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物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)手冊(cè)

2016

智能制造與工控

智能工廠的安全模式

隨著智能工廠的迅速崛起，安全成為一個(gè)關(guān)鍵問題。將安全嵌入在硬件中而非僅采用軟件方式，這可提升IT(信息技術(shù))和OT(運(yùn)營技術(shù))設(shè)備的可信度，并實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。全球各地智能工廠的迅猛發(fā)展給制造企業(yè)帶來了新的安全挑戰(zhàn)。制造業(yè)的未來在于分散式自動(dòng)化智能工廠，這些工廠高度依賴網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。聯(lián)網(wǎng)程度的增強(qiáng)致使其易于受到外部攻擊，這凸顯了對(duì)更高安全性的需求。[詳細(xì)]

智能網(wǎng)關(guān)讓工廠更智能

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是指所有系統(tǒng)應(yīng)該在全球范圍內(nèi)互聯(lián)，以便共享信息，這一理念正在快速成為現(xiàn)實(shí)。當(dāng)今，越來越多的公司，尤其是工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域的公司，正在構(gòu)建將傳感器、處理和通信集成在一起的復(fù)雜系統(tǒng)，打造出智能工廠、智能電網(wǎng)和智能城市，從而進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)發(fā)展。這些技術(shù)發(fā)展不僅提高生產(chǎn)力和盈利能力，而且豐富了人們生活。[詳細(xì)]

以太網(wǎng)是IIoT的關(guān)鍵嗎?

預(yù)期到2020年將有340億個(gè)設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)連接，其中商業(yè)和政府的連接占55%以上。由于IoT有望提高效率(例如，降低操作成本和提高生產(chǎn)力)，使得商業(yè)、工業(yè)和政府機(jī)構(gòu)內(nèi)"智能設(shè)備"之間的嵌入式機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)通信越來越普遍。與消費(fèi)類IoT不同的是，工業(yè)IoT(IIoT)對(duì)數(shù)據(jù)完整性、可靠性和安全性的要求更苛刻。[詳細(xì)]

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)離不開嵌入式安全性

制造業(yè)需要采集并處理大量數(shù)據(jù)，通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和可視化，有助于優(yōu)化運(yùn)營和成本。數(shù)據(jù)是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)的基石，而制造業(yè)能夠從IIoT中獲得利益最大化。在制造領(lǐng)域，智能傳感器、分布式控制及復(fù)雜安全軟件提供的安全方案是這次革命的黏合劑。為了實(shí)現(xiàn)IIoT的愿景，我們必須將大量數(shù)據(jù)，甚至老舊系統(tǒng)置于云端。這將帶來巨大的安全隱患，因?yàn)檫m用于工業(yè)控制系統(tǒng)的安全措施尚未跟上步伐，甚至在某些情況下根本...[詳細(xì)]

安全性和可靠性是工業(yè)IoT無線網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵

在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 中，從工廠和工業(yè)處理廠到建筑物能效、智能停車和商業(yè)性農(nóng)業(yè)，需要在多種應(yīng)用中使用無線檢測和控制節(jié)點(diǎn)。在所有這些應(yīng)用中，人們都希望工業(yè) IoT 無線解決方案可運(yùn)行很多年，且常常處于嚴(yán)酷的 RF 環(huán)境中和在極端大氣條件下。對(duì)于消費(fèi)類應(yīng)用而言，成本常常是最重要的系統(tǒng)屬性，與此不同，工業(yè)應(yīng)用一般視可靠性和安全性為最重要的屬性。[詳細(xì)]

汽車電子

可用于自動(dòng)駕駛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及深度學(xué)習(xí)

高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)可提供解決方案，用以滿足駕乘人員對(duì)道路安全及出行體驗(yàn)的更高要求。諸如車道偏離警告、自動(dòng)剎車及泊車輔助等系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的車型，甚至是功能更為強(qiáng)大的車道保持、塞車輔助及自適應(yīng)巡航控制等系統(tǒng)的配套使用也讓未來的全自動(dòng)駕駛車輛成為現(xiàn)實(shí)。如今，車輛的很多系統(tǒng)使用的都是機(jī)器視覺。機(jī)器視覺采用傳統(tǒng)信號(hào)處理技術(shù)來檢測識(shí)別物體。[詳細(xì)]

改良汽車的配電架構(gòu)

