開發(fā)無線設備并非易事，但Silicon Labs(亦稱“芯科科技”)可以隨時為您提供幫助。物聯(lián)網(wǎng)無線設備不僅需要通過出色的RF 性能、無縫連接和較長的電池壽命來提供理想的用戶體驗，還必須為不斷演變的安全威脅做好萬全準備。將這些功能合并到單一設計中是工程師正在面臨的苛刻挑戰(zhàn)。Silicon Labs提供了集成的硬件和軟件平臺以及開發(fā)工具來幫助您實現(xiàn)安全、智能的無線連接產(chǎn)品并快速進入市場。

以下將分析物聯(lián)網(wǎng)工程師投入開發(fā)無線設備的四大關鍵挑戰(zhàn)：安全、互操作性、可靠性和穩(wěn)健性，擴展性，并指出對應的解決方法和應用產(chǎn)品。

挑戰(zhàn)之一：安全

當設備聯(lián)網(wǎng)時，黑客攻擊、安全攻擊和非法利用會對用戶構成嚴重威脅。您必須確保用戶在整個產(chǎn)品生命周期中能夠信任您的物聯(lián)網(wǎng)設備，同時應對千變萬化的安全漏洞。隨著黑客攻擊的興起，以及公眾對黑客和勒索軟件的了解，物聯(lián)網(wǎng)解決方案必須提供從芯片到云的全方位保護。安全不存在于某個時間點中，而是貫穿于解決方案的整個生命周期，因此您必須在硬件、軟件、網(wǎng)絡和云中提供底層安全平臺，并能夠在現(xiàn)場提供更新并為解決方案打補丁。

Silicon Labs解決方案-我們很榮幸能夠成為首批獲得 PSA Certified Level 3(PSA 3級認證，物聯(lián)網(wǎng)硬件和軟件安全保護最高等級)的芯片品牌，這是因為我們擁有開創(chuàng)性的物聯(lián)網(wǎng)安全套件：Secure Vault。該技術通過 Secure Boot、DPA 對策、真隨機數(shù)發(fā)生器 (TRNG)、高級加密等關鍵安全功能自始至終保護設備。我們還為每個特定用例提供多種安全級別。

挑戰(zhàn)之二：互操作性

當用戶購買互聯(lián)設備時，他們希望將其與環(huán)境中的其他物聯(lián)網(wǎng)設備相連接。這便為設備制造商帶來了挑戰(zhàn)，那就是在設計產(chǎn)品時，有多種物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和生態(tài)系統(tǒng)可供選擇。您不知道用戶會將設備帶入哪個生態(tài)系統(tǒng)，或者用戶希望將設備連接到哪種型號和版本的終端設備。此外，由于技術標準和規(guī)格不斷發(fā)生變化，因此您必須確保您的產(chǎn)品能夠升級，以免成為無法連接到較新設備的過時設備。您必須創(chuàng)建一個靈活的終端產(chǎn)品，以便與其他任何產(chǎn)品(甚至包括尚未定義的標準)進行連接和通信。

Silicon Labs解決方案-作為眾多流行協(xié)議標準(包括Zigbee、Thread、Wi-Fi、藍牙、Z-Wave和Matter)的推動者和前沿品牌，無論現(xiàn)有標準如何發(fā)展或出現(xiàn)什么樣的新標準，我們都能夠滿足工程師的設計需求。為了確保我們的設備能夠與其他互連設備無縫協(xié)作，我們對多種常見的移動設備和網(wǎng)關執(zhí)行了廣泛的互操作性測試。我們還為Zigbee等協(xié)議提供經(jīng)認證的示例和測試環(huán)境，以確保您的產(chǎn)品可以連接到任何其他Zigbee設備。

挑戰(zhàn)之三：可靠性和穩(wěn)健性

無線設備必須能夠在多種環(huán)境中運行，包括噪音較大的工廠到墻壁較厚的建筑物，再到擁有多個其他互連設備的家庭中。除環(huán)境外，如果設備需要網(wǎng)狀網(wǎng)絡連接，則終端設備需要能夠適應向下的節(jié)點、安裝的新節(jié)點，或與某些節(jié)點進行點狀連接。如果無線網(wǎng)絡發(fā)生故障，設備必須能使用出色的硬件和軟件組合來保持可靠性。這需要能夠處理這些情況的強大協(xié)議、傳輸介質和軟件協(xié)議棧。

Silicon Labs解決方案-憑借行業(yè)前沿的RF性能(具備+20 dbm的傳輸功率、多協(xié)議和出色的靈敏度)，我們的產(chǎn)品可確保正在傳輸?shù)脑O備數(shù)據(jù)和連接的穩(wěn)定性，無論其障礙物、距離或噪聲如何。作為協(xié)議棧開發(fā)領域的前沿品牌，我們內部生產(chǎn)的協(xié)議棧經(jīng)過了多項測試，并能夠持續(xù)改進，確保它們能夠處理多種情況。此外，雖然第三方協(xié)議棧無法利用單個硬件，但我們通過集成的硬件和軟件平臺能夠將性能推向極致。

挑戰(zhàn)之四：擴展性

開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)設備時，您需要考慮終端用戶的各種用例。您需要一個能夠擴展并能快速應用于不同終端用例和不同環(huán)境的解決方案。例如，一些用戶希望他們的設備與 Amazon Alexa、Phillips Hue、Google Assist 等配合使用。此外，用戶的需求會隨著時間而改變，因此您必須足夠靈活以適應變化，無論是新協(xié)議、標準、另一種類型的終端節(jié)點還是更多的終端節(jié)點。由于這些需求通常變化迅速，因此您必須能夠快速開發(fā)新產(chǎn)品，并盡快將其推向市場，避免“紙上談兵”。

Silicon Labs解決方案-借助我們的平臺設計方法和技術，能夠讓互聯(lián)設備與多個生態(tài)系統(tǒng)和協(xié)議協(xié)同工作，這意味著您能夠以有限的設計迭代進行擴展。此外，我們提供易用的全套硬件、軟件和工具，幫助您更快地進入市場。我們的無線設備還具有高度集成的系統(tǒng)，借助我們的集成DC-DC轉換器、高效微控制器 (MCU) 內核和強大的無線電功能，使單一芯片可以做更多的工作，從而減少對外部組件和外部集成電路 (IC) 的需求。最終，這能夠降低整體系統(tǒng)成本，使芯片能夠利用單一設備執(zhí)行每個系統(tǒng)的不同需求。

原文標題：【設計寶庫】針對IoT無線設備開發(fā)的四大挑戰(zhàn)提供解決方案

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審核編輯：湯梓紅