IoT設(shè)計(jì)很難，因?yàn)樯婕暗搅烁兄?、?jì)算、控制、連接、界面、云端和安全等等方面，而且應(yīng)用終端又極其碎片化，對(duì)于設(shè)計(jì)者的全棧能力要求較高。另一方面，IoT的設(shè)計(jì)又很簡(jiǎn)單。時(shí)至今日已經(jīng)有了越來(lái)越多成熟的IoT軟硬件一體的商業(yè)平臺(tái)，哪怕是小白、或是純IT人員，掌握了基本的代碼知識(shí)就可以快速拉起一個(gè)像模像樣的IoT應(yīng)用。但這種平臺(tái)的靈活度較低，對(duì)于一些想要特定場(chǎng)景優(yōu)化的需求并不十分合適。

不同的場(chǎng)景需要選擇不同的傳感器，英飛凌基于室內(nèi)熱門智能應(yīng)用的需求，從雷達(dá)和CO2傳感器出發(fā)，面向廣大IoT應(yīng)用開發(fā)者推出了全新的傳感器開發(fā)套件——英飛凌XENSIV?連接傳感器套件（CSK）。據(jù)英飛凌科技電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)應(yīng)用市場(chǎng)總監(jiān)李國(guó)豪先生介紹，整個(gè)CSK包含有硬件、軟件以及參考應(yīng)用軟件庫(kù)，一系列的設(shè)備都在CSK里。傳感器底層驅(qū)動(dòng)都已經(jīng)包含在套件中，ModusTooIbox編譯工具可以省掉很多底層的軟件開發(fā)，工程師通過(guò)CSK就可以加快測(cè)試和開發(fā)原型的時(shí)間。

室內(nèi)智能，從“自動(dòng)化”到以“人”為中心

最早的智能家居概念可以追溯到1975年，在那一年“X10”作為第一個(gè)智能家居通信標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，通過(guò)電力線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)家庭中的自動(dòng)化。進(jìn)入20世紀(jì)后，無(wú)線技術(shù)的發(fā)展引發(fā)了智能家居的創(chuàng)新應(yīng)用浪潮，各種自動(dòng)化的智能家居體驗(yàn)也紛至沓來(lái)。

從物物之間的聯(lián)動(dòng)，到人與物之間的互動(dòng)，到以智能手機(jī)為中心的生態(tài)搭建，現(xiàn)在智能硬件自動(dòng)感知人和環(huán)境進(jìn)行自主智能化的操作。智能家居的發(fā)展也經(jīng)歷了一系列的變化，當(dāng)下室內(nèi)智能服務(wù)的搭建更加注重以人為中心，而且不僅僅是感知人在不在，更注重人的狀態(tài)跟蹤以及隱私保護(hù)。

李國(guó)豪表示，智能家居中一些簡(jiǎn)單自動(dòng)化功能，智能設(shè)備制造商在家電中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了很好的部署。通過(guò)簡(jiǎn)單的傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)一些自動(dòng)化的開關(guān)，像“人走燈滅”、“自動(dòng)亮度調(diào)節(jié)”和“無(wú)人延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉”等，已經(jīng)可以極大地改善家電的能源耗電。而更深度的是，如何將整個(gè)智能家居場(chǎng)景的體驗(yàn)做好，這并不能通過(guò)簡(jiǎn)單的一個(gè)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如在人看電視的時(shí)候，需要針對(duì)這個(gè)場(chǎng)景將空調(diào)、電視和燈光等都調(diào)整到一個(gè)合適的狀態(tài)，從而省去多個(gè)遙控器的手動(dòng)控制。再深一層的智慧型設(shè)計(jì)是場(chǎng)景與客廳、臥室和廚房等房間的自動(dòng)化聯(lián)動(dòng)。比如在臥室里，當(dāng)檢測(cè)到人躺在床上時(shí)，房間就已經(jīng)自動(dòng)把燈關(guān)掉，同時(shí)啟動(dòng)睡眠偵測(cè)分析等功能。“其實(shí)整個(gè)智能家居里面的設(shè)計(jì)，看起來(lái)越來(lái)越多地和人的行為關(guān)聯(lián)。用戶體驗(yàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上占了非常重要的比重。”

