为物联网增添无线连接功能时在成本方面需考虑哪些因素.doc
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1、为物联网增添无线连接功能时在成本方面需考虑哪些因素产品开发在过去较为简单。 设备以往是自足式的,大多数都没有智能和连接功能。 随着物联网的全力发展,过去简单的日子一去不复返了。 无论是烟雾和 CO2 检测器,还是咖啡壶、冰箱,一切能够想到的设备都纷纷连接到互联网。 这使得不熟悉射频细微差别的系统设计人员不得不将某种形式的无线技术集成到设计中。这对硬件和软件都提出了挑战,使设计团队难以决定是选择自建无线电来增加差异性并尝试降低成本,还是购买和集成射频模块。如果决定购买,那么 Wi-Fi、蓝牙和 ZigBee 模块是三大首选的无线协议,它们已经可用于几乎所有可能的设备中。 虽然高效,但集成这些模块
2、仍需要掌握相关软件和射频特性细微差别的高水平专业知识,这恰恰可能是许多开发人员所不具备的。自建与购买虽然工程师可能倾向于自建定制的无线电模块,但真正开始前必须考虑众多因素。从头开发任何无线电模块,无论是采用 Wi-Fi、低功耗蓝牙技术 (BLE)、ZigBee,还是其他标准无线电,都将花费大量时间。 此外,如果无线电认证机构用于测试和数据审查的周期较长,则可能出现延迟。 这段时间本可专注于设计的其他方面,但关键的资源却被占用,这对于小型企业或初创企业来说无疑是一个巨大的风险。从头开发无线电模块不仅给开发周期增加潜在的延迟,还带来与认证相关的额外成本。 使用预认证的无线电模块,可以使认证成本忽略
3、不计。 另一方面,认证模块需要初始资本投资,通过认证后,还需持续进行维护并满足合规要求。如果团队正构建大批量产品或者此产品的衍生品也将采用相同模块,那么对于他们而言设计模块很有必要。 批量生产定制模块将花费 5 美元至 10 美元,而购买预认证模块的价格为 15 美元至 40 美元,具体取决于模块的类型。 对于需要快速上市的小批量产品,可以采用预认证模块。 对于设计周期更灵活的大批量项目,定制的方案可能更具有经济效益。尽管如此,在大批量应用中也可采用预认证方案。 举例来说,就小批量而言,Digi XBEE SX 模块价格为 35 美元(图 1)。 开发团队如果只考虑硬件成本,可能认为每个装置
4、35 美元过于昂贵,因此选择自己设计模块,但这是极其错误的。Digi XBEE SX 模块集成了 ZigBee 堆栈、各种开发工具和软件,开发费用可能多达数十万美元。 如果考虑到软件堆栈开发成本,特别是对于合理实施协议特征的稳健软件堆栈,构建模块将提升到完全不同的开发专业水平。图 1: 像 Digi XBEE SX 这样的长距离模块对于小批量应用来说价格富有竞争力,其通信范围可达 9 到 65 英里。 (图片来源: Digi International)使用预认证模块简化设计借助预认证的无线模块,开发团队能够降低总开发成本,并加快上市速度。 虽然此类技术无处不在,但实施过程极其复杂,需要特殊的
5、专业知识来提供利用协议特征的简单接口。 预认证模块肯定能简化设计、缩短上市时间,但并非所有的预认证模块都完全相同。在选择无线模块时,功能集的可扩展性是要寻找的关键功能。 随着产品不断演进,如果从核心功能集过于局限的部分开始设计,那么当需要更多的特征和复杂性时,整体设计会受到限制。 ZigBee 可扩展解决方案的一个典范,就是 Digi XBEE 解决方案。 开发人员可在此获取能传输距离从几百英尺到最远 65 英里的模块,而无需或只需少量开发开销。在设计中应优先考虑的另一个特征是物理尺寸。 与集成或定制的解决方案相比,某些预认证模块可能尺寸大、占据较大空间。 由于许多工业设计师想要创造出外观流畅
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