“超智能家居”贏得Element14互聯(lián)云挑戰(zhàn)賽
今年早些時候,來自世界各地的開發(fā)人員參加了賽普拉斯/Element14“互聯(lián)云挑戰(zhàn)賽”的角逐,一爭高下。該賽事要求參賽者用三個月的時間,使用賽普拉斯PSoC 6 MCU開發(fā)出獨(dú)特的物聯(lián)網(wǎng)項目并連接到亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(AWS)。數(shù)十個設(shè)計先進(jìn)的項目入圍,其中包括智能郵箱和智能藥片分發(fā)器。最終捧回大獎的是“超智能家居”。
“超智能家居”是一個完整的家庭自動化中心,它采用了賽普拉斯PSoC 6和Wi-Fi/藍(lán)牙技術(shù)以及AWS物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。該控制中心匯集了包括門鈴、環(huán)境控制、開門器、家用電器、照明和報警器在內(nèi)的多個傳感器節(jié)點(diǎn),然后將這些傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到AWS SiteWise,以建立可擴(kuò)展的管理系統(tǒng)。為此,賽普拉斯采訪了這一激動人心的創(chuàng)新背后的主腦Balearicdynamics,探討他遇到過的挑戰(zhàn),為何參賽,以及如何在“超智能家居”這一應(yīng)用中實施PSoC。
賽普拉斯:能否告訴我們?yōu)槭裁茨鷽Q定參加Element14挑戰(zhàn)賽嗎?
BALEARICDYNAMICS:我有段時間一直在考慮開發(fā)目前市場上尚未供應(yīng)的智能家居項目?!盎ヂ?lián)云挑戰(zhàn)賽”讓我有機(jī)會開發(fā)智能家居項目并將它變成現(xiàn)實。
賽普拉斯:您最喜歡的“超智能家居”的功能是什么?
BALEARICDYNAMICS:我最心儀的功能,也是我項目最首創(chuàng)的特色,是整個架構(gòu)能對每個節(jié)點(diǎn)立即做出本地反饋,而不是只將控制權(quán)本地或遠(yuǎn)程地交給用戶。如今要開發(fā)出全新的解決方案近乎不可能。任何新技術(shù)、新創(chuàng)新都是建立在之前的研究和實現(xiàn)方案的發(fā)展成果上的。
賽普拉斯:能否談?wù)勀苣鷮①惼绽筆SoC 6 MCU和Wi-Fi/藍(lán)牙技術(shù)用在您的“超智能家居”上有什么感受?與市場上的其他解決方案相比,您使用賽普拉斯ModusToolbox?的軟件開發(fā)體驗如何?
BALEARICDYNAMICS:因為我使用過賽普拉斯的其他器件,設(shè)計體驗非常好。以前我曾在較老的PSoC 6型號上僅用藍(lán)牙低功耗技術(shù)和電子墨水屏幕做過一些實驗。不過較新的PSoC 6型號提供了大量可能性,而且賽普拉斯提供的大部分信息和文檔都很有幫助。與市場上其他解決方案的軟件開發(fā)體驗相比,我可以說體驗是100%好評。我最欣賞的一大特點(diǎn)是由文檔提供全面支持的工作環(huán)境以及文檔和示例體現(xiàn)出的一致性。
賽普拉斯:賽普拉斯技術(shù)如何幫助您完成設(shè)計過程,我們的技術(shù)在您的“超智能家居”應(yīng)用中又具體實現(xiàn)了哪些特性/功能?
