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Auswahl des Startpunkts für das Design von Embedded-Systemen

Wenn Sie eine Idee für ein Produkt haben, das Sie auf den Markt bringen wollen, ist das ein bisschen wie der Moment, in dem sich die Rennwagen an der Startlinie positionieren, die Motoren aufheulen und Sie darauf warten, dass die Zielflagge fällt. Sie müssen für das Rennen bereit sein, und Sie müssen alle Komponenten an Ort und Stelle haben und auf allen Zylindern feuern, oder Sie werden einfach nicht gewinnen.
 
Wir vergleichen diese Analogie aus mehreren Gründen mit dem Prozess der Entwicklung eingebetteter Produkte. Sie zeigt, wie wichtig es ist, alle Hindernisse für den Erfolg aus dem Weg zu räumen. Sie wollen nicht, dass irgendetwas Ihren Prozess aus vermeidbaren Gründen verlangsamt, z. B. weil Sie keine klare Vorstellung von Ihrem Endziel haben oder nicht über die richtigen Ressourcen verfügen, um erfolgreich zu sein. Wir werden in diesem Artikel darauf eingehen, wie wichtig das ist.
 
Außerdem ist die Analogie mit dem Rennwagen eine Erinnerung daran, wie umkämpft der Markt ist. Es stimmt zwar nicht immer, aber es ist sehr oft der Fall, dass derjenige, der als Erster mit einer wirklich scharfen Technologie auf den Markt kommt, gewinnt. Niemand hat je behauptet, dass die beste Technologie gewinnt!
 
Lassen Sie uns also über den Ausgangspunkt für Embedded Designs sprechen, wie man die Reibung wegräumt und Hindernisse aus dem Weg räumt. Natürlich haben wir einige Empfehlungen für intelligente Abkürzungen, mit denen Sie Ihren Erfolg sicherstellen können.
 

Embedded Design Strategie: Wählen Sie Ihren Startpunkt mit Bedacht

Entwicklerteams müssen gleich zu Beginn des Planungs- und Designprozesses eine kritische Entscheidung treffen: Sollen sie ein vorgefertigtes Modul verwenden oder sich auf eine Chip-Down-Lösung einlassen?
 
Um diese Frage zu beantworten, müssen Sie eine Reihe von wichtigen Faktoren überprüfen:
  1. Haben Sie die technischen Ressourcen (und die Verfügbarkeit), um von Grund auf neu zu bauen?
  2. Wenn Sie Ihr eigenes Modul bauen, können Sie es innerhalb der von Ihnen gewünschten Zeitspanne auf den Markt bringen?
  3. Wenn Ihre anfängliche Annahme ist, dass es billiger ist, Ihr eigenes Modul zu bauen, haben Sie diese Annahme bestätigt?
Die folgenden Unterabschnitte behandeln jedes dieser Themen mit den wichtigsten Überlegungen.
 

Technische Ressourcen für Embedded-Design-Projekte

Symbol für technische RessourcenEs ist wichtig, Ihre Personalressourcen ernsthaft zu evaluieren, da dies eine der größten Fehlkalkulationen ist, die wir bei Entwicklungsteams beobachten. Der Umfang des Projekts ist fast immer größer, als in der spannenden Ideenphase, in der das Projekt als realisierbar identifiziert wird, ursprünglich angenommen.
 
Warum ist das so? Wir haben festgestellt, dass die grobe Skizze, die Entwicklungsteams vom Design-, Build- und Produktionszyklus anfertigen, sehr oft einige wichtige Überlegungen auslässt. Dazu gehören:
  • Ob das Team diese bestimmte Art von Produktdesign schon einmal gebaut hat.
  • Ob alle anderen Projekte zurückgestellt werden können, um Platz für das neue Projekt zu schaffen, das oberste Priorität hat - oder besser noch, die einzige Priorität.
  • Ob Sie an absolut alles gedacht haben, was Sie in das Produktdesign einbauen müssen, damit es erfolgreich ist - und damit auch an die benötigte Expertise. Hat Ihr Team zum Beispiel tiefgreifende Erfahrung im Bereich Embedded Security?
 

Zeitplan für die Entwicklung und Ziele für die Markteinführung

Symbol Zeit vs. GeldWenn es für Ihr Team keine besondere Dringlichkeit gibt, Ihr Projekt abzuschließen, können Sie das Lesen dieses Abschnitts überspringen. Aber Sie wären eine seltene Spezies. Und wir möchten Sie darauf hinweisen, dass Projekte ohne definierten Zeitplan zu den teuersten gehören, da die Entwicklerteams oft über einen längeren Zeitraum Vollzeit arbeiten - aber nicht mit maximaler Effizienz - anstatt ihre Anstrengungen effektiv auf einen kürzeren Zeitraum zu konzentrieren.
 
