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NXP 恩智浦半导体

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只用几分钟,完成一个智能温控器设计……我们真的做到了!

2019-05-31
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到2020年,在包括住宅、商业和工业在内的不同应用领域,智能恒温器市场预计将增长到超过59亿。


为了跟上这一增长速度,初创公司和成熟的知名公司需要简化其设计流程,找到一款价格实惠、用途多样且易于使用的开发解决方案,从而尽快将概念验证推向生产阶段。通过节省开发原型所花费的时间,开发人员可以投入更多的时间来将关键的差异化因素结合到设计中,以最大程度提高收益。


解决方案


为加快物联网设备的设计,恩智浦引进了快速物联网原型设计套件(Rapid IoT)


该套件将11种恩智浦器件(微控制器、低功耗连接、传感器、NFC、安全元件、电源管理、接口)集成到尺寸小巧的硬件设计中,并提供成熟的软件支持(驱动程序、RTOS、中间件、云连接)和带有基于GUI的编程方式的Web IDE。图1展示了该开发套件的完整框图;如想获取该套件,可以点击此处。  


Rapid IoT提供最简单的路径,通过简化设计流程,所有人都可以将其互联设备带到概念验证阶段。该套件省去了编写代码的工作,并具备物联网设备需要的所有必要功能,包括感应、思考和行动的能力。 


图1,Rapid IoT原型设计套件框图


设计考量


使用Rapid IoT套件,会给设计带来哪些变化?让我们一起来看图2中的比较。


图2中右图是传统空调系统和控制装置,左图是使用Rapid IoT套件的智能恒温器控制设计。传统系统包括一个壁挂式室内主机和用于控制房间温度的控制装置。这些系统庞大且昂贵,不具备软件、用户友好型界面、在线连接,也无法访问云存储以进行数据分析。相比之下,智能恒温器控制设计包含上述所有特点,是一个具有成本效益、高效且易于控制的解决方案。 


图2,采用Rapid IoT的智能恒温器控制设计与传统空调系统控制设计


若要使用Rapid IoT套件设计智能恒温器控制方案,需要考虑以下条件: 

  • 控制装置应该具备用户界面,以便在本地管理和控制恒温器。

  • 智能设备应该具备用户界面,以便通过BLE或Wi-Fi无线管理和控制恒温器。 

  • 处理和获取的数据可以安全地上传到云端,以便日后分析。


成果展示


为实现这一目标,Rapid IoT设计中要包含温度、湿度和空气质量传感器。用户可通过Rapid IoT硬件或智能手机分别在本地或远程控制这些参数。通过BLE或Wi-Fi可实现无线连接,而借助Rapid IoT Studio IDE工具,硬件和智能手机用户界面的设计十分简单,无需编写一行代码,只需使用拖放式编程即可完成。为将数据安全地上传到云端,使用了安全的防篡改认证设备。 


图3和图4显示了Rapid IoT studio开发环境,以及智能恒温器控制功能设计和硬件。图5显示了Rapid IoT智能手机用户界面设计,图6显示了可用于无线监控和管理控制装置的智能手机应用。 


图3,Rapid IoT Studio——功能设计

    

图4,Rapid IoT套件硬件——控制装置用户界面


图5,Rapid IoT Studio——智能手机用户界面设计

    


图6,用于无线管理和控制的智能手机应用用户界面


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更多技术资源

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(本文作者为恩智浦微控制器系统工程师罗丹伟和工业与物联网事业部营销经理Javier Solorzano,他们密切合作,利用恩智浦快速物联网原型开发套件将想法快速带到概念验证阶段,从而践行恩智浦的使命,为人们更智慧安全、轻松便捷的生活保驾护航。 )


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