開發(fā)工具包，也就是開發(fā)工具包，正在推動許多領域的創(chuàng)新。從無線和傳感到物聯網和電源管理，開發(fā)套件是早期設計過程的重要組成部分，使工程師能夠快速且經濟高效地測試他們的設計。他們作為設計師工具包的重要組成部分的地位是根深蒂固的。對 1500 名設計師進行的研究，以探索他們如何處理設計過程，結果表明 89% 的人使用開發(fā)套件來試驗新系統(tǒng)。

然而，開發(fā)套件不僅僅用于原型設計。除了單板計算機 （SBC），它們還為私人創(chuàng)新者提供支持，尤其是在物聯網領域，其中包括交互式智能家居網絡。由于物聯網系統(tǒng)的復雜性，通常包括與其他設備和云進行無線通信的傳感器或其他模塊，越來越多的供應商被要求提供端到端解決方案，以簡化建立多平臺物聯網生態(tài)系統(tǒng)的過程和運行。

因此，物聯網設計不僅引發(fā)了制造業(yè)的民主化，而且還產生了分銷商與其客戶之間關系的轉變。分銷商僅僅提供單個組件已經不夠了，因為客戶現在需要在整個設計過程中支持他們的完整解決方案。

開發(fā)套件作為教育工具

現成的、經過全面測試的電路板的可用性意味著工程師不再僅僅使用開發(fā)套件和 SBC 來測試他們的想法。相反，他們將它們直接集成到他們的設計中。這顯著減少了開發(fā)時間和成本，使設計人員能夠更快地將他們的成品推向市場。事實上，我們發(fā)現 80% 的使用開發(fā)套件的設計在 12 個月內就投入生產。

近年來特別成功的兩款 SBC 是 BeagleBone Black 和 Raspberry Pi。憑借它們本身作為獨立計算機工作的能力、制造商的廣泛支持和實惠的價格點，比以往任何時候都更多的經銷商正在庫存它們。這使得具有各種工程和開發(fā)技能水平的人（從業(yè)余愛好者到專業(yè)人士）獲得更廣泛的可用性。

element14 社區(qū)最近舉辦的 Pi IoT Smarter Spaces 競賽展示了 Raspberry Pi 3 開發(fā)板的多功能性。挑戰(zhàn)的重點是創(chuàng)建一個指揮中心來控制最喜歡的空間中的所有物聯網設備，無論是在家、工作還是戶外。獲勝的設計是用于能源監(jiān)控、安全、控制家用電器甚至娛樂的語音控制智能家居界面，盡管競賽中的其他設計展示了開發(fā)板令人印象深刻的靈活性。其中包括通過互聯網監(jiān)控植物生長和健康的植物健康智能相機解決方案，以及可以讓 Trigger 喂食和澆水的遠程喂馬系統(tǒng)。

開發(fā)套件的未來

調查顯示，76% 的工程師同意開發(fā)套件對于鼓勵現代設計創(chuàng)新至關重要。因此，很難忽視開發(fā)套件的未來與電子行業(yè)本身的未來密切相關的事實。雖然開發(fā)套件曾經是測試想法的簡單工具，但它們現在正在為原型注入生命，這些原型在歷史上過于昂貴而無法冒險追求。

這些套件還將技術擴展到遠離傳統(tǒng)計算場景的應用程序、用例和新受眾。最近的 element14 社區(qū)安全與聲音設計挑戰(zhàn)以德州儀器 MSP432 Launchpad 作為構建可穿戴技術的基礎，以保護人們免受人身或環(huán)境風險。除了工程師之外，比賽還向服裝設計師開放，他們可以將 Launchpad 連接集成到智能服裝中。例如，參賽者設計的服裝可以監(jiān)測許多現實生活條件，例如重要的健康統(tǒng)計數據、物理位置、甲烷氣體濃度（針對礦工）和自動收費站的工人安全。

保持勢頭

確保將真正工程師的意見反饋到制造過程中對于開發(fā)套件的未來至關重要。例如，我們的研究表明，除了對讓生活更輕松的技術的持續(xù)渴望之外，醫(yī)療保健、環(huán)境和可再生能源領域也有濃厚的興趣。制造商在規(guī)劃未來開發(fā)套件的功能時需要考慮這些信息。

例如，能源效率是大多數物聯網設計的要求，因為設備通常遠離傳統(tǒng)電源。對于許多項目來說，創(chuàng)建需要很少功率或可以自己獲取能量的套件是至關重要的。element14 社區(qū)的垂直農業(yè)挑戰(zhàn)賽基于 Silicon Labs EFM32 Zero Gecko 入門套件，專注于在城市地區(qū)種植新鮮食物的解決方案。獲勝的參賽者是模塊化農場項目，這是一種城市農業(yè)解決方案，采用人工智能視覺系統(tǒng)進行花園監(jiān)控。此外，該系統(tǒng)能夠使用太陽能電池板、電池組和輔助硬件模塊在本地產生、收集和儲存能量。

智能家居和物聯網系統(tǒng)也依賴于節(jié)能組件，但解決這些機會的端到端開發(fā)套件必須使設計人員能夠輕松配置電容式觸摸按鈕等功能并提供音頻到觸覺反饋。它們還必須與通常依賴無線網絡的傳感器和輸入系統(tǒng)無縫集成。僅僅提供 WiFi 和藍牙已經不夠了；物聯網網關需要是通用的，并且應該包括流行的行業(yè)標準。

作為即將上市的系統(tǒng)構建物聯網和智能家居組件的一個例子，Matrix Creator是一個開源語音平臺，用于在 Raspberry Pi 上開發(fā)計算機視覺和語音驅動的智能家居應用程序。除了在設計自定義硬件應用程序時消除大部分布線和簡化封裝之外，Matrix Creator 還通過多種連接和通信協(xié)議擴展了 Raspberry Pi 板，包括 Thread、ZigBee、Z-Wave、NFC 和 Android Things 支持，使制造商能夠創(chuàng)建 DIY類似 Alexa 的語音驅動網絡。它還具有完整的現代 MEMS 傳感器陣列，允許開發(fā)任意數量的節(jié)點或端點傳感選項。

完整解決方案的組成部分

使用這些低成本、現成的電路板和具有專業(yè)功能的可隨時集成的新組件，設計師和獨立社區(qū)正在開發(fā)處于創(chuàng)新前沿的產品。他們進入市場的速度比以往任何時候都快。然而，這種采用和創(chuàng)新水平不會永遠持續(xù)下去。制造商必須在與工程師協(xié)商的同時繼續(xù)發(fā)展他們的產品，以確保它們與所需的組件和功能保持一致。

審核編輯：郭婷