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作者：安森美半導體 物聯(lián)網(wǎng)(IoT)正高速成長(cháng)，圍繞著(zhù)用戶(hù)體驗的創(chuàng )新而發(fā)展，給設計人員提出了能效、尺寸、成本及跨領(lǐng)域專(zhuān)知等多方面的挑戰。感知、聯(lián)接、電源管理、致動(dòng)等關(guān)鍵構建塊對IoT的設計至關(guān)重要。安森美半導體不斷推出支持這些構建塊的創(chuàng )新方案、完整的原型平臺及設計工具，解決上述設計挑戰，推動(dòng)IoT的高能效創(chuàng )新。 感知：環(huán)境、視覺(jué)、觸摸等感知方案一應俱全 1. 智能無(wú)源無(wú)線(xiàn)傳感器：免電池、免維護 通過(guò)智能傳感器進(jìn)行數據采集和通信，有助于實(shí)現數據分析、實(shí)時(shí)監控和預測性維護。但IoT邊緣節點(diǎn)數眾多，使用有線(xiàn)電源的能效低，而更換電池往往非常不方便，并且在某些無(wú)法進(jìn)入或難以到達的地方進(jìn)行部署也將是個(gè)挑戰。 安森美半導體的智能無(wú)源無(wú)線(xiàn)傳感器(SPS)，可快速部署在無(wú)法布線(xiàn)或難以更換電池等具挑戰性的環(huán)境，適用于智能家居和樓宇、工業(yè)、交通、醫療保健、冷鏈等各種應用，無(wú)需維護。SPS基于RFID，從測量信號中采集能量，無(wú)需電池和布線(xiàn)，可在網(wǎng)絡(luò )邊緣監測溫度、濕度、液位等各種參數，且薄如膠片，即剝即貼即讀。 安森美半導體還將SPS技術(shù)與開(kāi)發(fā)套件SPSDEVK1相結合，構成一個(gè)完整的一站式解決方案，集成所需的所有硬件和軟件，包括讀寫(xiě)器、天線(xiàn)、各種類(lèi)型的傳感器標簽、電源、以太網(wǎng)線(xiàn)和分析軟件，實(shí)現多傳感器IoT應用的快速配置和修改，省時(shí)省錢(qián)。 經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)，最新一代SPS產(chǎn)品是可接電池的半無(wú)源SPS，具備存儲器，可存儲數據，能將數據傳輸到數據庫。 2. 圖像傳感器：賦予萬(wàn)物慧眼 圖像傳感器作為萬(wàn)物之眼，在機器視覺(jué)及邊緣人工智能的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。安森美半導體是機器視覺(jué)領(lǐng)袖，同時(shí)具備CMOS和 CCD圖像傳感器技術(shù)，產(chǎn)品分辨率從100 K到5000萬(wàn)像素，以高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)、全局快門(mén)、近紅外增強(NIR+)、RGB-IR、功率可擴展性等關(guān)鍵成像技術(shù)滿(mǎn)足不同應用需求。 如XGS圖像傳感器系列，該系列架構使1格設計支持多種產(chǎn)品，先進(jìn)的全局快門(mén)成像提供卓越的圖像質(zhì)量和均勻度，支持29 x 29 mm2攝像機占位，像素達1200 萬(wàn)，高幀速，速度等級匹配關(guān)鍵客戶(hù)接口和應用需求，低功耗，關(guān)鍵應用包括檢驗和運動(dòng)分析、廣播成像、高端安防監控等。 安森美半導體針對人工智能的低功耗成像創(chuàng )新，以高速CMOS卷簾快門(mén)圖像傳感器提供類(lèi)似全局快門(mén)的性能，實(shí)現智能運動(dòng)感知、抓拍高速物體和節省系統功耗，且尺寸小，具備增強的近紅外，用于虹膜識別、眼球/視線(xiàn)追蹤、指紋識別、抄表、手勢輸入、在場(chǎng)檢測等新興應用。 有些IoT或安防設備有時(shí)會(huì )放在一個(gè)地方一兩年，因此對耗電量的要求非常高，同時(shí)對靈活使用性要求也非常高，因為常常需要的時(shí)候才喚醒它，不需要24小時(shí)運轉。AR0431專(zhuān)為這類(lèi)應用而設計，超低功耗，在1fps時(shí)功耗僅8mW，幀速可在1fps至120fps調節，集成AmbarellaCV25，并采用NIR+技術(shù)確保有效的夜間成像。 