作者：Dhaval Parikh，Purva Shah，Nupur Patel

利用生產就緒型網關平臺并進行定制，以加快上市時間并降低所需配置和無線連接選項的成本

隨著物聯網趨勢隨著連接設備數量的增加而增長，對物聯網網關的需求也顯著增加，并將繼續(xù)呈指數級增長。全球物聯網網關市場將在 2017 年至 2023 年間以 30.9% 的速度增長（根據一份研究報告“按硬件、最終用途和地理劃分的物聯網節(jié)點和網關市場 - 到 2023 年的全球預測”按市場和市場）。實現對物聯網網關的需求是因為隔離系統(tǒng)正在迅速轉變?yōu)闊o處不在的互聯網系統(tǒng)（也稱為“連接設備”），該系統(tǒng)可用于通過利用物聯網網關的各種無線連接技術來捕獲和傳達有價值的信息，以進行統(tǒng)一的邊緣分析。換句話說，物聯網網關通過提供基本的構建塊來開發(fā)物聯網設備和基于物聯網云的應用程序之間的安全強大的無線連接，從而發(fā)揮著至關重要的作用。

OEM希望提供一個網關/集線器來連接其現有的無線設備組合，主要考慮三個主要方面 - 第一，成本，第二是系統(tǒng)的整體效率和有效性，第三，它提供的靈活性，以設計隨著時間的推移而發(fā)展的定制物聯網解決方案。在設計物聯網網關時，大多數OEM會考慮以下四種方法之一：

從頭開始設計– 根據物聯網用例的特定要求，使用所需的外形設計、無線連接和其他配置從頭開始構建網關。雖然它有自己獨特的優(yōu)勢，但這種方法在很大程度上增加了成本和上市時間。

基于開放平臺的解決方案– 利用基于開放平臺的解決方案，如 Raspberry Pi、Arduino 和 beaglebone，無需大量編程即可實現定制的網關產品。此方法適用于小型物聯網應用，但不適用于大型物聯網應用。

固定的基于配置的 OEM 解決方案– 購買一些知名供應商的生產就緒網關平臺并構建 IoT 應用程序。大多數此類供應商都有固定的配置和外形設計。它們不提供針對特定需求自定義體系結構的靈活性。

模塊化/可配置的OEM網關解決方案 – 一些供應商（如VOLANSYS）提供了一個生產就緒的物聯網網關入門工具包平臺，以構建可以通過模塊化架構實施快速定制的物聯網解決方案。這種白標網關解決方案適用于小型和大型物聯網應用，因為它提供了靈活的架構和更快的上市時間。

前三種方法有多個缺點，可能會影響您的業(yè)務成本效益或時間效率。然而，第四種是中間方法，該方法非常靈活，也是對基于自定義配置的網關進行原型設計的最可行選擇，允許早期現場試驗，并且可以在減少時間、成本和風險的情況下支持大規(guī)模生產。

讓我們看一下所有方法與從原型到生產的物聯網網關產品開發(fā)生命周期中要考慮的關鍵因素的詳細比較。

網關原型設計需要考慮的關鍵因素

在設計網關原型平臺時，無論是從頭開始構建還是利用可用平臺，都需要考慮幾個方面。其中一些解釋如下。

外形設計：物聯網網關結合了網絡、控制和數據、安全、遠程操作和集中管理等所有功能，通常被迫在尺寸和外形上妥協，而不是無風扇和無通風口設計。

硬件平臺：對于大多數平臺，硅板、引腳排列和連接器不夠友好，無法使用該平臺測試市場。此外，傳統(tǒng)的原型設計與各種外設不兼容，這些外設限制了網關在多個應用中的使用。

無線連接：市場上大多數原型就緒網關都使用ZigBee，Wi-Fi，LTE，Thread，Z-Wave，Sub-GHz RF等標準提供有限的有線和無線連接選項，其中一些可能無法作為選項提供。此外，為南向和北向連接提供更多選項可以延長上市時間。允許產品開發(fā)人員從北向接口（WiFi，LTE，以太網）和南向接口（ZigBee，Z-Wave，LoRaWAN，Sub-GHz）中進行選擇的解決方案在市場上非常罕見。

預合規(guī)：最關鍵的階段是在網關投放市場之前獲得認證，因為認證過程非常耗時。因此，需要及時解決合規(guī)前的考慮因素。在當今快節(jié)奏的市場中，認證就緒平臺在產品發(fā)布前將PDLC縮短了近三個月的時間。如果平臺未經過預認證，此類產品投放市場的總時間將顯著增加。目前市場上很少有網關提供FCC / CE / IC預認證以及多種連接選項，如Zigbee?，Thread，Wi-Fi / 3G和藍牙。

讓我們快速比較一下這些因素在所有四種設計方法中的表現。

大批量網關生產需要考慮的關鍵因素

OEM 在為大批量生產準備網關原型設計時面臨多重挑戰(zhàn)。為了避免這些挑戰(zhàn)，一些 OEM 可能會考慮為其網關要求選擇生產就緒平臺。下面解釋了OEM在大批量生產網關時需要考慮的一些因素。

NRE 收費 –如果網關原型平臺在 OEM 在生產后交付第一個單元之前不符合定義的產品要求，則由于缺乏圍繞工具外殼、認證和采購最小起訂量的預先規(guī)劃，高昂的 NRE 費用可能會降低公司利潤?？偵a成本增加主要是由于定制產品，并將工程和生產資源從標準、一致的產品線轉移到一次性設計，幾乎沒有機會通過大規(guī)模生產收回設計成本。通過降低 NRE 費用，OEM 可以更好地將投資用于其解決方案的促銷和品牌開發(fā)。

大批量供應：對于快速發(fā)展的市場，每年供應10K是一個小批量。它限制了一些試圖創(chuàng)新終端應用的參與者，增加了研發(fā)時間、原型開發(fā)時間、生產時間和測試市場的時間，增加了在市場上推出的總時間。

支持芯片下放或產品增強：深思熟慮的產品原型設計應使用架構良好的網關來完成，該網關已做好生產準備，并滿足所有關鍵產品要求。在最初的客戶試用后，當生產達到一定數量時，產品應轉換為芯片化版本以支持大批量。

總結：

如前所述，在從原型到生產的物聯網網關產品開發(fā)路線圖中，如果不選擇模塊化方法，OEM 必須妥協一個或另一個因素。VOLANSYS的模塊化物聯網網關是一種解決方案，是上述方法的最佳選擇。該智能網關參考平臺采用模塊化硬件架構、多無線電連接、多操作系統(tǒng)支持高效開發(fā)，并通過了 FCC/CE/IC 認證。對于最終用戶，它可作為購買選項隨時使用。對于 OEM 來說，它是可配置的，并可作為白標構建選項提供，幫助他們進入物聯網領域，包括家庭、建筑、制造、醫(yī)療保健、運輸和其他物聯網就緒行業(yè)，并縮短上市時間、降低工作量和成本。

審核編輯：郭婷