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安森美半导体推动感知、联接、照明、致动方案及设计资源 物联网的高能效创新
 

【CTIMES/SmartAuto 报导】   2019年08月16日 星期五

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物联网(IoT)正高速成长,围绕着用户体验的创新而发展,给设计人员提出了效能、尺寸、成本及跨领域专业知识等多方面的挑战。感知、联接、电源管理、致动等关键构建块对IoT的设计至关重要。安森美半导体不断推出支援这些构建块的创新方案、完整的原型平台及设计工具,解决上述设计挑战,推动IoT的高能效创新。

安森美半导体推动感知、联接、照明、致动方案及设计资源 物联网的高能效创新
安森美半导体推动感知、联接、照明、致动方案及设计资源 物联网的高能效创新

感知:环境、视觉、触摸等感知方案一应俱全

1. 智能无源无线感测器:免电池、免维护

通过智能感测器进行数据采集和通讯,有助於实现数据分析、即时监控和预测性维护。但IoT边缘节点数众多,使用有线电源的能效低,而更换电池往往非常不方便,并且在某些无法进入或难以到达的地方进行部署也将是个挑战。

安森美半导体的智能无源无线感测器(SPS),可快速部署在无法布线或难以更换电池等具挑战性的环境,适用於智慧家居和楼宇、工业、交通、医疗保健、冷链等各种应用,无需维护。SPS基於RFID,从测量讯号中采集能量,无需电池和布线,可在网路边缘监测温度、湿度、液位等各种叁数,且薄如胶片,即剥即贴即读。

安森美半导体还将SPS技术与开发套件SPSDEVK1相结合,构成一个完整的一站式解决方案,整合所需的所有硬体和软体,包括读写器、天线、各种类型的感测器标签、电源、乙太网路线和分析软体,实现多感测器IoT应用的快速配置和修改,省时省钱。

经过不断地改进,最新一代SPS产品是可接电池的半无源SPS,具备记忆体,可储存数据,能将数据传输到资料库。

2. 影像感测器:赋予万物慧眼

影像感测器作为万物之眼,在机器视觉及边缘人工智慧的发展中发挥重要作用。安森美半导体是机器视觉领袖,同时具备CMOS和CCD影像感测器技术,产品解析度从100 K到5000万画素,以高动态范围(HDR)、全局快门、近红外增强(NIR+)、RGB-IR、功率可扩展性等关键成像技术满足不同应用需求。

如XGS影像感测器系列,该系列架构使1?设计支援多种产品,先进的全局快门成像提供卓越的影像品质和均匀度,支援29 x 29 mm2摄影机占位,画素达1200 万,高帧速,速度等级因应关键客户介面和应用需求,低功耗,关键应用包括检验和运动分析、广播成像、高端安全防卫监控等。

安森美半导体针对人工智慧的低功耗成像创新,以高速CMOS卷帘快门影像感测器提供类似全局快门的性能,实现智能运动感知、抓拍高速物体和节省系统功耗,且尺寸小,具备增强的近红外,用於虹膜识别、眼球/视线追踪、指纹识别、抄表、手势输入、在场检测等新兴应用。

有些IoT或安全防卫设备有时会放在一个地方一两年,因此对耗电量的要求非常高,同时对灵活使用性要求也非常高,因为常常需要的时候才唤醒它,不需要24小时运转。AR0431专为这类应用而设计,超低功耗,在1fps时功耗仅8 mW,帧速可在1fps至120fps调节,整合AmbarellaCV25,并采用NIR+技术确保有效的夜间成像。

3. 电容式感测器:高灵敏度

针对智慧汽车和工业用触摸开关、距离检测和手势控制,安森美半导体提供高灵敏度电容式感测器,解析度达毫微微法拉级,即使在有气隙、手套或水的条件下也能感测到。

联接

设计人员面临在众多的无线互联协议中选择最合适协议的挑战。安森美半导体提供各种方案支援不同的协议,包括蓝牙低功耗(BLE)、Sigfox、Zigbee、Sub GHz、Mesh等。

1. BLE RSL10:行业最低功耗的BLE

RSL10蓝牙5认证的无线电系统单晶片(SoC),具备行业最低功耗,领先於嵌入式微处理器测试基准协会(EEMBC) ULPMark能效评测,深度睡眠功耗仅62.5 nW,接收功耗低至7 mW,是安森美半导体各种BLE方案的核心元件。如可作为BLE晶片通过安森美半导体的协议传输音频流,典型应用包括对讲机、远程麦克风、助听器等。

传统的蓝牙互联使两个距离较近的设备/节点之间能点对点通讯,蓝牙低功耗Mesh网路采用多对多的拓扑结构,在扩展范围内提供安全的端到端通讯。安森美半导体的蓝牙Mesh方案凭藉RSL10实现最低功耗的低功耗节点,用於楼宇自动化、无线感测器网路IoT和资产跟踪等广泛应用的远距离互联。

基於RSL10的BLE5.0电子标签套件基於Eclipse的软体开发环境,可灵活、快速创建电子价格标签、智慧公告牌、智慧胸卡、智慧可穿戴计算等原型,具备超低功耗和灵活的电源电压范围。

