物聯(lián)網(wǎng)(IoT)正以前所未有的態(tài)勢(shì)迅猛發(fā)展并不斷演進(jìn),。據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年將有500億臺(tái)互聯(lián)的設(shè)備,。這趨勢(shì)促進(jìn)電子產(chǎn)品向更智能和互聯(lián)的方向發(fā)展,，進(jìn)而形成產(chǎn)品體系和成體系的系統(tǒng),，如智能樓宇,、智慧城市、工業(yè)自動(dòng)化,、掌上及移動(dòng)醫(yī)療等領(lǐng)域,。這要求技術(shù)不斷地創(chuàng)新以提供更先進(jìn)和高能效的方案，來滿足這日益增加的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),，尤其是半導(dǎo)體技術(shù),。
安森美半導(dǎo)體定位于針對(duì)市場(chǎng)趨勢(shì)推動(dòng)高能效創(chuàng)新，提供寬廣的方案支持所需特性,，解決設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),，并獨(dú)一無二地將各種不同技術(shù)集成到一起，以創(chuàng)建結(jié)合感測(cè),、通信,、驅(qū)動(dòng)、電源管理和處理的更高能效,、易于實(shí)施的方案,。
安森美半導(dǎo)體物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建模塊
針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)，安森美半導(dǎo)體提供傳感器,、電機(jī)控制,、有線和無線互聯(lián)、處理器/MCU,、電源管理等不同的模塊,，并提供先進(jìn)的封裝方式，從極小的微型封裝方案到系統(tǒng)單芯片(SoC),、多芯片和模塊方案以增強(qiáng)集成度,，從而幫助設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)節(jié)省能源和成本。
圖1：安森美半導(dǎo)體物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建模塊
模塊化,、可配置的 IDK簡(jiǎn)化您的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)
為了幫助工程師簡(jiǎn)化物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)程,，安森美半導(dǎo)體充分利用其技術(shù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)品專知,，開發(fā)出了模塊化,、可配置的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)套件(IDK)，集成硬件,、軟件平臺(tái)和通用系統(tǒng)接口,，可將不同的傳感器、驅(qū)動(dòng)器和互聯(lián)的構(gòu)建模塊原型應(yīng)用到單個(gè)平臺(tái),，并且可根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展,。
IDK的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)基于Eclipse，主機(jī)操作系統(tǒng)為Windows,，采用ARM Cortex-M3的主板處理器,，和Carriots的云平臺(tái)(未來會(huì)擴(kuò)展到其它云平臺(tái)),，并支持具象狀態(tài)傳輸(REST)、消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸(MQTT)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和SIGFOX,、Thread,、Enocean、Zigbee,、W-MBUS,、以太網(wǎng)、Wi-Fi,、CAN,、BLE等互聯(lián)協(xié)議。
全面的軟件環(huán)境使開發(fā)人員能夠內(nèi)快速開始和啟動(dòng)并運(yùn)行他們的第一個(gè)項(xiàng)目,。該環(huán)境包含28個(gè)簡(jiǎn)單的示例代碼和12個(gè)復(fù)雜的示例代碼供開發(fā)人員選擇,。
圖2：IDK集成硬件、軟件平臺(tái)和通用系統(tǒng)接口
安森美半導(dǎo)體提供不同的互聯(lián)(SIGFOX,、Wi-Fi、EnOcean,、Thread,、PoE、BLE,、CAN),、傳感器(無源紅外PIR、環(huán)境光,、觸摸,、距離、液位,、智能無源,、心率)、驅(qū)動(dòng)器(步進(jìn)電機(jī),、LED+鎮(zhèn)流器,、無刷直流BLDC電機(jī)控制+功率級(jí))模塊，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)應(yīng)用需要進(jìn)行混搭,。還有大量的擴(kuò)展板系列如BLDC控制,、心率監(jiān)測(cè)器、接口醫(yī)療傳感器的Struix,、2.4 GHz Thread,、實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)控制的照明應(yīng)用的PoE 、用于工業(yè)和汽車通信的CAN等擴(kuò)展板,，且產(chǎn)品線還在不斷壯大,，以滿足更多的設(shè)計(jì)所需,。
