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如何解決物聯(lián)網(wǎng)設備充電難題

隨著通信技術，尤其是無線技術正變得越來越先進，世間萬物的“智能化”成為了一股無法阻擋的趨勢。雖然電視、冰箱和咖啡機已經(jīng)面世多年，但在最近幾年，它們才開始實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接。隨著技術的持續(xù)進步，未來連接至互聯(lián)網(wǎng)的“事物”將不可估量。據(jù)報告顯示，截至2015年2月，連接至互聯(lián)網(wǎng)的設備數(shù)量約為148億臺，到2020年，這一數(shù)字將達到500億。

作為技術發(fā)展的新興趨勢，物聯(lián)網(wǎng)也為半導體行業(yè)帶來了許多新的機遇和挑戰(zhàn)。如何為這些聯(lián)網(wǎng)設備供電已經(jīng)成為每個解決方案設計人員需要面臨的問題。能量采集和無線電源技術能夠幫助實現(xiàn)小型電池或者無電池解決方案，同時還能避免電源線的使用。

由于傳感器節(jié)點的數(shù)量通常多達數(shù)十億個，更換電池所花費的時間和成本是十分巨大的。因此很多無線傳感器必須能夠自行供電。從周圍環(huán)境中采集能量成為了首選的解決方案，或者通過提升可充電存儲設備的容量來延長電池更換的間隔時間，甚至無需更換電池。目前可以獲得的能源多種多樣，其中包括太陽能、熱能和振動能，甚至是利用周圍的無線電頻率(RF)供能。TI的電源管理器件能夠支持多種采集器、存儲器和負載技術，以便從不同能源中盡可能多地采集能量。

物聯(lián)網(wǎng)也推動了半導體在例如可穿戴設備等低功率電子領域的全新投入?？纱┐髟O備雖然為個人健身帶來了革命性的變化，但是這些微型設備所使用的不同充電線纜和接頭也為消費者帶來了諸多的不便。無線充電技術不僅可以消除這些煩惱，還能夠提升總體用戶體驗，這也是這項技術逐漸被廣泛采用的原因之一。據(jù)瑞士信貸集團(Credit Suisse)預測，在未來5年內智能手機將成為可穿戴設備的“私有云”，平均每個用戶都會隨身攜帶至少一到兩個此類可穿戴產(chǎn)品。技術研究公司則預計，到2016年，可穿戴無線設備市場將會增長到60億美元。

TI實現(xiàn)更準確的旋轉位置感測

德州儀器(TI)推出了具有集成電源、激勵放大器和功能安全特性的分解器傳感器接口。與市面上的其他解決方案相比，此新裝置無需外部元件，即可激勵分解器傳感線圈，并同時計算旋轉電機軸的角度和速率。PGA411-Q1軸角數(shù)字轉換器的架構能夠幫助設計人員提高終端設備的系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性，如混合動力汽車/電動車(HEV/EV)牽引逆變器、電動助力轉向系統(tǒng)、集成啟停發(fā)電機、工業(yè)交流(AC)伺服電機控制和機械手臂控制。

開發(fā)人員可將PGA411-Q1軸角數(shù)字轉換器與TI的C2000 F28379微控制器(MCU)及DesignDRIVEPosition Manager技術結合使用，實現(xiàn)功能安全冗余設計。DesignDRIVE Position Manager技術可讓工程師獲得連接分解器傳感器接口所需的基本功能，從而節(jié)省工業(yè)伺服和交流變頻驅動器的開發(fā)、支持和測試時間。

TI推出高功率密度DC/DC轉換器

德州儀器 (TI)推出12 V、10 A、10 MHz串聯(lián)電容降壓轉換器，電流密度超過50 A/cm3，是任何其他12 V功率管理部件或現(xiàn)有解決方案的電流密度的四倍。TPS54A20 SWIFT同步DC/DC轉換器具有獨特的拓撲結構，可在每相高達5 MHz的條件下高頻運作，而無需特殊磁性元件或復合半導體，設計者可在8～14 V的輸入和10 A輸出應用中使用。通過使用降壓轉換器和德州儀器的WEBENCH功率設計工具，工程師可獲得空間和高度受限的負載點(POL)電信和聯(lián)網(wǎng)電源設計，從而加快上市速度。該TPS54A20具有一個獨特的兩相、串聯(lián)電容DC/DC降壓拓撲結構，它將開關電容電路和多相降壓轉換器集為一體。此電容轉換技術可以實現(xiàn)高效、高頻操作，同時其尺寸也比傳統(tǒng)轉換器小7倍之多

