碼, 而是使用拖曳方式進行程式設計。為了保護資料上載到雲的安全, 使用了安全的防篡改身份驗證設備。


圖三和圖四顯示了快速物聯網Studio環境和智慧恒溫器控制功能的設計和硬體。



圖三 : 快速物聯網Studio-功能設計
圖三 : 快速物聯網Studio-功能設計

圖四 : 快速物聯網套件硬體–控制單元UI
圖四 : 快速物聯網套件硬體–控制單元UI

圖五顯示了快速物聯網智慧手機 UI 設計, 圖六顯示了可用於無線監控控制單元的智慧手機應用程式。



圖五 : 快速物聯網Studio–智慧手機使用者介面設計
圖五 : 快速物聯網Studio–智慧手機使用者介面設計
圖六 : 用於無線管理和控制的智慧手機應用程式UI
圖六 : 用於無線管理和控制的智慧手機應用程式UI
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