הביקוש למכשירים משובצים שיכולים לתקשר בין תקני אלחוטיים נפרדים גדל באופן ישיר ביחס לפירוק של מערכת האקולוגית של IoT. מכשיר אחד היום עשוי להיות צורך בזרימת אודיו על Wi-Fi, לתקשר עם אפליקציית סמארטפון באמצעות Bluetooth Low Energy (BLE), והשתתף ברשת דלת כוח נמוכה באמצעות מודולים של ניהול Zigbee. דרישות התכנסות זו של העברת מודלים אלחוטיים מנחישות לאסטרטגיות ליבה של פתרונות מורכבים, החלים, ניהול משאבים מורכבים, החלים, החלים, כדי לנווט בהצלחה, תכנות פתרונות ניהול משאבים.

אדריכלות של Multi-Protocol Connectivity

מודולים רב-פרוטוקוליים משלבים בדרך כלל אחד או יותר טרנזירים רדיו, מיקרובקר חזק או מעבד יישומים, וערערמת תוכנה מקיפה.האדריכלות השכיחות ביותר נופלות לשלוש קטגוריות: פתרונות חד-כיפ, דיסקרטי מודולים מרובי שבב, ורדיו המוגדרים תוכנה (SDR) הבחירה בין ארכיטקטורות אלה תלויה במידה רבה בפרוטוקולים הספציפיים הדרושים, לוח החלל הזמין, המטרה, חומרים מקובלים ועלויות החוק (SBO) ועלויות).

פתרונות יחיד-Chip Combo Solutions

שבבים Combo משלבים ליבות רדיו מרובות על מת יחיד, שיתוף ממשק אנטנה משותף ולעתים קרובות אחד של גבישי קריסטל כדי להפחית את העלות והאזור.I גישה זו המועדפת על מוצרים צרכניים בעלי רמות גבוהות כמו חיישני בית חכמים וניתן ללבוש כי זה מפשט פריסה ומפחית את ספירת רכיב יחיד של 5.4 חומר עם שבבי קומבול הוא התמיכה של ספק השבבים עבור conbo - היכולת לנהל ניתוח סימולטי, כגון אופטימיזציה של 6 אינץ ', לדוגמה, כמו CM2, כמו ®, כמו CM-Fi.

מודולים Multi-Chip (SiP ו-CoB)

עבור יישומים הדורשים ביצועים מקסימליים או שילובים לא סטנדרטיים, חבילות מודולים דיסקרטיים מוסמך באופן עצמאי שבבי רדיו מערכת יחיד-in-package (SiP) או לשלב אותם על לוח נושא מותאם אישית (chip-on-board, CoB) אדריכלות זו מספקת גמישות רבה יותר בבחירת מכשירי רדיו אופטימליים עבור כל פרוטוקול, כגון הצמד לוח גבוה עוצמה גבוהה 6E עם רכיב אולטרה-קל נמוך יותר של אבטחה, כלומר, כמו גם שבב סטנדרטי נמוך יותר, כמו גם עלות אבטחה נמוכה יותר, כמו גם עלות אבטחה גבוהה יותר של אבטחה, כמו גם עלות אבטחה נמוכה יותר, כמו גם שבב אבטחה נמוכה יותר, כמו גם שבב אבטחה נמוכה יותר, כמו גם עלות אבטחה גבוהה יותר של אבטחה גבוהה יותר של אבטחה, כמו גם עלות אבטחה גבוהה יותר של אבטחה גבוהה יותר, כמו גם עלות אבטחה גבוהה יותר של אבטחה גבוהה יותר של אבטחה גבוהה יותר של אבטחה גבוהה יותר של אבטחה גבוהה יותר של אבטחה גבוהה יותר של אבטחה גבוהה יותר של אבטחה, כמו לוח זמנים של אבטחה גבוהה יותר, כמו גם שבב אבטחה, כמו גם שבב אבטחה גבוהה יותר של אבטחה גבוהה יותר של אבטחה, כמו גם עלות אבטחה גבוהה יותר של אבטחה, כמו גם עלות גבוהה יותר של אבטחה גבוהה יותר של אבטחה גבוהה יותר של אבטחה גבוהה יותר של אבטחה גבוהה יותר

רדיו מבוסס תוכנה כאלטרנטיבה גמישה

במערכות משובצות עמוקות או מיוחדות מאוד, ארכיטקטורת SDR באמצעות FPGAs או DSPs מיוחדים מספק את הגמישות האולטימטיבית. SDR מאפשר את אותה חומרה להיות reconfigured פרוטוקולים חדשים כפי שהם מופיעים, מה שהופך אותו אופציה אטרקטיבית לתקשורת צבאית, מסוף אינטרנט לווייני, ופלטפורמות מחקר מתקדמות.