揚智科技新款 H.265 混合機頂盒芯片采用MIPS CPU顯著提升性能

Imagination Technologies宣布，機頂盒 (STB) 芯片供應商揚智科技 (ALi Corporation) 已正式出貨內置 MIPS CPU 的 H.265 片上系統(tǒng) (SoC)，面向混合電纜、衛(wèi)星、地面和 IP STB 等應用。MIPS CPU 在 STB 市場擁有穩(wěn)固的基礎，已廣泛獲得許多產(chǎn)品的采用。

揚智的芯片能為電信運營商與設備制造商提供性能高且具成本效益的解決方案，來開發(fā)支持最新技術的下一代 STB 產(chǎn)品。該公司在新款內置 MIPS CPU 的芯片中集成了大容量的 L2 存儲，可實現(xiàn)最佳的 HTML5 應用程序性能。此外，新款 SoC 集成了揚智最新的先進安全引擎，滿足 CAS 與 DRM 標準，同時也重新設計了用戶界面，讓開發(fā)人員能夠在已針對 DTV 和 STB 進行優(yōu)化設計的多種新操作系統(tǒng)上開發(fā)豐富的應用程序。該產(chǎn)品可支持 H.265 高效視頻編解碼器，芯片能夠通過當前有限的帶寬連接, 有效地接收 HD 和 UHD 視頻內容。

Imagination推動光線追蹤技術在虛擬現(xiàn)實設備中的應用

Imagination Technologies和中國3Glasses宣布，兩家公司將共同合作，推動光線追蹤技術應用于虛擬現(xiàn)實 (VR) 設備中的大眾化發(fā)展。3Glasses 為深圳市虛擬現(xiàn)實技術有限公司 (Virtual Reality Technology Ltd) 的品牌，在中國已是高度知名的創(chuàng)新 VR 設備供應商。Imagination 的 PowerVR 圖形 IP 擁有領先市場的技術能力，可提供硬件光線追蹤技術，將光線追蹤圖形在消費性與移動產(chǎn)品的應用帶到全新的境界。

光線追蹤技術可實現(xiàn)更具現(xiàn)場感的游戲與應用程序，運用真實世界的動態(tài)光線模式能夠實現(xiàn)先進的照明效果、柔和陰影 (soft shadow)、栩栩如生的反射與透明效果，這些效果在過去的移動設備上是不可能實現(xiàn)的。Imagination 的 PowerVR Wizard 光線追蹤 IP 是移動與消費性圖形的下一個重大顛覆式創(chuàng)新，能在移動功耗預算與成本限制下提供令人驚艷的真實感與性能。此外，它還具有高度的可擴展性，應用范圍可擴展至包括下一代游戲機等移動設備以外的市場，可為制造商提供獨特的差異化特性。

ST簡化物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品

意法半導體發(fā)布了一款性能強大且簡單好用的安全單元，其強大的驗證功能可保證信息數(shù)據(jù)的真實性，保護互聯(lián)網(wǎng)消費電子產(chǎn)品和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)智能硬件的數(shù)據(jù)安全，防止正品被假冒或高仿。 新產(chǎn)品STSAFE-A100通過安全行業(yè)最高標準認證，擁有功能齊全的配套生態(tài)系統(tǒng)，將其集成到應用設計，開發(fā)人員無需專業(yè)的安全技能。

