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    智哪儿专访小匠物联:OpenCPU技术如何帮助智能家电厂家降本增效

    2022-04-26 19:00:58

    来源:智哪儿   作者:智哪儿

    阅读:5807

    评论:0

    作者|牧之

    编辑|小沐
    出品|智哪儿 zhinaer.cn

    在缺芯大背景下,OpenCPU技术的重要性日益增加。作为国内的OpenCPU技术落地的推动者,小匠物联在该技术范畴内积累了大量经验,帮助众多智能家电厂家缓解芯片危机,并带来了降本增效的商业价值。


    最近两年,OpenCPU技术引起了物联网行业的高度重视。它可以有效降硬件成本,缩短开发周期,降低产品能耗。更重要的是,在当前芯片短缺的背景下,提供有效的解决路径。

    近日,「智哪儿」独家专访了小匠物联CTO王文虎,就OpenCPU技术的原理与应用进行了探讨,为读者提供参考。


    1.
    到底是什么是OpenCPU?


    首先,OpenCPU是一项软件技术应用方案,它可以开放某个主控的计算和存储能力,为整个硬件提供运算支持。就IoT场景来说,就是释放通讯模组的资源给硬件的其他功能使用,这样一来通讯模组不仅承担外部数据的收发,还承担本地数据的处理。

    小匠物联CTO王文虎表示:“OpenCPU可以让多个主控减少到一个主控,降低计算资源的冗余和浪费”。这样一来,就降低了硬件PCB电路设计的复杂度和成本。

    在典型的IoT硬件中,一般会存在双芯架构,即一个主控MCU+一个通讯模组(蓝牙、Wifi或Zigbee)。这两组芯片独立存在,一个处理内部数据,一个负责外部交互。而OpenCPU的理念,就是让通讯模组兼顾MCU的职责,让双芯变为单芯。

    之所以会提出这种技术路径,是因为通讯模组经过多年的发展迭代,已经具备相当程度的计算能力。以一个Wifi模组为例,除了射频芯片、调制解调芯片外,还拥有中央处理器,即CPU(比如Cortex-M系列)。而这个CPU核心与主控MCU就形成了计算能力的重叠。

    随着MCU逐步往高位数发展,其处理数据能力的大大提升,对于某些较为简单的智能产品,单个MCU如果只负责某一项功能,显然就存在资源浪费。这里要说明下,所谓的主控MCU,其实就一种精简版的CPU,通讯模组中的CPU放在IoT领域就是MCU

    通讯模组中的CPU已经进入32位时代了,具备很好的计算能力,可以运行操作系统。”王文虎对「智哪儿」表示。

    这意味着,蓝牙、Wifi或者Zigbee等常见的通信模组,其本身就是一个具备可观计算资源的SoC,而且处理器性能完全可以满足很多智能家电产品的控制需求。在这种前提下,将通信模组的计算资源开放,同步担任主控MCU的职责,可以帮助下游厂家降低开发难度和成本,让PCB设计更加简单。


    2.
    OpenCPU有什么优势?


    综合来说,OpenCPU带来的客户价值是多方面的。首先,它可以有效降低成本,因为无需外部处理器以及相关的存储和外围设备,能节省硬件采购成本。其次,由于硬件复杂度降低,相应的开发和调试时间被压缩,由于不涉及本地通讯协议,也进一步节省了开发时间。而后,减少一组MCU,意味着整体更低的能耗,更少的中间资源占用。

    这些是OpenCPU最显著的技术优势。而同时,运用OpenCPU还可以提高PCB的集成度,并带来体验更好的OTA升级。由于模组厂家提供了比较完善的开发框架,也能弥补下游厂商可能存在的研发短板,提高产品智能化升级的质量,从而提升企业的经营效益。


    尤其是对于智能照明等控制逻辑相对简单的产品,OpenCPU所体现出来的应用价值非常明显。以往,下游品牌商需要向多方采购芯片,然后研发PCB和相应的固件。OpenCPU思路的提出,可以让PCB设计变得更简单,只需要跟一家芯片方(比如模组厂商)对接即可。

    这对于一些智能单品的厂家来说是非常友好的。诸如智能风扇、智能取暖器、电动牙刷、智能灯带等产品,它们实现智能化的第一步,是通过通讯模组实现联网。而这些产品本身的用户逻辑相对简单,在本地不会处理太多的数据,模组中的CPU完全可以胜任。

    这时候,只采用一个通讯模组,同时实现数据的收发和处理,就十分具备经济性。而同时,OpenCPU支持二次应用开发,既降低了下游厂家的开发难度,又确保了一定的功能延展空间。

    当然,OpenCPU针对的场景也是存在局限性的。如果品牌厂家预留的I/O口数量大于通讯模组能承载的上限,或者已经针对主控MCU做了成熟的开发和配套,就不太适合采用OpenCPU技术。

    尽管如此,OpenCPU的应用范围还是相当可观。对于电工照明、个人护理、环境健康等类目的电器设备,其智能化主要体现在联网和控制上,对于逻辑运算的需求相对有限,所以采用OpenCPU是非常实用的开发方案。

    另外,由于MCU产业存在的供需失衡现状,如何应对价格浮动的冲击、优化PCB设计是很多厂家探索的方向。而双芯变单芯的路径,毫无疑问解决了这个问题,让厂家在芯片采购方面拥有更好的灵活性,确保了终端产品的出货量,而不会出现木桶效应。


    3.
    小匠物联在OpenCPU领域的思考


    作为智能家电领域的头部模组供应商,小匠物联很早就开始了OpenCPU技术的探索,迄今已经积累了丰富的开发和落地经验,以及相应的技术栈。

    OpenCPU不单单是一个概念,更要落实成为下游客户能够采用的具体工具。在这方面,小匠物联将OpenCPU技术与旗下的QUMI OS和零代码平台有效结合,形成了一站式的智能化开发方案,大大减轻了客户的研发门槛,让其更能专注于自身的业务逻辑。

    “小匠物联在OpenCPU方面做了软件封装,通过QUMI开发框架,屏蔽了一些差异化的东西。”王文虎表示,“这可以让开发者直接调用相应的接口,即可对接相应的物联网平台,降低学习成本。”

    以往,下游厂家开发好一款智能硬件后,为了切入生态,需要跟天猫精灵、米家、小京鱼、百度、华为等众多的物联网运营平台实现一一对接。而由于每个平台的规范存在差异,逐个对接调试,很显然会拖慢产品的上市时间,而且不能保证开发质量。

    小匠物联以模组为基础,在提供OpenCPU技术方案的同时,通过QUMI OS集成各个物联网平台,让客户可以直接通过零代码开发工具在线点选配置和组件,直接生成可烧录的固件,并支持差分升级,大大节省了客户的开发门槛和时间。

    可以说,只要选择了小匠物联网的通讯模组,客户产品整体的智能化功能,都可以在一个平台简单完成,而且不需要依赖第二个MCU。真正实现了智能家电一站式的智能化解决方案。



    小结

    OpenCPU作为一项资源共享方案,在通讯模组领域大放异彩。而小匠物联基于多年的模组开发经验,将OpenCPU与丰富的开发框架结合,为下游客户带来了便利性大、灵活性强、鲁棒性高的智能化升级方案,真正做到了降本增效。

    在芯片短缺、原材料上涨,以及市场竞争日趋激烈的背景下,以OpenCPU理念为核心的模组方案,为智能家电厂家带来了新的生机。



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