IoT Trust by Design: Lessons Learned in Wearables and Smart Home Products
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來源：喔家archiself
大量的研究顯示，智慧家庭和可穿戴設備，是目前最流行的物聯網應用。嵌入式的MCU是這些物聯網應用程序的核心。 然而，為了在這個快速而有競爭力的市場上，成為一個有效的基礎，嵌入式的MCU，需要能夠支持不斷成長的創新速度。
為了加快開發速度和降低製造成本，物聯網設計師們正在尋找單晶片設備的MCU，這種單晶片整合了安全性、 I/O功能以及與超低功耗系統設計的無線連接，以及一個靈活的架構，以便使設計與不斷變化的標準，保持最新的設計。
本文將介紹物聯網市場的趨勢，以及智慧家庭和可穿戴應用的相關性，然後舉例說明智慧門鎖控制器的實現，將討論可穿戴應用程序以及實現，並說明如何利用可穿戴設備，實現與智慧家庭網路互動。
物聯網技術使工作和生活，變得更加實惠、便捷、舒適和智慧。正如物聯網分析的一項研究顯示，智慧家庭和可穿戴設備，是人們尋找的最流行的物聯網應用程序（見圖1）。
圖1 ｜ 物聯網市場趨勢
智慧家庭的概念，包括設備在家中的互動，和用戶有限參與。例如，早上6點，鬧鐘會以最喜歡的播放列表中的音樂聲吵醒你。 與此同時，臥室的燈光慢慢亮起，讓你在自己的時間裡醒來。
當樓下的入侵警報系統被關閉時，廚房裡的咖啡機就會打開，所以當你準備享用的時候，它已經準備好了。客廳的窗簾和百葉窗開著，浴室裡的毛巾加熱器溫暖了毛巾，你甚至還沒起床呢。 這真是一個智慧的家。
這些物聯網設備的核心，是安全性、可靠性、成本效益和無線連接。 安全保證敏感的個人資訊保持私密，並且保護整個系統免受惡意駭客的侵害。可靠性對於系統的無縫、無誤控制至關重要。
連通性使無線資訊交換，成為能夠進行高級分析的互聯網，系統可以自學提供更加個性化的服務。 透過額外的數據，如上下文（即誰進入了房子）可以用來提高智慧。
例如，房間設置可以調整，以配合一個人進入家庭時的喜好。
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| 圖2 ｜ 智慧家庭示例 |
語音命令功能使得電器更容易使用，比如告訴前門為朋友和家人解鎖。最後，該系統需要降低成本，使物聯網技術能夠負擔得起大眾市場的採用。 圖2展示了一個智慧家庭的例子。
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| Smart door lock |
智慧門鎖控制器實現
為了瞭解開發基於IoT應用程序的複雜性，來實現一個智慧的家庭門鎖控制器（見圖3）。該控制器實現門運行的指紋安全性； 兩個控制室內燈光、恆溫器和電器的房間控制節點； 溫度監測節點； 以及對所有這些節點的安全網路（基於BLE 4.2）。要實現所有這些功能，需要進行大量的處理。
今天的許多嵌入式單晶片設備，包括本示例中使用的PSoC 6 BLE，在滿足低功耗操作要求的同時，提供了足夠的處理性能。就 PSoC 6 BLE 而言，這是透過雙核體系結構實現的： Arm Cortex－M4可用於高性能任務，而 Arm Cortex－M0 ＋ 處理低功耗任務。綜合的安全能力維護總控制器的安全性。
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| 圖3 ｜ 基於嵌入式單晶片機的智慧家庭示例 |
基於指紋的門鎖
安全是必要的，以確保未經授權的人，無法通過房門進入住宅。 一個安全的系統，可以使用指紋驗證來建立。 設計一個門鎖，儲存授權用戶的指紋，可以防止未經授權的人進門。
對於這個應用程序，指紋傳感器感知人的手指，嵌入式控制器對該人進行認證，然後門鎖被關閉。 更先進的功能也可以實現，如果未經授權的人試圖進入住宅，可以觸發警報或發送通知給房屋所有者。
