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物聯網設計手冊

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，安全成為一個關鍵問題。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)和OT(運營技術)設備的可信度，并實現安全運行。全球各地智能工廠的迅猛發展給制造企業帶來了新的安全挑戰。制造業的未來在于分散式自動化智能工廠，這些工廠高度依賴網絡技術。聯網程度的增強致使其易于受到外部攻擊，這凸顯了對更高安全性的需求。[詳細]

智能網關讓工廠更智能

工業物聯網是指所有系統應該在全球范圍內互聯，以便共享信息，這一理念正在快速成為現實。當今，越來越多的公司，尤其是工業設備領域的公司，正在構建將傳感器、處理和通信集成在一起的復雜系統，打造出智能工廠、智能電網和智能城市，從而進一步推動工業物聯網(IIoT)發展。這些技術發展不僅提高生產力和盈利能力，而且豐富了人們生活。[詳細]

以太網是IIoT的關鍵嗎?

預期到2020年將有340億個設備與物聯網(IoT)連接，其中商業和政府的連接占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力)，使得商業、工業和政府機構內"智能設備"之間的嵌入式機器對機器(M2M)通信越來越普遍。與消費類IoT不同的是，工業IoT(IIoT)對數據完整性、可靠性和安全性的要求更苛刻。[詳細]

工業物聯網(IIoT)離不開嵌入式安全性

制造業需要采集并處理大量數據，通過對數據進行分析和可視化，有助于優化運營和成本。數據是工業物聯網(IIoT)的基石，而制造業能夠從IIoT中獲得利益最大化。在制造領域，智能傳感器、分布式控制及復雜安全軟件提供的安全方案是這次革命的黏合劑。為了實現IIoT的愿景，我們必須將大量數據，甚至老舊系統置于云端。這將帶來巨大的安全隱患，因為適用于工業控制系統的安全措施尚未跟上步伐，甚至在某些情況下根本...[詳細]

安全性和可靠性是工業IoT無線網絡的關鍵

在工業物聯網 (IoT) 中，從工廠和工業處理廠到建筑物能效、智能停車和商業性農業，需要在多種應用中使用無線檢測和控制節點。在所有這些應用中，人們都希望工業 IoT 無線解決方案可運行很多年，且常常處于嚴酷的 RF 環境中和在極端大氣條件下。對于消費類應用而言，成本常常是最重要的系統屬性，與此不同，工業應用一般視可靠性和安全性為最重要的屬性。[詳細]

汽車電子

可用于自動駕駛的神經網絡及深度學習

高級輔助駕駛系統(ADAS)可提供解決方案，用以滿足駕乘人員對道路安全及出行體驗的更高要求。諸如車道偏離警告、自動剎車及泊車輔助等系統廣泛應用于當前的車型，甚至是功能更為強大的車道保持、塞車輔助及自適應巡航控制等系統的配套使用也讓未來的全自動駕駛車輛成為現實。如今，車輛的很多系統使用的都是機器視覺。機器視覺采用傳統信號處理技術來檢測識別物體。[詳細]

改良汽車的配電架構

汽車行業經歷了一場變革，幾乎涉及汽車設計的各個方面，從引擎管理到車身控制功能，再到車輪、制動和安全等等。整個車身上下，只有一個地方的架構仍和百年前一樣：配電架構。這個遺留部分也將和其他領域一樣經歷著轉變，加入變革的行列。當今正在經歷的車輛電氣化對所有車輛系統都產生了影響，并且為汽車配電架構革新提供了充分理由。[詳細]

IoT 驅動汽車電路保護解決方案的需求

過去，汽車由許多獨立的電子系統組成。甚至用于制造車輛的裝配線都需要多個獨立的系統進行操作和管理。然而，物聯網(IoT)的出現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，現在可以在現代汽車中使用。汽車本身現已成為通信的中心。新的協議正在被開發和實施，以提高連通性和促進類似寬帶的汽車通信。[詳細]

如何匹配汽車TFT-LCD面板的色彩亮度

對伽馬校正的需求源于CRT電視顯示器的發明。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光強度，并遵守冥次法則：發光強度 = 控制電壓的伽馬次方。這種控制具有內在的非線性性質。CRT的標稱伽馬值為大約2.5。另一方面，人眼具有反向響應，對灰度級較暗部分的變化相對敏感。[詳細]

如何使用磁力計檢測車輛的存在或移動

受測的磁通線密度強度或場強會隨著傳感器和車輛之間距離的增大而減弱。這會導致信號變得非常微弱，難以進行事件檢測和分析。因此，傳感器相對于汽車表面的有效放置位置是一個重要考慮因素。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]

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和節約能耗，汽車照明成為了具有創新和改善空間的領域。如今的汽車固態照明[SL1] (ASSL)系統帶有多種類型的負載,包括LED、OLED、激光二極管等，工程師需要尋找更靈活的平臺方案，從而在一個系統里高效地靈活地驅動這些負載。帶有激光通道的LED前照燈就是一個典型的應用場景。[詳細]

消費電子

Sensara Senior Lifestyle——一款全新的物聯網應用，可以讓老年人獨自在家中生活更長時間！

老年人通常希望更長時間呆在家里，因為這是他們能夠習慣的環境。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。老年人獨自在家生活對他們自己，對他們的兒女、朋友或看護人都會造成很多問題。如果某些技術能夠對此有所幫助，何樂而不為呢?[詳細]