汽車行業(yè)經(jīng)歷了一場變革，幾乎涉及汽車設(shè)計(jì)的各個(gè)方面，從引擎管理到車身控制功能，再到車輪、制動(dòng)和安全等等。整個(gè)車身上下，只有一個(gè)地方的架構(gòu)仍和百年前一樣：配電架構(gòu)。這個(gè)遺留部分也將和其他領(lǐng)域一樣經(jīng)歷著轉(zhuǎn)變，加入變革的行列。當(dāng)今正在經(jīng)歷的車輛電氣化對(duì)所有車輛系統(tǒng)都產(chǎn)生了影響，并且為汽車配電架構(gòu)革新提供了充分理由。[詳細(xì)]

IoT 驅(qū)動(dòng)汽車電路保護(hù)解決方案的需求

過去，汽車由許多獨(dú)立的電子系統(tǒng)組成。甚至用于制造車輛的裝配線都需要多個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行操作和管理。然而，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的出現(xiàn)極大地改變了汽車電子和裝配。以前只能在家庭或辦公室使用的連接，現(xiàn)在可以在現(xiàn)代汽車中使用。汽車本身現(xiàn)已成為通信的中心。新的協(xié)議正在被開發(fā)和實(shí)施，以提高連通性和促進(jìn)類似寬帶的汽車通信。[詳細(xì)]

如何匹配汽車TFT-LCD面板的色彩亮度

對(duì)伽馬校正的需求源于CRT電視顯示器的發(fā)明。CRT使用電子束光柵來照亮顯示器前面板背后的熒光涂層。所施加的柵極控制電壓按比例控制發(fā)光強(qiáng)度，并遵守冥次法則：發(fā)光強(qiáng)度 = 控制電壓的伽馬次方。這種控制具有內(nèi)在的非線性性質(zhì)。CRT的標(biāo)稱伽馬值為大約2.5。另一方面，人眼具有反向響應(yīng)，對(duì)灰度級(jí)較暗部分的變化相對(duì)敏感。[詳細(xì)]

如何使用磁力計(jì)檢測車輛的存在或移動(dòng)

受測的磁通線密度強(qiáng)度或場強(qiáng)會(huì)隨著傳感器和車輛之間距離的增大而減弱。這會(huì)導(dǎo)致信號(hào)變得非常微弱，難以進(jìn)行事件檢測和分析。因此，傳感器相對(duì)于汽車表面的有效放置位置是一個(gè)重要考慮因素。將傳感器安裝在道路上(靠近表面)是最常見和有效的方法，如圖1所示。由于汽車底部是金屬最集中的地方，這種方法被用于檢測車輛的存在。[詳細(xì)]

極具靈活性的帶有激光通道的汽車LED前照燈解決方案

隨著全世界不斷尋求更加智能的汽車照明系統(tǒng)和節(jié)約能耗，汽車照明成為了具有創(chuàng)新和改善空間的領(lǐng)域。如今的汽車固態(tài)照明[SL1] (ASSL)系統(tǒng)帶有多種類型的負(fù)載,包括LED、OLED、激光二極管等，工程師需要尋找更靈活的平臺(tái)方案，從而在一個(gè)系統(tǒng)里高效地靈活地驅(qū)動(dòng)這些負(fù)載。帶有激光通道的LED前照燈就是一個(gè)典型的應(yīng)用場景。[詳細(xì)]

消費(fèi)電子

Sensara Senior Lifestyle——一款全新的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，可以讓老年人獨(dú)自在家中生活更長時(shí)間！

老年人通常希望更長時(shí)間呆在家里，因?yàn)檫@是他們能夠習(xí)慣的環(huán)境。然而，大家一定都聽說過這樣的情況，老人早晨無法自己起床，或者摔倒后無法呼救。老年人獨(dú)自在家生活對(duì)他們自己，對(duì)他們的兒女、朋友或看護(hù)人都會(huì)造成很多問題。如果某些技術(shù)能夠?qū)Υ擞兴鶐椭螛范粸槟?[詳細(xì)]

