降低物联网跨平台设计复杂性的十大策略

 物联网硬件和软件密切相关，共同组成了平台，需要采取多种策略来最大程度地降低跨平台设计的复杂性。

每个工程项目在开发实作的过程中可能会受到诸多因素的制约，其中最主要的三大因素是效能、功耗和价格，人们通常需要对这些因素做出权衡和折衷。以这三个因素为顶点构成三角形，每个项目都有其“侧重点”，但根据产品、市场和时间会有不同的相对权重。

物联网(IoT)相关应用的潜在成长为供货商及其设计团队提供了新的机会，但也进一步扩大软硬件工程方面的挑战。硬件和软件密切相关，共同组成了平台，需要采取多种策略来最大程度地降低跨平台设计的复杂性。这些策略包括：

限制传感器和变频器(Transducer)输入/输出(I/O)

首先决定您的输入/输出需求是否采用固定或有限的数量和类型，或者是否需要扩展数量和提高类型的灵活性。这一决定会影响您对微控制器(MCU)和外部接口设备的选择。如果输入/输出不仅包含简单的低压数字点，还包括温度传感器、马达、甚至串行和并行格式的通讯线路，这一点就尤为关键。

使用外部认证射频(RF)模块

很多情况下，独立于核心应用处理器的模块都具有重要意义。虽然高度整合的单芯片解决方案在电路板空间、功率和成本方面颇具吸引力，但倘若无线通信协议(protocol)、要求范围、甚至法规要求有任何的变化或扩展，都需要对设计进行重大改变，或者需要采用新的MCU和射频链路相关固件。即便编码部分很简单(可能性不大)，但MCU可能无法满足新的要求，而且需要升级，因此增加了开发时间和风险。

以功率换取效能

弄清楚选择的MCU在功率与效能矩阵中的正确位置。当您沿着所需效能的曲线往上移，将会遇到阈值点，因此不得不使用体积和功耗更大的MCU。当您沿着曲线下移时，所需资源减少，则可考虑使用体积小、功率低、价格便宜的MCU。

请确保所选的特定MCU支持各种复杂的速度、功能和功率模式，这样才能优化操作顺序，最大程度降低总能耗，应对需要大功耗的操作。

简化安全性

一些处理器具有专用的硬件嵌入特性，提供自动安全功能，并且不依赖任何应用软件，甚至所选的实时操作系统(RTOS)。这种方式可能会简化您所面对的安全挑战。如果您选的所有MCU都具有相同的嵌入式安全功能就更好了，因为无论选择哪一种处理器，都可以跨越物联网挑战中的这个重要部分。

系统标准化

随着对大小/效能要求的变化，需要对低功耗8/16位MCU进行标准化，然后采用不同的内存大小(片上内存或外部内存);也可采用一个较大的32位MCU，虽然在低阶应用时会浪费一些容量，但具有代码和驱动器一致的优势，同时还能简化物料清单(BOM)和测试过程。

操作系统选择

在某些情况下，一台简单、低成本的单线程操作系统便已足够，但也有很多项目需要采用实时操作系统。无论采用哪一种操作系统，都需要对小型、中型和大型操作系统版本的可扩展性和可用性做出评估。必须了解清楚最小版本的大小及其相应的功能——您肯定不希望当项目完成80%时，在操作系统的能力“遇到瓶颈”。