IoT設(shè)計很難，因為涉及到了感知、計算、控制、連接、界面、云端和安全等等方面，而且應(yīng)用終端又極其碎片化，對于設(shè)計者的全棧能力要求較高。另一方面，IoT的設(shè)計又很簡單。時至今日已經(jīng)有了越來越多成熟的IoT軟硬件一體的商業(yè)平臺，哪怕是小白、或是純IT人員，掌握了基本的代碼知識就可以快速拉起一個像模像樣的IoT應(yīng)用。但這種平臺的靈活度較低，對于一些想要特定場景優(yōu)化的需求并不十分合適。

不同的場景需要選擇不同的傳感器，英飛凌基于室內(nèi)熱門智能應(yīng)用的需求，從雷達和CO2傳感器出發(fā)，面向廣大IoT應(yīng)用開發(fā)者推出了全新的傳感器開發(fā)套件——英飛凌XENSIV?連接傳感器套件（CSK）。據(jù)英飛凌科技電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)應(yīng)用市場總監(jiān)李國豪先生介紹，整個CSK包含有硬件、軟件以及參考應(yīng)用軟件庫，一系列的設(shè)備都在CSK里。傳感器底層驅(qū)動都已經(jīng)包含在套件中，ModusTooIbox編譯工具可以省掉很多底層的軟件開發(fā)，工程師通過CSK就可以加快測試和開發(fā)原型的時間。

室內(nèi)智能，從“自動化”到以“人”為中心

最早的智能家居概念可以追溯到1975年，在那一年“X10”作為第一個智能家居通信標準發(fā)布，通過電力線進行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)家庭中的自動化。進入20世紀后，無線技術(shù)的發(fā)展引發(fā)了智能家居的創(chuàng)新應(yīng)用浪潮，各種自動化的智能家居體驗也紛至沓來。

從物物之間的聯(lián)動，到人與物之間的互動，到以智能手機為中心的生態(tài)搭建，現(xiàn)在智能硬件自動感知人和環(huán)境進行自主智能化的操作。智能家居的發(fā)展也經(jīng)歷了一系列的變化，當下室內(nèi)智能服務(wù)的搭建更加注重以人為中心，而且不僅僅是感知人在不在，更注重人的狀態(tài)跟蹤以及隱私保護。

李國豪表示，智能家居中一些簡單自動化功能，智能設(shè)備制造商在家電中已經(jīng)實現(xiàn)了很好的部署。通過簡單的傳感器來實現(xiàn)一些自動化的開關(guān)，像“人走燈滅”、“自動亮度調(diào)節(jié)”和“無人延時自動關(guān)閉”等，已經(jīng)可以極大地改善家電的能源耗電。而更深度的是，如何將整個智能家居場景的體驗做好，這并不能通過簡單的一個設(shè)備來實現(xiàn)。例如在人看電視的時候，需要針對這個場景將空調(diào)、電視和燈光等都調(diào)整到一個合適的狀態(tài)，從而省去多個遙控器的手動控制。再深一層的智慧型設(shè)計是場景與客廳、臥室和廚房等房間的自動化聯(lián)動。比如在臥室里，當檢測到人躺在床上時，房間就已經(jīng)自動把燈關(guān)掉，同時啟動睡眠偵測分析等功能?！捌鋵嵳麄€智能家居里面的設(shè)計，看起來越來越多地和人的行為關(guān)聯(lián)。用戶體驗在產(chǎn)品設(shè)計上占了非常重要的比重。”

而要實現(xiàn)對于人的信息狀態(tài)的精準感知和捕獲，同時還要確保個人隱私，雷達傳感器和CO2傳感器就成為了非常合適的選擇。傳統(tǒng)的被動性紅外檢測等技術(shù)并不能更精準地判斷人的軌跡和密度。而雷達可以發(fā)揮清點人數(shù)或了解人員密度的功能，當感知到房間里人多的時候，就可以把空調(diào)溫度調(diào)低一點。單純通過CO2傳感器，也可以偵測到會議室、睡房、客廳等房間里人的密度，若二氧化碳濃度變高，就可以自動調(diào)節(jié)空調(diào)、風(fēng)扇等設(shè)備。

相比攝像頭，毫米波雷達的優(yōu)勢在于可以保護用戶的隱私，并且能夠更準確地實現(xiàn)對人的移動路徑的追蹤。例如人的站立、坐臥、躺下等姿勢的判斷，都可以通過雷達結(jié)合不同的算法來實現(xiàn)檢測。而且雷達傳感器在智慧醫(yī)療中已經(jīng)有了成熟的呼吸心率檢測和睡眠狀態(tài)檢測等算法，這些也都可以應(yīng)用到智能家居的應(yīng)用中來，和智能電視、馬桶、空調(diào)等等設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)動。

因此英飛凌的CSK套件，首先選擇了雷達和CO2傳感器。通過這兩類傳感器，可以覆蓋室內(nèi)智能應(yīng)用所需的存在檢測和人員狀態(tài)感知需求。但CSK不僅是一個傳感器的評估套件，更是一個軟硬件一體的完整方案，讓熟悉傳感器驅(qū)動、算法，或不具備較高全棧能力的設(shè)計者，也能快速實現(xiàn)一個室內(nèi)智能IoT應(yīng)用的搭建，這才是英飛凌CSK套件的真正價值。

