工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)如何實(shí)現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/周凱揚(yáng))可靠高效的連接性，使我們對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的一貫認(rèn)知，但一旦問及制造業(yè)同行，更高的成本效益才是驅(qū)使他們利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要?jiǎng)恿?，?dāng)然在各國(guó)對(duì)環(huán)境的更高要求下，環(huán)境的可持續(xù)性以及對(duì)供應(yīng)鏈的可預(yù)測(cè)性也是原因之一。

但就在這個(gè)大勢(shì)下，仍有一部分企業(yè)在部署工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)后，沒能實(shí)現(xiàn)以上這些設(shè)想，但我們也都知道這些廠商在疫情襲來下吃了多大的虧。即便如此，迅猛發(fā)展的IIoT產(chǎn)業(yè)并不愿意在時(shí)代洪流下落下任何一人，所以也在持續(xù)創(chuàng)新，力求覆蓋所有的工業(yè)需求。

新HMI大勢(shì)所趨

過去的HMI工具功能單一，只能提供有限的信息，比如查看生產(chǎn)設(shè)備發(fā)出的警報(bào)等。而在智能設(shè)備幾年來的交互迭代下，工業(yè)環(huán)境下的操作員更希望通過手指輕觸就能通過HMI接入信息與控制中心，為此工業(yè)MCU或多或少都在發(fā)力新式HMI。

以Microchip旗下知名的AVR MCU系列為例，該系列的AVR DA首次加入了外設(shè)觸摸控制器(PTC)。PTC內(nèi)置硬件支持傳感器上電容式觸摸測(cè)量，用于按鈕、滑塊、滾輪和2D表面等。在提供觸摸HMI的同時(shí)，PTC也支持觸控喚醒，減輕CPU的壓力，進(jìn)而降低功耗。

配合Microchip的Driven Shied+技術(shù)，提供了更好的耐水性能、抗噪能力和高靈敏度。再加上電容觸摸本身就比電阻觸摸耐久度高，AVR DA無(wú)疑給足了優(yōu)勢(shì)，通過觸控完善工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)下的感知和監(jiān)控環(huán)節(jié)。

新的架構(gòu)在冒頭

縱觀工業(yè)半導(dǎo)體市場(chǎng)，Arm和自研內(nèi)核占據(jù)了主導(dǎo)位置，但也有部分廠商正渴望利用新的架構(gòu)，為這個(gè)市場(chǎng)帶來新的生機(jī)。瑞薩的RZ系列MPU以32位與64位的Arm內(nèi)核，已經(jīng)為HMI、嵌入式視覺、工業(yè)以太網(wǎng)連接等工業(yè)應(yīng)用均提供了完備的解決方案。然而就在今年，瑞薩宣布與晶心科技再度聯(lián)手，推出了基于64位RISC-V CPU內(nèi)核的RZ/Five MPU。

RZ/Five選用了晶心科技AX45MP的RISC-V IP，一個(gè)8級(jí)流水線CPU IP，最高支持4核配置。RZ/Five選擇了集成單核1.0GHz的AM45MP，DDR4/DDR3L內(nèi)存接口、千兆以太網(wǎng)接口和CAN接口等，足以為工業(yè)網(wǎng)關(guān)控制提供支持。

更重要的是，RZ/Five的外圍功能與Arm內(nèi)核的RZ/G2UL兼容，封裝大小也相同，甚至還有更小的11x11mm BGA封裝。所以已經(jīng)過驗(yàn)證的設(shè)計(jì)可以重復(fù)使用，瑞薩也出了評(píng)估套件，讓你切換這兩者的CPU模塊進(jìn)行評(píng)估。

再加上目前工業(yè)場(chǎng)景下最常見的還是Linux系統(tǒng)，而目前RISC-V對(duì)Linux已經(jīng)做到了比較好的支持，瑞薩的RZ/Five也支持工業(yè)級(jí)的CIP Linux開源內(nèi)核，從而降低系統(tǒng)上的維護(hù)成本，提供性價(jià)比更高的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方案。

衛(wèi)星通信也能為IIoT保駕護(hù)航

且不說我們對(duì)工業(yè)環(huán)境的改造，工業(yè)環(huán)境的選址地點(diǎn)也越來越趨于多樣化。比如海上移動(dòng)工廠、油井這樣的海洋工業(yè)，對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的部署從覆蓋率上提出了更高的要求。與此同時(shí)，新的物聯(lián)方式也登上了舞臺(tái)，衛(wèi)星通信。

重工業(yè)的環(huán)境大家也都清楚，很多情況下缺乏穩(wěn)定可靠的物聯(lián)網(wǎng)搭設(shè)方案，像海上工廠這樣移動(dòng)的平臺(tái)，本地網(wǎng)絡(luò)部署或許還行，但接入互聯(lián)網(wǎng)就沒那么簡(jiǎn)單了。因此，衛(wèi)星通信作為不受地面部署限制的通信手段，成了海上工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署的以著名海事衛(wèi)星公司Inmarsat為例，僅靠14顆衛(wèi)星，就能為16萬(wàn)艘的船只提供網(wǎng)絡(luò)連接。然而這類網(wǎng)絡(luò)要想做到傳統(tǒng)IoT手段的穩(wěn)定性和性能，還得繼續(xù)探索更好的方案，不如使用星鏈如何?

可惜這在目前看來依然是不可行的，不是所有衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商都能做到海事覆蓋，比如Inmarsat能夠提供過此類服務(wù)靠的是高軌同步衛(wèi)星，而星鏈這樣的低軌衛(wèi)星，若沒有較近地面站的支持，是無(wú)法享受到穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)連接的。具備激光鏈路的低軌衛(wèi)星固然可以支持，但目前在軌的這一批星鏈衛(wèi)星中，只有部分搭載了激光鏈路，要想完成全球海事覆蓋，還是得繼續(xù)堆量。不過，既然激光鏈路安排上了，成本也將十?dāng)?shù)倍地上漲。所以，衛(wèi)星通信支持的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可行，但當(dāng)下還是需求大于技術(shù)成熟度。

原文標(biāo)題：IIoT催生的工業(yè)創(chuàng)新

文章出處：【微信公眾號(hào)：電子發(fā)燒友網(wǎng)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

審核編輯：湯梓紅