高效率、低功率轉(zhuǎn)換 IC 提高可穿戴設(shè)備性能并改善生活工作條件

可穿戴設(shè)備不再僅是在炫酷的科幻電影中才能看到的東西，使用可穿戴設(shè)備也不再只是夢(mèng)想，可穿戴設(shè)備已經(jīng)蔚然成風(fēng)。最初，可穿戴設(shè)備很簡單，例如走路或跑步使用的計(jì)步器。如今，可穿戴設(shè)備就變得比較先進(jìn)了，或者說更加智能了，包括更加重視外觀設(shè)計(jì)而不只是重視功能，因此，增大了這類設(shè)備的總體吸引力。從智能服裝、谷歌眼鏡、先進(jìn)的健身活動(dòng)跟蹤器、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、夜視設(shè)備到平視顯示器，可穿戴設(shè)備已經(jīng)...[詳細(xì)]

可穿戴設(shè)備和其他小型系統(tǒng)的電池充電安全

物聯(lián)網(wǎng)將改善現(xiàn)代生活的幾乎各個(gè)方面。通過收集和分析大量數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)可以幫助我們管理身體健康、減少在家居和工作場所的能源消耗、監(jiān)測和改善我們所在的環(huán)境等。物聯(lián)網(wǎng)的潛在應(yīng)用十分廣泛，但它們也有一些共同的重要特征。用于收集數(shù)據(jù)的設(shè)備需要體積小、易于使用且?guī)缀蹼S時(shí)可供使用。這些要求可能在可穿戴設(shè)備上最為明顯，全世界有數(shù)以百萬計(jì)的人已經(jīng)在使用可穿戴設(shè)備來跟蹤活動(dòng)、監(jiān)測身體指標(biāo)和改善健康。[詳細(xì)]

基于ZigBee的電力負(fù)荷監(jiān)控裝置

隨著智能家居行業(yè)的快速發(fā)展，電力用戶對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量要求越來越高，同時(shí)用戶對(duì)電網(wǎng)的擾動(dòng)也在不斷加強(qiáng)。為了確保安全、優(yōu)質(zhì)用電，須進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)電力負(fù)荷的管理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。本裝置采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力負(fù)荷監(jiān)測，能夠監(jiān)測電力負(fù)荷的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等多個(gè)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷數(shù)據(jù)采集、超功率斷電并報(bào)警、數(shù)據(jù)無線實(shí)時(shí)上傳等功能，能有效對(duì)負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)測，并通過上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程...[詳細(xì)]

小尺寸PCB外形加工探討

盡管目前PCB技術(shù)的發(fā)展日新月異，很多PCB生產(chǎn)廠商將主要精力投入到HDI板，剛撓結(jié)合板，背板等高難度板件的制作中，但現(xiàn)有市場中仍存在一些線路相對(duì)簡易，單元尺寸非常小，外形復(fù)雜的PCB，部分PCB之最小尺寸甚至小到3-4mm。因此類板件的單元尺寸太小，前端設(shè)計(jì)時(shí)無法設(shè)計(jì)定位孔，利用外定位方式加工易產(chǎn)生板邊凸點(diǎn)(如圖1所示)、加工過程中吸塵將PCB吸走、外形公差不可控、生產(chǎn)效率低下等問題。[詳細(xì)]

為有源天線設(shè)計(jì)選擇正確的放大器

汽車行業(yè)正在大范圍向使用遠(yuǎn)端、鯊魚鰭式天線模塊過度，以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的地面和衛(wèi)星通信。由于緊湊的天線結(jié)構(gòu)以及位于無線電單元的遠(yuǎn)端位置，鯊魚鰭模塊要求高性能、高度集成、低噪聲放大器(LNAs)，以優(yōu)化天線性能。在鯊魚鰭式天線普及之前，主流技術(shù)為玻璃天線(印刷在車窗玻璃上的平面天線結(jié)構(gòu))。玻璃天線仍將被廣泛使用，通常位于汽車后窗或側(cè)窗。[詳細(xì)]

系統(tǒng)及工藝

如何使用納米功率EMI耐受型運(yùn)算放大器改善IoT設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用的設(shè)計(jì)者有兩個(gè)主要關(guān)注點(diǎn)：管理電源以最大限度地延長電池壽命，并確?？煽康牟僮鞣乐垢鞣N電磁干擾(EMI)。物聯(lián)網(wǎng)革命將導(dǎo)致部設(shè)數(shù)十億電池和線路供電的連接設(shè)備，其中包括許多無線設(shè)備。所有這些設(shè)備都在爭奪同一頻率頻譜。這將產(chǎn)生越來越嘈雜的環(huán)境，其中電磁波從多個(gè)源輻射。自從引入無線設(shè)備以來，電磁信號(hào)的干擾已成為共享的未許可頻譜的問題，但當(dāng)操作中的設(shè)備的數(shù)量增加時(shí)...[詳細(xì)]