Für die meisten Projekte ist es wichtig, eher früher als später auf den Markt zu kommen. Sie haben nicht nur eine bessere Chance, einen Vorteil gegenüber Konkurrenzprodukten zu erlangen, sondern je früher Sie auf den Markt kommen, desto eher können Sie Einnahmen erzielen.
 
Gehen wir also von der Annahme aus, dass zeitnah besser ist, und kehren wir zu der Analogie mit dem Rennwagen zurück. Wenn Sie auf die Rennstrecke gehen und die Ziellinie ansteuern wollen, sollten Sie sich überlegen, wie Sie den schnellsten Rennwagen in der kürzest möglichen Zeit bauen können. Sie können viel schneller ans Ziel kommen, wenn Sie mit einigen vorgefertigten, vorab getesteten Komponenten beginnen, die von einem Hersteller entwickelt wurden, der sich auf die Entwicklung dieser Komponenten spezialisiert hat und sich langfristig für deren Wartung einsetzt.
 

Bewertung der Kosten für den Bau gegenüber dem Kauf

Kosten des Lebenszyklus-SymbolsWie bereits erwähnt, ist es wichtig, die Annahme, dass die Erstellung eines eigenen Moduls kostengünstiger ist als die Verwendung eines vorgefertigten Moduls, vollständig zu bestätigen.
 
Ein weiterer Schmerzpunkt, den wir immer wieder hören, ist - neben der Fehlkalkulation des benötigten technischen Talents - die Unterschätzung der Ressourcen, die zur Unterstützung des gesamten Produktlebenszyklus benötigt werden. Wenn Entwicklerteams ihre ersten Prototypen fertigstellen und mit dem Testen und Iterieren des Designs beginnen, wird oft klar, welch langer Weg vor ihnen liegt, um den Erfolg sicherzustellen. Wenn Sie stattdessen einen modularen Ansatz wählen - und Ihr SOM kaufen - können Sie Ihrem Design um Lichtjahre voraus sein und somit enorme Kosten im Entwicklungszyklus sparen.
 
Außerdem ist es wichtig, daran zu denken, dass Sie für die Wartung des Produkts, das Sie an die Kunden liefern, verantwortlich sind. Das bedeutet, dass Sie Firmware-Updates bereitstellen und laufende Verbesserungen, Sicherheits- und Fehlerbehebungen unterstützen müssen, was sich über Jahre hinweg auf den Gewinn Ihres Unternehmens auswirken wird.
 

Vorteile eines modularen Designs auf Basis von Digi SOMs

Komponenten für RennwagenSie sind noch nicht davon überzeugt, mit einem Modul zu beginnen, anstatt von Grund auf neu zu bauen? Hier werden wir einige weitere wichtige Vorteile behandeln.
  • Die Tatsache, dass der Prozessor bereits vollständig und getestet ist, erleichtert den Entwurf der Applikationsplatine. Einige Teile dieser Schaltung können aus dem Referenzdesign im Starterkit abgeleitet werden, wodurch die Applikationsplatine noch schneller und zuverlässiger entworfen werden kann.
  • Die wichtigsten Softwaretreiber werden zusammen mit dem Modul BSP (Board Support Package) geliefert und sind sofort einsatzbereit, so dass die Softwareentwicklung bereits am ersten Tag beginnen kann, da die Zielplattform bereits vorhanden ist.
  • Dadurch kann ein echtes Parallel-Engineering stattfinden. Oft sind Leistungstests erforderlich, bevor eine endgültige Designentscheidung getroffen wird. Diese können mit Modulen durchgeführt werden, was die Entwicklungszeit reduziert.
Mit den Embedded-Modulen von Digi beginnen Sie nicht nur mit einem gut getesteten Gerät, sondern es steht Ihnen eine ganze Entwicklungsplattform zur Verfügung. Dazu gehören ausgefeilte Software, Code-Bibliotheken, Entwicklungswerkzeuge, Programmierkompatibilitäts-Tools, Dokumentation und mehr.
 
In unserem weißes PapierIn diesem Kapitel gehen wir näher auf diese Themen ein, um Teams bei der umfassenden Evaluierung zu unterstützen, die notwendig ist, um die beste Entscheidung zwischen "Build" und "Buy" zu treffen - von der Beschreibung einiger Schlüsseldisziplinen, die von Entwicklungsteams benötigt werden, über eine Diskussion der kritischen Sicherheitsüberlegungen bis hin zu wichtigen Dingen, die Sie wissen müssen, wenn Sie sich darauf vorbereiten, Ihr Design zu produzieren und es durch die Fertigung zur Massenproduktion zu bringen.

