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德州仪器:让工业用户打造自己的自治系统

时间:2018-05-07 14:17来源:COMPOTECHChina 作者:徐俊毅 点击:

德州仪器中国业务发展总监吴健鸿

工业制造一直在追求更低的成本和更高的效率,就像半导体芯片追求更高性能,更小尺寸,更低功耗和更便宜的价格是多年不变的目标。现在,二者的结合让制造业快速向智能制造方向前进。
 
“无论在工业4.0还是中国制造2025,工业自动化屡屡被提及。透过物联网技术,越来越多的工业制造环节实现互通,很多的数据都可以透过云端传递。” 德州仪器(以下简称TI)中国业务发展总监吴健鸿说。
 
虽然我们常常接触到的是消费类IoT应用的信息,但是IoT技术在工业领域的市场也非常庞大。新的工业设备中都加入了互联互通的功能。最近在美国完成的针对工业用户的一项调查显示,当很多设备接入网络以后,其中82%的产品生产效率有所提高;同时,有49%的用户通过大数据的分析,很快发现了制造环节中的问题,从而提高了生产效率。这些实实在在的效果,促使工业界加快了设备互联互通的升级速度。
“除IoT市场,我们认为机器人领域也是一个很大的市场。根据IDC预计,到2021年全球机器人的开支将高达230.7亿。而根据《福布斯》公布的数据,2016年IoT市场规模就已经达到1780亿美元。如果把工业IoT和机器人这两个本就相辅的行业结合起来,未来市场前景将十分可观。”
 
工业应用的互联互通主要由三部分系统构成。首先是感知和测量,即传感器的应用;其次是信息的互联互通,即是连接部分;最后是对大量数据的处理和控制。
“TI有丰富的产品类型,围绕这三个部分提供不一样的功能,让客户实现他们的自主系统。“
 

 
 
在传感器部分,TI近日推出了采用CapTIvate™技术的MSP430™微控制器(MCU)系列产品,为成本敏感型应用带来电容式感应功能。开发人员可以利用带集成电容式触摸的新型MSP430FR2512和MSP430FR2522 MCU,为工业系统、家庭自动化系统、家电、电动工具、家庭娱乐、个人音频应用等增加多达16个按钮以及接近感应功能。

 
CAPKEYPAD BoosterPack™模块
 
这套电容感应产品的独特之处在于,对于工业用的强电磁干扰,油,水,油脂恶劣环境下,借助算法的改进,触摸产品依然能够可靠的运行,且功耗更低。


图为设计人员设计出的在流水场景下使用的触摸按键功能。
 
此外,关于传感器的部分,TI正试图将毫米波传感器与DSP结合在同一芯片中,实现工业端的展示需求。
 
电源是TI的传统强项,也是设计中常常被忽略,最后却发现是难以逾越的障碍,特别是对功耗和尺寸都有严格要求的场合。为了简化电源系统对设计人员的附带,TI推出了Piccolo F28004x系列MCU,最大限度地提升成本敏感型电源控制应用的效率。
 

TI基于 F28004x MCU的电源控制系统 结构紧凑而简单
 
连接部分则是工业互联系统中的重要部分。Sub-1GHz,zigbee,蓝牙等等各种无线传输协议被应用在工业领域,为降低用户开发难度,TI整合出了SimpleLink MCU平台,为用户提供了一个多协议的解决方案。最新产品已经出道第六代,在兼容性,稳定性以及开发工具方面都更加成熟。最新发布的SimpleLink CC1352R无线MCU,可利用Thread,Zigbee或单芯片上的蓝牙5并发操作扩展Sub-1GHz网络功能,配合超低功耗传感器,可实现10年不换纽扣电池的应用
 

SimpleLink CC13x2 SDK 可同时运行Sub-1GHz和2.4GHz协议
 
同期问世的SimpleLink CC2652R无线MCU,加强了针对蓝牙5和Zigbee等2.4GHz协议的多标准连接能力,同样拥有10年电池寿命的低功耗能力,提供了更大片上存储和数据安全加密功能。
 
注:Thread作为一个新的标准,其中一个关键特点就是为每个终端结点分配ip地址,并内置调试功能更,Thread协议在很大程度上弥补了像蓝牙这样的点对点协议的缺陷,由配对产生的失效和连接不稳定问题,这曾经直接导致一些工业用户放弃蓝牙这样的低功耗协议,改用WiFi传输。
 

MSP-EXP432P4111 LaunchPad™开发套件
 
非常明显,工业市场对可靠性的要求更加突出,同时工业设备的更新换代周期远没有消费电子那样频繁,最大限度地使用现有设备,提升现有生产系统的能力和效率是工业用户的普遍需求,此外对系统的自主性要求也十分迫切,因为他们最了解自己的系统,最清楚哪里需要改进,哪些信息需要透过云端帮助决策,这个过程可能不会太短。因此,培养工业客户也是一个较为长期的任务,但好处是,收获将是稳定和丰厚的。

 

(责任编辑:jane)
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