雖然Wi-Fi?微控制器(MCU)可能不會引起媒體的廣泛關(guān)注，但它通過將處理器、Wi-Fi收發(fā)器、I/O和其他功能組合到單個片上系統(tǒng)(SoC)中，在推動物聯(lián)網(wǎng)(IoT)方面發(fā)揮著重要作用。而且，盡管它們看起來相對簡單，但在嵌入式開發(fā)幕后仍有很多事情要做，因?yàn)樗鼈儾粌H具有Wi-Fi連接功能，還具有令人驚訝的MCU性能、廣泛的安全措施和大量IO。所以，你需要考慮它們，以降低風(fēng)險。如果不這樣做，以后更改設(shè)備需要重新設(shè)計(jì)所有軟件和附帶電路的配置。
作為系統(tǒng)的核心，MCU是Wi-Fi MCU最關(guān)鍵的部分，這些處理器的范圍從8位到32位。它們之間的選擇應(yīng)基于傳感器本身需要執(zhí)行的操作。例如，如果傳感器需要不頻繁地傳輸最少數(shù)量的數(shù)據(jù)，8位設(shè)備就可以了，但如果它將運(yùn)行復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，則32位MCU是更好的選擇。它更大的處理能力將更快地執(zhí)行功能，因此它可以更頻繁地返回睡眠模式，以最大限度地降低功耗。此外，其更大的閃存和RAM允許你在Wi-Fi MCU上實(shí)現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)堆棧和應(yīng)用程序代碼，從而無需外部處理器。
隨著越來越多的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)在世界各地部署，安全性正迅速上升為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師面臨的首要挑戰(zhàn)。據(jù)一份報告稱，一臺物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備一旦連接到互聯(lián)網(wǎng)，只需5分鐘就可以受到攻擊，而且威脅的數(shù)量和類型每年都在增加。雖然黑客可以通過多種方式進(jìn)入這些網(wǎng)絡(luò)，但邊緣設(shè)備(即傳感器)是主要目標(biāo)，因?yàn)樵诠I(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)網(wǎng)絡(luò)中有很多這樣的設(shè)備。
黑客可以在整個物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中找到獲取機(jī)密數(shù)據(jù)的方法，這可能威脅到整個設(shè)施，甚至可能威脅到整個公司。因此，嵌入式開發(fā)工程師必須使用密鑰對網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密，他們只允許具有有效證書的可信設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)。例如，傳感器產(chǎn)生的大部分?jǐn)?shù)據(jù)最終將在云數(shù)據(jù)中心結(jié)束，每個云服務(wù)提供商都有自己的認(rèn)證和密鑰。提供信任設(shè)備是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，需要大量的密碼學(xué)知識。
盡管許多MCU將憑證存儲在閃存中，但唯一真正安全的存儲方式是將憑證存儲在硬編碼的安全元件中，該元件與設(shè)備的所有其他部分以及其他部分隔離。相反，當(dāng)存儲在閃存中時，數(shù)據(jù)是可訪問的，并且容易受到軟件和物理攻擊。
同樣重要的是要記住，Wi-Fi MCU必須能夠與市場上最廣泛的Wi-Fi接入點(diǎn)進(jìn)行通信。制造商應(yīng)聲明，至少其設(shè)備已通過互操作性測試。這些信息通?？梢詮闹圃焐痰木W(wǎng)站上獲得。
如果你像許多設(shè)計(jì)師一樣，你可能會忽略支持多種接口標(biāo)準(zhǔn)的重要性，轉(zhuǎn)而選擇只支持少數(shù)接口標(biāo)準(zhǔn)的Wi-Fi MCU，假設(shè)它們已經(jīng)足夠了。這通常被證明是短視的，因?yàn)槿绻銢Q定在其他設(shè)計(jì)中使用此Wi-Fi MCU，或者如果你將來要修改現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，則很可能會遇到你意想不到的接口，例如支持觸摸感應(yīng)。為了安全起見，請確保你選擇的Wi-Fi MCU支持以太網(wǎng)MAC、USB、CAN、CAN-FD、SPI、I2C、SQI、UART和JTAG(理想情況下是觸摸感應(yīng))，這將確保你能夠適應(yīng)未來在嵌入式開發(fā)中可能遇到的任何場景。
最后，你將需要一個全面的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)平臺，沒有這個平臺，你將只能從Web上拼湊資源，這些資源可能有用，也可能不簡單，也可能不可靠。你考慮的Wi-Fi MCU制造商應(yīng)該提供的不僅僅是產(chǎn)品的詳細(xì)信息和停止在原型階段的說明。IDE應(yīng)包括Wi-Fi MCU執(zhí)行的所有模擬和數(shù)字功能以及在特定應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)所需的所有外部組件。它還應(yīng)提供一種方式，以可視化設(shè)計(jì)變更如何反映在總體性能中，以及評估設(shè)計(jì)射頻性能和法規(guī)遵從性的能力。一些基本工具是免費(fèi)的，而另一些則以適中的成本提供，包括為制造商的Wi-Fi MCU系列設(shè)計(jì)的評估板。