如何建立從傳感到雲的自主工業係統
發布時間:2018-05-30 來源:邵樂峰 責任編輯:wenwei
【導讀】作為物聯網和機器人設備的硬件支持模塊,其最主要的構建組塊包括感知、連接、控製和處理三部分,而TI則是業界為數不多的幾家能夠“實現從傳感器到雲的自治係統”的公司之一……
研究機構數據顯示,2017年全球物聯網市場規模已經達到4500億美元,預計到2020年全球物聯設備數量將達260億,全球經濟價值1.9萬億美元。德州儀器中國業務發展總監吳健鴻認為,在過去的幾年裏,物聯網和機器人產業得到了相當大的發展,IDC預計到2021年全球機器人市場消費將高達230.7億美元,如果把這兩個行業結合起來,會誕生巨大的市場機會。
作為物聯網和機器人設備的硬件支持模塊,其最主要的構建組塊包括感知、連接、控製和處理三部分,而TI則是業界為數不多的幾家能夠“實現從傳感器到雲的自治係統”的公司之一,產品線涵蓋C2000 MCU、Sitara處理器、SimpleLink無線MCU、毫米波傳感器、MSP430 MCU等等。

感知和測量
TI最新的MSP單片機都有很多的傳感功能,最新推出的采用CapTIvate技術的MSP430微控製器係列產品MSP430FR2512和MSP430FR2522 MCU,實現了比競爭產品低五倍的功耗,支持接近感應和透過玻璃、塑料和金屬覆蓋層觸摸,能夠為工業係統、家庭自動化係統、家電、電動工具、家庭娛樂、個人音頻應用等增加多達16個按鈕以及接近感應功能。

能夠在金屬表麵實現觸控是該產品的亮點之一。“很多工業應用場景比較苛刻,按鍵都要求超過五年、十年的操作時間,但現在主流的產品都是采用塑膠或是玻璃製造,所以從這個角度來看,金屬觸摸屏會比較適用。”吳健鴻表示。
開發人員可以使用與CapTIvate編程器板(CAPTIVATE-PGMR)或TI LaunchPad開發套件兼容的新型BOOSTXL-CAPKEYPAD BoosterPack插件模塊快速評估其應用的電容感應。BoosterPack模塊加入CapTIvate設計中心和在線CapTIvate技術指南中的一係列MCU、易於使用的工具、軟件、參考設計和文檔。此外,開發人員可以加入德州儀器在線支持社區,尋找解決方案,獲得幫助,憑借CapTIvate技術加速開發。
過程和控製
經過數據的收集後,客戶往往要在雲端進行運算。但實際上,因為及時性的關係,運算還要在本地進行,同時進行一些控製。F28004x是TI針對電動汽車車載充電器、電機控製逆變器和工業電源等成本敏感型應用推出的新型C2000 MCU係列。功耗相比之前的Piccolo設備降低60%,可選的片上DC/DC轉換器可將功耗降低70%,集成的模擬功能包括三個帶有後處理硬件、高級同步功能和可編程增益放大器的獨立12位ADC,以及一個精密的比較器和數模轉換器子係統和一個sigma-delta濾波器接口。F28004x還和C2000相兼容,很多開發電機應用的客戶,就可以過渡到最新的性價比較好的F28004x。

支持多頻段多協議連接
為滿足樓宇、工廠和電網日益增長的連接需求,TI推出其最新的SimpleLink無線和有線MCU。這些新器件為Thread、Zigbee、Bluetooth 5和Sub-1 GHz提供業界領先的低功耗和同時運行多協議多頻段連接。
新型SimpleLink MCU支持以下無線連接選項:
• Sub-1GHz:CC1312R無線MCU。
• 多頻段(Sub-1 GHz、Bluetooth低功耗、Thread和Zigbee):CC1352R和CC1352P無線MCU。
• 低功耗藍牙:CC2642R無線MCU。
• 多協議(Bluetooth低功耗、Thread和Zigbee):CC2652R無線MCU。
• 具有高達2MB存儲的主MCU:MSP432P4 MCU。

在吳健鴻看來,支持多頻段和多協議的優勢,就是如今用戶隻要一顆芯片就可以替代原來需要2-3顆不同的芯片實現的功能。當把這些不同的連接產品、處理控製產品,以及傳感產品連接起來,就能形成一個強大的係統,為客戶提供更好的解決方案。
而為了縮短設計時間,允許開發人員在不同的產品中重複利用此前的投資,TI全新的SimpleLink微控製器平台通過將一套穩健耐用的互聯硬件產品庫、統一的軟件解決方案和沉浸式資源在同一開發環境中集成,加快了產品擴張的進程。也就是說,借助TI提供的軟件開發工具套件(SDK),隻要通過標準化功能性的API底層,便可以實現產品的輕鬆移植。
這個不再受設備類型限製的方法被TI方麵稱之為“以100%代碼重用率重新定義MCU開發”,它為整個SimpleLink器(qi)件(jian)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)了(le)輕(qing)鬆(song)的(de)平(ping)台(tai)級(ji)軟(ruan)件(jian)的(de)代(dai)碼(ma)可(ke)移(yi)植(zhi)性(xing),使(shi)工(gong)程(cheng)師(shi)能(neng)夠(gou)將(jiang)軟(ruan)件(jian)開(kai)發(fa)的(de)一(yi)次(ci)性(xing)投(tou)入(ru)重(zhong)複(fu)應(ying)用(yong)於(yu)平(ping)台(tai)內(nei)的(de)多(duo)個(ge)其(qi)他(ta)產(chan)品(pin)和(he)應(ying)用(yong),從(cong)而(er)大(da)大(da)縮(suo)短(duan)了(le)設(she)計(ji)時(shi)間(jian)。
本文轉載自電子工程專輯。
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