La conectividad IoT y los beneficios de un único ecosistema

Por supuesto, las radios deben cumplir los más altos estándares de calidad y rendimiento. Pero Wi-Fi, Bluetooth y Zigbee son también todas las tecnologías de comunicaciones con una amplia gama de capacidades valiosas. Por lo tanto, los fabricantes de equipos originales también necesitan medios efectivos, altamente integrados con el RF IC, para desarrollar aplicaciones de conectividad y para actualizar esas aplicaciones a medida que cambian las normas de RF y surgen nuevas capacidades.

WICED

Hoy en día, la opción más popular de plataforma para diseñadores de dispositivos que se conectan a través de Wi-Fi, Bluetooth o Zigbee, o una combinación de estas tecnologías, es WICED (conectividad inalámbrica a Internet para dispositivos integrados), una solución integrada de desarrollo de software, hardware y aplicaciones proporcionado por Cypress Semiconductor para dispositivos de Internet de las cosas (IoT). La plataforma WICED incluye WICED Studio, un único entorno de desarrollo común para múltiples tecnologías inalámbricas. WICED Studio presenta una interfaz de programación de aplicaciones simplificada (API), fragmentos de código, aplicaciones de ejemplo y agentes de nube. En conjunto, estos elementos proporcionan un recurso altamente eficaz que acelera el proceso de desarrollo.

Aunque ha sido exitosa como la solución WICED, no es posible disimular el hecho de que implementar un Wi-Fi o una combinación de Wi-Fi + Bluetooth o Wi-Fi + chip ZigBee en un diseño de producto final es una tarea compleja y larga. Estos estándares han evolucionado durante muchos años para proporcionar una amplia gama de capacidades, y esto significa que la configuración de las pilas de protocolos requiere un conocimiento profundo de los estándares.

También en la capa física, se requiere una considerable experiencia especializada para implementar un diseño de antena exitoso, y para garantizar la conformidad con las regulaciones pertinentes de RF impuestas regional o nacionalmente, al tiempo que se mantiene el cumplimiento de los estándares de la industria para Wi-Fi, Bluetooth y Zigbee. garantizar la interoperabilidad con cualquier otro dispositivo compatible.

Debido a la naturaleza compleja de los estándares de Wi-Fi, Bluetooth y Zigbee y la gran cantidad de características que proporcionan, el entorno de desarrollo de WICED Studio debe estar lleno de características. Inevitablemente, el diseñador tomará tiempo para familiarizarse con él, como con cualquier herramienta sofisticada.

Para los fabricantes de dispositivos más grandes del mundo, no hay dificultad en comprometer el tiempo de muchos ingenieros para adquirir experiencia especializada en la implementación de aplicaciones de conectividad Wi-Fi, Bluetooth o ZigBee y para aprender a usar las herramientas apropiadas. Pero para el mercado masivo de pequeñas y medianas empresas manufactureras (pymes), el esfuerzo de ingeniería debe enfocarse en la aplicación principal, no en funciones periféricas como la conectividad a Internet. Las plataformas de desarrollo de conectividad inalámbrica y las tecnologías de radio que admiten no pueden ser recogidas rápidamente y implementadas fácilmente por las PYME sin interferir con la misión principal del equipo de diseño.

Pymes

Las PYME, sin embargo, querrán beneficiarse del rendimiento, la interoperabilidad demostrada y la capacidad de actualización rápida que ofrece la cartera de ICs de WICED tanto como los mejores fabricantes de equipos originales del mundo. Por supuesto, el modelo normal por el cual los fabricantes de IC suministran sus productos a las PYME es a través de distribuidores de componentes electrónicos.

Pero en el caso de la plataforma WICED, los medios primarios de Cypress para apoyar a las PYMES son diferentes. Esto se debe a que las necesidades de las pymes que fabrican dispositivos IoT son complejas y de gran alcance, y abarcan mucho más que simplemente integrar un chip en un diseño de placa. Los fabricantes de dispositivos de IoT de todos los tamaños también deben proporcionar:

• cumplimiento normativo, pruebas de interoperabilidad y coexistencia de banda de frecuencia
• conexión a un servicio en la nube
• desarrollo de la aplicación de conectividad incorporada para habilitar funciones tales como autenticación e identificación, certificación en la nube, monitoreo de estado y transferencia de datos de sensores a un servidor
• desarrollo de la aplicación en la nube y una GUI por la cual los operadores pueden interactuar con ellaen algunos casos, el desarrollo de una aplicación móvil también
• Esta es la razón por la que Cypress ha establecido un ecosistema para las PYMES que puede, si es necesario, cuidar toda la conectividad y el elemento en la nube del diseño del sistema, dejando al OEM libre para concentrarse exclusivamente en su aplicación principal. Este ecosistema está formado por proveedores externos de módulos de RF, proveedores de ingeniería y servicios en la nube, revendedores de valor agregado y fabricantes de diseños originales (ODM).

Este ecosistema proporciona una solución integrada que combina elementos de hardware, software y servicio en la nube que son compatibles con las otras partes del ecosistema asociado que Cypress ha desarrollado.

Desafíos involucrados en la conectividad para dispositivos IoT

La experiencia muestra que las PYMES a menudo encuentran tres tipos de dificultades al implementar conectividad inalámbrica para dispositivos IoT:

Definición de los requisitos de conectividad inalámbrica: Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE) y Zigbee se utilizan en aplicaciones que implementan funciones tales como acceso a internet, transmisión de contenido, control y monitoreo. Pero, ¿qué tecnología es mejor para cada requisito de aplicación individual y conjunto de condiciones de operación? Es difícil para los no especialistas navegar a través de los diferentes modos de operación y las opciones de configuración en cada una de estas tecnologías de RF.