而要實(shí)現(xiàn)對(duì)于人的信息狀態(tài)的精準(zhǔn)感知和捕獲，同時(shí)還要確保個(gè)人隱私，雷達(dá)傳感器和CO2傳感器就成為了非常合適的選擇。傳統(tǒng)的被動(dòng)性紅外檢測(cè)等技術(shù)并不能更精準(zhǔn)地判斷人的軌跡和密度。而雷達(dá)可以發(fā)揮清點(diǎn)人數(shù)或了解人員密度的功能，當(dāng)感知到房間里人多的時(shí)候，就可以把空調(diào)溫度調(diào)低一點(diǎn)。單純通過(guò)CO2傳感器，也可以偵測(cè)到會(huì)議室、睡房、客廳等房間里人的密度，若二氧化碳濃度變高，就可以自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)、風(fēng)扇等設(shè)備。

相比攝像頭，毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于可以保護(hù)用戶的隱私，并且能夠更準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)人的移動(dòng)路徑的追蹤。例如人的站立、坐臥、躺下等姿勢(shì)的判斷，都可以通過(guò)雷達(dá)結(jié)合不同的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。而且雷達(dá)傳感器在智慧醫(yī)療中已經(jīng)有了成熟的呼吸心率檢測(cè)和睡眠狀態(tài)檢測(cè)等算法，這些也都可以應(yīng)用到智能家居的應(yīng)用中來(lái)，和智能電視、馬桶、空調(diào)等等設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。

因此英飛凌的CSK套件，首先選擇了雷達(dá)和CO2傳感器。通過(guò)這兩類傳感器，可以覆蓋室內(nèi)智能應(yīng)用所需的存在檢測(cè)和人員狀態(tài)感知需求。但CSK不僅是一個(gè)傳感器的評(píng)估套件，更是一個(gè)軟硬件一體的完整方案，讓熟悉傳感器驅(qū)動(dòng)、算法，或不具備較高全棧能力的設(shè)計(jì)者，也能快速實(shí)現(xiàn)一個(gè)室內(nèi)智能IoT應(yīng)用的搭建，這才是英飛凌CSK套件的真正價(jià)值。

英飛凌CSK：從傳感器到云端的軟硬件一體IoT方案

英飛凌的XENSIV連接傳感器套件 (CSK) 包含一個(gè)底板和一個(gè)傳感器板，底板稱為Feather Board，傳感器板稱作Wing Board?！暗装迨怯鹈?，插上羽毛才能讓翅膀飛翔”或許可以做出這樣的理解？

主控底板選擇了PSoC62雙核MCU；還有一個(gè)AIROC模塊（Wi-Fi+Bluetooth Commbo）負(fù)責(zé)無(wú)線連接的功能；板載單獨(dú)的OPTIGATrust加密芯片以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的硬件加密功能。別看板子尺寸很小，但上面集合了英飛凌在MCU、連接和安全上的精華，可謂是堆料十足，誠(chéng)意滿滿。

傳感器板分為兩種，一種是雷達(dá)傳感器板，搭載了英飛凌60GHz一發(fā)三收雷達(dá)傳感器（XENSIV BGT60TR13C）和DPS368氣壓傳感器；另一種是CO2傳感器板，搭載了XENSIV PAS CO2傳感器和DPS368氣壓傳感器。兩種不同的傳感器板都可以分別和主控底板進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量檢測(cè)和人體檢測(cè)的不同應(yīng)用。