2. Zigbee Green Power能量采集开关:超低功耗,无需电池

ZigBee支援短距离、低功耗的无线通讯,安森美半导体的Zigbee Green Power能量采集开关无需降压-升压器和电池,EMC低,易於??圈使用,实现更低成本、更好性能、无需维护,适用於智慧家居/楼宇、智慧照明等应用。

3. Sub GHz

Sub GHz支援远距离、超低功耗通讯。安森美半导体的Sub GHz音频系统级封装(SIP)极其适用於电池供电的系统,超低功耗,含所有物料单(BOM),可即用,比基於PCB的等效模组小10倍。

照明、致动

安森美半导体提供全面的AC-DC、DC-DC和线性LED驱动器阵容,配以联接方案阵容,实现智慧家居/楼宇/城市的智慧照明,并具备宽广的马达驱动阵容,满足IoT的广泛需求。

1. 交流直接驱动的蓝牙控制的可调光智慧照明方案

该方案整合可扩展功率的线性LED交流直接驱动器NCL30170、行业最低功耗的蓝牙5 SoC RSL10和高压线性稳压器NCP786A,省去开关电源(SMPS) ,性价比极高,基於安森美半导体专有的有源??定功率调光控制技术,即使在调光时也能保持均匀的照明亮度,类比调光范围从5%至100%,功率因数(PF)达0.99,满载条件下的总谐波失真(THDi)仅11%,待机功耗低於200 mW。

2. 采用FL7760和RSL10的双输出调光智慧照明方案

此方案提供8 V至60 V的宽输入范围、恒流模式、低最小调光范围,类比调光比小於5%,2KHz时PWM调光占空比小於1%,高开关频率达2Mhz。

能量采集平台

随着IoT对数据存储、处理和传输的要求不断提高,对能源的需求也不断增加。在能源日益紧缺的情势下,能量采集方案是解决该等挑战的更好选择。

1. RSL10太阳能电池多感测器板:实现持续免电池监测

安森美半导体的RSL10太阳能电池多感测器板(RSL10-SOLARSENS-GEVK)基於行业最低功耗的蓝牙低功耗无线电RSL10,完全由太阳能供电,实现持续免电池的感测器监测和数据传输到云网关。该平台结合BME280整合环境感测器(压力、温度、湿度)和BMA400超低功耗3轴加速度计,提供全面的感知方案,预期应用包括智慧家居和楼宇自动化如暖通空调(HVAC)控制、窗户/门感测器和空气品质监测、资产跟踪如包裹打开/关闭检测、冲击监测及温度和湿度数据记录等。

2. BLE能量采集开关

BLE能量采集开关整合行业最低功耗的RSL10 SIP和采埃孚股份公司(ZF Friedrichshafen AG)的高能效能量采集开关。RSL10的超低功耗支援从开关的振动中采集足够的能量,免电池、免维护。该BLE能量采集开关配以完整的BoM、电路图、设计档和源代码,易於开发智慧照明等应用。

其他设计平台

1. IoT感测器开发套件:超低功耗监测

结合尖端智能感测器技术及行业最低功耗的蓝牙低功耗,并具备所需的所有硬体、软体以及移动和与云相关的功能,开箱即用,实现具有持久电池使用寿命的IoT应用。

2. IoT开发套件(IDK):可即用,实现从概念到生产的快速运作

IoT是不同相关技术学科的聚集汇总,需要各种供应商的系统方案,这对评估、制作原型和系统部署带来挑战。安森美半导体的IDK是个可配置的、节点到云端的、原型开发平台,提供宽广的联接、感知和控制配置选项,适用於多个垂直领域和应用,如智慧家居、楼宇自动化和预测性维护。易於使用的整合开发环境(IDE)、多个示例用例,还获亚马逊网路服务(AWS)和微软Microsoft Azure云认证,实现快速构建原型,为时间和资源紧张的设计人员带来重要的价值。

3. 蓝牙IoT开发套件(B-IDK):易於开发低功耗无线应用

B-IDK采用行业最低功耗蓝牙5认证的RSL10,促成基於BLE的边缘到云应用的快速原型构建和开发。B-IDK硬体由基板和子卡组成,支援广泛的感测器和执行器。B-IDK软体可免费下载,提供一个完整的开发环境及一些示例用例代码。通过提供硬体到云功能和多种感知和执行器选项,易於使用的B-IDK是开发和快速构建BLE IoT原型的理想选择。

设计工具

Strata Developer Studio:全面的研发、评估和设计工具

Strata Developer Studio平台使工程师在一个无缝的、个性化和安全的环境更快、更简单的使用评估和开发板工作,直接在桌面电脑提供最新的文档、产品资讯、设计和应用注释及叁考设计档。自动空中更新确保材料是最新的版本,在有变更时通知用户。Strata Developer Studio助工程师加速和简化设计,从而获得市场竞争优势。

总结

IoT创新的发展以用户体验为本,其关键和核心是设计出高能效感知、联接、照明、致动等构建块并通过原型平台及设计工具加快研发。安森美半导体具备全面的高能效感知、联接、电源管理、致动技术及专知,提供完整的原型平台和创新的设计工具,及现场应用工程团队支援,推动IoT的高能效创新。

關鍵字: 安森美 
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