消費電子產(chǎn)品、家用電器、工控設備、基礎設施控制系統(tǒng)已經(jīng)或不久就會連接到物聯(lián)網(wǎng)。這些設備中有很多是自動控制，無需人工干預?，F(xiàn)在這些應用需要先進的電子安全技術保護產(chǎn)品安全，防止黑客騙取、復制、盜取設備信息或濫用設備。意法半導體的新產(chǎn)品STSAFE-A100是一整套安全解決方案，將公司的經(jīng)過市場檢驗的銀行、電子商務、身份保護電子安全技術 延續(xù)到物聯(lián)網(wǎng)。作為一個提供驗證服務并可配合普通微控制器的安全單元，新產(chǎn)品內置嵌入式安全操作系統(tǒng)，并取得銀行級安全行業(yè)標準Common Criteria EAL5+。

ST安全微控制器讓汽車聯(lián)網(wǎng)擁有更安全的網(wǎng)絡環(huán)境

接入互聯(lián)網(wǎng)將給汽車及其車主帶來很多服務，例如軟件更新、服務軟件包、位置信息服務、社交媒體、流媒體娛樂內容和緊急救援，這要求聯(lián)網(wǎng)汽車必須能夠防御互聯(lián)網(wǎng)攻擊，防止盜竊個人數(shù)據(jù)或破壞汽車重要系統(tǒng)。

意法半導體的新安全微控制器(ST32G512A和ST33G1M2A)利用其市場領先的專有安全技術提供數(shù)據(jù)保護功能，并通過了世界最嚴格的汽車產(chǎn)品質量認證標準AEC-Q100認證。在聯(lián)網(wǎng)汽車上，安全微控制器處理身份驗證的方式與手機相似。在ST33G1M2A微控制器內部，不可修改的硬件所實現(xiàn)的附加安全功能可用作嵌入式安全單元，用于提供信任根證書，防止車輛發(fā)動機控制單元(ECU)和網(wǎng)關遭受攻擊。ST33系列已經(jīng)過NFC SIM卡和NFC嵌入式安全單元應用市場的檢驗。

泰克推出PCI Express 4.0測試解決方案

泰克科技為其PCI Express (PCIe)套裝測試解決方案提供一系列增強功能，支持16 GT/s數(shù)據(jù)速率，為業(yè)內提供第一個支持PCIe 4.0結構的發(fā)射機和接收機自動測試解決方案。

PCIe 4.0技術提高了數(shù)據(jù)速率，同時也帶來了許多全新的測試挑戰(zhàn)，如通道損耗大大提高，總抖動預算縮緊，鏈路培訓和定時要求更加復雜。隨著設計裕量縮小，準確的特定標準測量解決方案在調試、設計檢驗和互操作能力測試中發(fā)揮著至關重要的作用。泰克最新PCIe 4.0和3.0測試解決方案與DPO70000SX高性能示波器相結合，全面滿足了所有上述需求。

ADI推出一款低功耗、高性能的無線電收發(fā)器，適合電池供電應用。新型收發(fā)器能夠實現(xiàn)更加可靠的無線連接，減少重試次數(shù)和數(shù)據(jù)包丟失，還能延長電池壽命。ADF7030-1采用高度靈敏的接收機，具有出色的抗信號干擾能力，并且提供低功耗模式，在休眠模式下的電流達到行業(yè)最低。該收發(fā)器采用ADI的高級無線電技術設計而成，是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設備、智能計量、安全和樓宇自動化、工業(yè)控制、無線傳感器網(wǎng)絡用戶的理想之選。

新型ADF7030-1 sub-GHz集成式無線電收發(fā)器支持窄帶和寬帶通信，在sub-GHz ISM頻段內工作，數(shù)據(jù)速率為0.1～300 kbps，使用2GFSK調制。該無線電收發(fā)器還支持無線M-Bus (WMBUS)協(xié)議和基于IEEE 802.15.4g的協(xié)議。新型收發(fā)器提供出色的接收機靈敏度，最大程度地增加鏈路預算，支持更大范圍小區(qū)，具有很高的抗干擾能力，還能提高系統(tǒng)可靠性。ADF7030-1收發(fā)器提供智能喚醒功能，提供很低的整體功耗，在電池供電的系統(tǒng)中，它能夠延長電池壽命，同時保持出色的RF性能。該器件能夠進入低功耗休眠模式，在保留存儲器數(shù)據(jù)的情況下，功耗僅為10 nA。

