?

而消費類(lèi)技術(shù)則利用最新最好的技術(shù)。消費者每天都在要求最快、最小和最便宜的產(chǎn)品。例如，電源管理領(lǐng)域的重要發(fā)展是由消費者需求推動(dòng)的。設計人員和開(kāi)發(fā)人員愿意在新技術(shù)上冒險，以將最小、最快和能效最高的產(chǎn)品推向市場(chǎng)，即使這些產(chǎn)品無(wú)法做到經(jīng)久耐用。事實(shí)上，情況就是這樣：技術(shù)迭代和每隔一兩年發(fā)布一次新品的需求，已經(jīng)融入了消費類(lèi)技術(shù)的發(fā)展和文化。

 

工業(yè)系統的要求沒(méi)有改變，市場(chǎng)也沒(méi)有將其與消費類(lèi)技術(shù)一樣對待的期望或需要。但隨著(zhù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的發(fā)展，越來(lái)越多的工業(yè)客戶(hù)希望將消費市場(chǎng)相關(guān)的技術(shù)添加到其工業(yè)產(chǎn)品中。例如，廣受歡迎的附加功能，如無(wú)線(xiàn)連接、觸摸屏和智能聯(lián)網(wǎng)傳感器等。用戶(hù)希望將這些技術(shù)集成到他們的系統中，同時(shí)仍然提供和傳統工業(yè)系統一樣的可靠性和使用壽命標準。

 

 

將消費類(lèi)技術(shù)實(shí)踐到工業(yè)領(lǐng)域的挑戰

 

將消費類(lèi)技術(shù)應用到工業(yè)產(chǎn)品并不總是那么簡(jiǎn)單。工業(yè)解決方案的要求很高，系統通常需要24小時(shí)不間斷運行。工業(yè)系統設計工程師和我們所有人一樣，每天都在個(gè)人生活中接觸最新的消費類(lèi)技術(shù)。因此，很自然地期望將這些技術(shù)延續到他們的工作生活中。例如用觸控顯示器取代舊式顯示器和鍵盤(pán)系統，利用最新和最好的通信協(xié)議，以便將數據即時(shí)傳輸回中央樞紐以進(jìn)行全工廠(chǎng)范圍的監控，并且能夠利用工廠(chǎng)車(chē)間無(wú)延遲傳輸的數據，以了解特定機器的性能隨著(zhù)時(shí)間的變化。在某些情況下，還可以擁有便攜式系統，從而利用最新的電源管理系統，這樣就不必擔心機器在使用時(shí)會(huì )斷電。雖然添加這些功能都很不錯，但工業(yè)系統設計人員必須平衡這些消費類(lèi)需求與工業(yè)系統已有的要求：耐用性、可靠性、以及可能長(cháng)時(shí)間暴露在極端溫度和惡劣環(huán)境中。

 

雖然用于工業(yè)和消費類(lèi)市場(chǎng)的電子元件本身非?？煽?，但它們所處的系統可能會(huì )給元件帶來(lái)額外的壓力。對工業(yè)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，可能會(huì )受到高溫、振動(dòng)或電磁干擾（EMI）的影響。因此，在決定將消費類(lèi)技術(shù)添加到工業(yè)產(chǎn)品時(shí)需要深思熟慮，確保靈活性，同時(shí)注意不要影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

 

將觸摸屏、電源管理系統、藍牙和 Wi-Fi 等額外功能添加到已經(jīng)很龐大的物料清單中，給這些產(chǎn)品的成本結構帶來(lái)了額外壓力。工業(yè)OEM正在尋找標準產(chǎn)品的替代選擇，以滿(mǎn)足他們對成本和功能預算的要求。通過(guò)只包含所需的功能，并將多個(gè)功能整合到單顆芯片上，定制集成電路可以降低成本，同時(shí)需要的占位面積和功率比現成的設備更少。

 

智能的解決方案

 

最初提出工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)概念時(shí)，設想的是收集到的所有數據都可以傳輸到云端，存儲在那里，并在不斷發(fā)展的智慧工廠(chǎng)需要時(shí)進(jìn)行檢索。人們已經(jīng)習慣于在智能手機上即時(shí)訪(fǎng)問(wèn)多年前的圖片或消息，因為它們已存儲在云中并可以立即下載。但是，當你搜索照片，而你的云連接因你的位置受到影響時(shí)，這會(huì )使檢索變得困難且麻煩。

 

工業(yè) 4.0 的成功依賴(lài)于數據，而要支持這一點(diǎn)需要大量傳感器，這些傳感器旨在測量工廠(chǎng)設備資產(chǎn)的各種狀況。目的是立即感知、測量和處理來(lái)自這些傳感器的所有數據，并根據這些數據做出明智的決策。與消費者需求一樣，要求是能夠完全訪(fǎng)問(wèn)在任何特定時(shí)間收集的所有數據。然而，在工業(yè)環(huán)境中，如果可能發(fā)生云通信失敗，那帶來(lái)的后果可能要比單純的麻煩嚴重得多。

