在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）時(shí)代，智能網(wǎng)關(guān)作為連接終端設(shè)備與云端服務(wù)器的橋梁，其性能和穩(wěn)定性直接影響整個(gè)系統(tǒng)的效率。然而，眾多芯片平臺(tái)和主控方案讓們?cè)谶x擇時(shí)倍感困惑。

如果沒有選擇正確的主控芯片網(wǎng)關(guān)，不僅會(huì)導(dǎo)致成本上升，還可能影響整體產(chǎn)品及物聯(lián)網(wǎng)解決方案的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。通過深入比較各類主控芯片的應(yīng)用行業(yè)，應(yīng)用等級(jí)，處理能力，功耗等方面，以及如何適配不同網(wǎng)關(guān)應(yīng)用功能， 接口等需求選擇，本文將為您全面解密物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)開發(fā)中芯片主控影響因素，以確保各在選擇不同主控網(wǎng)關(guān)時(shí)做出選擇。

智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)用等級(jí)和工作溫度范圍

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)主控芯片可以分商業(yè)級(jí)，工業(yè)級(jí)，車軌級(jí)和級(jí)。這四種等級(jí)對(duì)器件的性能要求是依次增高的，每個(gè)等級(jí)需要過專門的測(cè)試認(rèn)證。每個(gè)等級(jí)的溫度范圍也是不一樣的，商業(yè)級(jí)的器件工作溫度范圍是0~70℃；工業(yè)級(jí)的器件工作溫度范圍是-40~85℃；車規(guī)級(jí)的器件工作溫度范圍又分別分為四個(gè)等級(jí)：等級(jí)0到等級(jí)3，對(duì)應(yīng)的工作溫度范圍分別是-40~85℃，-40~105℃，-40~125℃，-40~150℃；級(jí)的器件工作溫度范圍是-55~+150℃。

浙江東勝物聯(lián)技術(shù)有限公司推薦的主控芯片如下表所示：

對(duì)于上表中的芯片平臺(tái)，浙江東勝物聯(lián)技術(shù)有限公司都有對(duì)應(yīng)的核心板?？蛻?/span>使用核心板來開發(fā)產(chǎn)品，可以降低研發(fā)難度并加快開發(fā)進(jìn)度。

智能網(wǎng)關(guān)的產(chǎn)品類型

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)類型有路由網(wǎng)關(guān)，邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，智能家居網(wǎng)關(guān)，工業(yè)網(wǎng)關(guān)等，可以根據(jù)類型來選擇合適的芯片，比如路由網(wǎng)關(guān)要根據(jù)需要的無線傳輸帶寬和頻率范圍以及有線網(wǎng)口的數(shù)量和類型來選擇專門的路由交換芯片。對(duì)于邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)要選擇處理能力強(qiáng)，存儲(chǔ)資源比較豐富的芯片。智能家居網(wǎng)關(guān)要選擇接口類型和數(shù)量盡可能多的芯片，芯片的處理能力可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求來選擇，芯片的功耗也要作為一個(gè)重要的參數(shù)來考慮。

上面提及到的芯片平臺(tái)，比如MT7628系列，MT7621和RK3568系列等比較適合用于設(shè)計(jì)路由網(wǎng)關(guān)。RK3399系列，RK3568系列，RK3588系列，I.MX8M MINI系列和I.MX8M PLUS系列等比較適合用于設(shè)計(jì)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)。其他的平臺(tái)比較適合用于設(shè)計(jì)智能家居網(wǎng)關(guān)。

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DSGW-030 MTK7688 藍(lán)牙/ Zigbee/Wi-Fi網(wǎng)關(guān) 型號(hào)： DSGW-030 CPU： MT7688 RAM： 64MB 操作系統(tǒng)： OpenWRT 協(xié)議： Bluetooth 5.2, Zigbee 3.0, Z-Wave, Wi-Fi 2.4G

DSGW-040 藍(lán)牙/4G/LTE網(wǎng)關(guān) 型號(hào)： DSGW-040 CPU： MT7620A RAM： 128MB 操作系統(tǒng)： OpenWrt 協(xié)議： Wi-Fi 2.4G, Z-Wave, Bluetooth 5.2, LTE Cat M1/ Cat1, Zigbee 3.0

DSGW-210 RK3328 物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān) 型號(hào)： DSGW-210 CPU： RK3328 RAM： 2GB 操作系統(tǒng)： Debian, Ubuntu, Android, Yocto 協(xié)議： 藍(lán)牙5.2, Zigbee 3.0, Z-Wave, LoRaWAN, Wi-Fi 2.4G/5G, Thread and Matter, LTE Cat M1, Cat1, Cat4, M-Bus/Sub-G

DSGW-120 觸屏網(wǎng)關(guān)智能家居控制面板 型號(hào)： DSGW-120 CPU： PX30 RAM： 2GB 操作系統(tǒng)： Android 11 協(xié)議： Wi-Fi 2.4G, 藍(lán)牙5.2, ZigBee 3.0, Z-Wave, LTE

DSGW-081 i.MX6ull 工業(yè)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān) 型號(hào)： DSGW-081 CPU： i.MX6ULL RAM： 512MB 操作系統(tǒng)： Debian 11 協(xié)議： Zigbee 3.0, 藍(lán)牙5.2, Z-Wave，Wi-Fi 2.4G，4G LTE CAT1/CAT M1

?	?DSGW-290 Dusun Pi4 多協(xié)議邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān) 型號(hào)： DSGW-290 CPU： RK3568 Quad-core Cortex-A55 RAM： 8 GB 操作系統(tǒng)： Linux, Debian, Android, Ubantu etc. 協(xié)議： Wi-Fi2.4G/5G, Zigbee3.0, Z-Wave, Sub-G, Matter ?