3. 電容式傳感器：高靈敏度 針對智能汽車(chē)和工業(yè)用觸摸開(kāi)關(guān)、距離檢測和手勢控制，安森美半導體提供高靈敏度電容式傳感器，分辨率達毫微微法拉級，即使在有氣隙、手套或水的條件下也能感測到。 聯(lián)接 設計人員面臨在眾多的無(wú)線(xiàn)互聯(lián)協(xié)議中選擇最合適協(xié)議的挑戰。安森美半導體提供各種方案支持不同的協(xié)議，包括藍牙低功耗(BLE)、Sigfox、Zigbee、Sub GHz、Mesh等。 1. BLE RSL10：行業(yè)最低功耗的BLE RSL10藍牙5認證的無(wú)線(xiàn)電系統單芯片(SoC)，具備行業(yè)最低功耗，領(lǐng)先于嵌入式微處理器基準評測協(xié)會(huì )(EEMBC) ULPMark能效評測，深度睡眠功耗僅62.5nW，接收功耗低至7mW，是安森美半導體各種BLE方案的核心器件。如可作為BLE芯片通過(guò)安森美半導體的協(xié)議傳輸音頻流，典型應用包括對講機、遠程麥克風(fēng)、助聽(tīng)器等。 傳統的藍牙互聯(lián)使兩個(gè)距離較近的設備/節點(diǎn)之間能點(diǎn)對點(diǎn)通信，藍牙低功耗Mesh網(wǎng)絡(luò )采用多對多的拓撲結構，在擴展范圍內提供安全的端到端通信。安森美半導體的藍牙Mesh方案憑借RSL10實(shí)現最低功耗的低功耗節點(diǎn)，用于樓宇自動(dòng)化、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )IoT和資產(chǎn)跟蹤等廣泛應用的遠距離互聯(lián)。 基于RSL10的BLE5.0電子標簽套件基于Eclipse的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，可靈活、快速創(chuàng )建電子價(jià)格標簽、智能公告牌、智能胸卡、智能可穿戴計算等原型，具備超低功耗和靈活的電源電壓范圍。 2. Zigbee Green Power能量采集開(kāi)關(guān)：超低功耗，無(wú)需電池 ZigBee支持短距離、低功耗的無(wú)線(xiàn)通信，安森美半導體的Zigbee Green Power能量采集開(kāi)關(guān)無(wú)需降壓、升壓器和電池，EMC低，易于循環(huán)使用，實(shí)現更低成本、更好性能、無(wú)需維護，適用于智能家居、樓宇、智能照明等應用。 3. Sub GHz Sub GHz支持遠距離、超低功耗通信。安森美半導體的Sub GHz音頻系統級封裝(SIP)極其適用于電池供電的系統，超低功耗，含所有物料單(BOM)，可即用，比基于PCB的等效模塊小10倍。 照明、致動(dòng) 安森美半導體提供全面的AC-DC、DC-DC和線(xiàn)性LED驅動(dòng)器陣容，配以聯(lián)接方案陣容，實(shí)現智能家居、樓宇、城市的智能照明，并具備寬廣的電機驅動(dòng)陣容，滿(mǎn)足IoT的廣泛需求。 1. 交流直接驅動(dòng)的藍牙控制的可調光智能照明方案 該方案集成可擴展功率的線(xiàn)性L(fǎng)ED交流直接驅動(dòng)器NCL30170、行業(yè)最低功耗的藍牙5 SoC RSL10和高壓線(xiàn)性穩壓器NCP786A，省去開(kāi)關(guān)電源(SMPS) ，性?xún)r(jià)比極高，基于安森美半導體專(zhuān)有的有源恒定功率調光控制技術(shù)，即使在調光時(shí)也能保持均勻的照明亮度，模擬調光范圍從5%至100%，功率因數(PF)達0.99，滿(mǎn)載條件下的總諧波失真(THDi)僅11%，待機功耗低于200mW。 2. 采用FL7760和RSL10的雙輸出調光智能照明方案 此方案提供8V至60V的寬輸入范圍、恒流模式、最小調光范圍，模擬調光比小于5%，2KHz時(shí)PWM調光占空比小于1%，高開(kāi)關(guān)頻率達2Mhz。 能量采集平臺 隨著(zhù)IoT對數據存儲、處理和傳輸的要求不斷提高，對能源的需求也不斷增加。在能源日益緊缺的情勢下，能量采集方案是解決該挑戰的更好選擇。 