感知、聯(lián)接、照明、致動(dòng)方案及設(shè)計(jì)資源推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的高能效創(chuàng)新

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)正高速成長(zhǎng)，圍繞著用戶體驗(yàn)的創(chuàng)新而發(fā)展，給設(shè)計(jì)人員提出了能效、尺寸、成本及跨領(lǐng)域?qū)Ｖ榷喾矫娴奶魬?zhàn)。感知、聯(lián)接、電源管理、致動(dòng)等關(guān)鍵構(gòu)建塊對(duì)IoT的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。安森美半導(dǎo)體不斷推出支持這些構(gòu)建塊的創(chuàng)新方案、完整的原型平臺(tái)及設(shè)計(jì)工具，解決上述設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，推動(dòng)IoT的高能效創(chuàng)新。

感知：環(huán)境、視覺(jué)、觸摸等感知方案一應(yīng)俱全

1. 智能無(wú)源無(wú)線傳感器：免電池、免維護(hù)

通過(guò)智能傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和通信，有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測(cè)性維護(hù)。但I(xiàn)oT邊緣節(jié)點(diǎn)數(shù)眾多，使用有線電源的能效低，而更換電池往往非常不方便，并且在某些無(wú)法進(jìn)入或難以到達(dá)的地方進(jìn)行部署也將是個(gè)挑戰(zhàn)。

安森美半導(dǎo)體的智能無(wú)源無(wú)線傳感器(SPS)，可快速部署在無(wú)法布線或難以更換電池等具挑戰(zhàn)性的環(huán)境，適用于智能家居和樓宇、工業(yè)、交通、醫(yī)療保健、冷鏈等各種應(yīng)用，無(wú)需維護(hù)。SPS基于RFID，從測(cè)量信號(hào)中采集能量，無(wú)需電池和布線，可在網(wǎng)絡(luò)邊緣監(jiān)測(cè)溫度、濕度、液位等各種參數(shù)，且薄如膠片，即剝即貼即讀。

安森美半導(dǎo)體還將SPS技術(shù)與開(kāi)發(fā)套件SPSDEVK1相結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)完整的一站式解決方案，集成所需的所有硬件和軟件，包括讀寫器、天線、各種類型的傳感器標(biāo)簽、電源、以太網(wǎng)線和分析軟件，實(shí)現(xiàn)多傳感器IoT應(yīng)用的快速配置和修改，省時(shí)省錢。

經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)，最新一代SPS產(chǎn)品是可接電池的半無(wú)源SPS，具備存儲(chǔ)器，可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，能將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)。

2. 圖像傳感器：賦予萬(wàn)物慧眼

圖像傳感器作為萬(wàn)物之眼，在機(jī)器視覺(jué)及邊緣人工智能的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。安森美半導(dǎo)體是機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)袖，同時(shí)具備CMOS和 CCD圖像傳感器技術(shù)，產(chǎn)品分辨率從100 K到5000萬(wàn)像素，以高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)、全局快門、近紅外增強(qiáng)(NIR+)、RGB-IR、功率可擴(kuò)展性等關(guān)鍵成像技術(shù)滿足不同應(yīng)用需求。

如XGS圖像傳感器系列，該系列架構(gòu)使1格設(shè)計(jì)支持多種產(chǎn)品，先進(jìn)的全局快門成像提供卓越的圖像質(zhì)量和均勻度，支持29 x 29 mm2攝像機(jī)占位，像素達(dá)1200 萬(wàn)，高幀速，速度等級(jí)匹配關(guān)鍵客戶接口和應(yīng)用需求，低功耗，關(guān)鍵應(yīng)用包括檢驗(yàn)和運(yùn)動(dòng)分析、廣播成像、高端安防監(jiān)控等。

安森美半導(dǎo)體針對(duì)人工智能的低功耗成像創(chuàng)新，以高速CMOS卷簾快門圖像傳感器提供類似全局快門的性能，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)動(dòng)感知、抓拍高速物體和節(jié)省系統(tǒng)功耗，且尺寸小，具備增強(qiáng)的近紅外，用于虹膜識(shí)別、眼球/視線追蹤、指紋識(shí)別、抄表、手勢(shì)輸入、在場(chǎng)檢測(cè)等新興應(yīng)用。

有些IoT或安防設(shè)備有時(shí)會(huì)放在一個(gè)地方一兩年，因此對(duì)耗電量的要求非常高，同時(shí)對(duì)靈活使用性要求也非常高，因?yàn)槌３Ｐ枰臅r(shí)候才喚醒它，不需要24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。AR0431專為這類應(yīng)用而設(shè)計(jì)，超低功耗，在1fps時(shí)功耗僅8 mW，幀速可在1fps至120fps調(diào)節(jié)，集成AmbarellaCV25，并采用NIR+技術(shù)確保有效的夜間成像。

3. 電容式傳感器：高靈敏度

針對(duì)智能汽車和工業(yè)用觸摸開(kāi)關(guān)、距離檢測(cè)和手勢(shì)控制，安森美半導(dǎo)體提供高靈敏度電容式傳感器，分辨率達(dá)毫微微法拉級(jí)，即使在有氣隙、手套或水的條件下也能感測(cè)到。

