隨著科技的發(fā)展，各種智能產品也是孕育而生，除些之外，現(xiàn)在運用互聯(lián)網(wǎng)與物的結合，實現(xiàn)“萬物”互聯(lián)，及通過技術實現(xiàn)智能農場、智能醫(yī)療等，實現(xiàn)的過程中，需要通過技術開發(fā)，還應用到不同的MCU芯片，MCU有不同的位數(shù)，如
8位MCU、16位MCU、32位MCU，今天就來聊聊8位MCU的作用，接下來看看8位MCU如何助力農場，通過8位MCU升級為智能農場技術。
對于現(xiàn)代農場來說，技術進步既有優(yōu)點也有缺點?，F(xiàn)代農業(yè)和園藝技術使我們能夠在較小的面積上實現(xiàn)更高的農作物產量，以滿足不斷增長的人口的需求。然而，目前農場生產的新鮮農產品質量正在下降，數(shù)量仍然不足以維持農民的利潤。
農業(yè)本身很不穩(wěn)定，原因是年產量受外部環(huán)境影響較大。為了滿足農業(yè)更高一致性和可持續(xù)性的需求，需要將不同的現(xiàn)代技術應用于農業(yè)，首先我們先來了解一下什么是智慧農場。
強大的網(wǎng)絡牲畜監(jiān)測系統(tǒng)可以幫助增加健康動物的數(shù)量并提高食品質量，土壤和植物健康監(jiān)測系統(tǒng)將使農民能夠有的詳細程度監(jiān)測作物健康。借助當今的嵌入式和網(wǎng)絡傳感器系統(tǒng)，未來的“智能農場”將擁有提高產量和利潤所需的工具和功能，同時滿足挑剔客戶的質量要求。
這些傳感器收集的信息可以指導農民為其農場做出好的決策，提高農作物和牲畜的生產力，同時減少水、農藥和化肥的使用。這不僅減少了農場對自然環(huán)境的影響，而且改善了土地質量，確保了子孫后代的可持續(xù)發(fā)展。
嵌入式和無線技術的關鍵推動者
簡而言之，確?，F(xiàn)代農場可持續(xù)發(fā)展的主要解決方案是為農民提供有用的信息。由于當今嵌入式和無線技術的創(chuàng)新，這可以通過采用大量低成本網(wǎng)絡傳感器來實現(xiàn)。這些傳感器通常監(jiān)測各種田間和牲畜田條件，例如溫度、pH 值、濕度、活動數(shù)據(jù)和 GPS 坐標。然后，這些傳感器通過 4G/5G 蜂窩或 LoRa 等無線通信網(wǎng)絡將上述數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵ǔ；谠频闹醒霐?shù)據(jù)庫。
這些數(shù)據(jù)可以從任何連接互聯(lián)網(wǎng)的設備在線訪問，并且可以快速分析以確定是否需要采取糾正措施，這將使農民能夠從世界任何地方訪問他們的農場分析。
網(wǎng)絡傳感器節(jié)點并不是一個新概念，然而，為了確保在這種獨特的惡劣環(huán)境中發(fā)揮適當?shù)男阅芎涂煽啃?，需要滿足幾個關鍵要求。首先，您需要可靠的電源，這是一個很難解決的挑戰(zhàn)，因為農場通常沒有長達1000英尺的延長線。
該節(jié)點應由電池供電且節(jié)能，足以運行數(shù)月甚至數(shù)年而無需更換電池。應對這一挑戰(zhàn)需要使用基于微控制器 (MCU) 的系統(tǒng)來實現(xiàn)極高的系統(tǒng)效率。它需要較低的核心CPU利用率來管理各種復雜的任務，但不會遇到斷電的情況。
其次，智能農場傳感器節(jié)點需要繼續(xù)在惡劣、偏遠的地點運行，甚至在動物身上也是如此。就整個系統(tǒng)而言，確保穩(wěn)定性和功能性需要實用和創(chuàng)新的解決方案。節(jié)點需要長時間駐留在現(xiàn)場，并且需要少的硬件維護。所有軟件更新都需要安全且遠程完成，滿足這一需求需要通過常見的廣域網(wǎng) (WAN) 基礎設施在農場站點建立可靠的遠程連接。