一個基於指紋的典型認證系統，包括一個指紋傳感器/模組，該指紋傳感器和處理器運行各種高級算法，如用戶註冊和身份驗證。嵌入式MCU的高性能核心，可以執行這些功能，並透過 SPI等接口，管理與指紋模組的通信。
指紋技術相當成熟，指紋模組可以從MCU製造商那裡獲得，該模組提供了，一個透過模組捕捉和驗證，指紋的整個軟體框架。 例如，指紋框架負責向指紋模組生成低階指令，並提供可以調用的封裝函數，以執行更複雜的任務，例如＂獲取指紋圖像＂或＂註冊指紋圖像＂ 與模組的SPI通信，遵循一種基於中斷的方法，即主機發送一個命令，並等待模組處理命令。
該模組的反應方式，是生成一個中斷，在這個中斷中，主機將讀取由模組準備的數據。該模組還可以配置為中斷處理器的手指觸摸傳感器。 這使得處理器能夠在低功耗狀態下運行，同時等待模組在手指觸摸時喚醒它。
數據儲存
指紋數據可以儲存在內部Flash中。 然而，由於每個指紋圖像的大小和指紋的數量，控制器可能需要支持在一般的家庭人數，Flash的成本將會增加。
由於內部 Flash 是一種高級資源，特別是當設計複雜的應用程序，如智慧家庭控制器時，將指紋數據儲存器卸載到外部儲存，這通常是這個用例更好的方法。
由於內部 Flash 是一種高級資源，特別是當設計複雜的應用程序，如智慧家庭控制器時，將指紋數據儲存器卸載到外部儲存，這通常是這個用例更好的方法。
外部儲存透過一個類似Quad－SPI的接口進行交互，提供了一種儲存指紋數據的有效方法。 支持XIP （eXecute－In－Place）模式的 Quad－SPI 接口允許CPU，將外部儲存視為內部 Flash的一部分。
這使得外部儲存的訪問，類似於內部的Flash訪問，從而簡化設計和操作。 此外，Quad－SPI接口支援硬體中的即時軟體加密和解密（128位 AES） ，確保指紋數據安全地儲存在外部儲存儲中。
網路連接
為了將門鎖控制器，整合到一個智慧家庭網路中，使用了BLE。不僅將門鎖控制器與智慧家庭網路相連接，而且提供了一種安全的指紋編碼方式。 這是透過將門鎖控制器與授權手機配對來實現的。 除了為用戶提供配置門鎖的接口外，還允許用戶控制註冊過程（見圖4）。
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| 圖4 ｜ 智慧門鎖的安全方案工作流 |
房間控制和監控
房間控制節點，允許用戶控制室內的照明、恆溫器和其他設備。它們還可以監測溫度、濕度等環境參數。 這些節點可以透過智慧手機和/或本地控件來控制。
例如，圖3所示的系統，包括兩個光控制節點，和一個溫度監測節點。 此外，光控節點支持基於用戶辨識的智慧控制。例如，當使用經過身份驗證的指紋打開房門時，節點可以配置為打開燈。 同樣，當有人離開時，門是鎖著的時候，燈可以關掉（見圖5）。
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| 圖5 ｜ 室內控制實現示例 |
建立安全網路
在透過智慧手機進行配置和初始化之後，節點使用BLE安全連接，建立基於集群的網路。每個集群的中心節點，都支援一個獨特的16位標記。
在節點配置過程中，每個節點都提供，其集群中心節點的令牌和詳細資訊。這些節點將群集中心添加到一個白名單中，並僅根據請求，將標記發送給被白名單的集群中心，以建立連接。
一旦連接建立起來，節點透過通知，向中心節點發送數據，中心節點將數據包轉發，然後在網路上分發。 數據包可以傳遞給另一個節點或廣播包。
例如，當用戶解鎖門時，這個資訊（即用戶1已經進入了房子）可以從門鎖節點，發送到其集群的中心節點。 然後數據被轉發到房間控制節點，最後，房間控制節點打開燈。
圖6 ｜ 房間節點控制示例流
基於集群的網路透過啓用選擇設備（集群中心節點），來處理路由和附加處理，從而消除了透過所有節點，路由數據包的需要。這節省了從節點的能量，和對處理能力要求，其中許多節點可能在電池上運行。