1. El desarrollo de software: los estándares y protocolos constantemente cambiantes intimidan a las PYMES y los complejos kits de desarrollo de software (SDK) y los controladores que se aplican a las soluciones inalámbricas drenan los recursos de desarrollo de las tareas de diseño central.
2. Transformar las ideas de diseño de IoT en productos comerciales viables: para integrar hardware y software inalámbricos, soporte en la nube, aplicaciones integradas y aplicaciones móviles, se requiere experiencia en múltiples dominios. Las pruebas funcionales y las pruebas de cumplimiento normativo y la validación son procesos largos y costosos.
3. El objetivo del ecosistema de socios de Cypress es eliminar todas estas dificultades al proporcionar una combinación de módulos de software y hardware disponibles junto con servicios y soporte (ver Figura 1). El ecosistema puede tener cuidado no solo de implementar la conectividad inalámbrica de corto alcance, sino también el desarrollo de aplicaciones incrustadas y en la nube, la provisión de servicios en la nube y el cumplimiento y validación regulatoria.

Fig. 1: Los elementos del ecosistema asociado de Cypress permiten la rápida implementación de diseños de IoT basados ​​en circuitos integrados inalámbricos WICED

La base de la solución para las PYMES es la cartera Cypress WICED de circuitos de radio y controladores de Wi-Fi, Bluetooth y Zigbee, compatibles con el kit de desarrollo de software (SDK) común de WICED. Pero la razón por la que el ecosistema asociado es capaz de simplificar y acelerar el desarrollo de productos de IoT para las PYMES es porque proporciona un tipo de "capa de abstracción" de ingeniería lejos de los CI y su firmware. Lo hace proporcionando un rico conjunto de productos y capacidades listos para usar basados ​​en el marco WICED (ver Figura 2).

La conectividad inalámbrica se proporciona en forma de hardware como módulos de socios como Murata, SPIL y USI. Los revendedores de valor agregado como Laird, Inventek y Lantronix amplían esta oferta al proporcionar módulos certificados y listos para usar y soporte de software integrado. Esto proporciona a los desarrolladores de productos OEM una solución llave en mano que se basa en la amplia experiencia y capacidad de los distribuidores de valor agregado para proporcionar un soporte en profundidad.

Fig. 2: los socios de ecosistemas de WICED ofrecen experiencia en varios dominios

Los socios tecnológicos prevén el desarrollo acelerado de aplicaciones integradas. Los usuarios de módulos basados ​​en la plataforma WICED pueden complementar su hardware con herramientas y productos de software integrados para:

Simplifique el SDK proporcionando una interfaz de nivel superior

• Proporcione una solución enlatada para que los OEM solo tengan que escribir su aplicación para ejecutar sobre una plataforma ya hecha.
• Aproveche las aplicaciones preconstruidas que brindan funciones comunes
• Integre un agente de nube en ROM o en software
• Administre el aprovisionamiento de agentes de nube en el sitio de fabricación
• Permitir la conexión inmediata y la identificación de la 'cosa' de la PYME en la nube.El ecosistema asociado también incluye proveedores de servicios en la nube como Amazon Web Services e IBM Bluemix: la compatibilidad con las API de la nube de estos proveedores está integrada en la plataforma WICED. Otros socios de WICED son especialistas en desarrollo de aplicaciones en la nube: en muchos casos, pueden escribir la aplicación en la nube para trabajar con múltiples proveedores de servicios en la nube, lo que permite al cliente elegir el proveedor de su elección.
• Otros socios de ecosistemas son especialistas en aplicaciones móviles y pueden proporcionar aplicaciones preconstruidas para que los clientes las modifiquen para cumplir con sus requisitos particulares.

En la Figura 3 se muestra un resumen de las capacidades de cada tipo de socio.

Fig. 3: Los fabricantes de equipos originales pueden usar uno o más de los tipos de socios para admitir una implementación del sistema inalámbrico

Todos estos recursos asociados están disponibles igualmente para admitir cualquiera de la amplia gama de productos RF de WICED que figuran en la Guía Selector de productos de Cypress para soluciones de IoT, disponible en línea en

https://community.cypress.com/docs/DOC-3021

. El documento incluye más de 100 productos de conectividad tanto de Cypress como de los diversos socios estratégicos dentro del ecosistema Cypress. ConclusiónCypress selecciona, examina, capacita y supervisa el ecosistema completo de los socios para garantizar que proporciona un conjunto perfecto de soluciones basadas en los IC de conectividad inalámbrica de Cypress. Los fabricantes de equipos originales pueden usar este ecosistema para llegar al mercado más rápidamente con nuevos productos de IoT, con menos riesgo e incertidumbre sobre las escalas de tiempo de desarrollo y el rendimiento del producto, mientras permanecen concentrados en la aplicación principal en la que tienen experiencia especializada.

Al basar los nuevos diseños de IoT en la plataforma WICED, las PYME pueden confiar en lograr la interoperabilidad con la gran base instalada de enrutadores, computadoras, teléfonos inteligentes y dispositivos inteligentes Wi-Fi, Bluetooth y Zigbee que ya se han construido en este mismo plataforma.

Sobre el Autor

Mike Fortner es gerente regional de mercadotecnia, Cypress Semiconductor