在雷達(dá)傳感器板上，英飛凌提供了兩種預(yù)設(shè)好的算法，支持存在檢測(cè)和入門計(jì)數(shù)。存在檢測(cè)大致范圍在5米之內(nèi)，左右角度大概是60度。因?yàn)椴捎昧薋MCW的原理，所以即使是人靜態(tài)不動(dòng)的時(shí)候，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)感知。入門計(jì)數(shù)（smart entrance counter）的算法也都配置好，只要將該套件掛在門口，就可以自動(dòng)判斷出進(jìn)出門框的人數(shù)。CO2傳感器相對(duì)簡(jiǎn)單，輸出并不需要進(jìn)行復(fù)雜算法計(jì)算，像CO2數(shù)據(jù)和大氣壓數(shù)據(jù)都可以直接在附帶的軟件界面實(shí)時(shí)查看。

CSK提供給開發(fā)者的是一種 “快速搭建、快速上手” 的體驗(yàn)，只需要登陸一個(gè)賬戶，注冊(cè)CSK硬件，就可以自動(dòng)下載參考代碼，在云平臺(tái)界面上看到雷達(dá)和CO2的數(shù)據(jù)。英飛凌提供了一個(gè)名為Rapid IoT Connect Platform的平臺(tái)，通過(guò)該平臺(tái)，開發(fā)者可以快速將CSK連接到云端，將傳感器數(shù)據(jù)上傳到云端，在云端的界面內(nèi)可以看到全部的傳感器參數(shù)。

在應(yīng)用層的開發(fā)方面，因?yàn)檫x擇了PSoC系列的MCU，因此可以使用英飛凌ModusToolbox來(lái)進(jìn)行算法和代碼的微調(diào)和開發(fā)，很多底層的驅(qū)動(dòng)因?yàn)閹?kù)里已經(jīng)提供，所以無(wú)需自己再進(jìn)行編寫。相關(guān)的應(yīng)用層軟件可以在ModusToolbox上做好，然后移植到客戶需要量產(chǎn)的線路板上，從而加速了從demo到最終量產(chǎn)設(shè)計(jì)的代碼遷移等工作。

李國(guó)豪表示，當(dāng)前在物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)方面，工程師面臨的挑戰(zhàn)主要來(lái)自面對(duì)新的傳感器、新的設(shè)計(jì)時(shí)是否有足夠的技術(shù)資源來(lái)支持他們學(xué)習(xí)和使用這些新的傳感器、MCU和連接設(shè)備。英飛凌的CSK本身已經(jīng)幫開發(fā)者做好軟件、驅(qū)動(dòng)和其他技術(shù)參數(shù)，包括新傳感器已經(jīng)提供了可調(diào)的用戶界面。開發(fā)者可能遇到的挑戰(zhàn)，CSK都已經(jīng)將其變得簡(jiǎn)單化，開發(fā)者并不需要深入到軟件的源代碼維度來(lái)做調(diào)校，在現(xiàn)成的用戶界面上就可以修改一些關(guān)鍵的參數(shù)，就能夠體驗(yàn)出傳感器是否適合其目標(biāo)應(yīng)用場(chǎng)景，是否達(dá)到了預(yù)期的效果。

從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)，CSK提供廣泛的選型靈活性

憑借著英飛凌豐富的產(chǎn)品陣營(yíng)，CSK也為不同類型量產(chǎn)客戶提供了很高的選型靈活性?？蛻粼贑SK上對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)試之后，可以針對(duì)量產(chǎn)時(shí)具體性能的需求，再進(jìn)行具體型號(hào)的選擇。例如如果對(duì)于檢測(cè)精度要求較低，雷達(dá)還可以選擇一發(fā)一收的型號(hào)；對(duì)于計(jì)算和連接性能有更低或更高的要求，還可以選擇PSoC64或者更低的型號(hào)。因?yàn)槎际峭患易逋黄脚_(tái)的產(chǎn)品，采用ModusToolbox進(jìn)行代碼遷移也都變得非常簡(jiǎn)單。

李國(guó)豪表示，CSK主要解決的就是IoT開發(fā)者在開發(fā)時(shí)間、入門門檻、開發(fā)的資源這三個(gè)部分面臨的挑戰(zhàn)，在此次發(fā)布的兩款傳感器之外，CSK在未來(lái)還會(huì)持續(xù)發(fā)展新的傳感器產(chǎn)品。