為工業應用建立自主系統
德州儀器(TI)日前在北京舉辦媒體溝通會,公司半導體事業部中國區業務拓展總監吳健鴻(Paul Ng)先生介紹了TI近期推出的新款嵌入式處理器,詳細解釋了工程師們如何能夠通過TI新推出的嵌入式產品實現的無線連接技術及感應解決方案,設計出滿足未來需求的智能汽車、智能樓宇、智慧工廠及智慧城市。
開發自主系統的挑戰
吳健鴻表示,較近,無論是工業4.0還是中國制造2025,都需要工業自動化,越來越多的應用都要互通,線上傳輸很多數據。過去幾年,IoT應用獲得很大發展。在中國,除了許多消費類IoT應用外,工業領域市場也非常看好。如果把IoT和機器人結合起來,會實現很多應用。
他認為,在這樣的應用中,有很多系統都有一些構建塊,第一是感知和測量,即傳感器的應用。第二是互聯互通,就是連接部分。第三是當有了很多數據以后,還需要很多的處理和控制的應用。無論是哪個自動化領域,其實都可以看到這三個部分——感知、連接,控制和處理。
要開發這樣的系統,廠商需要擁有系統知識、耐用性、多代、質量和可靠性和長期支持。TI很多產品,都是圍繞這三個部分而提供不一樣的功能,可以讓客戶去開發他們的自主系統。
工業應用的感知和測量
談到傳感器,包括把不同傳感器通過前端處理器連接到云端服務器,之后云端服務器可以搜集數據,同時很多系統因為需要實時的控制的原因,在本地需要做很多處理和控制。在這方面TI有很好的產品,比如C2000,還有處理器ARM的Sitara處理器,專門進行本地處理控制。
吳健鴻介紹,為了給暴露于電磁干擾、油、水和油脂的應用提供價值和性能,TI推出了新型可靠、抗干擾電容式感應MCU,將觸摸控制技術引入成本敏感型工業應用。采用CapTIvate™技術的MSP430™微控制器為成本敏感型應用帶來了電容式感應功能。開發人員可以利用帶集成電容式觸摸的新型MSP430FR2512和MSP430FR2522 MCU,為工業系統、家庭自動化系統、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。新型電容式觸摸MCU的主要特性和優勢包括:可靠、優化的性能;用于成本敏感型應用的電容式觸摸MCU,以及縮短上市時間。
在過程和控制方面,新款TI C2000™ Piccolo™微控制器可以幫助開發人員在成本敏感的電源控制應用中實現效率較大化。C2000 F28004x MCU系列針對電動汽車車載充電器、電機控制逆變器和工業電源等成本敏感型應用的電源控制進行優化,具有卓越的性能。通過添加集成浮點單元、數學加速器和可選并行處理器的這一新型實時控制裝置,C2000 Piccolo MCU產品組合進一步提高了100-MHz中央處理器(CPU)的性能,設定了新的行業標準。
開發人員可以利用業界領先的C2000 Piccolo F28004x MCU集成模擬功能減少物料成本,同時構建更小、更可靠的系統,提供系統保護和新功能,實現高性能的電源控制系統。集成的模擬功能包括三個帶有后處理硬件、高級同步功能和可編程增益放大器的獨立12位模數轉換器(ADC),以及一個精密的比較器和數模轉換器子系統和一個sigma-delta濾波器接口。
支持多標準和多頻段連接
吳健鴻說,在連接方面,在很多應用尤其是工業應用,在線部分無法用一種類型達到互聯互通的目的。因為在很多工業應用場合,需要處理的環境不一樣,在某些環境里,有可能WiFi適用,而BLE不適用;有的情況下,可能WiFi和BLE都不適用。TI的SimpleLink系列產品可以支持多種不同的需求,這是其產品的優勢。
為滿足樓宇、工廠和電網日益增長的連接需求,TI推出了較低功耗、多頻段MCU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。憑借更大存儲和無限制的連接選項,擴展的SimpleLink MCU平臺可為設計人員提供在TI 基于Arm® Cortex®-M4內核的MCU上的100%代碼重用,以增強并將傳感器網絡連接到云。
通過云端遠程監控
談到處理和控制,吳健鴻說,當客戶搜集很多數據后,可能要在云端做一些運算,可是當實時攻擊發生時很難會通過云端做運算,因為很多實時攻擊都需要實時去做運算,同時很快去做一些處理和控制。所以從這個角度,還是有很多算法都需要在本地進行。針對這樣情況,TI提供處理器以及DSP或是一些帶DSP內核的MCU,現在已有很多客戶都采用。這方面的產品包括Sitara系列處理器。
會后,TI的工程師現場演示了通過云端實現遠程監控以及在有水或潮濕環境中可以確保零誤觸發同時與設備進行交互的案例。
通過云端實現智能家居的遠程監控
暴露在有水或潮濕環境中的大小型裝置、電動工具甚至藍牙型揚聲器可以確保零誤觸發,用戶仍然可以與設備進行交互。
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