聯(lián)接

設(shè)計(jì)人員面臨在眾多的無(wú)線互聯(lián)協(xié)議中選擇最合適協(xié)議的挑戰(zhàn)。安森美半導(dǎo)體提供各種方案支持不同的協(xié)議，包括藍(lán)牙低功耗(BLE)、Sigfox、Zigbee、Sub GHz、Mesh等。

1. BLE RSL10：行業(yè)最低功耗的BLE

RSL10藍(lán)牙5認(rèn)證的無(wú)線電系統(tǒng)單芯片(SoC)，具備行業(yè)最低功耗，領(lǐng)先于嵌入式微處理器測(cè)試基準(zhǔn)協(xié)會(huì)(EEMBC) ULPMark能效評(píng)測(cè)，深度睡眠功耗僅62.5 nW，接收功耗低至7 mW，是安森美半導(dǎo)體各種BLE方案的核心器件。如可作為BLE芯片通過(guò)安森美半導(dǎo)體的協(xié)議傳輸音頻流，典型應(yīng)用包括對(duì)講機(jī)、遠(yuǎn)程麥克風(fēng)、助聽(tīng)器等。

傳統(tǒng)的藍(lán)牙互聯(lián)使兩個(gè)距離較近的設(shè)備/節(jié)點(diǎn)之間能點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，藍(lán)牙低功耗Mesh網(wǎng)絡(luò)采用多對(duì)多的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在擴(kuò)展范圍內(nèi)提供安全的端到端通信。安森美半導(dǎo)體的藍(lán)牙Mesh方案憑借RSL10實(shí)現(xiàn)最低功耗的低功耗節(jié)點(diǎn)，用于樓宇自動(dòng)化、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)IoT和資產(chǎn)跟蹤等廣泛應(yīng)用的遠(yuǎn)距離互聯(lián)。

基于RSL10的BLE5.0電子標(biāo)簽套件基于Eclipse的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，可靈活、快速創(chuàng)建電子價(jià)格標(biāo)簽、智能公告牌、智能胸卡、智能可穿戴計(jì)算等原型，具備超低功耗和靈活的電源電壓范圍。

2. Zigbee Green Power能量采集開(kāi)關(guān)：超低功耗，無(wú)需電池

ZigBee支持短距離、低功耗的無(wú)線通信，安森美半導(dǎo)體的Zigbee Green Power能量采集開(kāi)關(guān)無(wú)需降壓-升壓器和電池，EMC低，易于循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)更低成本、更好性能、無(wú)需維護(hù)，適用于智能家居/樓宇、智能照明等應(yīng)用。

3. Sub GHz

Sub GHz支持遠(yuǎn)距離、超低功耗通信。安森美半導(dǎo)體的Sub GHz音頻系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)極其適用于電池供電的系統(tǒng)，超低功耗，含所有物料單(BOM)，可即用，比基于PCB的等效模塊小10倍。

照明、致動(dòng)

安森美半導(dǎo)體提供全面的AC-DC、DC-DC和線性LED驅(qū)動(dòng)器陣容，配以聯(lián)接方案陣容，實(shí)現(xiàn)智能家居/樓宇/城市的智能照明，并具備寬廣的電機(jī)驅(qū)動(dòng)陣容，滿足IoT的廣泛需求。

1. 交流直接驅(qū)動(dòng)的藍(lán)牙控制的可調(diào)光智能照明方案

該方案集成可擴(kuò)展功率的線性LED交流直接驅(qū)動(dòng)器NCL30170、行業(yè)最低功耗的藍(lán)牙5 SoC RSL10和高壓線性穩(wěn)壓器NCP786A，省去開(kāi)關(guān)電源(SMPS) ，性價(jià)比極高，基于安森美半導(dǎo)體專有的有源恒定功率調(diào)光控制技術(shù)，即使在調(diào)光時(shí)也能保持均勻的照明亮度，模擬調(diào)光范圍從5%至100%，功率因數(shù)(PF)達(dá)0.99，滿載條件下的總諧波失真(THDi)僅11%，待機(jī)功耗低于200 mW。

2. 采用FL7760和RSL10的雙輸出調(diào)光智能照明方案

此方案提供8 V至60 V的寬輸入范圍、恒流模式、低最小調(diào)光范圍，模擬調(diào)光比小于5%，2KHz時(shí)PWM調(diào)光占空比小于1%，高開(kāi)關(guān)頻率達(dá)2Mhz。

能量采集平臺(tái)

隨著IoT對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)囊蟛粩嗵岣撸瑢?duì)能源的需求也不斷增加。在能源日益緊缺的情勢(shì)下，能量采集方案是解決該等挑戰(zhàn)的更好選擇。

