Sensori un devēji dodas bezvadu režīmā un kļūst gudrāki

Latvijas-Krievijas robežu nepieciešams sakārtot (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Sensori ir tas, kur sākas IoT un drošāki transportlīdzekļi, un bezvadu savienojums, apvienojumā ar augstāku funkcionalitāti, palīdz izvietot sensorus visur

Nesenās sensora un pārveidotāju attīstības tendences liecina par aizvien lielāku uzsvaru uz IoT savienojamību, inteliģenci integrētākiem, savrupākajiem risinājumiem un augstāku sniegumu attiecībā uz precizitāti un precizitāti.
Lietojumprogrammas, kuru pamatā ir šī attīstība, ietver aktīvu un ierīču izsekošanu un sensēšanu, valkājamas ierīces, automašīnu un viedtālruņu lietojumprogrammas, piemēram, virtuālo realitāti un paplašināto realitāti. Pateicoties tehnoloģiju pārejai uz 76-81 GHz milimetru viļņu joslām, jo ​​īpaši automobiļu rūpniecībai radaru radaru izvietojums un atrašanās vieta ir ievērojami uzlabojies.
Sensora integrētais iepakojums ir arī galvenais līdzeklis izstrādātājiem, kam ātri jāreaģē uz klientu vajadzībām, jo ​​īpaši patērētāju lietojumos. Bosch Sensortec GmbH ir vērsta uz patērētāju arēnu, un saskaņā ar Wolfgang Schmitt, stratēģiskā mārketinga vecāko vadītāju, gala lietotājiem ir arvien lielāks pieprasījums pēc labākiem, uzticamākiem un pārliecinošākiem lietošanas gadījumiem. "To parasti var ietekmēt sensora veiktspēja, " viņš teica, īpaši atsaucoties uz augstāku precizitāti.
Tas attiecas uz sešu asu inerces mērvienībām (IMU), kas tiek iebūvēti viedtālruņos. Arī sporta treniņiem, "paātrinājuma sensoru un sarežģītāku soli skaitītāju algoritmu lielāka veiktspēja tieši nodrošina precīzākus soļu skaitīšanas rādītājus."
Jaunākie Bosch Sensortec paziņojumi, BMA456 un BMA423, tiek atskaņoti tieši šai tēmai, kā arī tendence pievienot vairāk integrētas funkcionalitātes, kā arī vairāk atsevišķu apstrādes un kontroles funkciju ( 1. att. ).

1. attēls: BMA456 un BMA243 mazjaudas MEMS paātrinājuma sensori no Bosch Sensortec ir īpaši izstrādāti kustības un fitnesa izsekošanai. Attēla avots: Bosch Sensortec.
BMA456 un BMA243 ietilpst optimizēts slēdžu mērinstruments, kas paredzēts tieši lietošanai pārnēsājamiem sensoriem, bez papildu ārējā mikrokontrollera. Tas palīdz dizainera izmaksām un elektroenerģijas patēriņam pieņemamās robežās, samazinot dizaina sarežģītību un laiku, kad tiek tirgoti.
Galvenie parametri ietver 16 bitu izšķirtspēju, trokšņu skaitli 120 μg√Hz un kopējo kompensāciju visā tā kalpošanas laikā ir tikai 20 mg. Enerģijas patēriņš soli skaitītājam ir mazāks par 30 μA, un iepakojums ir 2 x 2 mm, augstums ir 0, 65 mm. Sensorus var izmantot arī uzlabotas žestu atpazīšanai, piemēram, plaukstas noliekšanai, un var noteikt darbības, piemēram, braukšanu, ejot un stāvēt.
LoRaWAN un Sigfox konkurē par labāko bezvadu savienojumu
Tā kā IoT turpina paplašināties, tagad, izmantojot LoRaWAN un Sigfox, tagad ir iespējams pievienot sensorus, izmantojot mazjaudas platjoslas tīklus, kuru platums ir līdz 50 km. Lai gan diapazons ir kritisks, lai ātri varētu izvietot simtus vai tūkstošus mezglu ar minimālu bažām par servitūtēm, mazā jauda ir tikpat kritiska, ar 10 gadu bateriju kalpošanas laiku, kas ir kopīgs atskaites punkts.
LoRaWAN atbalsta LoRa alianse, kas nesen šķērsoja 500 punktu punktu. Tas darbojas nelicencētos joslās salīdzinājumā ar Sigfox licencēto joslu operāciju. Tam ir ierobežota silīcija pieejamība, un Semtech ir vienīgais raiduztvērēja un mikročipa nodrošinātājs, kurš piegādā moduli, kas balstīts uz šo raiduztvērēju. Tomēr STMicroelectronics ir pievienojusies grupai un jau ražo silīciju. Renesas arī pievienojās, un ir paredzams, ka tā darīs tāpat.
Pat ja LoRaWAN rampās mikroshēmu piegādātāju skaitu, abas saskarnes turpinās piedāvāt dizaineriem labu savienojamības iespēju, kā arī mobilo sakaru operatoru "Narrowband-IoT".
Pa to laiku ir parādījušies daži interesanti sensora varianti, piemēram, LoRaWAN sensora raiduztvērējs no Adeunis RF ( 2. attēls ).