高效率、低功率轉換 IC 提高可穿戴設備性能并改善生活工作條件

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

可穿戴設備和其他小型系統的電池充電安全

物聯網將改善現代生活的幾乎各個方面。通過收集和分析大量數據，物聯網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、監測和改善我們所在的環境等。物聯網的潛在應用十分廣泛，但它們也有一些共同的重要特征。用于收集數據的設備需要體積小、易于使用且幾乎隨時可供使用。這些要求可能在可穿戴設備上最為明顯，全世界有數以百萬計的人已經在使用可穿戴設備來跟蹤活動、監測身體指標和改善健康。[詳細]

基于ZigBee的電力負荷監控裝置

隨著智能家居行業的快速發展，電力用戶對電網的電能質量要求越來越高，同時用戶對電網的擾動也在不斷加強。為了確保安全、優質用電，須進一步加強對電力負荷的管理，實現遠程監控。本裝置采用單片機實現對電力負荷監測，能夠監測電力負荷的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數等多個參數，實現負荷數據采集、超功率斷電并報警、數據無線實時上傳等功能，能有效對負荷進行監測，并通過上位機進行遠程...[詳細]

小尺寸PCB外形加工探討

盡管目前PCB技術的發展日新月異，很多PCB生產廠商將主要精力投入到HDI板，剛撓結合板，背板等高難度板件的制作中，但現有市場中仍存在一些線路相對簡易，單元尺寸非常小，外形復雜的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，前端設計時無法設計定位孔，利用外定位方式加工易產生板邊凸點(如圖1所示)、加工過程中吸塵將PCB吸走、外形公差不可控、生產效率低下等問題。[詳細]

為有源天線設計選擇正確的放大器

汽車行業正在大范圍向使用遠端、鯊魚鰭式天線模塊過度，以實現統一的地面和衛星通信。由于緊湊的天線結構以及位于無線電單元的遠端位置，鯊魚鰭模塊要求高性能、高度集成、低噪聲放大器(LNAs)，以優化天線性能。在鯊魚鰭式天線普及之前，主流技術為玻璃天線(印刷在車窗玻璃上的平面天線結構)。玻璃天線仍將被廣泛使用，通常位于汽車后窗或側窗。[詳細]

系統及工藝

如何使用納米功率EMI耐受型運算放大器改善IoT設計

物聯網(IoT)應用的設計者有兩個主要關注點：管理電源以最大限度地延長電池壽命，并確保可靠的操作防止各種電磁干擾(EMI)。物聯網革命將導致部設數十億電池和線路供電的連接設備，其中包括許多無線設備。所有這些設備都在爭奪同一頻率頻譜。這將產生越來越嘈雜的環境，其中電磁波從多個源輻射。自從引入無線設備以來，電磁信號的干擾已成為共享的未許可頻譜的問題，但當操作中的設備的數量增加時...[詳細]

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)是系統工程師在開發傳感器和傳感器接口應用等復雜電子產品時面臨的主要挑戰。縮小芯片尺寸可以通過使用集成密度更高的小型制程節點實現，而系統的小型化則可以通過使用先進的封裝技術來達成。如今，對更高系統集成度的需求與日俱增，這也促使那些傳統的封裝服務供應商和半導體公司著手開發更具創新性、更為先進的封裝技術。[詳細]

肖特基二極管的目前趨勢

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

為鋰離子電池組注入安全性

功率FET(場效應管)是電池管理系統(BMS)中的一個關鍵安全功能。功率FET的主要目的是在非正常條件下將電池組與負載或充電器分開。功率FET功能塊看上去并不復雜，即連接充電器或負載時導通FET，出現錯誤時關斷FET。要正常發揮功率FET的功能，設計工程師需要理解負載條件、電池組限制和功能塊電路。在電池管理系統中，功率FET由電芯電壓、電池組電流、溫度、負載和充電監測器比較來控制。[詳細]

為你的設計選擇正確的軟件架構

我們都曾在職業生涯的某個時間點思考過這個問題：你已經把一個想法仔細思考過一陣子，逐漸得出可行的結論，現在，你想要創建一個合適的項目，看是要更進一步探索這個想法或是將其產品化。但是，應該從哪種軟件架構入手呢?Espruino?Arduino?microPython?Segger embOS?MicriumuC/OS-II?以及在uC/OS-II和uC/OS-III之間又有什么區別呢?究竟該采用初始成本較低的開源架構，還是選擇需要支付前期費用...[詳細]

讓系統無懈可擊

對于任何一個嵌入式系統而言，安全啟動都是至關重要的一個組成部分。這一過程可保證系統固件，即所有嵌入式系統的大腦與系統制造商的設計初衷保持一致。安全啟動確保了嵌入式系統的操作是安全并且可預測的。它的價值在那些因出現故障而可能導致災難性后果的系統中是顯而易見的。類似重要的系統包括家用爐灶和一體式烤箱灶的熱控制器、汽車的發動機控制模塊、交通燈控制器、植入式醫療設備中的治療傳輸系統...[詳細]

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