אתגרים עיצוביים קריטיים ופתרונות הנדסה

שילוב של רדיוים מרובים למערכת משובצת אחת מציג קבוצה של בעיות הנדסיות מורכבות שיש לטפל בשלב הלכידת הסכאמטי דרך אימות סופי.

RF CO COCO-דושן ו- Interference Mitigation

האתגר המשמעותי ביותר הוא הפעולה הבוגרת של רדיו באותה להקות תדר סמוכים, במיוחד בתוך הלהקה ה-2.4 GHz ISM המוחזקת (W-Fi Radio משדרת ב- +20 dBm, האות שלה יכול בקלות ליישב את ה- Front-end הרגיש של מערכת ההפעלה Vigbee (הכוללתמיכה של PBLE) או Zigbee, אשר לעתים קרובות ממוקם רק מ-Msouts-p-p-p-p) על-p.

אופטימיזציה של כוח במערכות מרובות-רדיו

תמיכה בערימות פרוטוקולים פעילים רבים יכולה במהירות לרוקן סוללה אם לא מנוהלת בקפידה אסטרטגיות יעילות כרוכות בניהול חשמל דינמי ברמת הקושחה.המערכת צריכה לעבור באופן אגרסיבי רדיו ללא שימוש במדינות שינה עמוקות (לעתים קרובות למשוך פחות מ 1 μA) ו להעיר אותם רק כאשר יש צורך.שימוש בליבת כוח נמוכה או מרכז חיישן כדי לטפל במשימות תקופתיות (כמו סריקה לפרסומות BLE) בעוד המעבדים העיקריים נמצא LTF4 מ-R כמו פתורים באופן כללי של סוללות:0pSD) כמו טקטיקות אבטחה של שבבים של אבטחה באופן כללי, במקום עיבוד של שבבים של שבבים של שבבים של פחמן (NERFDR.

פרוטוקול Stack Arbitration and Software Complexity

הפעלת ערימה פרוטוקולים מרובים דורשת מערכת הפעלה בזמן אמת חזקה (RTOS) עם לוח זמנים דטרמיוני.אדריכלות הקושחה חייבת לאשר את התנועה בהתבסס על דרישות שקיפות (למשל, הזרמת אודיו לעומת סקרי חיישן חיישן) ניהול זיכרון הוא גם אתגר, שכן כל ערימה פרוטוקול דורש שטח חרוט מסוים שלו עבור חפיסות וקישורים.

יישום יישום מיפוי סודיות

האסטרטגיה הרב-פרוקולית האידיאלית תלויה מאוד ביישום הסופי.התרחישים הבאים ממחישים כיצד החלטות אדריכליות מונעות על ידי דרישות השוק.

בית חכם ופרוטוקול החומר

כניסתו של תקן החומר על ידי הברית התקנים קישוריות השתנה באופן יסודי את הנוף עבור מכשירים ביתיים חכמים.חומר מבוסס על הקישור עבור בקרת מנגנונים דלת כוח נמוך ו-Wi-Fi לתקשורת גבוהה, עם BLE המשמש באופן בלעדי עבור תהליך ההגשה הראשונית של המכשיר, אשר חייב להתמודד עם התקני מיקוד ייעודיים, ולכן יש לנהל לפחות שלושה פרוטוקולים בצורה חלקה.

