开发设计智能网关，主控芯片如何选型？

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时间： 2024-07-08 来源：Dusun（东胜）官网 发布者：浙江东胜物联技术有限公司

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在IoT时代，物联网网关作为连接终端设备与云端服务器的桥梁，其性能和稳定性直接影响整个系统的效率。然而，众多芯片平台和主控方案让开发者们在选择时倍感困惑。

如果没有选择合适的主控芯片网关，不仅会导致成本上升，还可能影响整体产品及物联网解决方案的市场竞争力。通过深入比较各类主控芯片的应用行业，应用等级，处理能力，功耗等方面，以及如何适配不同网关应用功能、接口等需求选择，本文将为您全面揭秘物联网智能网关开发中主控芯片的影响因素，以帮助开发者在挑选网关时做出恰当的选择。

根据应用等级和工作温度范围选型

物联网网关主控芯片可以分商业级，工业级，车规级和军工级。这四种等级对器件的性能要求是依次增高的，每个等级需要过专门的测试认证。

每个等级的温度范围也是不一样的，商业级的器件工作温度范围是0~70℃；工业级的器件工作温度范围是-40~85℃；车规级的器件工作温度范围又分别分为四个等级：等级0到等级3，对应的工作温度范围分别是-40~85℃，-40~105℃，-40~125℃，-40~150℃；军工级的器件工作温度范围是-55~+150℃。

东胜物联推荐的主控芯片如下表所示：

对于上表中的芯片平台，东胜物联可提供对应的核心板及基于以上核心板的嵌入式主板定制服务。您可以使用核心板/嵌入式主板来开发物联网产品，降低研发难度并加快开发进度。

根据智能网关类型选型

物联网网关类型有路由网关，边缘计算网关，智能家居网关，工业网关等，可以根据类型来选择合适的芯片。

比如路由网关要根据需要的无线传输带宽和频率范围以及有线网口的数量和类型来选择专门的路由交换芯片。对于边缘计算网关要选择处理能力强，存储资源比较丰富的芯片。智能家居网关要选择接口类型和数量尽可能多的芯片，芯片的处理能力可以根据业务需求来选择，芯片的功耗也要作为一个重要的参数来考虑。

上面提及到的芯片平台，比如MT7628系列，MT7621和RK3568系列等比较适合用于设计路由网关。RK3399系列，RK3568系列，RK3588系列，I.MX8M MINI系列和I.MX8M PLUS系列等比较适合用于设计边缘计算网关。其他的平台比较适合用于设计智能家居网关。

根据网关的应用行业选型
行业可以分为工业领域，机器视觉产品矩阵，音频产品，教育电子，车载电子产品等，每个行业里又有细分的应用。从应用来选择满足需求的处理器芯片。比如是否需要大算力AI支持，图形化的显示以及音频开发工具，是否需要支持RT-Linux，多核异构，网络加速等都要作为选择核心器件的重要依据。

根据接口类型和数量选型

根据网关要实现的功能来选择芯片的接口类型和数量。有些接口虽然处理器芯片本身没有，但是可以通过一些接口转换芯片来转换实现，但是要兼顾成本和结构的尺寸空间来考虑。东胜物联推荐的主控芯片对应核心板的接口类型和数量如下表所示：

*表中接口类型和数量是按照引脚功能复用统计的。

根据处理能力和所需存储容量大小选型

要根据功能需求来选择所要开发的智能网关的处理能力，包括内核的类型和数量，主频和算力等，以及满足需求所要的RAM和FLASH的容量大小。

比如处理器自身有CPU的功能外，是否还需要有GPU，NPU，VPU和TPU等其他处理单元来满足特定的功能需求，另外每种处理器所能支持的RAM类型和最大容量，以及支持的FLASH类型和容量大小是不一样的。

东胜物联推荐的主控芯片对应核心板的配置参数如下表所示：

根据网关的使用功耗选型

对需要有备用电池供电的网关，可以选择低功耗的器件。

首先处理器自身要有较低的功耗，因为很多时候处理器是功耗最高的器件，可以考虑对处理器一些不用的功能和接口在软件里禁用掉，还有可以在特定的条件下进入不同的工作模式来降低功耗。

外围的电路也要考虑低功耗的设计，比如不同的功能模块做电源开关控制，外围芯片和模组要选择具有低功耗模式的。对发热量要求比较高的网关，也要选择低功耗的芯片来设计。

对于上面提及到芯片平台，满足功能需求且对电池的工作时间要求比较长的网关，可以优选MT7628系列,RK3308系列,PX30系列,I.MX6ULL系列和RV1106系列等芯片平台。其它平台的功耗相对是比较高的，要综合网关电池的使用时间和成本来选择合适的芯片平台。对一些功能简单的网关，可以选择一些具有低功耗功能的MCU或者SOC芯片。

本文详细阐述了在选择智能网关产品的主控芯片时，必须考虑的性能、内存、连接方式以及工作温度等多个因素。在实际开发过程中，根据具体应用场景和需求选择适合的芯片，不仅能提升产品的性能，还能有效控制开发成本。

同时东胜物联拥有多款智能可编程网关，是为企业级物联网开发者量身定制的硬件解决方案。通过提供成熟且完整的硬件平台，支持各种操作系统，客户能够轻松移植或自主开发应用程序，或基于开源SDK进行底层固件修改与二次开发，可极大地简化企业在物联网产品和解决方案开发过程中的复杂性，助力客户以更高效的速度实现技术创新和产品落地。

并且东胜支持基于客户特定需求，提供一站式全链路的网关ODM开发服务与供应链整合管理，从概念构思到智能网关成品交付，服务企业数智化转型升级，增强企业制造韧性。与多家国产芯片厂家合作，支持国产芯片替代需求，从芯片选型，协议定制，系统定制等，确保每一个环节都精准贴合客户的独特需求。

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