2. attēls: LoRaWAN sensora raiduztvērējs ņem jebkuru sensora izeju un pārveido to par RF signālu LoRaWAN bezvadu savienojumam. Attēlu avots: Adeunis RF.
Kaut arī ir vilinoši integrēt vairāk informācijas par katru jauno sensoru, ieskaitot bezvadu savienojumu, tas palielina izmaksas un vietu, vienlaikus prasot, lai sensoru piegādātājs apņemtos vienu vai vairākas saskarnes. Tas var radīt vairākas SKU un iespējamās krājumu pārvaldības izmaksas. Pastāv arī problēma par to, ko darīt ar mantoto sensoru palīdzību: kā viņi pieslēdzas jaunajiem bezvadu tīkliem?
Adeunis RF transceivers izraksta sensoru no bezvadu interfeisa, izmantojot jebkuru sensoru I / O signālu un pārveidojot to, lai darbotos ar LoRaWAN bezvadu tīklu. I / O var ietvert arī 0-10 V un 4-20 mA. Rezultāts ir tāds, ka gan jaunus, gan mantotos sensorus, piemēram, temperatūras, spiediena, mitruma un CO 2, tikai minēt dažus, var ātri un viegli savienot ar IOT pār LoRaWAN.
Saskarne ir RF jauda 14 dBm (25 mW), RF jutība līdz -140 dBm un diapazons 10 km. Tā atbalsta LoRaWAN V1 tīkla protokolu.
Automobiļu radars lec plašāku joslas platumu
Nesenie regulējošie pasākumi, kas nepieciešami, lai automobiļu radariem pārslēgtos no 24 GHz uz 76- 81 GHz frekvenču joslu, bija ar daudzām atšķirīgām priekšrocībām. Šīs priekšrocības ir saistītas ar mazāku izmēru komponentiem augstāka darba frekvences dēļ, kā arī plašāku joslas platumu, no kuriem pēdējie atver durvis lielākas izšķirtspējas noteikšanai.
Lai palīdzētu dizaineriem izmantot augstākās frekvences darbību, Texas Instruments ieviesa trīs jaunas radara sensoru ierīces: AWR1642, AWR1443 un AWR1243 ( 3. att. ). Tie atšķiras atkarībā no ARM Cortex-R4 procesora un DSP atbalsta līmeņa, kā arī pārraides un saņemšanas kanālu skaita un to paraugu ņemšanas frekvences (12, 5 vai 37, 5 Msamples / s). Visi darbojas 76-81 GHz frekvenču joslā.

3. attēls: AWR1642 ir viens no trim 76-81 GHz stūra radaru risinājumiem automobiļu rūpniecībai: tas ir vairāk vērsts uz tuvā attāluma lietošanu nekā pārējie divi. Attēlu avots: Texas Instruments.
Uzlīmējies ar automobiļiem, bet uz devēju, TI ieviesa arī PGA460 ultraskaņas SoC ar pārveidotāja vadītāju un signāla konektoru. Mikroshēmā ir bezmaksas zemas puses vadītāja pāris, kas var vadīt ultraskaņas devēju vai nu ar transformatora bāzes topoloģiju, izmantojot paātrināto transformatoru vai tiešās piedziņas topoloģiju, izmantojot ārējās augsta sāna FETs ( 4. attēls ). Tā var arī saņemt un nodrošināt atspoguļoto atbalss signālu objektu noteikšanai.

4. attēls: PGA460 ir AEC-Q100 kvalificēts automobiļu ultraskaņas signālu procesors un devēju vadītājs. Attēla avots: Texas Instruments.
Gan radaru, gan ultraskaņas signālus iestrādā pusautonomiskos un autonomos transportlīdzekļos (sk. "Smart vehicles" uzsāk autonomu moonshot). Līdz ar LiDAR, kamerām un pat infrasarkanajiem sensoriem, tie tiek pieņemti darbā optimālā sensorā sistēmā, lai nodrošinātu maksimālu satiksmes drošību un braukšanas efektivitāti.
Haptic-feedback sistēma apvieno sensorus un devējus
Ir daudzi veidi, kā sazināties ar mašīnu vai automobiļu vadības paneli, bet Ultrahaptics, Apvienotās Karalistes palaišana, ir izstrādājusi līdzekli, kā uzzināt roku pozīciju un pēc tam precīzi mērķtiecīgu ultraskaņas impulsu sūtīšanu uz pirkstiem vai rokas virsmu, lai tā varētu justies visa pasaule kā lietotājs pieskaras pogai vai pogai vidū gaisā ( 5. attēls ).

Attēls 5: Ultrahaptics "haptic feedback sistēma var izmantot jebkuru žestu sensoru tehnoloģiju. Tās diferenciācija ir ultraskaņas impulsu izmantošana rokā, lai nodrošinātu 3D sajūtu. Attēlu avots: Ultrahaptics.
Lai gan šī tehnoloģija kopš 2013. gada ir bijusi dažādās attīstības stadijās, tā šobrīd gūst panākumus automobiļu un medicīnas lietojumos. Šie divi pieteikumi izceļas, jo dizainers var izmantot Ultrahaptics tehnoloģiju, lai izstrādātu sistēmu, kurai nav nepieciešama vizuāla koordinācija, kas traucē vadītājiem. Tāpat tas neprasa ārstiem vai citiem medicīnas jomā pieskarties virsmām, kuras var būt inficētas.