正如Microchip所看到的一樣,，隨著物聯(lián)網(wǎng)從家庭自動化領(lǐng)域拓展到如供暖、通風與空調(diào)（HVAC）,、車庫門和電風扇等家庭控制領(lǐng)域，以及在建筑和工業(yè)自動化領(lǐng)域的加速應(yīng)用,，市場對高度集成,、可靠和安全的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）連接性的需求前所未有地增加，這就催生了WiFi單片機的需求,。
但Microchip無線解決方案部產(chǎn)品線經(jīng)理Alex Li在日前的一場發(fā)布會中指出，以上應(yīng)用目前正在使用的WiFi單片機方案功能是有限的,，所以,，幾乎在任何場所都需要額外的主的單片機跟它一起工作。而要實現(xiàn)這樣的設(shè)計,，就需要兩者之間通過SPI或者UART這樣的接口協(xié)議進行連接,。然而這樣的設(shè)計將誒開發(fā)者帶來幾方面的挑戰(zhàn)：
首先，在Wi-Fi模塊和主單片機之間的進行連接,，限制了Wi-Fi的速度,；
其次，從商業(yè)角度來說,，這樣的雙元件結(jié)構(gòu)會增加設(shè)計和生產(chǎn)過程中的一些復(fù)雜性和風險,。客戶可能不得不花更多的時間在驅(qū)動程序的開發(fā)上,，甚至還需要學(xué)習不同的軟件開發(fā)工具,。再者，來自不同生產(chǎn)商的供應(yīng)也可能會導(dǎo)致一些生產(chǎn)延遲或者一些供應(yīng)鏈上的風險,，因為你不可能保證每個生產(chǎn)商都可以給你及時地供貨,。
第三，在系統(tǒng)及應(yīng)用的技術(shù)支持方面也是一個問題,。因為你不可能讓一個生產(chǎn)商的一個技術(shù)支持工程師,，一個售前幫你解決如何連接另一個產(chǎn)品，以上種種這些都會導(dǎo)致你的產(chǎn)品延遲上市,，還有一些無謂的資金的投入,；
第四，則是網(wǎng)絡(luò)安全方面的挑戰(zhàn),。如上圖右邊的主單片機,，有很多和互聯(lián)網(wǎng)連接相關(guān)的安全密鑰和身份認證都會儲存在其閃存里面，這將帶來很大的安全漏洞,。
為了解決以上問題,，Microchip特意推出了首款Trust&Go Wi-Fi? 32位單片機模塊WFI32E01PC。從Alex的介紹我們得知,，這款單片擁有一款叫做PIC32MZ-W1的高性能32位單片機,，它有1兆的閃存和256KB的RAM,，可以應(yīng)付很多復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
此外,，Microchip這款產(chǎn)品擁有豐富的外設(shè),，這也讓其能擁有足夠的能力應(yīng)付IIOT各種場景的應(yīng)用需求。除了傳統(tǒng)的SPI,、UARD或者是ADC之類的外設(shè)外,，Microchip還給客戶提供了如以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)、USB,、CVD Touch和CAN總線之類的特殊接口,。與此同時，WFI32E01PC還有出色的模擬性能,，如精確的高度線性的雙通道12位ADC,，那就意味著即使在不同的干擾、不同的溫度變化下,，產(chǎn)品仍然有相對穩(wěn)定的性能,。
“這樣一種ADC的特性在設(shè)計工業(yè)傳感器以及其他一些工業(yè)應(yīng)用上是至關(guān)重要的”，Alex Li強調(diào),。
此外,，作為一款面向物聯(lián)網(wǎng)的芯片，數(shù)據(jù)安全也是Microchip這款WiFi單片機模塊需要考慮的重點問題,。而他們則通過在內(nèi)部集成Trust&Go平臺來解決,，據(jù)了解，這個平臺采用安全元件技術(shù),，為云身份驗證進行預(yù)先配置和設(shè)置,，簡化了網(wǎng)絡(luò)身份驗證的過程。
Alex Li指出,，Trust&Go就是為了解決設(shè)備連到本地WiFi,，再連接到云端所的安全問題。按照他所說,，在這個過程中,，就需要有一個具有加密密鑰對的增強型TLS連接，這個連接是一個非常復(fù)雜的過程,，它需要三個要素：第一個就是不可變更的公共密鑰,，第二個就是一個隱性私密的密鑰，任何外部的軟件是不可以看到這個密鑰的,，這個是絕對保密的,，而且必須防止一些物理的攻擊。第三個就是唯一可驗證以及可信任的設(shè)備標識,，你可以理解成它就是一個外圍設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋或者是它的一些獨特的設(shè)備標識,。
