单片机和无线连接构成AIoT系统的核心

过去几年的物联网设备和无线连接产品出现了爆炸式增长。传感器和处理器等电子器件的成本逐渐降低，同时无线连接功能和AI性能的加持让许多产品变得更加“智能”起来，无需人工干预即可相互通信。当然成功的AIoT产品必须满足特定应用的要求，比如需具备低功耗、长无线连接范围，以及更高的计算处理能力等。

下面以一个典型的无线智能电表为例，其网络拓扑由多个简单的传感器节点（比如冰箱、空调和微波炉等）组成，这些节点通过传感器收集电量使用数据并将其传输到中央控制器或网关（Collector），从而保持与互联网和云服务平台的网络通信。这些节点和网关的设计必须最大限度地降低功耗、提供稳定可靠的网络连接，并尽可能扩展无线连接范围。

这一物联网系统的核心是微控制器 (MCU)，负责处理数据并运行与无线收发器件接口的软件堆栈以实现无线连接和数据传输。MCU和无线器件的功能特性视特定的应用和系统要求不同，智能化的传感器节点集成传感器功能，并使用8位或32位单片机来运行小型的射频 (RF) 协议栈。这些物联网设备通常由电池供电，并通过无线连接到网关，由网关进行更繁重的处理和数据传输。

传感器节点通常传输少量的数据，一般使用电池供电，需要正常运行长达10年。这些设备还必须具有可靠的连接，并且能够在各种环境条件下运行，而不受射频干扰或物理障碍的影响。此外，这些设备都是网络的一部分，还必须考虑网络的设置、传感器数据聚合和信息的显示等。因此为这类设备选择合适的MCU和无线连接，以及应用开发工具和软件堆栈，对于IoT系统的成功设计至关重要。

传统MCU的主要应用场景包括消费电子、家用电器、电脑及周边、汽车和工业领域，没有无线通信功能的“纯粹”MCU只要满足功能特性、性能和质量安全要求，仍然大有用武之地，特别是在全球性的芯片短缺问题短时间内无法解决的情况下。然而新兴的物联网应用对MCU提出了更高的要求。MCU厂商可以通过增加高精度ADC或AI功能来提升其产品的竞争力，但集成无线连接功能及对各种无线协议的支持将是决定MCU芯片在物联网应用市场能否成功的关键。