功能多樣性是設計 MCU 實施型 IoT 的關鍵

　　物聯網 （IoT） 的本質特性決定了其將由大量元件組成，且每個元件均針對不同功能進行了優化。 可穿戴設備將針對低功耗和本地連接進行優化，無線橋接器則針對傳輸能效、靈活的協議支持進行優化，您連接的廚房電器則注重易用性。 這些多樣性要求意味著，為了達到最佳實施效果，基礎硬件（最有可能基于 MCU）也需要具有多樣的功能集。 如果您認為我們在 MCU 方面已有太多選擇，那么下一代面向 IoT 的設備會使您頭暈目眩。

　　多樣化要求促進了特性的多樣性

　　連接性是最明顯的物聯網 （IoT） 要求之一。 如果沒有通信功能，我們將只有“物”，而非“物聯網”。 然而，連接性又涵蓋眾多功能。 只需打開 Digi-Key 無線解決方案 TechZone 主頁，我們便會看到針對藍牙、蜂窩、GPS、ISM、RFID、802.11/Wi-Fi/WiMax 和 802.15.4/ZigBee 協議的各種無線解決方案，這些解決方案已然令人眼花繚亂，但它們僅僅是冰山一角。 每一種 MCU 都需要支持所有這些無線協議嗎？ 若果真如此，MCU 將會爆掉幾乎每一種 IoT 設計的功耗、成本、復雜性預算。 那么，我們該怎么辦？

　　一種方法是將關鍵 IoT 設備的功能專門化，使這些設備能簡化自身連接要求。 例如：不是每個傳感器都需要連接 Wi-Fi。 傳感器可只采用低功耗、高能效、短距離連接標準。 多個傳感器可用這種標準連接傳感器“橋”，然后由傳感器橋連接更遠的設備，直至連接物聯網主體。 其它專門元件將提供存儲功能，以便在與目標建立連接前存儲本地產生的數據。 例如，在騎車人騎行期間獲得的騎車人的心率數據、騎行路徑信息可暫時存儲在本地活動監視器中，直到返回家庭健康信息收集器的覆蓋范圍內。 計算元件也可分布在該網絡內，用于執行分布式計算，從而能在大的數據集發送前進行處理、壓縮。 無線通信會非常耗電，因此在數據傳輸前利用少量電能合并數據將會顯著提升總能效。 另外，因為數據需要在多個中間點間流動，以到達最終目標，所以，前端器件節能也可用來補償網絡中的任一部分。

　　例如，圖 1 所示為物聯網中一組不同的“物”，我們將以此為例深入探討不同的功能如何成為 IoT 成功部署的關鍵。 本例中包含上文介紹的多個不同類型的元件以及一些新元件。 該 IoT 邊緣是分布式傳感器和致動器——IoT 與“現實世界”連接的接口。 此處，我們熟悉的元件是人體活動監視器、位置跟蹤器、環境傳感器，以及用于如加熱、冷卻、照明和建筑入口之類“物”的相關致動器。 在這些“邊緣”元件后則是傳感器融合設備，它們收集傳感器數據并合并（或融合）多種測量值，以創建供更高級別應用使用的附加知識。 通過把 GPS 和大氣壓數據相結合來確定海拔高度和位置便是傳感器融合的一個常見實例。 傳感器融合設備通常與執行協議間轉換的橋接器連接，且通常位于有線連接和無線之間。 有些情況下，需要執行本地存儲來緩沖傳感器數據，以備后續下載。例如，當為了方便以后下載而由人體活動監視器信息管理器存儲心率信息時，就需要這項功能。