物联网设备的处理性能需求

在本文中,我想探索有关CPU体系结构和物联网设备无线连接的性能需求。这篇文章是有关系统设计者在考虑功能特性和扩展性的同时希望找出新一代物联网设备的初始规范。

CPU处理性能要求

针对物联网设备的CPU性能架构的考虑取决于CPU需要做什么,以及硬件安全规定包含CPU的硬件。

例如,下表的嵌入式控制器性能要求针对物联网传感器中心系统:

功能

CPU性能需求
(每秒百万条指令)

应用

嵌入式操作系统开销

10 MIPS

实时内核/调度器

安全性

20 MIPS

运行AES - 256加密/解密流
CPU支持专门的AES加密引擎

传感器转译软件

50 MIPS

环境感知传感器平台

无线通讯管理

20 – 40 MIPS

AP 模式针对Wi-Fi 需求 40 MIPS

互联网通讯

20 MIPS

 

总共

120 MIPS to 140 MIPS

 

在上面的表中,一个MIPS CPU M5150包含硬件虚拟化是一个完美的套件,提供运行传感器转译代码所需性能,,wi - fi堆栈和互联网通信其时钟频率大约在100 mhz。大多数物联网设备将带有额外的CPU处理能力来支持可以升级的额外功能,。因此,CPU的性能需要可扩展,也可以包括特定的流水线级别,其中包括特殊目的处理,被认为有必要在本地就完成的。

CPU的选择针对特定的物联网应用程序不仅必须支持安全特性,如前所述,而且必须同时是具有可扩展的性能,实现可支持更高的时钟频率。对于某些应用程序,这也有利于CPU支持硬件多线程(例如MIPS I级 处理器)。

无线通讯

典型的无线物联网设备将通过特定的标准。标准部署将取决于所需的安全需求,支持网络拓扑结构的类型(例如IP,网),和支持的数据速率。下图提供了基于持续的数据速率的物联网网络需求分类。因为wi – fi目前已经是普遍部署,大部分的物联网的应用都支持wi - fi。此外,还有LED照明和跨地理区域大的应用程序, ZigBee网络将被使用并且将与wi – fi并存于物联网系统中。

基于持续的数据速率的物联网网络需求分类

除了高清视频应用,如用于家庭娱乐或安全视频监控,802.11和802.11 n 1×1提供足够的带宽,802.11网络将使用双波段2.4 ghz和5.5 ghz频率。低功率和低成本的实现,可以通过一个单独的2.4 GHz无线带宽支持802.11 n。

低频段更可取,因为射频传输将提供更大的范围内对于一个给定的功率输出。到2016年, 802.11ah将成为可用于低数据速率/低功率无线物联网系统;这个标准将基于930 mhz频段。

无线通信将成为集成到主要的SoC不仅能降低成本,而且降低能耗和提高系统的性能。无线连接的附带及其相关软件栈,对本地分析的综合能力,以及安全性将会增加SoC设备计算能力的需求。

原文链接:
http://blog.imgtec.com/ensigma-communications/processing-performance-req...

--电子创新网--
粤ICP备12070055号