可以根據所掌握的功力選擇中心節點。 該網路類似於低功耗無線個人區域網（6LoWPAN）上的IPv6，其中路由器（中心節點）和主機（邊緣節點）。 擁有基於集群的網路，還可以簡化透過Gateway訪問互聯網的途徑，如果需要的話，可以透過互聯網遠端控制節點。
圖7 ｜ 互聯網對房間節點的控制示例
智慧家用電器可能相當複雜。以可靠和符合成本效益的方式，提供安全所需要的晶片加密能力、整合的安全無線連接，以及在內部和外部儲存中，獲取個人數據（即捕獲的指紋）的機制。 由於物聯網的標準正在迅速變化，因此需要安全啓動過程，來保證電器的更新特性。
此外，韌體可配置外設，和可編程模組的可用性，確保了設備可以整合物聯網系統運行，所需的許多組件。
對於許多物聯網設備來說，電是非常重要的，尤其是那些使用電池的設備。低功耗設計允許設備，始終保持並提供即時反應。具有動態電壓和主頻縮放的雙核體系結構，允許電器支持高性能的功能，如指紋認證和功率敏感的關鍵過程，如尾跡觸摸。
可穿戴應用程序的實現
智慧手錶不再只是為了顯示時間。智慧手錶透過發送簡信、電話和健康監控手段，將我們的手腕變成了智慧手機套件。可穿戴設備是用戶＂幾乎總是＂佩戴的無線設備。
例如，健身監測器是一種可穿戴設備，可以透過監測心率、鍛鍊、睡眠習慣、體溫、出汗等參數，來跟蹤人的健康狀況。這些設備有多個傳感器，通常像智慧手機或個人電腦一樣，可以與互聯網連接的設備進行通信。 這些設備有三個主要特徵：
始終運行： 因為健身監測器是持續運行的，所以這些設備需要長時間的電池壽命。當設計可穿戴設備時，最大的挑戰之一就是他們對電力的渴求，而且他們所能容納的電池尺寸往往有限。
監控活動： 一個健身器械監測感官、過程、日誌和報告用戶活動。這包括監測多個傳感器和執行＂傳感器融合＂，其中多個傳感器的數據，透過類似DSP的引擎相互關聯，以分析更複雜的行為，並以用戶可以理解和使用的方式跟蹤它們。
交換數據：這包括將收集和分析的資訊，傳遞給其他設備的能力，例如向智慧手機發送通知和告警。
圖8： 可穿戴設備的特徵
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| 圖9： 使用嵌入式MCU的可穿戴健康監測設備的實現 |
活動監測
計步器和卡路里計數器，計算一個人行走的步數，並計算出燃燒的卡路里數量。為了檢測步數，需要一個加速度傳感器。壓力傳感器也用來測量步行/跑步時海拔的變化。
大多數傳感器都有一個數位接口，通常是I2C，SPI或UART。需要對已獲得的數據，進行額外的過濾和處理，以計算步數、高度、燃燒的卡路里等等。
這些傳感器也用於實現低功耗的系統功能，比如在檢測到運動時，喚醒整個系統，以便進行即時分析。為了支持多傳感器，嵌入式MCU將需要幾個數位接口。
理想情況下，這些接口可以在I2C、SPI和UART之間進行配置，以使開發人員在傳感器選擇和實現方面，擁有最大的靈活性。此外，嵌入式單晶片機需要支持一個雙核體系結構，它具有一個能夠執行傳感器融合，和複雜分析的單晶片機，以及一個低功耗的單晶片機來執行系統任務，如在運動中喚醒。
環境監測
傳感器也可能需要收集環境數據，例如紫外線照射量、環境溫度、大氣壓力、指南針方向等。
GPS
全球定位系統傳感器，通常是帶有UART接口的數位傳感器。 GPS傳感器提供位置（經緯度）、速度和高度資訊。
音頻
在無線鏈路傳輸音頻數據之前，數位域的音頻信號處理，是任何音頻系統的重要組成部分。 數據通常採用基於麥克風，來收集數據，然後測量、過濾和/或壓縮。 具有整合DSP功能和音頻功能的嵌入式單晶片機，可以大大簡化高品質、不間斷的聲音音頻子系統的設計。
安全性
可穿戴設備需要能夠跟上，不斷變化的安全協議和措施。帶有安全引導功能的嵌入式單晶片機，確保可穿戴設備只執行經過身份驗證的代碼。此外，設備可以支持在線 OTA （OTA）更新，使更新對用戶是透明的。
用戶介面
今天的使用者已經習慣於使用按鈕、滑塊和近距離感應，來觸控顯示器。一個嵌入式的單晶片機，也可以支持不同的輸出類型，可以支持各種顯示技術，如 Eink，OLED等。
無線連接