Dialog推出OpenThread Sandbox開發(fā)平臺

Dialog半導體公司推出面向OpenThread完整硬件和軟件開發(fā)平臺。OpenThread是Nest發(fā)布的Thread網(wǎng)絡協(xié)議的開源版本，由Nest在Github上發(fā)布。Dialog的OpenThread Sandbox開發(fā)平臺包含了評估和開發(fā)工作所需的所有組件，由基于Dialog SmartBond芯片的硬件開發(fā)板、SmartSnippets軟件開發(fā)工具包(SDK)、軟件工具和文檔組成。

自2014年10月以來，已有超過230個成員加入了Thread聯(lián)盟(包括Dialog半導體公司)，并有超過30個產(chǎn)品提交并等待認證。OpenThread Sandbox開發(fā)平臺包含基于Dialog的SmartBond系統(tǒng)級芯片(SoC)的硬件開發(fā)板。OpenThread Sandbox開發(fā)平臺的目標用戶是希望使用最新硬件和軟件工具探索先進技術的工程師。另外，它還提供了為OpenThread開發(fā)添磚加瓦的理想環(huán)境。

Dialog半導體公司宣布，其DA9061和DA9062電源管理集成電路(PMIC)現(xiàn)已批量供貨。這兩款高效、成本優(yōu)化的 PMIC 能夠為廣泛的基于處理器的器件供電。相關應用包括手持式消費電子產(chǎn)品、工業(yè)級嵌入式、智能家居和汽車系統(tǒng)。DA9061和DA9062 PMIC可使用單顆鋰電池或5 V電源供電，可滿足系統(tǒng)對處理器核、內存、外設及IO電源的最簡要求。每個PMIC都能為單核或雙核系統(tǒng)處理器供電，也可與Dialog的多相子-PMIC結合使用，無縫地為內核電流要求大于20 A的完整多核系統(tǒng)供電。

8.5 A DA9062系統(tǒng)PMIC有四個強大的開關式降壓穩(wěn)壓器，其中兩個可以合并，為核心處理器提供5 A電流。另一個降壓穩(wěn)壓器可用于實現(xiàn)高效的DDR3內存終端電阻供電。這些降壓穩(wěn)壓器的工作頻率為3 MHz，便于使用小尺寸的外部元件。再結合小尺寸QFN40封裝，可確保最終產(chǎn)品具有最大功率密度。

Microchip PIC32系列再添新成員

Microchip Technology Inc.(美國微芯科技公司)發(fā)布了公司旗下功耗最低、性價比最高的32位PIC32單片機(MCU)系列新品。此次推出的Microchip PIC32MM系列器件填補了公司旗下熱銷產(chǎn)品PIC24F XLP系列和PIC32MX系列之間的空白。此外，該系列也是首批集成了獨立于內核的外設的PIC32器件，旨在消除CPU的工作負荷從而降低功耗和系統(tǒng)設計成本。Microchip還為PIC32MM系列器件提供了Microchip MPLAB代碼配置器(MCC)支持，以便簡化和加速設計過程。

如今，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、消費、工業(yè)控制和電機控制領域的嵌入式應用都青睞靈活的MCU產(chǎn)品，希望其功耗更低、性價比更高且尺寸更加小巧。而對于要求功耗低且電池壽命更長的應用來說，PIC32MM系列器件在休眠模式下的電流可低至500 nA。而空間受限型應用則可受益于其4×4 mm的小巧封裝。PIC32MM系列器件集成的獨立于內核的外設包括可配置邏輯單元(CLC)以及多輸出捕捉/比較/PWM模塊(MCCP)，后者有助于實現(xiàn)無傳感器BLDC電機控制應用。