אינטרנט תעשייתי (IIoT) ותקשורת נחושה

יישומים תעשייתיים דורשים אמינות ושקיפות ⁇ . Multi-protocol שערי בחלל זה לעתים קרובות לגשר על רשת חיישן כוח נמוכה (למשל, Zigbee PRO, WirelessHART, או פרוטוקול GHz GHz קנייני) עם רשת Wi-Fi אחורית או Ethernet.השער חייב להיות מסוגל לרסק נתונים ממאות של נקודות קצה תוך שמירה על קשר יציב להתנגשות בין מערכת אחסון אחורית לחלוטין (אורד) לבין מערכת חיישן בודדת לחלוטין (אורד) ללא קשר אחורית) לבין מערכת בודדת (אורד) של חיישן אחורית (או אחורית) או חיישן אחורית (או אחורית) של המערכת).

בגדים רפואיים ו ניטור מתמשך

מכשירים רפואיים לבישים דורשים צריכת חשמל נמוכה ו העברת נתונים אמינה, לעתים קרובות בעוד המכשיר בתנועה והסביבה RF משתנה כל הזמן.קשה על ריבוי פרופילים עשויה להשתמש BLE כדי לייעל טלמטורי בזמן אמת לסמארטפון סמוך ו- Wi-Fi להעלאת ענן תקופתית של יומני אבטחה היסטוריים כאשר המכשיר מעוגן או בטווח של רשת ידועה.

מערכת אנטנה: עיצוב רב-קיימא

עיצוב אנטנה הוא לעתים קרובות הנקודה של כשל במערכות מרובות-פרוטוקוליות.שימוש באנטנה אחת לפרוטוקולים מרובים דורש מתג שיכול להתמודד עם רמות הכוח וטווחי תדר של כל רדיו פעיל.אובדן ההכנסה של מתג זה חייב להיות ממזער כדי למנוע צמצום תקציב הקישור.אם אנטנה נפרדת משמשת, בידוד מרחבי הופך לדאגה יקרה ליד אנטנה GPS, למשל, עבור טיפול רפואי רגיש עבור טיפול באנטנות גבוהה.

ניהול צי ועדכונים אוויריים

ניהול צי פרוס של מכשירים multi-protocol מציג אתגרים ייחודיים בהשוואה למוצרים חד-פרוקוליים. te ⁇ עדכוני קושחה חייב להיות חזק נגד הפרעה, שכן עדכון נכשל יכול ללטף מכשיר האחראי על שליטה בתשתיות קריטיות. A תרגול טוב הוא לשמור על פריסת פלאש כפול-בנק כך שהמכשיר יכול לחזור לעומס אדפטטיבי אם התמונה העיקרית היא מושחתת.

בדיקה, הסמכה ו- Compliance Pathways

להביא מכשיר אלחוטי רב-פרוטוקולי לשוק דורש ניווט רשת מורכבת של אישורים רגולטוריים ותעשייה. מודולים קדם-מקודים יכולים להפחית באופן משמעותי את הנטל הזה.כאשר מודול עבר FCC, CE, והסמכת מודולרית של ISED, המוצר הסופי אינו דורש בדיקה מחדש של רדיו עצמו, בתנאי עיצוב האנטנה חובה ושיכפל את המפרטים של היצרן בדיוק כמו באמצעות פרוטוקול פיתוח אופטיקה או אימות (V) מעבר ל- VIQV).

מגמות עתידיות ב- Multi-Protocol Wireless

הדור הבא של מערכות אלחוטיות משובצות יגדירו על ידי תכונות כמו רדיו קוגניטיבי, שבו המכשיר בוחר באופן דינמי את הפרוטוקול האופטימלי המבוסס על תנאי ערוץ בזמן אמת דרישות יישום.שילוב של AI ו ML בקצה יאפשר ניהול חשמל חיזוי ובחירת ערוצים ערוץ אינטליגנטי ללא התערבות בשרת מרכזי, בנוסף, הרחבה של ספקטרום בלתי מורשה (למשל, 6GHz עבור Wi-Fi 6E) תצטרך להגדיל את לוח הזמנים של פורמטים עם יכולת הפעלה משותפת עם יותר ויותר.

יישום מוצלח של מודולים אלחוטיים multi-protocol דורש פרספקטיבה ברמת מערכות המשתרעת על חומרה, קושחה ותפעול. על ידי הבנת האפשרויות האדריכליות, הקטנת אתגרים RF וכוח, ותכנון הסמכה וניהול צי מההתחלה, צוותי הנדסה יכולים לבנות מכשירים מחוברים שהם תכליתיים, אמין, ומוכנים לעתיד של האינטרנט.