IoT-Geräte für schnelles Time-to-Market

Machen Sie einen kurzen Rundgang durch die Gerätefamilien, die eine schnelle modulare Entwicklung in einer Welt unterstützen, in der Sie es sich nicht leisten können, dass die Produktentwicklung durch Zertifizierungsherausforderungen behindert wird.
 

Ultrakompakte, hochintegrierte System-on-Module-Lösungen

 Digi's system-on-modules (SOMs) bieten mehrere eingebettete Funklösungen, darunter vorzertifizierte 802.11a/b/g/n/ac, Bluetooth und Optionen zum Hinzufügen von Mobilfunk. Aufgebaut auf den neuesten Prozessoren, wie dem NXP i.MX6 UL, i.MX 8X, i.MX 8M Nano und i.MX 8M-Mini, bieten Digi SOMs Gerätesicherheit für vernetzte IoT-Anwendungen und Sie können die parallele Softwareentwicklung mit Digis Unterstützung für eingebettete Android- und Linux-Entwicklungsumgebungen einschließlich Yocto Project beschleunigen.
Digi ConnectCore 8M Nano
 
Digi ConnectCore® 8M Nano System-on-Module

 

Vielseitige, handelsübliche SBCs

Entstanden aus unseren SOMs, Digis Produktlinie kompakter, kostengünstiger und vielseitiger Off-the-Shelf Einplatinencomputer (SBCs) bieten eine deutlich verkürzte Time-to-Market, indem sie das traditionelle Risiko, den Aufwand und die Komplexität kundenspezifischer Board-Designs praktisch eliminieren, ohne dabei an Flexibilität oder Fähigkeiten einzubüßen. Digi SBCs unterstützen verschiedene ARM-Core-Prozessoren und -Controller sowie mehrere Wireless-Schnittstellen.
Digi ConnectCore 8M Nano Entwicklungsboard
Digi ConnectCore® 8M Nano Entwicklungsboard

Für unsere NXP SOM-basierten SBCs stellen wir auch komplette Schaltpläne, Gerber-Dateien, Stücklisten und Ressourcen zur Verfügung, damit Entwickler schnell ihre eigenen Trägerplatinen erstellen können.
 

Das Digi XBee-Ökosystem

Digi XBee® RF-Module bieten drahtlose Konnektivität in einer Reihe von Protokollen und Formfaktoren zur Unterstützung der heutigen Low-Power-IoT-Anwendungen. Diese kostengünstigen Module sind einfach zu implementieren, vorzertifiziert und mit Digi XCTU® und der XBee Mobile App konfigurierbar und unterstützen alle Ihre Anforderungen an ein drahtloses Design.
Formfaktoren der Digi XBee-Familie
Digi XBee Form-Faktoren

Digi XBee bietet außerdem die einfachste Möglichkeit, Mobilfunk Konnektivität in ein OEM-Gerät zu integrieren. Mit der Einführung von 3GPP-Standards wie LTE Cat 1, LTE-M und NB-IoT sowie älteren Standards wie 3G HSPA/GSM hat Digi das Mobilfunk Modem für Ihr Design. Digi XBee Mobilfunk Modems bieten einfache Mobilfunk Konnektivität, ohne einen kostspieligen FCC- oder Carrier-Endgeräte-Zertifizierungsprozess durchlaufen zu müssen. Das XBee-Ökosystem umfasst RF-Module in verschiedenen Formfaktoren für eingebettete IoT-Designs und vorzertifizierte eingebettete Mobilfunk Konnektivität für einen schnellen Einsatz.

 

Digi TrustFence für die Sicherheit von Embedded Designs

Eingebettete Sicherheit ist eine kritische Designkomponente für eine wachsende Anzahl von vernetzten IoT-Anwendungen und Geräten. Die eingebaute Sicherheit von Digi TrustFence® bietet Ihnen sofortigen Zugriff auf wichtige Funktionen wie sichere Verbindungen, authentifiziertes Booten, verschlüsselte Datenspeicherung, zugangskontrollierte Ports, sichere Software-Updates und die nahtlose Integration des dedizierten On-Module Secure Element (SE).

TrustFence-Sicherheit

Viele der Kunden von Digi sind in stark regulierten Branchen tätig. Digi hat eine branchenführende Position bei der Übernahme von Standards und anderen relevanten Sicherheitszertifizierungen wie HIPAA, FIPS 140-2 und NIST eingenommen und unterstützt Kunden bei der Einhaltung von Zertifizierungen wie PCI-DSS für den Einzelhandel und FDA für medizinische Geräte.

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