在為智能農場應用設計網(wǎng)絡系統(tǒng)時，工程師需要考慮受監(jiān)控動植物群的多樣性。植物健康監(jiān)測系統(tǒng)可以測量各種環(huán)境條件，例如水位、土壤狀況、pH 值和光照水平，而牲畜跟蹤系統(tǒng)包括 GPS 坐標、動態(tài)監(jiān)測器、脈搏血氧計和關鍵健康數(shù)據(jù)，應包括其他監(jiān)測點工具傳感器。
無論哪種情況，理想的商業(yè)解決方案都是可以直接購買的通用基礎節(jié)點設計，以滿足各個農場的需求。為了實現(xiàn)這一目標，底層節(jié)點應該足夠靈活，能夠與各種模擬和數(shù)字傳感器連接。
然而，還有另一個更困難的設計挑戰(zhàn)，涉及需要應用于此類系統(tǒng)的不同工程學科。對于智能農場組件的設計人員或工程團隊來說，除了精通云基礎設施之外，還需要在傳統(tǒng)嵌入式設計技術、射頻通信（包括 LoRa、Wi-Fi 和蜂窩拓撲的詳細信息）方面打下堅實的基礎。和網(wǎng)絡安全。專家級經(jīng)驗。
8位MCU亮相
要擴展您的智能農場基礎設施，請從智能農場未考慮的方面開始。討論前沿應用。由于智能農場中的大多數(shù)傳感器節(jié)點都是電池供電、位置偏遠且需要定期維護，因此好的控制解決方案需要世界上非常節(jié)能的微控制器。
8位MCU已存在 50 多年，一直是大多數(shù)低功耗嵌入式任務的選擇，但現(xiàn)代設備具有許多現(xiàn)代功能，可以直接滿足智能農業(yè)和園藝系統(tǒng)的需求。在眾多新功能中，PIC和AVR微控制器的關鍵獨立外設 (CIP) 是嵌入式設計的“增強器”。
由于 CIP 可以單獨于芯片的 CPU 運行，因此設計人員可以將其配置為在很低功耗模式下處理常見的重復任務。在低維護環(huán)境中，CIP 的另一個好處是幫助設計人員提高系統(tǒng)可靠性。CIP編程后，可以起到類似于MCU中微型FPGA的作用，有效避免堆棧上溢、下溢等軟件偏差。
將各種數(shù)字和模擬傳感器與同一網(wǎng)絡基節(jié)點控制器連接起來可能具有挑戰(zhàn)性。幸運的是，有一些現(xiàn)代 MCU 可以用很少的外部組件滿足此類專門應用的需求。這些 MCU 提供 SPI 和 I2C 接口，用于連接數(shù)字傳感器以及差分模數(shù)轉換器 (ADC) 和數(shù)模轉換器 (DAC)，這些功能使設計人員可以自由地為智能農場應用構建高度可定制和模塊化的傳感器節(jié)點。
隨著MCU架構的現(xiàn)代化，支持其的開發(fā)軟硬件環(huán)境也逐漸成熟。對于嵌入式系統(tǒng)、射頻天線設計和云連接不是核心能力的中小企業(yè)工程團隊來說，快速原型板是一劑靈丹妙藥。該原型板為設計人員提供了簡單的參考示例，還包括與流行的云提供商連接的 GitHub 存儲庫和固件。
遙感技術
今天的農業(yè)和園藝正在經(jīng)歷一場技術革命，通過互聯(lián)網(wǎng)實時訪問植物和動物健康數(shù)據(jù)將改變農場的經(jīng)營方式，提高產量并振興土地。
使用8位MCU通過遠程傳感器技術監(jiān)控農場健康狀況，確保您的農作物得到茁壯成長所需的護理
云連接處于市場前沿，但基礎仍然是使用經(jīng)過驗證的 8 位微控制器構建的。對于可持續(xù)發(fā)展增強型產品的開發(fā)人員來說，現(xiàn)代 MCU 架構（例如帶有 CIP 的 A VR 和 PIC）將成為彌合現(xiàn)在和未來傳感器與云之間差距的關鍵組件。
綜上所述，可以了解到8位MCU的應用，隨著市場的發(fā)展需要，對于8位MCU的需求也會越來越大。