英飛凌CSK：從傳感器到云端的軟硬件一體IoT方案

英飛凌的XENSIV連接傳感器套件 (CSK) 包含一個底板和一個傳感器板，底板稱為Feather Board，傳感器板稱作Wing Board?！暗装迨怯鹈?，插上羽毛才能讓翅膀飛翔”或許可以做出這樣的理解？

主控底板選擇了PSoC62雙核MCU；還有一個AIROC模塊（Wi-Fi+Bluetooth Commbo）負責(zé)無線連接的功能；板載單獨的OPTIGATrust加密芯片以實現(xiàn)獨立的硬件加密功能。別看板子尺寸很小，但上面集合了英飛凌在MCU、連接和安全上的精華，可謂是堆料十足，誠意滿滿。

傳感器板分為兩種，一種是雷達傳感器板，搭載了英飛凌60GHz一發(fā)三收雷達傳感器（XENSIV BGT60TR13C）和DPS368氣壓傳感器；另一種是CO2傳感器板，搭載了XENSIV PAS CO2傳感器和DPS368氣壓傳感器。兩種不同的傳感器板都可以分別和主控底板進行連接，實現(xiàn)空氣質(zhì)量檢測和人體檢測的不同應(yīng)用。

在雷達傳感器板上，英飛凌提供了兩種預(yù)設(shè)好的算法，支持存在檢測和入門計數(shù)。存在檢測大致范圍在5米之內(nèi)，左右角度大概是60度。因為采用了FMCW的原理，所以即使是人靜態(tài)不動的時候，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)精準感知。入門計數(shù)（smart entrance counter）的算法也都配置好，只要將該套件掛在門口，就可以自動判斷出進出門框的人數(shù)。CO2傳感器相對簡單，輸出并不需要進行復(fù)雜算法計算，像CO2數(shù)據(jù)和大氣壓數(shù)據(jù)都可以直接在附帶的軟件界面實時查看。

CSK提供給開發(fā)者的是一種 “快速搭建、快速上手” 的體驗，只需要登陸一個賬戶，注冊CSK硬件，就可以自動下載參考代碼，在云平臺界面上看到雷達和CO2的數(shù)據(jù)。英飛凌提供了一個名為Rapid IoT Connect Platform的平臺，通過該平臺，開發(fā)者可以快速將CSK連接到云端，將傳感器數(shù)據(jù)上傳到云端，在云端的界面內(nèi)可以看到全部的傳感器參數(shù)。

在應(yīng)用層的開發(fā)方面，因為選擇了PSoC系列的MCU，因此可以使用英飛凌ModusToolbox來進行算法和代碼的微調(diào)和開發(fā)，很多底層的驅(qū)動因為庫里已經(jīng)提供，所以無需自己再進行編寫。相關(guān)的應(yīng)用層軟件可以在ModusToolbox上做好，然后移植到客戶需要量產(chǎn)的線路板上，從而加速了從demo到最終量產(chǎn)設(shè)計的代碼遷移等工作。

李國豪表示，當前在物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)方面，工程師面臨的挑戰(zhàn)主要來自面對新的傳感器、新的設(shè)計時是否有足夠的技術(shù)資源來支持他們學(xué)習(xí)和使用這些新的傳感器、MCU和連接設(shè)備。英飛凌的CSK本身已經(jīng)幫開發(fā)者做好軟件、驅(qū)動和其他技術(shù)參數(shù)，包括新傳感器已經(jīng)提供了可調(diào)的用戶界面。開發(fā)者可能遇到的挑戰(zhàn)，CSK都已經(jīng)將其變得簡單化，開發(fā)者并不需要深入到軟件的源代碼維度來做調(diào)校，在現(xiàn)成的用戶界面上就可以修改一些關(guān)鍵的參數(shù)，就能夠體驗出傳感器是否適合其目標應(yīng)用場景，是否達到了預(yù)期的效果。

從設(shè)計到量產(chǎn)，CSK提供廣泛的選型靈活性

憑借著英飛凌豐富的產(chǎn)品陣營，CSK也為不同類型量產(chǎn)客戶提供了很高的選型靈活性?？蛻粼贑SK上對自己的設(shè)計進行測試之后，可以針對量產(chǎn)時具體性能的需求，再進行具體型號的選擇。例如如果對于檢測精度要求較低，雷達還可以選擇一發(fā)一收的型號；對于計算和連接性能有更低或更高的要求，還可以選擇PSoC64或者更低的型號。因為都是同一家族同一平臺的產(chǎn)品，采用ModusToolbox進行代碼遷移也都變得非常簡單。

李國豪表示，CSK主要解決的就是IoT開發(fā)者在開發(fā)時間、入門門檻、開發(fā)的資源這三個部分面臨的挑戰(zhàn)，在此次發(fā)布的兩款傳感器之外，CSK在未來還會持續(xù)發(fā)展新的傳感器產(chǎn)品。