硅通孔3DIC工藝顯著減小傳感器的外形尺寸

更小的外形尺寸、卓越的功能、更出色的性能和更低的BOM(物料成本)是系統(tǒng)工程師在開發(fā)傳感器和傳感器接口應(yīng)用等復(fù)雜電子產(chǎn)品時(shí)面臨的主要挑戰(zhàn)?？s小芯片尺寸可以通過使用集成密度更高的小型制程節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，而系統(tǒng)的小型化則可以通過使用先進(jìn)的封裝技術(shù)來達(dá)成。如今，對(duì)更高系統(tǒng)集成度的需求與日俱增，這也促使那些傳統(tǒng)的封裝服務(wù)供應(yīng)商和半導(dǎo)體公司著手開發(fā)更具創(chuàng)新性、更為先進(jìn)的封裝技術(shù)。[詳細(xì)]

肖特基二極管的目前趨勢

雖然肖特基二極管已經(jīng)上市有幾十年了，新的發(fā)展和產(chǎn)品卻不斷增強(qiáng)了它的特性并擴(kuò)展了應(yīng)用的可能性。除了太陽能電池板和汽車，它們現(xiàn)在也被用于筆記本電腦、智能手機(jī)和平板電腦的電池充電器。早在1938年，德國物理學(xué)家Walter Schottky開發(fā)了金屬-半導(dǎo)體接觸的模型。與半導(dǎo)體-半導(dǎo)體接觸相反，肖特基二極管由于材料組成的選擇方式在半導(dǎo)體的界面上形成了一個(gè)耗盡區(qū)而因此具有勢壘。[詳細(xì)]

為鋰離子電池組注入安全性

功率FET(場效應(yīng)管)是電池管理系統(tǒng)(BMS)中的一個(gè)關(guān)鍵安全功能。功率FET的主要目的是在非正常條件下將電池組與負(fù)載或充電器分開。功率FET功能塊看上去并不復(fù)雜，即連接充電器或負(fù)載時(shí)導(dǎo)通FET，出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)關(guān)斷FET。要正常發(fā)揮功率FET的功能，設(shè)計(jì)工程師需要理解負(fù)載條件、電池組限制和功能塊電路。在電池管理系統(tǒng)中，功率FET由電芯電壓、電池組電流、溫度、負(fù)載和充電監(jiān)測器比較來控制。[詳細(xì)]

為你的設(shè)計(jì)選擇正確的軟件架構(gòu)

我們都曾在職業(yè)生涯的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)思考過這個(gè)問題：你已經(jīng)把一個(gè)想法仔細(xì)思考過一陣子，逐漸得出可行的結(jié)論，現(xiàn)在，你想要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)合適的項(xiàng)目，看是要更進(jìn)一步探索這個(gè)想法或是將其產(chǎn)品化。但是，應(yīng)該從哪種軟件架構(gòu)入手呢?Espruino?Arduino?microPython?Segger embOS?MicriumuC/OS-II?以及在uC/OS-II和uC/OS-III之間又有什么區(qū)別呢?究竟該采用初始成本較低的開源架構(gòu)，還是選擇需要支付前期費(fèi)用...[詳細(xì)]

讓系統(tǒng)無懈可擊

對(duì)于任何一個(gè)嵌入式系統(tǒng)而言，安全啟動(dòng)都是至關(guān)重要的一個(gè)組成部分。這一過程可保證系統(tǒng)固件，即所有嵌入式系統(tǒng)的大腦與系統(tǒng)制造商的設(shè)計(jì)初衷保持一致。安全啟動(dòng)確保了嵌入式系統(tǒng)的操作是安全并且可預(yù)測的。它的價(jià)值在那些因出現(xiàn)故障而可能導(dǎo)致災(zāi)難性后果的系統(tǒng)中是顯而易見的。類似重要的系統(tǒng)包括家用爐灶和一體式烤箱灶的熱控制器、汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、交通燈控制器、植入式醫(yī)療設(shè)備中的治療傳輸系統(tǒng)...[詳細(xì)]

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