設備需要支持可穿戴設備，操作的必要服務——無線連接，例如與低耗電藍牙的連接。
支持所有這些功能，需要一個完整的韌體流（見圖10）。支持可穿戴應用的製造商可以提供完整的庫，可以加速開發和降低整體設計的成本。
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| 圖10 可穿戴設備的韌體流示例 |
任務架構
在任何可穿戴設計中，有三個關鍵任務：
獲取數據
處理數據
與用戶的輸入和輸出（顯示）進行通信
傳感器採集通常需要，比其他任務更高的處理器操作頻率，因為這種處理，包括在大樣本基礎上運行的過濾器。
因此，使用像Arm Cortex－M0 ＋ 這樣的低功耗核心，來進行傳感器數據的獲取效率更高。處理傳感器數據，取決於所使用的算法的複雜性，開發人員必須在功率效率，和處理速度之間權衡。
對於光處理，可以使用，用於獲取傳感器數據的，相同低功耗核心。然而，對於更多的即時操作，需要更高性能的處理器，如ARM Cortex M3/M4核心。
使用者介面，通常是一個輕量級的過程，當涉及到簡單的可穿戴顯示和輸入時，可以由任何一個核心處理，但理想的是在低功耗核心上實現。
因此，為了在低功耗的可穿戴設備中，實現最佳性能，需要一個雙核結構。需要注意的是，可以利用雙核架構，來做韌體框架管道化，透過加速任務完成來提高響應性能，並透過在核心之間共享時鐘、RAM、Flash等資源，減少資源和功耗。
低功耗處理器，如Cortex M0 ＋，運行一個簡單的任務調度器來處理頻繁的、低頻寬的任務，比如：
傳感器數據採集
電容式感應掃描及處理
BLE鏈路層控制器維護BLE的連接和通告
系統管理，包括安全任務和傳感器控制
高性能處理器，如 Cortex M4，作為運行 RTOS 的應用程序處理器，並處理處理器密集的應用程序級任務，如： 傳感器數據處理（如定向計算、高度計算等） 顯示圖形，如繪製文字、圖像、形狀等 完整的指紋處理，包括匹配和註冊算法 主機層任務，包括所有服務、配置文件和連接身份驗證
在共享內存和快速的處理器間通信（IPC）是核心之間的橋梁，通信延遲幾乎不存在，相比之下，兩個設備在外部進行通信幾乎是不可比的。
低功耗核心任務架構
在高級別上，低功耗核心執行兩種類型的任務： 第1級： 在每個週期執行的週期性任務和二級任務： 週期性時間檔任務，但在每個循環中執行一次（任務/週期的n個週期）。
一個計時器可以用來產生一個中斷，來表示一個週期的開始，比如每10毫秒（100hz）。 1級任務在中斷事件中執行一次。時隙變量可以在每個中斷時遞增，並傳遞給二級任務管理器。根據插槽編號，執行適當的二級任務。表1提供了可在低功耗核心中執行的各種任務的例子。
任務類型BLE控制器Level 1電容式感應掃描，和手勢檢測Level 1獲取，和處理GPSLevel 1壓力/溫度數據的獲取Level 2紫外線數據的獲取Level 2電池數據採集Level 2，在完成數據採集任務或任何需要透過高性能核心運行的任務（如已經檢測到一個手勢） ，就會形成一個消息包，並透過IPC發送到高性能核心。對高性能核心發出中斷，處理消息包，並將數據適當傳遞給在高性能核心上執行的預期任務。
高性能核心任務架構
高性能核心使用一個RTOS來管理諸如BLE、運動感應、顯示更新、GPS、壓力/溫度、紫外線和指紋檢測等任務。 除了BLE、運動感應和指紋檢測外，其他任務都需要等待來自低功耗核心的數據。
可以週期性地運行 BLE 任務（每次連接間隔一次）。 完成後，任務暫停，直到下一次喚醒。
運動感應任務可以是一個非週期性的任務，只要運動傳感器本身提出一個中斷，它就會運行。 像 Invensense MPU9255這樣的運動傳感器包括一個數位運動處理器（DMP），它收集晶片上的FIFO數據，並以預先配置的速率中斷高性能核心。 在中斷時，運動傳感器任務透過SPI接口，讀取運動傳感器中的FIFO，並處理數據以計算方向，步驟，卡路里燃燒等等。
