深度分析:物聯網背後強大驅動力五大技巧
發布時間:2016-12-13 責任編輯:sherry
首先簡單介紹一下MEMS傳感器,這種全稱為“微型電子機械係統”(Micro-Electro Mechanical System)的技術,在上世紀八十年代,已被學者預言“會給人類社會帶來另一次技術革命”,與傳統的傳感器相比,它具有體積小、重量輕、成本低、功耗 低、可靠性高、適於批量化生產、易於集成和實現智能化的特點。同時,在微米量級的特征尺寸使得它可以完成某些傳統機械傳感器所不能實現的功能。目前 MEMS 技術已經被廣泛應用於航空航天、電子、生物、醫藥等高新技術領域,儼然成為了一項關係到國防安全、科技發展、經濟繁榮的關鍵技術。
2015年對全球MEMS產業來說是不尋常的一年,排名前30位的MEMS企業在這一年裏命運迥異。有5家MEMS企業在2015年增長速度超過了 20%:安華高(Avago Technologies) 為41%;應美盛 (InvenSense)為33%;台積電(TSMC)為29%;Qorvo為28%;瑞聲科技(AAC)為22%。2015年全球MEMS企業30強名單唯一的變化就是台積電取代了紅外成像產品製造商ULIS,ULIS因2015年與台積電有數百萬美元的營收差距,從而失去2014年榜單第30名的位置。

傳感器的數量在整個地球表麵和人們生活周遭空間激增,提供世界各種數據訊息。這些價格親民的傳感器是物聯網(IoT)發展和我們的社會正麵臨數字化革命,背後的驅動力,然而,連接和獲取來自傳感器的數據並不總是直線前進或那麼容易,以下有5個技巧以協助緩解工程師與傳輸接口到傳感器的第一次戰爭。
技巧1—先從總線工具開始
第一步,工程師應當采取首次介接到傳感器時,是透過一個總線工具的方式以限製未知。一個總線工具連接一台個人計算機(PC),然後到傳感器的I2C、 SPI或其他可讓傳感器可以“說話”的協議。與總線工具相關的PC應用程序,提供了一個已知與工作來源用以發送和接收數據,且不是未知、未經認證的嵌入式微控製器(MCU)驅動程序。在總線工具的工作環境下,開發人員可以傳送和接收訊息以得到該部分如何運作的理解,在試圖於嵌入式等級操作之前。
技巧2—在Python編寫傳輸接口碼
一 旦開發者已嚐試使用總線工具的傳感器,下一步就是為傳感器編寫應用程序代碼。並非直接跳到微控製器的代碼,而是在Python編寫應用程序代碼。許多總線 工具在編寫腳本(wriTIng scripts)配置了插件(plug-in)和範例碼,Python通常是隨著.NET中可用的語言之一。在Python編寫應用程序是快速且容易的, 其qi並bing提ti供gong一yi個ge方fang法fa已yi在zai應ying用yong程cheng序xu中zhong測ce試shi傳chuan感gan器qi,這zhe個ge方fang式shi並bing未wei如ru同tong在zai嵌qian入ru式shi環huan境jing測ce試shi的de複fu雜za。擁yong有you高gao層ceng級ji的de代dai碼ma,將jiang使shi非fei嵌qian入ru式shi工gong程cheng師shi易yi於yu挖wa掘jue傳chuan感gan器qi的de腳jiao本ben及ji測ce 試,而不需要一個嵌入式軟件工程師的照看。
技巧3—以Micro Python測試傳感器
在 Python寫下第一段應用程序代碼的其中一個優勢是,透過調用Micro Python,應用程序調用到總線工具應用程序編程接口(API)可易於進行更換。Micro Python運作在實時嵌入式軟件內,其中有許多傳感器可供工程師來了解其價值,Micro Python運作在一個Cortex-M4處理器,且其是一個很好的環境,以從中為應用程序代碼除錯。不僅是簡單的,這裏也不需要去寫I2C 或SPI驅動程序,因為它們已被涵蓋在Micro Python的函式庫中。(可在EDN網站閱讀Using Micro Python for real-TIme software development或5 Advantages of using Micro Python for Embedded Software Programming兩篇文章,以獲得更多相關細節。)
技巧4—利用傳感器供貨商代碼
任何可以從傳感器製造商“搜括”到dao的de範fan例li碼ma,工gong程cheng師shi需xu要yao走zou一yi段duan很hen長chang的de路lu才cai能neng了le解jie傳chuan感gan器qi如ru何he工gong作zuo的de原yuan理li。不bu幸xing的de是shi,許xu多duo傳chuan感gan器qi供gong貨huo商shang並bing非fei嵌qian入ru式shi軟ruan件jian設she計ji的de專zhuan家jia,因yin此ci不bu要yao期qi待dai可ke以yi發fa現xian一yi個ge可ke投tou入ru生sheng產chan的de漂piao亮liang架jia構gou和he優you雅ya的de例li子zi。就jiu使shi用yong供gong貨huo商shang代dai碼ma,學xue習xi這zhe部bu分fen如ru何he運yun作zuo,之zhi後hou重zhong構gou的de挫cuo折zhe感gan將jiang出chu現xian,直zhi到dao它ta可ke以yi被bei幹gan淨jing利li索suo地di整zheng合he到dao嵌qian入ru式shi軟ruan件jian。它ta可ke能neng如ru“意大利麵條般(spaghetTI)”開始,但利用製造商對其傳感器如何運作的理解,在產品推出之前,將有助於減少許多得 被毀掉的周末時間。
技巧5—使用一個傳感器融合函式庫
機 會是,傳感器的傳輸接口並不是太新,且先前沒有人這麼做過。已知的所有函式庫,如由許多芯片製造商提供的“傳感器融合函式庫”,以協助開發人員快速掌握、 shenzhigenghao,gengkebimiantamenxianruzhongxinkaifahuodafuxiugaichanpinjiagoudelunhui。xuduochuanganqikeyibeizhenghezhiyibanleixinghuoleibie,erzhexieleixinghuoleibiejiangshiqudongchengxushunlibeikaifa,ruochulidedang,jihushipubianhuoshishaokezhongfushiyong。xunzhaozhexiechuanganqironghehanshiku,bingxuexitamendeyoudianheduanchu。
最後的想法
ganceqibeizhenghezhiqianrushixitongshi,youxuduofangshikeyibangzhutigaoshejishichengheyiyongxing。kaifazhezaikaishishejishi,touguoyigegaocengcichouxianggainian,yijizaibachuanganqizhenghejinyigejiaodidengjide 係統之前,學習傳感器如何運作,就絕對不會“走錯路”。今天存在的眾多資源將可協助開發人員“旗開得勝”,而無須從頭開始。
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