BALEARICDYNAMICS:在這個項目的目前階段,我還沒有完全使用到賽普拉斯PSoC 6 MCU提供的所有特性。我計劃在項目的下一階段連接一系列外部傳感器。截至目前,我已將賽普拉斯技術(shù)連接到AWS物聯(lián)網(wǎng)云。根據(jù)我的經(jīng)驗,這是我取得的最優(yōu)秀成果。之前我也曾用過其他連接到云的微處理器,然而效果令人失望。
我之前也曾經(jīng)采用過賽普拉斯的CapSense電容感應(yīng)技術(shù),并取得了很理想的效果。我用它來實現(xiàn)PSoC 6節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)航按鈕。
我喜歡賽普拉斯采用的編程方法,交叉編譯和設(shè)備調(diào)試都很方便。這種方法在調(diào)試階段特別有用。
該電路板另一個有幫助的地方是能夠提供顯示屏,并可以通過多種途徑訪問。此外,我還采用了emWin第三方GUI庫,因為它靈活且用途廣泛。
賽普拉斯:您在進(jìn)行設(shè)計集成,構(gòu)建“超智能家居”的過程中遇到的最大挑戰(zhàn)有哪些?您是如何解決這些問題的?
BALEARICDYNAMICS:我重點(diǎn)關(guān)注成本優(yōu)化和低功耗性能。這方面既遇到了問題同時也收獲了積極成效,比如簡化了原型設(shè)計。我面臨的挑戰(zhàn)之一是為具體的用例和運(yùn)行環(huán)境選擇合適的組件。整合不同的技術(shù),定義由下至上的良好數(shù)據(jù)流,可能是項目最艱難的部分。
我面臨的最復(fù)雜的挑戰(zhàn)是創(chuàng)建通用的模塊化系統(tǒng),輕松適應(yīng)最多樣的環(huán)境類型,從而最大限度地減少對既有結(jié)構(gòu)的更改?!俺悄芗揖印奔瘷C(jī)械、機(jī)電和電子技術(shù)于一體,使用Arduino、ESP 8266與ESP 32、Raspberry Pi和賽普拉斯 PSoC 6電路板開發(fā)出負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)和記錄由溫度、濕度、氣體、光照、聲音等眾多不同的傳感器感應(yīng)到的事件和動作的層級化結(jié)構(gòu)。
賽普拉斯:您是否在您的設(shè)計中充分利用了PSoC的低功耗特性?如果有用到,它起到了什么作用?
BALEARICDYNAMICS:在“超智能家居”中使用PSoC 6時,我決定采用的大多數(shù)組件都具備低功耗特性,因此能夠立即發(fā)送alarm并激活直接反饋。在采用賽普拉斯低功耗解決方案開發(fā)的項目中,alarm系統(tǒng)可以是最后一個停止運(yùn)行的單元。
賽普拉斯:您在您的博客里提到您是PSoC系列的粉絲。您最喜歡PSoC系列的哪些特點(diǎn)?PSoC在之前的項目中如何為您提供幫助?為什么PSoC是適合這個項目的正確選擇?
BALEARICDYNAMICS:以前我曾使用過FPGA應(yīng)用,并與微控制器和嵌入式Linux器件都集成過。我很喜歡PSoC器件里幾乎整個內(nèi)部設(shè)計都支持編程的這種特性。PSoC系列的最主要特點(diǎn)是眾多不同功能所具備的靈活性和可用性,并且它們能夠集成在一起,沒有太多限制。
賽普拉斯:您會在今后的項目中繼續(xù)使用賽普拉斯技術(shù)嗎?如果會,您打算使用哪款產(chǎn)品?
BALEARICDYNAMICS:是的,我當(dāng)然會在未來的項目中繼續(xù)使用賽普拉斯技術(shù)。實際上我著手準(zhǔn)備的下一個項目就基于PSoC 6。您可以通過Hackaday.io進(jìn)行了解。
賽普拉斯:您對其他有志于為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)產(chǎn)品的工程師有什么建議?
盡量以現(xiàn)實用途為重,避免開發(fā)過度專注于單一應(yīng)用或過分受限的系統(tǒng)。這就是我對開始開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的工程師的建議。
能夠支持并參加Element14互聯(lián)云挑戰(zhàn)賽等設(shè)計比賽,賽普拉斯深感自豪。通過這些比賽,我們看到了工程師運(yùn)用賽普拉斯技術(shù)開發(fā)出的眾多杰出的物聯(lián)網(wǎng)項目。如需了解有關(guān)PSoC解決方案的更多信息,請點(diǎn)擊此處。歡迎訪問我們的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者專區(qū),進(jìn)一步了解“超智能家居”項目。