圖3：IDK主板和擴(kuò)展板示意圖
表1：IDK擴(kuò)展組合示例
圖4所示為IDK的基本配置，包括一個(gè)環(huán)境光傳感器,、一個(gè)PIR運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器,、電容式觸摸開關(guān)及驅(qū)動(dòng)器如雙步進(jìn)電機(jī)控制器，和兩個(gè)不同色溫的LED,，還有一個(gè)包含ARM SoC和所有電源子系統(tǒng)的基板,，并提供1GHz以下的Sigfox互聯(lián)和Wi-Fi互聯(lián)，以支持連接到云,。
圖4：IDK的基本配置
智能光檢測(cè)和百葉窗用例
圖5所示為智能驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用,，包括一個(gè)環(huán)境光傳感器、智能雙步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,、一個(gè)Carriot云平臺(tái)支持的Wi-Fi接口,。我們監(jiān)測(cè)變化的光照條件，測(cè)量光并加以處理以確定光照水平,。隨著光照條件改變,，該應(yīng)用程序?qū)y(cè)量和顯示變化，然后由主板處理器處理以確定兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的操作：一個(gè)是改變步進(jìn)電機(jī)的位置以模擬一個(gè)百葉窗,，另一個(gè)操作是通過Wi-Fi向Carriot云平臺(tái)發(fā)送百葉窗的位置或打開的程度,，以存儲(chǔ)和進(jìn)行后續(xù)處理、分析和操作,。
圖5：智能驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用
以智能百葉窗為例：我們用傳感器測(cè)量光,，并通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將光照水平傳輸?shù)讲竭M(jìn)電機(jī)，當(dāng)光照水平超過一定強(qiáng)度,，步進(jìn)電機(jī)將快速移動(dòng)到另一個(gè)位置模擬百葉窗關(guān)閉,。這些信息包括光照水平、步進(jìn)電機(jī)位置和百葉窗位置將通過REST API和MQTT協(xié)議被發(fā)送到Carriot云平臺(tái),，然后,，信息通過JavaScript HTML進(jìn)行處理和管理，在電腦上顯示出來,，此外,，設(shè)備的地理位置、光照水平,、電機(jī)角度位置和百葉窗情況也將被顯示出來,。
IDK示例配置及IDK中的主要器件
前面講到，設(shè)計(jì)人員可將IDK主板與不同的擴(kuò)展板進(jìn)行配置,，滿足不同的應(yīng)用需求,。示例配置如智能電機(jī)驅(qū)動(dòng)套件，配以互聯(lián)、觸摸傳感,、步進(jìn)電機(jī)和BLDC,，智能照明應(yīng)用配以互聯(lián)、觸摸傳感和LED驅(qū)動(dòng)器,，智能醫(yī)用方案配以互聯(lián),、生物傳感器和數(shù)據(jù)采集，智能感應(yīng)方案配以智能無源傳感器SPS,、讀寫器,、所有傳感器及互聯(lián)，等等,。
表2所示為IDK目前采用的每一單個(gè)器件,，每一器件都可用于特定的擴(kuò)展板，需注意對(duì)于每一器件指定的適用于工業(yè),、工業(yè)擴(kuò)展或醫(yī)療等各種應(yīng)用領(lǐng)域的溫度范圍,。
表2：IDK目前采用的每一單個(gè)器件
總結(jié)
安森美半導(dǎo)體以變革性的IDK引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)展，幫助工程師克服物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),。IDK是模塊化的可擴(kuò)展平臺(tái),，獨(dú)一無二地將各種不同技術(shù)集成到一起，以創(chuàng)建結(jié)合感測(cè),、通信,、驅(qū)動(dòng)、電源管理和處理的可即用的方案,，降低了多家供應(yīng)商的管理和策略變更帶來的風(fēng)險(xiǎn)，綜合支持硬件,、軟件和各種不同的協(xié)議,，提供可用于多種用例的示例代碼。安森美半導(dǎo)體還提供一系列擴(kuò)展板,，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行擴(kuò)展配置,，以在盡可能短的時(shí)間內(nèi)評(píng)估、開發(fā)和推出高度差異化的IoT系統(tǒng),，應(yīng)用于廣泛的行業(yè)領(lǐng)域,，包括環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療保健,、家居/樓宇自動(dòng)化,、工業(yè)控制和可穿戴式電子產(chǎn)品。