指紋檢測任務可以是一個非週期性的任務，當用戶在滾動、驗證或者刪除指紋時都會運行。當用戶指紋被註冊，並且顯示被鎖定時，這個任務也會運行。一個註冊用戶的指紋，可以用來解鎖和保護可穿戴設備。
顯示任務也可以是一個非週期性的任務，只要數據需要在屏幕上進行更新（即傳感器數據、時間、電池和來自其他任務的 BLE 通知） ，或者如果一個電容式感應的手勢事件，是從低功耗核心報告的。
GPS、壓力/溫度和紫外線任務，可以是偽週期任務，因為它們不會週期性地停止和喚醒。相反，在從各自的傳感器收集數據之後，任務喚醒是從低功耗核心觸發的。由於低功耗核心的數據採集速率是週期性的，所以這些任務可以在高性能核心上定期執行。
表2顯示了高性能核心管理的任務示例。
任務優先級堆棧BLE9500運動傳感器8500顯示6500壓力傳感器8200GPS傳感器8100指紋傳感器75000
處理器間通信架構
兩個同時運行的核心，需要一個保護共享數據和通信的機制，以便同步韌體中的任務。 雙核體系結構需要支持多個IPC機制，如 IP Cam鎖、消息傳遞和中斷/通知。 任務代碼可以使用IPC鎖特性，來保護共享數據和IPC 消息傳遞到核心之間的通知和數據。
IP Cam鎖
當訪問共享數據進行修改時，訪問核心/任務，就會嘗試獲取與數據相對應的鎖。 如果鎖是空閒的，那麼核心/任務將被授予訪問數據的權限。
一旦更新/處理完成，該任務就可以釋放鎖，來將數據訪問到其他待完成的任務。 這保護數據不會被多個，試圖同時更新，或使用數據的數據損壞。
一旦更新/處理完成，該任務就可以釋放鎖，來將數據訪問到其他待完成的任務。 這保護數據不會被多個，試圖同時更新，或使用數據的數據損壞。
IPC消息
除了保護共享數據外，還需要一種通信方式來同步核心之間的任務。 這可以透過在內核之間傳遞的＂命令和參數＂消息包來實現。 當一個核心希望對方執行一個動作時，它會將動作/命令ID包含任何需要的參數到消息中，並將消息傳遞給IPC。 一旦消息包準備好，核心會在另一個核心上觸發一個IPC中斷，在這個核心中，命令被解析，然後執行。
智慧家庭配備可穿戴設備
為了理解可穿戴設備與智能家居互動的一些方法，可以考察一些用例。
智慧廚房
智慧電器只有在家長在附近（即家長的健康監察器或電話在適當範圍內）時，才能使用危害兒童的器具（例如爐子、爐子、洗碗機） ，以防止發生意外。
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| 圖11｜使用可穿戴設備的智慧廚房控制 |
智慧車庫
一個自動車庫門可以做更多的開放。 當一個人走近車道或門，設置一個預先設定好的功能序列，例如打開車道、車庫、走廊和廚房的燈光，就可以觸發＇我回家＇功能。車庫的門也可以調整家庭的安全設置，打開車庫內部的入口門，調整房間的供暖到預設溫度，打開家庭音響系統開始播放音樂。
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| 圖12｜使用可穿戴設備的智慧車庫控制 |
基於手勢的交互控制
一種包含9軸運動感應的可穿戴設備，可以決定用戶手腕的方向。這種定向數據可以進一步處理，以檢測基於運動的手勢。 這樣的手勢可以用來控制節點。 例如，當一個人靠近前門時，他或她可以把手腕平放，指向門，並順時針旋轉手腕來打開門或者逆時針鎖上門（見圖13）。
圖13｜使用可穿戴設備的智慧門鎖控制
同樣，當一個人靠近房間控制節點時，圖14所示的手勢可以用來控制光強。 例如，旋轉手腕順時針方向增加光強度，而逆時針運動則會減弱光強（見圖15）。
圖14｜手腕旋轉的例子
圖15｜室內燈光控制示例
隨著可穿戴設備中，存在多個靜態BLE節點和處理資源，可以在了用的準確性範圍內，對家庭中使用可穿戴設備的使用者進行三角測量。
這個位置，連同從9軸傳感器融合算法，得到的方向性數據，可以使用戶指向一個物體，並與其進行交互。
圖16顯示了一個用戶在多節點智慧家庭環境中，與燈泡互動的例子。 門鎖、燈泡和溫度節點，每個都有一個靜態位置，用來三角定位可穿戴設備在房子裡的位置。數據表明用戶指向的方向。 手腕手勢可以用來發送控制命令，或者與被指向的節點進行交互。
