摘要

物联网（IoT）市场最近几年经历了显著的增长，2021年全球市场规模达到3,847亿美元，预计2029年将达到24,652.6亿美元1。随着这个市场的扩大，相关企业都在努力开发和部署创新解决方案，以保持竞争力。然而，从概念验证到拥有成熟的IoT产品所需的时间是关键，这可能成为工程师团队面临的一个重大挑战。

即插即用型IoT解决方案帮助工程师缩短概念验证时间，实现快速洞察，并以更低成本获取有用的用户反馈。本文将探讨即插即用型IoT解决方案的益处。此外，本文将重点讲述英飞凌XENSIV™互联传感器套件（CSK）的技术性能和应用，它是一款能够加速IoT项目开发的强大工具。

1 利用即插即用解决方案加速IoT项目开发

特别是在开始一个新项目时，设置传感器和无线连接及分析数据会非常耗时且具有挑战性。IoT产品开发过程延迟可能严重影响项目的验证。

即插即用的IoT平台为构建几乎不需要配置的IoT解决方案提供了一种新方法。即插即用型IoT解决方案是将不同传感器与微控制器和无线连接相结合。此外，用户实操手册使工程师只需几分钟就能完成IoT解决方案测试和验证，而无需进行额外的代码开发。通常情况下，测试前唯一需要进行的配置，即Wi-Fi设置，可通过图形界面进行。通过使用即插即用型IoT平台，IoT产品原型设计过程得到了简化，开发人员和工程师可专注于构建为用户带来价值的IoT产品，而他们的生活也能更轻松。

2 英飞凌的CSK如何能够改进IoT项目开发

2.1 英飞凌XENSIVTM互联传感器套件概述

英飞凌XENSIVTM互联传感器套件（CSK）是一体化IoT开发生态系统的一部分，其中包含通用传感器、库及传感器和连接用例的应用程序代码示例。通过利用英飞凌传感器，新产品原型的开发变得更加简单直观。CSK让传感器电路板原型设计不再错综复杂。因此，对于IoT领域想要快速设计、开发和制造出产品的客户而言，它加速了测试传感器驱动的IoT产品。

XENSIVTM互联传感器套件可实现低功耗和无线连接。所有XENSIV™ CSK型号都采用PSoC™ 62低功耗双核微控制器来管理传感器和数据传输。它有6种功耗模式，可实现精细化的功耗管理，深度睡眠模式下的功耗仅为7 μA，有功功率模式下的功耗为22 μA/MHz。该套件采用低功耗Wi-Fi（双频段–2.4和5 GHz）加蓝牙5.0二合一连接解决方案。英飞凌的OPTIGA™ Trust M使得XENSIV™ CSK还拥有一个安全层，可确保实现双向认证、安全通信和数据存储保护。另外，它还通过了FCC和CE预认证。

图1 英飞凌XENSIVTM互联传感器套件。图片来源：英飞凌

XENSIVTM互联传感器套件可以用于需要进行温度、压力或CO2浓度测量或运动监测的应用。这些测量是基于XENSIV™ 60 GHz雷达、PAS CO2和 DPS368压力传感器而进行，它们构成了一套功耗极低的紧凑型系统。例如，DPS368在以1Hz的采样速度测量压力时，平均功耗仅为1.7 μA，且它的封装尺寸仅为2.0 x 2.5 x 1.1 mm3。

英飞凌的XENSIV™ CSK有两个型号：CSK PASCO2和CSK BGT60TR13C。它们具有Feather兼容性，拥有一个包含处理器和互联传感器的基板（快速IoT连接开发套件）。BGT60TR13C适用于支持基于雷达的存在检测项目，以及实现温度和压力测量。CSK PASCO2套件是利用PAS CO2传感器（而非雷达）来实现这些测量，它适用于空气质量监测应用。

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图2 英飞凌XENSIV™互联传感器套件：(a)  CSK BGT60TR13C型号的示意图；(b) CSK PASCO2型号的示意图。图片来源：英飞凌

