如果說一把新造的刀在開刃之前沒多大實(shí)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(cè)試和優(yōu)化,離不開好的磨刀石和工匠技術(shù),微波無線通信基礎(chǔ)設(shè)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(cè)的邊緣計(jì)算硬件系統(tǒng)多屬于計(jì)算能力有限的系統(tǒng),無法與云計(jì)算的強(qiáng)大算力相提并論。邊緣計(jì)算的定位為對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行力所能及的計(jì)算,比如對(duì)現(xiàn)場(chǎng)獲取的數(shù)據(jù)有效性進(jìn)行篩選和初加工,對(duì)簡易圖像的處理和識(shí)別,對(duì)傳感器進(jìn)行管理等等對(duì)算力要求有限的工作,并且某些IoT應(yīng)用場(chǎng)景要求使用電池供電,因而對(duì)功耗也有要求。
以上介紹可以看出,分布式的邊緣計(jì)算并不是去取代集中式的云計(jì)算,相反邊緣計(jì)算理想的工作模型是與云計(jì)算融合為一體:邊緣計(jì)算為云計(jì)算提供經(jīng)過加工整理的數(shù)據(jù),減輕云計(jì)算的工作負(fù)擔(dān),并在實(shí)時(shí)響應(yīng)方面彌補(bǔ)力云計(jì)算的實(shí)時(shí)性不足;反過來,云計(jì)算為邊緣計(jì)算提供強(qiáng)大的后備算力,當(dāng)數(shù)據(jù)處理復(fù)雜度超出邊緣計(jì)算系統(tǒng)的能力,云計(jì)算就會(huì)接過“難題”輕松解算。這種“小問題”現(xiàn)場(chǎng)解決、“大問題”上傳云解決的工作安排可以使得個(gè)系統(tǒng)流暢運(yùn)行。 那么邊緣計(jì)算是如何與云連接的呢?也就是說現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)是如何傳給云的?拋開有線傳輸系統(tǒng)不談,我們現(xiàn)在來討論下邊緣計(jì)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(lán)牙、Wi-Fi和4g/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(lán)牙的二合一產(chǎn)品。
圖1 貿(mào)澤的無線與射頻模塊部分,覆蓋了藍(lán)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(shù)產(chǎn)品AX200.NGWG.NV,其傳輸速率高達(dá)2.4Gbps,采用PCIe或USB接口。
第二類為集成有無線收發(fā)器電路的MCU,以2.4GHz和sub-1GHz的wireless MCU最為多見。設(shè)計(jì)工程師根據(jù)自己需要的頻段和MCU的核來進(jìn)行選型。在應(yīng)用程序中可以自由定義無線傳輸協(xié)議,這也就是所謂的軟件無線電技術(shù)。
針對(duì)上面提到的第二類無線產(chǎn)品,貿(mào)澤將其定義為射頻控制器-MCU,其官網(wǎng)提供了1,000多種選型。設(shè)計(jì)工程師可以根據(jù)無線頻段和MCU核心架構(gòu),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(guān)Wi-Fi/藍(lán)牙 SoC)。
圖3:貿(mào)澤有1,000余種無線MCU產(chǎn)品
三、集成系統(tǒng)SoC
第三類為集成有完整藍(lán)牙、Wi-Fi以及Zigbee等電路系統(tǒng)的SoC,這些系統(tǒng)不光集成了與第二類產(chǎn)品相同的無線收發(fā)器(即RF部分)還集成了相應(yīng)的基帶(BB)電路,鏈接控制器等實(shí)現(xiàn)底層協(xié)議的電路。以WiFi SoC為例,早期產(chǎn)品一般都是MCU+WiFi兩個(gè)die封裝在一起(SIP技術(shù))。近年也出現(xiàn)了WiFi SoC,并且通常原廠都會(huì)提供SDK進(jìn)行相關(guān)協(xié)議棧的配置。
第三種無線傳輸產(chǎn)品,貿(mào)澤將其為RF片上系統(tǒng)SoC,貿(mào)澤亦提供了1,000余種料號(hào)供設(shè)計(jì)工程師選擇。其中不乏一些市場(chǎng)熱門品牌,比如樂鑫的Wi-Fi SoC。
圖5是樂鑫ESP32 SoC的系統(tǒng)架構(gòu)圖,從圖中可以清楚看到其集成了2.4GHz無線收發(fā)器以及Wi-Fi MAC和BB,藍(lán)牙Link controller和BB從而構(gòu)成了完整的Wi-Fi和藍(lán)牙子系統(tǒng)。
圖5:樂鑫 ESP32 Wi-Fi與藍(lán)牙SoC系統(tǒng)架構(gòu)
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原文標(biāo)題:邊緣計(jì)算與云連接
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