 

工業(yè)市場(chǎng)正在從消費市場(chǎng)所面臨的挑戰中學(xué)習，將數據處理帶到傳感器邊緣。這樣一來(lái)可以立即測量和分析數據并做出本地決策。哪些數據需要存儲，可以存儲在本地，也可以傳輸到云端以備將來(lái)檢索，其余的丟棄。這意味著(zhù)雖然每秒都測得大量數據，但僅存儲與工廠(chǎng)運行相關(guān)的數據。

 

從傳感器邊緣測量數據也帶來(lái)一定挑戰。這些傳感器并不總是位于最容易接近的位置。在某些情況下，傳感器使用有限的電源運行，因此在數據處理中采用最新的高效電源管理系統非常重要。將所需數據傳送到中央樞紐或云端可能需要多種不同類(lèi)型的通信協(xié)議。像Wi-Fi或藍牙等消費市場(chǎng)熟悉的協(xié)議或許足夠了，但通常需要更強大的工業(yè)協(xié)議，如HART或Foundation Fieldbus。隨著(zhù)傳感器變得越來(lái)越智能，數據變得越來(lái)越復雜，IO-Link和10Base-T1L/S等現代協(xié)議正在取代這些傳統協(xié)議。

 

IO-Link是用于與執行器和傳感器進(jìn)行通信的首個(gè)實(shí)現全球標準化的IO技術(shù)。這使其成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的理想選擇。它通過(guò)標準的非屏蔽3線(xiàn)IO電纜連接，并提供電源和最長(cháng)20米的雙向通信。雙向屬性允許將參數設置存儲在主機自動(dòng)化系統中，并在更換傳感器時(shí)自動(dòng)下載。它還支持傳感器級別的診斷信息；只需最少的硬件和軟件工作即可獲得額外的傳感器信息。通信速度快，高達230.4 kBaud，并且可以通過(guò)標準化或制造商特定的映射連接到幾乎任何現場(chǎng)總線(xiàn)。

 

同時(shí)，10Base-T1（也稱(chēng)為雙絞線(xiàn)以太網(wǎng)）是一項新興的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，目前正在被國際電工委員會(huì )（IEC）標準化。10Base-T1S支持最長(cháng)15米的多點(diǎn)拓撲，而 10Base-T1L使用最長(cháng)1000米的點(diǎn)對點(diǎn)拓撲。它們都可以是最高10Mbit/s的全雙工或半雙工，同時(shí)也可以提供電力傳輸。鑒于此標準可用的大帶寬，以及它可與現有以太網(wǎng)基礎設施無(wú)縫連接，收集豐富數據的可能性以及由此帶來(lái)的生產(chǎn)力和效率收益是巨大的。這兩種協(xié)議都提供快速、雙向、穩健的通信，并且可以更輕松地連接到測量和控制系統。

 

既滿(mǎn)足工業(yè)產(chǎn)品標準又融合消費類(lèi)技術(shù)的解決方案的一個(gè)很好例子是Dialog半導體公司的SmartEdge™平臺。這種實(shí)時(shí)控制系統 IC 將模擬前端（AFE）和傳感器數據處理校準、控制、數據通信、用于數據保護的嵌入式安全功能等全部集成到定制的單顆硅芯片ASIC中。如果你的傳感器在有限的電源上運行，還可集成高效的電源管理。

 

您可能需要專(zhuān)家的幫助和建議，最好與合作伙伴合作創(chuàng )建滿(mǎn)足您具體需求的定制 IC，而不是嘗試將標準部件硬塞進(jìn)您的系統中。了解并非所有消費類(lèi)技術(shù)都適用于工業(yè)應用也很重要，因此選擇合適的合作伙伴，以滿(mǎn)足您的工業(yè)系統對混合信號、處理器、內存和通信的要求，同時(shí)這個(gè)合作伙伴還要熟悉消費類(lèi)技術(shù)以及哪些技術(shù)適合工業(yè)市場(chǎng)，這一點(diǎn)很重要。

 

Dialog為一級消費類(lèi)公司設計此類(lèi)ASIC解決方案已有30多年的積累。定制ASIC已經(jīng)深入我們的DNA。通過(guò)我們最近的收購獲得的與工業(yè)客戶(hù)的深厚關(guān)系，Dialog能將工業(yè)和消費領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢結合在一起，通過(guò)定制芯片解決方案滿(mǎn)足工業(yè)市場(chǎng)不斷變化的需求。

 

 

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在于傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題，請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。

 

推薦閱讀：