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邊緣計算與云連接的無線傳輸方案

貿澤電子設計圈 ? 來源:電子工程專輯 ? 作者:電子工程專輯 ? 2020-09-02 14:24 ? 次閱讀

如果說一把新造的刀在開刃之前沒多大實際用途,這并不難理解。新刀開刃和試切的過程就好比精心測試和優化,離不開好的磨刀石和工匠技術,微波無線通信基礎設施亦是如此,而ADF4371和ADF4372就是它們的「磨刀石」。

圍繞著傳感器一側的邊緣計算硬件系統多屬于計算能力有限的系統,無法與云計算的強大算力相提并論。邊緣計算的定位為對傳感器數據進行力所能及的計算,比如對現場獲取的數據有效性進行篩選和初加工,對簡易圖像的處理和識別,對傳感器進行管理等等對算力要求有限的工作,并且某些IoT應用場景要求使用電池供電,因而對功耗也有要求。

以上介紹可以看出,分布式的邊緣計算并不是去取代集中式的云計算,相反邊緣計算理想的工作模型是與云計算融合為一體:邊緣計算為云計算提供經過加工整理的數據,減輕云計算的工作負擔,并在實時響應方面彌補力云計算的實時性不足;反過來,云計算為邊緣計算提供強大的后備算力,當數據處理復雜度超出邊緣計算系統的能力,云計算就會接過“難題”輕松解算。這種“小問題”現場解決、“大問題”上傳云解決的工作安排可以使得個系統流暢運行。 那么邊緣計算是如何與云連接的呢?也就是說現場的數據是如何傳給云的?拋開有線傳輸系統不談,我們現在來討論下邊緣計算與云連接的無線傳輸方案。大致有以下三類:

一、無線模塊

第一類為無線模塊:藍牙Wi-Fi4g/5g/NB-IoT模塊。Wi-Fi與4g/5g/NB-IoT多以模塊形式使用,其中Wi-Fi模塊大多為帶有藍牙的二合一產品

圖1 貿澤的無線與射頻模塊部分,覆蓋了藍牙、Wi-Fi、Zigbee以及LTE。 比如有來自Intel的Wi-Fi6模塊(802.11.ax),即Wi-Fi新技術產品AX200.NGWG.NV,其傳輸速率高達2.4Gbps,采用PCIe或USB接口

二、集成有無線收發器電路的MCU

第二類為集成有無線收發器電路的MCU,以2.4GHz和sub-1GHz的wireless MCU最為多見。設計工程師根據自己需要的頻段和MCU的核來進行選型。在應用程序中可以自由定義無線傳輸協議,這也就是所謂的軟件無線電技術。

針對上面提到的第二類無線產品,貿澤將其定義為射頻控制器-MCU,其官網提供了1,000多種選型。設計工程師可以根據無線頻段和MCU核心架構,輕松找到自己想要的MCU(注意:在2.4GHz頻段,該目錄亦包含了相關Wi-Fi/藍牙 SoC)。

圖3:貿澤有1,000余種無線MCU產品

三、集成系統SoC

第三類為集成有完整藍牙、Wi-Fi以及Zigbee等電路系統的SoC,這些系統不光集成了與第二類產品相同的無線收發器(即RF部分)還集成了相應的基帶(BB)電路,鏈接控制器等實現底層協議的電路。以WiFi SoC為例,早期產品一般都是MCU+WiFi兩個die封裝在一起(SIP技術)。近年也出現了WiFi SoC,并且通常原廠都會提供SDK進行相關協議棧的配置。

第三種無線傳輸產品,貿澤將其為RF片上系統SoC,貿澤亦提供了1,000余種料號供設計工程師選擇。其中不乏一些市場熱門品牌,比如樂鑫的Wi-Fi SoC。

圖5是樂鑫ESP32 SoC的系統架構圖,從圖中可以清楚看到其集成了2.4GHz無線收發器以及Wi-Fi MAC和BB,藍牙Link controller和BB從而構成了完整的Wi-Fi和藍牙子系統。

圖5:樂鑫 ESP32 Wi-Fi與藍牙SoC系統架構

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原文標題:邊緣計算與云連接

文章出處:【微信號:Mouser-Community,微信公眾號:貿澤電子設計圈】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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