賽普拉斯助力設計太陽能供電的微型傳感器Beacon

賽普拉斯半導體公司推出一款全新的微型無電池傳感器Beacon完整參考設計套件，可適用于各種快速增長的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應用。全新的CYALKIT-E02 太陽能BLE傳感器Beacon參考設計套件為開發(fā)者提供了一個簡單易用的平臺，以便設計能夠傳感周圍溫度和濕度，并通過藍牙低功耗連接來傳遞數(shù)據(jù)的太陽能無線傳感器節(jié)點(WSN)。 該參考設計的傳感器Beacon直徑僅為25 mm，相當于25美分硬幣的大小，部署方便，無需維護和更換電池，是智能家庭、商用建筑、工廠以及農業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中監(jiān)控環(huán)境條件的理想選擇。該參考套件現(xiàn)已開始接受預定，售價為49美元。

Zytronic發(fā)布針對觸控傳感器的力量感測技術

Zytronic宣布，其觸控傳感器的感應力，可以使自動取款機、服務終端、游戲終端和互動視頻墻等應用區(qū)分軟或硬觸摸。力或壓力感應在智能手機和平板上變的可行。Zytronic 作為行業(yè)先驅，積極將其應用于金融、零售、游戲、工業(yè)和其他商業(yè)觸摸屏程序中。Zytronic 的方法基于對被觸摸區(qū)域的測量，其改變了傳感器上相對接觸的電容信號電平。這消除了玻璃面板上用來測量所受力或壓力時對壓電或其它結構層的需求。

開源管理程序可高效利用MIPS CPU的硬件虛擬技術

Imagination Technologies 和 Kernkonzept 宣布，最新版的開源 L4Re 管理程序現(xiàn)在已可支持 Imagination 內置 OmniShield安全技術的 MIPS CPU。體積小巧的 L4Re 管理程序由 Kernkonzept 負責維護，能夠充分利用 MIPS CPU 中的硬件虛擬化技術，以實現(xiàn)更高效率的內容切換以及更佳的CPU周期利用，進而提升應用程序性能。

Imagination的 OmniShield 技術已內置于最新的 MIPS CPU 以及其它的處理器系列中。運用硬件虛擬化技術，它可在單一 SoC 中建立多個域。L4Re 操作系統(tǒng)可與 MIPS CPU 理想匹配：它能與需要整合多個應用程序、而且每個應用程序都有不同的安全或即時需求的系統(tǒng)良好運作。結合支持 OmniShield 的 MIPS CPU，L4Re 管理程序可使多個分立的客戶端程序在相同的主機上執(zhí)行、授權存取片上的資源、優(yōu)先使用共享資源、配置與管理來自外部來源與周邊的中斷服務等。

MATLAB簡化控制系統(tǒng)設計

MathWorks推出了用于控制系統(tǒng)分析和設計的全新更新應用程序。作為2016a 版本的一部分，Control System Toolbox 現(xiàn)在新增了Control System Tuner應用程序，工程師可使用該應用程序自動調節(jié)MATLAB和Simulink中的 SISO 或 MIMO 控制系統(tǒng)。Control System Toolbox同時還引入了一個用于計算和比較降階模型的全新應用程序。Model Reducer 應用程序有助于用戶以交互方式簡化線性時不變模型，同時保留了對應用程序而言至關重要的模型動態(tài)。工程師可以使用Model Reducer應用程序刪除能量貢獻率低的狀態(tài)，選擇重要模式并刪除近極點/零點對。

R2016a還包含經(jīng)過重新設計的Control System Designer應用程序?，F(xiàn)在，工程師可以將波特圖、根軌跡圖和閉環(huán)階躍響應圖等圖形合并到一個窗口中并比較多個控制器的設計。

美高森美公司宣布SparX-IV以太網(wǎng)交換芯片產(chǎn)品系列中的最新成員VSC7440 SparX-IV-34，經(jīng)設計實現(xiàn)更高成本效益、更小外形尺寸和更低功耗的2.5 G和10 G以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)解決方案。這個完全L2/L3管理型 (managed) 以太網(wǎng)交換芯片具有最多10個端口，支持1G、2.5 G和10 G以太網(wǎng)端口組合，面向包括中小型公司(SMB)、中小型企業(yè)(SME)和工業(yè)以太網(wǎng)應用的企業(yè)網(wǎng)絡，提供了靈活且功能豐富的解決方案。

(責任編輯：蘆瀟靜)