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網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用行業(yè)

行業(yè)可以分為工業(yè)領(lǐng)域，機(jī)器視覺產(chǎn)品矩陣，音頻產(chǎn)品，教育電子，車載電子產(chǎn)品等，每個(gè)行業(yè)里又有細(xì)分的應(yīng)用。從應(yīng)用來選擇滿足需求的處理器芯片。比如是否需要大算力AI支持，圖形化的顯示以及音頻開發(fā)工具，是否需要支持RT-Linux，多核異構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)加速等都要作為選擇核心器件的重要依據(jù)。

接口的類型和數(shù)量

接口的種類包擴(kuò)PCIE2.0，PCIE3.0 SATA3.0, I2S, I2C, CAN, UART, SDIO2.0,SDIO3.0,HDMI, MIPI-CSI, MIPI-DSI, SPDIF, USB3.0, USB2.0, SPI,無線接口，ADC,Ethernet接口(包擴(kuò)MII，RMII，GMII，RGMII，SGMII和SRGMII等)等。根據(jù)網(wǎng)關(guān)要實(shí)現(xiàn)的功能來選擇芯片的接口類型和數(shù)量。有些接口雖然處理器芯片本身沒有，但是可以通過一些接口轉(zhuǎn)換芯片來轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)，但是要兼顧成本和結(jié)構(gòu)的尺寸空間來考慮。

浙江東勝物聯(lián)技術(shù)有限公司推薦的主控芯片對(duì)應(yīng)核心板的接口類型和數(shù)量如下表所示：

表中接口類型和數(shù)量是按照引腳功能復(fù)用統(tǒng)計(jì)的。

處理能力和所需存儲(chǔ)容量大小

要根據(jù)功能需求來選擇所要開發(fā)的智能網(wǎng)關(guān)的處理能力，包擴(kuò)內(nèi)核的類型和數(shù)量，主頻和算力等，以及滿足需求所要的RAM和FLASH的容量大小。比如處理器自身有CPU的功能外，是否還需要有GPU，NPU，VPU和TPU等其他處理單元來滿足特定的功能需求，另外每種處理器所能支持的RAM類型和容量，以及支持的FLASH類型和容量大小是不一樣的。

浙江東勝物聯(lián)技術(shù)有限公司推薦的主控芯片對(duì)應(yīng)核心板的配置參數(shù)如下表所示：

智能網(wǎng)關(guān)的使用功耗

對(duì)需要有備用電池供電的網(wǎng)關(guān)，要選擇低功耗的器件。首先處理器自身要有較低的功耗，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候處理器是功耗的器件，可以考慮對(duì)處理器一些不用的功能和接口在軟件里禁用掉，還有可以在特定的條件下進(jìn)入不同的工作模式來降低功耗。外圍的電路也要考慮低功耗的設(shè)計(jì)，比如不同的功能模塊做電源開關(guān)控制，外圍芯片和模組要選擇具有低功耗模式的。對(duì)發(fā)熱量要求比較高的網(wǎng)關(guān)，也要選擇低功耗的芯片來設(shè)計(jì)。

對(duì)于上面提及到芯片平臺(tái)，滿足功能需求且對(duì)電池的工作時(shí)間要求比較長(zhǎng)的網(wǎng)關(guān)，可以優(yōu)選MT7628系列，RK3308系列,PX30系列，I.MX6ULL系列和RV1106系列等芯片平臺(tái)。其它平臺(tái)的功耗相對(duì)是比較高的，要綜合網(wǎng)關(guān)電池的使用時(shí)間和成本來選擇合適的芯片平臺(tái)。對(duì)一些功能簡(jiǎn)單的網(wǎng)關(guān)，可以選擇一些具有低功耗功能的MCU或者SOC芯片，比如：ST，TI，Microchip，Silicon Labs等廠家的低功耗芯片。

總結(jié)

通過本文的詳細(xì)分析，我們可以看到，在選擇智能網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的主控芯片時(shí)，必須全面考慮性能、內(nèi)存、連接方式以及工作溫度等多個(gè)因素。不同芯片各有優(yōu)劣，例如MT7628適用于低功耗需求，而RK3399則提供強(qiáng)大的計(jì)算和圖形處理能力。在實(shí)際開發(fā)過程中，根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景和需求選擇的芯片，不僅能提升產(chǎn)品的性能，還能有效控制開發(fā)成本。

東勝物聯(lián)智能可編程網(wǎng)關(guān)是為企業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)量身定制的硬件解決方案，通過提供成熟且完整的硬件平臺(tái)，支持各種操作系統(tǒng)，客戶能夠輕松移植或自主開發(fā)應(yīng)用程序，或基于開源SDK進(jìn)行底層固件修改與二次開發(fā)，極大地簡(jiǎn)化了企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和解決方案開發(fā)過程中的復(fù)雜性，助力客戶以更高效的速度實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品落地。

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