物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 領(lǐng)域目前發(fā)展迅猛，唯一制約其發(fā)展的因素是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造力。 然而，連接和開發(fā)有關(guān)微控制器 （MCU）、連接性和傳感器的自定義解決方案花費(fèi)的時(shí)間和精力通常比想象中要多得多。 任何系統(tǒng)集成都存在兩個(gè)主要問題。 首先，在硬件上，不同 MCU 和傳感器評(píng)估板通常使用不同的連接器。 其次，軟件“膠合“代碼不能輕松用于 MCU 和傳感器的所有組合，并且每個(gè)組合必須單獨(dú)配對(duì)。 瑞薩快速接入式物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通過提供標(biāo)準(zhǔn)的硬件和軟件構(gòu)建模塊來解決這些問題，從而快速實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的原型開發(fā)。

快速接入式物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供一種跨越瑞薩大多數(shù)評(píng)估板的標(biāo)準(zhǔn) Pmod? 連接器，以確保硬件的連接性。 該平臺(tái)還采取模塊化的方法處理軟件，使其可在 MCU 系列之間移植，并在集成開發(fā)環(huán)境 （IDE） 軟件包中包含用于傳感器和連接的通用中間件。

下圖 1 顯示了使用 MCU 評(píng)估套件創(chuàng)建的空氣質(zhì)量物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，以及使用 I2C 和 Wi-Fi 模塊通過 UART 進(jìn)行通信的多個(gè)傳感器。 快速接入式物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)支持 I2C、SPI、UART 和 GPIO 接口以及 3.3V 和 5V 工作電壓。 此外，我們認(rèn)識(shí)到，部分傳感器是模擬式，Pmod并不支持，還有部分系統(tǒng)需要多臺(tái)設(shè)備和電壓軌。 對(duì)于這些更復(fù)雜的傳感器系統(tǒng)，我們將使用瑞薩的大多數(shù) MCU 板都支持的 Clickboard? 或 Arduino Shield。

圖1 瑞薩快速接入式物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)

在開發(fā)這一平臺(tái)的過程中，我們意識(shí)到除了需要 Digilent? 規(guī)定的 I2C Type 6 Pmod 之外，還需要幾個(gè)額外的 I/O 引腳。 如果它們有擴(kuò)展的 SPI 和 UART，還應(yīng)該要有擴(kuò)展的 I2C，這樣借助 Digilent，即可實(shí)現(xiàn) Pmod Type 6A 擴(kuò)展 I2C。 需要注意的是，引腳 1 到 6 向后兼容Type 6。 此外，Type 6A 可通過 Digilent 提供的簡(jiǎn)單電纜細(xì)分為 Type 6 和 Type 1 （GPIO）。

如果您選擇了瑞薩的 RA MCU 系列，則可以選擇快速接入式物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)作為新的堆棧和中間件。 同樣地，如果使用 RX MCU 系列，就可以選擇傳感器作為智能配置器中的組件。 在這兩種情況下，IDE 代碼生成過程都會(huì)強(qiáng)制執(zhí)行 I2C 依賴項(xiàng)，并幫助您設(shè)置驅(qū)動(dòng)程序和端口引腳。 完成后，即可編寫應(yīng)用程序代碼，添加“秘制醬料”，從而為客戶提供獨(dú)一無二的產(chǎn)品。

注： RL78 MCU 系列沒有配置器，因此中間件與代碼生成器創(chuàng)建的 I2C 驅(qū)動(dòng)程序兼容。

瑞薩擁有非常龐大的處理器和傳感器組合，因此，在快速接入式物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)布后，我們開始支持客戶最為需要的傳感器，并通過最復(fù)雜的庫(kù)和中間件支持氣體傳感器系列。 這些傳感器包括室內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器 ZMOD4410、室外空氣質(zhì)量傳感器 ZMOD4510 以及冰箱空氣質(zhì)量傳感器 ZMOD4450。 當(dāng)然，如果沒有濕度和溫度傳感器 HS3001，空氣質(zhì)量解決方案將是不完整的。

對(duì)于“連接”部分，靈活軟件包 （FSP） 中存在多種連接性解決方案。 有線版本（如 USB、UART 和以太網(wǎng)）以及低功耗藍(lán)牙 （BLE） 和 Wi-Fi 等多種 RF 連接解決方案均受支持。

隨著 IDE 中的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部署到位，需要注意每個(gè)版本增加的其他外圍設(shè)備和連接解決方案。

審核編輯：郭婷