1. RSL10太陽(yáng)能電池多傳感器板：實(shí)現(xiàn)持續(xù)免電池監(jiān)測(cè)

安森美半導(dǎo)體的RSL10太陽(yáng)能電池多傳感器板(RSL10-SOLARSENS-GEVK)基于行業(yè)最低功耗的藍(lán)牙低功耗無(wú)線電RSL10，完全由太陽(yáng)能供電，實(shí)現(xiàn)持續(xù)免電池的傳感器監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆凭W(wǎng)關(guān)。該平臺(tái)結(jié)合BME280集成環(huán)境傳感器(壓力、溫度、濕度)和BMA400超低功耗3軸加速度計(jì)，提供全面的感知方案，預(yù)期應(yīng)用包括智能家居和樓宇自動(dòng)化如暖通空調(diào)(HVAC)控制、窗戶/門傳感器和空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、資產(chǎn)跟蹤如包裹打開(kāi)/關(guān)閉檢測(cè)、沖擊監(jiān)測(cè)及溫度和濕度數(shù)據(jù)記錄等。

2. BLE能量采集開(kāi)關(guān)

BLE能量采集開(kāi)關(guān)集成行業(yè)最低功耗的RSL10 SIP和采埃孚股份公司(ZF Friedrichshafen AG)的高能效能量采集開(kāi)關(guān)。RSL10的超低功耗支持從開(kāi)關(guān)的振動(dòng)中采集足夠的能量，免電池，免維護(hù)。該BLE能量采集開(kāi)關(guān)配以完整的BoM、電路圖、設(shè)計(jì)文件和源代碼，易于開(kāi)發(fā)智能照明等應(yīng)用。

其它設(shè)計(jì)平臺(tái)

1. IoT傳感器開(kāi)發(fā)套件：超低功耗監(jiān)測(cè)

結(jié)合尖端智能傳感器技術(shù)及行業(yè)最低功耗的藍(lán)牙低功耗，并具備所需的所有固件、軟件以及移動(dòng)和與云相關(guān)的功能，開(kāi)箱即用，實(shí)現(xiàn)具有持久電池使用壽命的IoT應(yīng)用。

2. IoT開(kāi)發(fā)套件(IDK)：可即用，實(shí)現(xiàn)從概念到生產(chǎn)的快速運(yùn)作

IoT是不同相關(guān)技術(shù)學(xué)科的聚集匯總，需要各種供應(yīng)商的系統(tǒng)方案，這對(duì)評(píng)估、制作原型和系統(tǒng)部署帶來(lái)挑戰(zhàn)。安森美半導(dǎo)體的IDK是個(gè)可配置的、節(jié)點(diǎn)到云的、原型開(kāi)發(fā)平臺(tái)，提供寬廣的聯(lián)接、感知和控制配置選項(xiàng)，適用于多個(gè)垂直領(lǐng)域和應(yīng)用，如智能家居、樓宇自動(dòng)化和預(yù)測(cè)性維護(hù)。易于使用的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)、多個(gè)示例用例，還獲亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(AWS)和微軟Microsoft Azure云認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)快速構(gòu)建原型，為時(shí)間和資源緊張的設(shè)計(jì)人員帶來(lái)重要的價(jià)值。

3. 藍(lán)牙IoT開(kāi)發(fā)套件(B-IDK)：易于開(kāi)發(fā)低功耗無(wú)線應(yīng)用

B-IDK采用行業(yè)最低功耗藍(lán)牙5認(rèn)證的RSL10，促成基于BLE的邊緣到云應(yīng)用的快速原型構(gòu)建和開(kāi)發(fā)。B-IDK硬件由基板和子卡組成，支持廣泛的傳感器和執(zhí)行器。B-IDK軟件可免費(fèi)下載，提供一個(gè)完整的開(kāi)發(fā)環(huán)境及一些示例用例代碼。通過(guò)提供硬件到云功能和多種感知和執(zhí)行器選項(xiàng)，易于使用的B-IDK是開(kāi)發(fā)和快速構(gòu)建BLE IoT原型的理想選擇。

設(shè)計(jì)工具

Strata Developer Studio：全面的研發(fā)、評(píng)估和設(shè)計(jì)工具

Strata Developer Studio平臺(tái)使工程師在一個(gè)無(wú)縫的、個(gè)性化和安全的環(huán)境更快、更簡(jiǎn)單的使用評(píng)估和開(kāi)發(fā)板工作，直接在桌面電腦提供最新的文檔、產(chǎn)品信息、設(shè)計(jì)和應(yīng)用注釋及參考設(shè)計(jì)文件。自動(dòng)空中更新確保材料是最新的版本，在有變更時(shí)通知用戶。Strata Developer Studio助工程師加速和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，從而獲得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

總結(jié)

IoT創(chuàng)新的發(fā)展以用戶體驗(yàn)為本，其關(guān)鍵和核心是設(shè)計(jì)出高能效感知、聯(lián)接、照明、致動(dòng)等構(gòu)建塊并通過(guò)原型平臺(tái)及設(shè)計(jì)工具加快研發(fā)。安森美半導(dǎo)體具備全面的高能效感知、聯(lián)接、電源管理、致動(dòng)技術(shù)及專知，提供完整的原型平臺(tái)和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)工具，及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程團(tuán)隊(duì)支援，推動(dòng)IoT的高能效創(chuàng)新。