1. RSL10太陽(yáng)能電池多傳感器板：實(shí)現持續免電池監測 安森美半導體的RSL10太陽(yáng)能電池多傳感器板(RSL10-SOLARSENS-GEVK)基于行業(yè)最低功耗的藍牙低功耗無(wú)線(xiàn)電RSL10，完全由太陽(yáng)能供電，實(shí)現持續免電池的傳感器監測和數據傳輸到云網(wǎng)關(guān)。該平臺結合BME280集成環(huán)境傳感器（壓力、溫度、濕度）和BMA400超低功耗3軸加速度計，提供全面的感知方案，預期應用包括智能家居和樓宇自動(dòng)化如暖通空調(HVAC)控制、窗戶(hù)、門(mén)傳感器和空氣質(zhì)量監測、資產(chǎn)跟蹤如包裹打開(kāi)、關(guān)閉檢測、沖擊監測及溫度和濕度數據記錄等。 2. BLE能量采集開(kāi)關(guān) BLE能量采集開(kāi)關(guān)集成行業(yè)最低功耗的RSL10 SIP和采埃孚股份公司(ZF Friedrichshafen AG)的高能效能量采集開(kāi)關(guān)。RSL10的超低功耗支持從開(kāi)關(guān)的振動(dòng)中采集足夠的能量，免電池，免維護。該BLE能量采集開(kāi)關(guān)配以完整的BoM、電路圖、設計文件和源代碼，易于開(kāi)發(fā)智能照明等應用。 其它設計平臺 1. IoT傳感器開(kāi)發(fā)套件：超低功耗監測 結合尖端智能傳感器技術(shù)及行業(yè)最低功耗的藍牙低功耗，并具備所需的所有固件、軟件以及移動(dòng)和與云相關(guān)的功能，開(kāi)箱即用，實(shí)現具有持久電池使用壽命的IoT應用。 
2. IoT開(kāi)發(fā)套件(IDK)：可即用，實(shí)現從概念到生產(chǎn)的快速運作 IoT是不同相關(guān)技術(shù)學(xué)科的聚集匯總，需要各種供應商的系統方案，這對評估、制作原型和系統部署帶來(lái)挑戰。安森美半導體的IDK是個(gè)可配置的、節點(diǎn)到云的、原型開(kāi)發(fā)平臺，提供寬廣的聯(lián)接、感知和控制配置選項，適用于多個(gè)垂直領(lǐng)域和應用，如智能家居、樓宇自動(dòng)化和預測性維護。易于使用的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)、多個(gè)示例用例，還獲亞馬遜網(wǎng)絡(luò )服務(wù)(AWS)和微軟Microsoft Azure云認證，實(shí)現快速構建原型，為時(shí)間和資源緊張的設計人員帶來(lái)重要的價(jià)值。 3. 藍牙IoT開(kāi)發(fā)套件(B-IDK)：易于開(kāi)發(fā)低功耗無(wú)線(xiàn)應用 B-IDK采用行業(yè)最低功耗藍牙5認證的RSL10，促成基于BLE的邊緣到云應用的快速原型構建和開(kāi)發(fā)。B-IDK硬件由基板和子卡組成，支持廣泛的傳感器和執行器。B-IDK軟件可免費下載，提供一個(gè)完整的開(kāi)發(fā)環(huán)境及一些示例用例代碼。通過(guò)提供硬件到云功能和多種感知和執行器選項，易于使用的B-IDK是開(kāi)發(fā)和快速構建BLE IoT原型的理想選擇。 設計工具 Strata Developer Studio：全面的研發(fā)、評估和設計工具 Strata Developer Studio平臺使工程師在一個(gè)無(wú)縫的、個(gè)性化和安全的環(huán)境更快、更簡(jiǎn)單的使用評估和開(kāi)發(fā)板工作，直接在桌面電腦提供最新的文檔、產(chǎn)品信息、設計和應用注釋及參考設計文件。自動(dòng)空中更新確保材料是最新的版本，在有變更時(shí)通知用戶(hù)。Strata Developer Studio助工程師加速和簡(jiǎn)化設計，從而獲得市場(chǎng)競爭優(yōu)勢。 總結 IoT創(chuàng )新的發(fā)展以用戶(hù)體驗為本，其關(guān)鍵和核心是設計出高能效感知、聯(lián)接、照明、致動(dòng)等構建塊并通過(guò)原型平臺及設計工具加快研發(fā)。安森美半導體具備全面的高能效感知、聯(lián)接、電源管理、致動(dòng)技術(shù)及專(zhuān)知，提供完整的原型平臺和創(chuàng )新的設計工具，及現場(chǎng)應用工程團隊支援，推動(dòng)IoT的高能效創(chuàng )新。 |
