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          成都弱電工程相關案例

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          物聯網布局有道各大廠商如何化繁為簡

          閱覽次數:463 次  發布日期: -0001-11-30

          成都弱電公司訊:

          2018年是我國“十三五”的開局之年,今年的政府工作報告中提出,在“十三五”期間要促進大數據、云計算、物聯網廣泛應用。數據顯示,2018年物聯網整體市場規模高達7500億元。業界預測,物聯網將是互聯網之后的下一個風口。

          隨著技術的不斷進步IOT(物聯網)逐漸走進人們的生活中,成為各大廠商的新的焦點戰場。IOT時代的機會并不只在于人,還包括人物互聯、人人互聯、物物互聯。IOT有光明的前途。為實現物聯網的萬物互聯,藍牙無線連接技術進一步強化連接能力和通信距離。同時,半導體企業開始推出多協議芯片方案。此外,并從專注于技術的提升轉向如何更好地滿足客戶的需求。

          從互聯網、到移動互聯網、再到物聯網,連接的形態正在發生著翻天覆地的變化?;ヂ摼W時代,主要是電腦與網絡間的連接;移動互聯網時代,則使得手機與電腦和網絡連接在一起。而物聯網時代,將會讓各種各樣形態的智能產品,從手機、手表、手環等個人相關的產品,到汽車、音箱、空調等家用產品,再到智慧農業、智慧工業等相關的產品,都將進行相互連接。

          據研究數據顯示,到2020年,物聯網連接的設備將達750億臺。這些產品間的互聯,是實時而且是長久的,有些需要幾年甚至幾十年。要實現這種互聯,超低功耗成為物聯網的關鍵要素。如何實現設備間的超低耗連接,關鍵要從無線連接技術、到芯片、傳感器、微處器理等上游技術方案的優化。

          藍牙發布2018技術藍圖提升距離、速度及MESH聯網

          藍牙技術、Zigbee、Wi-Fi是三種主流無線連接技術,藍牙以點對點的超低低功耗見長,Zigbee以低功耗和MESH自組網見長,而Wi-Fi則以大數據高帶傳輸見長。為強化在物聯網的應用,Wi-Fi聯盟推出低功耗Wi-Fi技術,Zigbee聯盟宣布Zigbee3.0獲批。在發布藍牙4.2之后,近日藍牙聯盟發布了2018年的技術藍圖。

          對于藍牙2018年的技術藍圖,藍牙技術將實現更長通信距離、更快傳輸速度及Mesh聯網功能。同時,宣傳其開發工具BluetoothDeveloperStudio上線以及發布全新藍牙網關架構發布?!敖衲?,藍牙技術的演進將進一步為包括智能家居、工業自動化、基于位置的服務和智能基礎設施等高速增長行業注入更多動能?!彼{牙技術聯盟開發者計劃總監何根飛指出。

          在通信距離上,BluetoothSmart的射程范圍最多將可擴大4倍,改變智能家居和基礎設施領域的應用,為整個室內空間或戶外中的分歧使用情境提供傳輸距離更長、連接品質更穩健的無線連接。傳輸速度在不增加功耗的情況下也將提升至當前的100%,可為關鍵性應用如醫療設備實現更快速地數據傳輸,以提高反應速度并降低時間延遲。而Mesh聯網功能則能讓藍牙網絡的覆蓋范圍得以遍及整棟建筑或整戶住宅,使得范圍內的藍牙設備彼此互聯,開啟智能家居和工業自動化的更多應用可能。

          同時,為了推動藍牙設備與另外連接技術設備的連接,藍牙技術聯盟宣布推出傳輸發現服務(TransportDiscoveryService;TDS),提供利于設備發現并連接的通用框架。未來,無論設備采用哪種無線技術,透過TDS,設備間能夠實現彼此發現并連接。何根飛指出:“TDS讓設備僅需最少的電量即可運轉,將為物聯網(IoT)解決了一項重要的難題。

          此外,宣布開放藍牙網關架構并推出入門工具套件,助力開發者快速為藍牙產品創建互聯網網關。具有藍牙功能的傳感器能透過藍牙技術連接網關設備,向云端傳遞數據并進行數據交換。該架構讓所有人都能對固定式的、具有藍牙功能的傳感器進行遠程監測和控制,藉此擴展了物聯網的潛在應用領域。

