《电子技术应用》

吴健鸿详解德州仪器工业物联网布局

电子技术应用 作者:于寅虎
2016/1/6 10:36:00

       无论是德国的“工业4.0战略”,还是中国的“中国制造2025”战略,核心的目标无疑都是建立部署了工业物联网的“智慧工厂”,而“智慧工厂”的建设将为半导体产品工业应用市场的拓展带来更大的空间。

       因此,以德州仪器为代表的半导体供应商纷纷加大了满足工业物网需求的产品研发,在低功耗计算、无线连接、控制安全、模拟技术等方面投入巨资,试图在即将到来的“第四次工业革命”浪潮中,提前占据制高点。

       德州仪器半导体事业部中国区业务拓展总监吴健鸿认为,工业自动化和工业物联网还有巨大的市场空间,样把不同的设备在工厂里面做到互通,在管理整个生产线的部分可以更可靠或者可以做到更方便,这些都是看到工业领域未来的发展方向。

       首先,大量的嵌入式计算设备将得到部署,满足嵌入式计算的订制化SOC芯片将大行其道。嵌入式的处理器是很重要的部分,包括MCU、DSP等,这些都是很核心的运算的功能,放在整个系统里做判断和控制。

       在很多的工业应用里都会用到很多的工业伺服器的应用,SOC在这些不同的应用里都能够实现很准确的通过控制,不管是在位置控制还是转动速度、还有很多不同差数控制的部分,都是需要去通过传感器搜集数据的。在这个部分位置控制来说是非常重要,因为它要很准确的去控制机器手臂运动的位置。

       其次,采用无线与有线通讯方式实现互联互通,这是工业物联网实现过程中不过缺失的重要环节。互联互通的部分有可能是会连线,通过线把不同的系统连在一起,也有可能是通过无线技术把不同设备连在一起。有些应用,特别是工业应用里需要互联互通的方面有可能和消费应用不同,比如说如果是工业应用,他们用到的是工业以太网方案,同时对实时性有很强的要求。

       第三,作为信息和数据采集的终点,传感器系统也是工业物联网不可或缺的重要组成部分。

       目前的工业自动化,一个很重要的方向就是传感器,因为说到底,如果你不是靠人,靠机器的话,机器一定要知道外面的环境到底在发生什么样的情况。要实现这一点,就一定是要靠这些传感器把一些信息转为数字,让处理器知道,它要知道现在的情况下怎样控制它们的应用。

除了传感器之外,就是很多物理的部分,传感器现在来说还是一个模拟传感器,需要通过一些放大器、运放或者是AD、DA这样的去搜集数据。

       第四,能源效率和安全是工业物联网部署中必须考虑的重要问题。“智慧工厂”需要部署相当多的设备,而设备的大量应用必然带来了用电量的提高,所以新的工业生产需要更强的能源效率管理。与此同时,大量设备的出现使得工厂里“人的安全性”变得很重要,怎样把这些工业设备和机器设备做到更安全,生产过程中安全控制同样需要安全的半导体产品。

附:德州仪器最新工业物联网芯片产品

全新Sub-1 GHz解决方案

       德州仪器日前宣布推出其SimpleLink™超低功耗平台的下一代器件,致力于帮助用户将超低功耗和远程连通性轻松添加至他们的物联网(IoT)设计中。全新的SimpleLink Sub-1 GHz CC1310无线微控制器(MCU)可为楼宇和工厂自动化、警报与安全、智能电网及无线传感器网络应用提供长达20年的电池使用寿命。

       CC1310无线MCU专门针对超低功耗和远程应用而设计,其特性包括:1、基于超低功耗无线电、集成的ARM® Cortex®-M3 MCU、传感器控制器、低功耗模式、0.6µA的睡眠电流以及高达158的ULPBench™评分实现了延长的电池使用寿命。2、在由一颗纽扣电池供电的情况下,超高的灵敏度和极强的共存性能够将覆盖范围从单座建筑拓展至超过20公里的城市,实现了更远的连接范围。3、针对由纽扣电池供电的应用,仅有指尖大小的无线MCU实现了增强的集成性,能够在单芯片、基于闪存的4X4四方扁平无引线(QFN)小型封装内提供更多的可能性。

支持数字和模拟位置传感器的工业驱动SOC

       德州仪器日前宣布推出业内首款支持模拟与数字位置传感器的片上解决方案,全新的TMS320F28379D和TMS320F28379S微控制器(MCU)是TI C2000™ Delfino™MCU产品组合的延伸,搭配DesignDRIVE Position Manager技术,这些器件可以实现与位置传感器的简单对接。通过在片上完成解码任务并减少通信延迟,该解决方案可实现更快的控制环路性能,从而进一步提升系统的整体性能表现。

       此外,通过减少基于FPGA或ASIC的解决方案对电路板面积的需求,其还能帮助开发人员降低系统成本。Position Manager能够为开发人员提供与EnDat2.2、BiSS-C、Resolver和SIN/COS传感器对接时所需的基础功能,从而节省了开发、支持和测试的时间。基于TI C2000 MCU的实时控制架构,DesignDRIVE平台为开发应用于运输和其他工业制造应用中的工业逆变器和伺服器驱动提供了理想的解决方案。

通过IEC 61000-4-6认证的抗噪电容式触摸MCU

       德州仪器日前宣布推出其采用了CapTIvate™ 技术的MSP430™ FRAM微控制器 ,作为目前业界功耗最低的电容式触摸MCU,采用CapTIvate技术的全新MSP430FR2633 MCU可为电子访问控制、家电、个人电子以及工业控制面板等处于嘈杂环境下的各类应用提供全面的硬件和软件特性,以确保其发挥最为可靠的性能表现。

       特有CapTIvate技术的MSP430FR2633 MCU的其它特性和优势:1、MSP430FR2633 MCU的传导噪声抗扰度高达10Vrms,同时其ESD与EFT高达4KV峰值电压,可用于满足针对IEC-4-x的标准。2、创建具有低功耗数据记录功能的智能人机界面 (HMI) 系统时不会缩短产品使用寿命或增加产品功耗。3、可用于快速评估自电容、互电容和近距离解决方案的全面 MSP430FR2633 MCU开发套件。针对抗噪性和湿度抑制的参考设计与代码示例可实现快速评估并加快产品上市时间。4、TI的触觉解决方案可支持广泛的电压、线性谐振器 (LRA) 和品质偏心旋转(ERM) 制动器,以提供真实且始终如一的触觉效果。此外,在MSP430FR2633 MCU开发套件中还提供了一个针对集成触觉反馈的参考设计。

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