作为一种即插即用型解决方案，英飞凌的XENSIV™互联传感器套件应为用户提供快速易用的项目开发体验。这可通过英飞凌开发的ModusToolbox™软件生态系统来实现。它与ModusToolbox™无缝集成后，可为开发人员提供应用程序代码示例和传感器驱动程序，从而加快产品上市速度。此外，开发人员还可访问所有英飞凌社区和资料，以及支持Windows、Linux和macOS的开发工具，以构建新的嵌入式应用。

2.2 利用英飞凌的XENSIVTM互联传感器套件运行应用程序

英飞凌提供套件CSK BGT60TR13C和套件CSK PASCO2的快速使用指南。这些入门指南指导用户如何快速设置和运行CSK。第一步是利用USB线将XENSIV™互联传感器套件连接到计算机，并访问快速IoT连接平台。在该平台上，用户可以注册套件，并设置用户名和密码，然后开始使用套件。

登录后，用户可以利用设备的序列号来添加设备。系统将引导您下载并利用预编译的应用程序示例及与云端建立安全连接所需的所有证书来编写开发套件。此时，用户必须提供Wi-Fi网络的接入信息，以使套件能与云端建立连接。完成这些步骤后，云将为您构建一个项目，您可以通过快速IoT连接平台主页的设备选项卡来访问该项目。

图3 快速IoT连接平台。图片来源：开始使用XENSIV™ CSK PASCO2套件

成功构建项目后，接下来就需要下载文件并将其传输至工具包。下载并提取压缩文件夹后，您将找到编写XENSIV™互联传感器套件所需的所有文件。此时，您唯一需要做的就是运行程序包文件。它将清除套件内存中的所有内容，安装程序，并设置Wi-Fi连接。

接下来，XENSIV™互联传感器套件将找到并接入事先定义的网络。一旦完成与电路板的连接，云应用将把连接状态修改为已连接。然后，您即可通过云访问电路板测量并对其进行配置，以调整测量频率等。

图4 利用XENSIV™套件CSK PASCO2进行和通过快速IoT连接平台可视化的CO2浓度历史测量。图片来源： 开始使用XENSIV™套件CSK PASCO2

2.3  英飞凌XENSIVTM互联传感器套件的应用

英飞凌提供了一个基于雷达的存在检测示例，能够检测指定范围内人的存在。用于智能楼宇项目时，这些系统可通过只在有人存在时才开启照明、供暖、制冷和通风等设备，来大幅提高能源效率。XENSIV™套件CSK BGT60TR13C不仅能够检测宏观运动，还能检测微观运动，比如在键盘上打字或呼吸时的胸部运动。因此，您可以在每个房间都使用XENSIV™套件CSK BGT60TR13C，以通过提供有关每个房间人的存在的更多数据来提高设备控制的信心。本例很好地介绍了60 GHz雷达的功能。

XENSIV™套件CSK PASCO2的应用之一是空气质量监测系统。监测室内CO2浓度对于人的健康和安全及建筑物的能源效率至关重要。由于连接容易，可以使用多个XENSIV™套件CSK PASCO2来构建一个传感器网络，以便全范围覆盖整栋楼宇，并提供关于CO2浓度的精确数据。可根据所采集的数据来调节建筑物内所需的风量，从而支持控制系统。由于通风系统只在CO2浓度超出允许限值时才运行，因此该解决方案确保了空气质量和能源效率。

3 结论

即插即用型IoT解决方案可帮助缩短概念验证时间，实现快速洞察，并以更低成本获取有用的用户反馈。通过将传感器、数据处理器及云连接结合在一起，英飞凌的XENSIV™互联传感器套件解决了IoT设备开发和部署的三大挑战。XENSIV™互联传感器套件的技术性能使其成为需要低功耗及温度、压力和CO2浓度测量或运动监测的应用的理想选择。对于IoT领域的客户而言，该互联传感器套件是使工程师和开发人员能够专注于对最终产品最重要的数据的重要工具之一。

本文转载自：英飞凌官网

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