圖16｜節點控制示例
為了能夠實現這樣的功能，智慧家庭和可穿戴設備可以互動，可穿戴設備需要一個嵌入式的MCU，具有靈活和綜合的架構。為了能夠與可穿戴設備中的許多傳感器進行接口，嵌入式單晶片機必須支持多個不同的標準數位和類比接口。
MCU還可能需要多個ADC，來獲取信號和整合運算放大器，以減少組件和可穿戴形式。 如果可穿戴設備支持一個電容式觸摸顯示器，它將需要傳感器和處理資源，來實現各種觸控元件，包括按鈕、滑塊和近距離傳感器。 圖17顯示了可穿戴設備可能需要的許多功能。
圖17｜適合智慧家庭的可穿戴設備架構
此外，如前所述，雙核體系結構將使開發人員能夠提供足夠的處理能力，同時保持整體的低功耗操作。 圖18顯示了如何在一個低功耗核心（Cortex－M0 ＋）和一個高性能核心（Cortex－M4）之間的功能分區。
圖18｜低功耗核心（M0 ＋）與高性能核心（M4）之間的功能劃分
低功耗運行及效率
低功耗對於使用電池的可穿戴設備來說，是必不可少的。 嵌入式單片機，需要支持多種操作模式，以使開發人員能夠優化電能效率。 除了極低的睡眠和休眠模式外，MCU應該能夠動態地測量核心的電壓和頻率。
為了理解動態電壓和頻率縮放，如何能夠節省大量電力，可以考慮指紋傳感器的例子。 當指紋傳感器沒有使用時，系統可以記錄到較低的頻率和電壓，比如48兆赫和0.9v（ULP）核心操作。
當指紋被啓用和運行時，指紋傳感器的指紋中斷指示指紋，系統會被記錄到更高的頻率和電壓，以提供實時處理，按96mhz 和1.1v的核心操作進行實時處理。 由於指紋操作不是那麼頻繁，設備大部分時間都是在ULP 模式下運行，從而大大降低了整體功耗（見圖19）。
圖10｜PSoC 6 BLE的電源管理示例
另一個優化功率效率的例子，是透過管理PMIC控制器。 例如，嵌入PSoC 6的 MCU 可以關閉向其自身提供VDD的PMIC。
可以透過開關機啓用PMIC。 這就消除了對外部控制PMIC 的專用邏輯需要。 在這種功率下降模式下，單片機幾乎沒有任何電流，仍能保持時間存活。 當需要的時候，它也可以被喚醒。
安全性
可穿戴設備和智慧家庭網路之間的安全通信非常重要。安全性可以在嵌入式單片機內實現多層次的安全性：
BLE安全性
嵌入式單片機需要支持最新的安全更新到 BLE 規範，其中包括BLE安全連接和私密的鏈路層。鏈接層隱私提供一個可解析的私人地址，使駭客難以嗅到設備。
OTA安全性
安全引導確保MCU只執行信任代碼。 與OTA結合使無線應用程序能夠更新，並且只允許在設備中執行可信代碼。
加密處理器
在硬體中處理加密方法，大大簡化和加速複雜的安全算法，減少開發難度並最小化CPU的干預。
外部儲存的即時解密
除了加密處理器外，嵌入式處理器還可以在串行儲存器接口上提供即時的加密/解密。 這種能力極大地簡化了外部儲存中，加密代碼和數據的儲存，並提供了一個強大的實現。
結語
本文涵蓋了智慧家庭設備/控制器，和可穿戴設備設計的許多重要方面。雙核體系結構為開發人員，提供了即時分析傳感器數據所需的處理能力，同時以最大的功率效率，管理即時系統任務。
表3總結了在智慧家電和可穿戴設備中，可以實現的許多功能。
物聯網需求功能/實現安全性提供安全的儲存，和傳輸個人數據與晶片加密處理器；使可編程硬體和韌體的可編程，硬體和韌體安全啓動安全（OTA）升級，始終運行和低功耗低功耗體系結構，可以在不犧牲性能的情況下，啓用＂始終＂應用程序；
動態電壓和頻率縮放，使得性能和功率關鍵處理靈活性與整合性，一種雙核的 MCU 體系結構，可以在不犧牲性能的情況下Ｍ啓用＂始終＂應用程序；
電容式感應技術使得使用者介面更加靈活；ADC 可編程累匕塊，包括電流，DAC和差分 ADC；易於使用，韌體可配置外設無線連接整合的BLE和免費的BLE協議棧，增強了安全性、隱私性和吞吐量。
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