除了上述描述的高性能硬件以外,，Microchip還借助其MPLAB Harmony開發(fā)環(huán)境，為這款WiFi單片機提供了囊括開發(fā),、安全,、功能性和可靠性在內(nèi)的軟件功能。
首先看開發(fā)方面,，據(jù)Alex Li介紹,，這個開發(fā)平臺能為其客戶提供無代碼的Wi-Fi局域網(wǎng)開發(fā)框架，讓某些不了解WiFi代碼應(yīng)用和設(shè)置的客戶可以在其開發(fā)環(huán)境上通過填寫一些簡單的參數(shù),，做一些簡單的選項,，就可以設(shè)置好其WiFi連接；同時,，Microchip還會給客戶提供豐富的系統(tǒng)級師范應(yīng)用，這樣客戶就可以通過很小的改動,，將其變成自己的應(yīng)用,；此外，這個軟件的SDK上面還會給客戶提供所有MCU所需要的一些驅(qū)動,，幫助客戶運用各種MCU的功能,。得益于這樣的設(shè)置，開發(fā)者就能快設(shè)計出原因 ,，并將其實現(xiàn)無縫集成,。
其次看功能方面，如上圖所示,，Microchip的的軟件庫給客戶提供了無線局域網(wǎng)具有的先進Wi-Fi功能和各種類型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,。同時還將提供云連接的示例軟件，滿足不同場景下的設(shè)計需求,。
來到安全和可靠方面,。除了上文談到的Trust&Go外，Microchip通過還為這款產(chǎn)品的軟件引入了WPA3連接支持和連接硬件加密加速器TLS,，提升了身份驗證的穩(wěn)定以及防止了一些離線的字典攻擊,。
借助卓越的Wi-Fi互操作性測試，Microchip可以保證其Wi-Fi產(chǎn)品可以隨便地連接到任何的路由器,，“Microchip已經(jīng)跟53個市面上很受歡迎的路由器做過測試,，并且涵蓋了非常廣范圍的Wi-Fi的access point的芯片，旨在我們會幫助克服這個問題”,，Alex Li強調(diào),。“同時,，我們的Wi-Fi軟件已經(jīng)通過Wi-Fi Alliance提供的WFA認證,，那就意味著客戶如果想用其Wi-Fi logo,，就需要通過WFA的認證”，Alex Li補充說,。
Microchip還為客戶提供了如ICD3,、ICD4和SNAP之類的專業(yè)調(diào)試工具，針對射頻產(chǎn)品,，他們還將提供測試工具,，確保其設(shè)計的產(chǎn)品符合規(guī)范。
“Microchip在不久之后將提供一個開發(fā)板,，客戶可以基于其快速搭建原型機”,，Alex Li表示。
從上文的介紹我們看到,，這是一個WiFi單片機模塊,，而不是集成度更高的WiFi SoC，因此在發(fā)布會上就有記者問到,，公司為何做這樣的設(shè)計選擇,？針對這個問題，Alex Li給出的答案是因為他們的模塊已經(jīng)經(jīng)過了完整的射頻認證,，這就讓客戶使用起來可以更方便,。但他也強調(diào)，Microchip有計劃在未來推出針對SoC的設(shè)計,。
作為全面的系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商,，Microchip提供了廣泛的產(chǎn)品組合，將WFI32E01PC模塊與其他Microchip的領(lǐng)先器件配對,，可簡化物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),。這些領(lǐng)先的器件包括KSZ8081以太網(wǎng)PHY系列，MCP2542WFD CAN收發(fā)器系列,，傳感器和包括藍牙,？低功耗（BLE）、遠程（LoRa）和IEEE? 802.15.4在內(nèi)的無線技術(shù)等,。Microchip的系統(tǒng)解決方案方法提供即時可用的軟件驅(qū)動程序和硬件參考設(shè)計,，能顯著降低項目風險，縮短產(chǎn)品上市時間,。
“有了我們這個模塊,，客戶不再需要雙元件的設(shè)計結(jié)構(gòu)，不需要學(xué)習多個軟件的SDK,，只要學(xué)習我們的SDK就行了,。此外，客戶也不需要跟多個供應(yīng)商打交道,，Microchip可以從設(shè)計到生產(chǎn)給客戶提供一站式的服務(wù)”,，Alex Li最后說,。