          多協議SoC方案應運而生簡化IoT連接

          在多種無線連接技術真正融合之前,仍存在著多種連接方式。為了簡化物聯網的連接,半導體企業開始推出多協議芯片方案。

          近日,SiliconLabs公司推出多協議片上系統(SoC)WirelessGecko產品系列,為物聯網設備提供靈活的連通性和價格/性能選擇。WirelessGecko產品包括三個系列的多協議SoC,分別針對IoT使用場景和最普遍的無線協議而優化:一是BlueGecko系列,BluetoothSmart連接,具有理想的輸出功率和傳輸距離。二是MightyGecko系列,針對網狀網絡的最佳ZigBee和Thread連接。三是FlexGecko系列,針對各種應用中靈活的專有無線協議選項。

          “多協議SoC是一個新概念。具體來說,就是指能夠在一個芯片上實時運轉兩種協議。從單一協議到多協議并行的分歧類型,其復雜程度逐漸增加。其實,最令客戶感興趣的是,多協議產品系列能夠創造出更智能的應用場景?!盨iliconLabs物聯網產品營銷副總裁DanielCooley表示。

          在應用案例上,DanielCooley指出在醫院的實際應用。以前的控制方式主要是醫院護士站中有一個系統控制病床。不過,當護士離開時就無法操控?,F在廠商在生產的醫用病床上裝有很多傳感器,且使用的是網狀網絡,實現病床之間、病床和醫院的信息總控室之間的連接和通信。同時病床里面還有很多動力組件,可以進行床位的位置調控。護士人手配一臺平板電腦,操控的動作可以轉移到平板電腦上,當護士走近病床時,通信從ZigBee網狀網絡切換到藍牙連接,平板電腦可以獲得與病床相關的信息,并且對病床進行操控;而當護士離開病床時,該病床的通信協議又會從藍牙切換到ZigBee網狀網絡,直接和護士站的信息控制中心進行溝通和互動。

          此外,SiliconLabs推出即插即用型模塊解決方案來簡化Wi-Fi連接。WGM110模塊是添加Wi-Fi功能到各類設備的解決方案,例如工業/M2M系統、無線傳感器、遙控器、恒溫器、可連接家居產品、汽車信息娛樂系統、銷售終端設備、健身和醫療設備等。<

          芯片廠商思路調整從系統角度整合硬件、軟件和套件

          此前,半導體廠商重點在于推動技術的提升,隨著物聯網應用的多樣化和應用需求的多元化,企業開始從專注于技術的提升轉向如何更好地滿足客戶的需求。從芯片廠商的思維轉向系統思維。

          在推動物聯網的連接應用上,ST在推動MCU的發展上開始有所轉變?!拔覀儚南到y角度考慮來整合器件、軟件和套件,而不僅僅是芯片?!币夥ò雽w大中華與亞太區微控制器市場及應用總監JamesWiartge指出。

          在推進MCU在物聯網的應用中,需要有4個要素。意法半導體STM32超低功耗和網絡微控制器市場經理HakimJaafar指出:“一是低功耗,未來會有很多傳感器和傳感器相連的供電電池,整個系統要更低的功耗。二是怎么優化動態模式下的功耗非常關鍵。電池能量是固定的,如何延長其壽命,需要從功耗入手。功耗有靜態和動態兩種,優化動態模式的功耗是關鍵。三是如何把系統做得更加精簡。四是成本,BOM需要越簡樸,這就要求集成度越高,用戶采購成本和制造成本、系統成本會更低?!?/p>

          針對物聯網領域的應用,未來MCU的布局將以低功耗、小引角、無線為主。對此,為推出對能效應用敏感的微控制器,意法半導體今年推出了ARMCortexM0STM32L0微控制器,該產品的主要低功耗外設包括低功耗ADC,它1000次/秒進行12位分辨率采樣時,功耗為41μA,以及超低功耗定時器(16位定時器),在超低功耗模式下可以運轉;低功耗模式包括停止模式,在保留RAM全部數據且能夠自動喚醒情形下,消耗340nA。

          隨著物聯網應用的不斷深入,半導體廠商的的競爭點發生了變化,企業開始從打造技術優勢轉向打造整體方案優勢?!拔覀円呀洸粫谝獾降资?位還是32位,而是在意客戶需要的性能、功耗和成本,什么樣的內核對用戶來講是最合適的?!盚akimJaafar表示,“過去應用比較簡樸,現在應用會越來越復雜,特殊是軟件、系統層面要求會越來越多,僅僅靠一個供應商很難做SubSystem,我們會和合作伙伴一起做SubSystem?!?/p>

          在應用案例上,一是手機傳感器融合,提供的方案是MCU傳感器合作伙伴軟件,這是SubSystem,用戶把subSystem集成到手機里,加上自身的應用系統可以形成完整的應用系統;二是可穿戴方面,方案是MCU傳感器算法顯示用戶自身的軟件/算法,從而形成完整的系統。

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