瑞萨快速接入式物联网平台为快速原型开发提供构建模块

时间： 2021-08-29 来源：Renesas

技术问答

物联网 (IoT) 领域目前发展迅猛，唯一制约其发展的因素是系统设计人员的创造力。然而，连接和开发有关微控制器 (MCU)、连接性和传感器的自定义解决方案花费的时间和精力通常比想象中要多得多。任何系统集成都存在两个主要问题。首先，在硬件上，不同 MCU 和传感器评估板通常使用不同的连接器。其次，软件“胶合“代码不能轻松用于 MCU 和传感器的所有组合，并且每个组合必须单独配对。瑞萨快速接入式物联网平台通过提供标准的硬件和软件构建模块来解决这些问题，从而快速实现物联网系统的原型开发。

快速接入式物联网平台提供一种跨越瑞萨大多数评估板的标准 Pmod™ 连接器，以确保硬件的连接性。该平台还采取模块化的方法处理软件，使其可在 MCU 系列之间移植，并在集成开发环境 (IDE) 软件包中包含用于传感器和连接的通用中间件。

下图 1 显示了使用 MCU 评估套件创建的空气质量物联网系统，以及使用 I2C 和 Wi-Fi 模块通过 UART 进行通信的多个传感器。快速接入式物联网平台支持 I2C、SPI、UART 和 GPIO 接口以及 3.3V 和 5V 工作电压。此外，我们认识到，部分传感器是模拟式，Pmod并不支持，还有部分系统需要多台设备和电压轨。对于这些更复杂的传感器系统，我们将使用瑞萨的大多数 MCU 板都支持的 Clickboard™ 或 Arduino Shield。

图1 瑞萨快速接入式物联网平台

在开发这一平台的过程中，我们意识到除了需要 Digilent® 规定的 I2C Type 6 Pmod 之外，还需要几个额外的 I/O 引脚。如果它们有扩展的 SPI 和 UART，还应该要有扩展的 I2C，这样借助 Digilent，即可实现 Pmod Type 6A 扩展 I2C。需要注意的是，引脚 1 到 6 向后兼容Type 6。此外，Type 6A 可通过 Digilent 提供的简单电缆细分为 Type 6 和 Type 1 (GPIO)。

如果您选择了瑞萨的 RA MCU 系列，则可以选择快速接入式物联网平台作为新的堆栈和中间件。同样地，如果使用 RX MCU 系列，就可以选择传感器作为智能配置器中的组件。在这两种情况下，IDE 代码生成过程都会强制执行 I2C 依赖项，并帮助您设置驱动程序和端口引脚。完成后，即可编写应用程序代码，添加“秘制酱料”，从而为客户提供独一无二的产品（注： RL78 MCU 系列没有配置器，因此中间件与代码生成器创建的 I2C 驱动程序兼容）。

瑞萨拥有非常庞大的处理器和传感器组合，因此，在快速接入式物联网平台发布后，我们开始支持客户最为需要的传感器，并通过最复杂的库和中间件支持气体传感器系列。这些传感器包括室内空气质量传感器 ZMOD4410、室外空气质量传感器 ZMOD4510 以及冰箱空气质量传感器 ZMOD4450。当然，如果没有湿度和温度传感器 HS3001，空气质量解决方案将是不完整的。

对于“连接”部分，灵活软件包 (FSP) 中存在多种连接性解决方案。有线版本（如 USB、UART 和以太网）以及低功耗蓝牙 (BLE) 和 Wi-Fi 等多种 RF 连接解决方案均受支持。

随着 IDE 中的基础结构部署到位，需要注意每个版本增加的其他外围设备和连接解决方案。

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