日系廠商回歸生活，聚焦智能家庭嵌入式方案
日 本芯片廠商現(xiàn)在很專注于提供可直接運(yùn)用的模塊化解決方案，包含完整的軟件、傳感器與鏈接芯片，而且那些模塊上的組件并不一定是他們自家產(chǎn)品。這似乎顯示日本企業(yè)逐漸擺脫“NIH (not-invented-here)癥候群”，一位當(dāng)?shù)毓こ處熅捅硎荆骸拔覀兊墓ぷ饔性絹碓蕉鄥R集式的解決方案，不一定只賣我們自己一家的芯片。”
你可能會想問，為何日本人花了這么長的時間，才對這種世界其他地區(qū)同業(yè)已經(jīng)很常見的解決方案“開竅”？無論他們是不是動作慢了點(diǎn)，開始有這種改變的理由有二：其一是經(jīng)濟(jì)景況不佳，其二是幾乎所有裝置都走向智能化的不可擋趨勢。
而大多數(shù)參與ET2013的廠商，都提到了機(jī)器對機(jī)器通訊(M2M)、傳感器、能量采集IC、免電池無線鏈接、HTML瀏覽器以及巨量數(shù)據(jù)等等議題──且把這些全部都包在一起。
幸運(yùn)的是，產(chǎn)業(yè)界正在關(guān)注那些具備立即應(yīng)用潛力的關(guān)鍵功能，例如 Echonet Lite (讓不同廠牌家電聯(lián)網(wǎng)的新標(biāo)準(zhǔn))、以及藍(lán)牙低功耗、ZigBee、Sub-GHz、電力線網(wǎng)絡(luò)(PLC)，還有各種傳感器、傳感器融合(sensor fusions)與能量采集方案。
當(dāng)所有的東西都被連上網(wǎng)(也就是傳說中的物聯(lián)網(wǎng))，就會產(chǎn)生巨量數(shù)據(jù)；這些數(shù)據(jù)在經(jīng)過分析之后將讓終端系統(tǒng)更具智能。以下來看看日本橫濱ET2013大會上的新玩意兒吧！
智能手表
市 面上雖然已經(jīng)有不少所謂的智能手表產(chǎn)品，似乎并不受消費(fèi)者歡迎；而卡西歐(Casio)廣受歡迎的G-Shock系列電子表最新產(chǎn)品，加入了可透過藍(lán)牙低 功耗連結(jié)iPhone或Android智能手機(jī)的功能，能在接收電子郵件等通知，也能當(dāng)智能手機(jī)的遙控器。該款手表采用Lapis Semiconductor所開發(fā)的超低功耗(收發(fā)數(shù)據(jù)耗電量不超過10mA)藍(lán)牙裝置。
卡西歐G-Shock系列智能手表
嵌入式M2M模塊
NEC在大會上展示了一款嵌入式M2M模塊，用以鏈接現(xiàn)實(shí)世界與云端；該模塊采用振動式能量采集裝置，不需要電源就能打開開關(guān)。下圖是內(nèi)建振動式能量采集裝置(圖前方)的一雙鞋子，可讓獨(dú)居的年長者穿這種鞋子，照顧者就可透過智能手機(jī)知道他的行蹤。
嵌入式M2M模塊的鞋子
智能型高爾夫球桿
高 爾夫球是在日本很受金字塔高層人士歡迎的運(yùn)動，一位Sony前主管(曾負(fù)責(zé)Clie PDA業(yè)務(wù))所率領(lǐng)的公司Dreamforest，為高爾夫球桿開發(fā)了一種小型模塊，整合了意法半導(dǎo)體的MEMS傳感器(陀螺儀、加速度計與磁力計)，還有ARM核心STM32微控制器。
該模塊能追蹤球桿的方位、線性加速以及角速度(angular velocity)，并藉由融合來自傳感器的數(shù)據(jù)以圖形化記錄用戶的揮桿，并透過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到iPhone或iPad等智能裝置。
智能型高爾夫球桿
手機(jī)用噪聲抑制方案
NEC 展示了一種名為EuphoMagic 的噪聲抑制算法，能壓抑環(huán)境背景中的風(fēng)切噪音(自然風(fēng)聲、風(fēng)扇聲與空調(diào))；這種算法號稱能在盡量不破壞語音傳輸?shù)那疤嵯孪肼暋Ｔ摴狙邪l(fā)團(tuán)隊(duì)總工 程師Toshiharu Aihara表示，由于波動性與其低頻特性，風(fēng)聲向來是噪聲抑制系統(tǒng)不容易排除的項(xiàng)目，但他們克服了障礙。
可惜的是，這種NEC原本為了自家智能手機(jī)所開發(fā)的算法，現(xiàn)在暫無用武之地──該公司已經(jīng)在今年夏天宣布退出智能手機(jī)業(yè)務(wù)。所以…有誰想要這種技術(shù)呢？
手機(jī)用噪聲抑制方案
高畫質(zhì)影像壓縮算法
NEC仍持續(xù)發(fā)展該公司數(shù)年前所開發(fā)的獨(dú)家高分辨率靜止影像算法，這種算法名 為StarPixel，已經(jīng)獲得日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)(Japan Aerospace Exploration Agency，JAXA)的金星氣候衛(wèi)星(Venus Climate Orbiter) AKATSUKI采用；一般以JPEG 2000標(biāo)準(zhǔn)無損壓縮非常大的圖像文件案，需要60秒的時間，但使用StarPixel只需要1秒。
StarPixel是以 一種高速度小波(wavelet)技術(shù)為基礎(chǔ)，能解決兩個JPGE的固有問題：塊狀噪聲(block noise)與影像質(zhì)量的劣化。目前該算法也獲得了另一個日本政府機(jī)構(gòu)的青睞，用以監(jiān)測高速公路上的交通路況，NEC表示，該解決方案能連續(xù)擷取、處理并儲存高畫質(zhì)的靜止影像──而且是在車輛以100公里時速行駛時。
小小機(jī)器水管工！
有需要看看你的污水處理系統(tǒng)或是空調(diào)系統(tǒng)管線內(nèi)發(fā)生什么事嗎？一家總部位于東京的公司HiBot 設(shè)計了一款配備3D傳感器的蛇形機(jī)器人Pipetron ，能帶著檢測工具鉆到人們進(jìn)不去(或不想進(jìn)去的地方)；它配備ST的ARM Cortex M4核心ST32微控制器，以及ST的陀螺儀、加速度計與磁力計。
小小機(jī)器水管工！
連網(wǎng)生活事件紀(jì)錄器
在今年夏天收購富士通(Fujitsu)微控制器與模擬業(yè)務(wù)部門的Spansion展示了一款“連網(wǎng)生活事件紀(jì)錄器(connected life event recorder)”；這是一款新型M2M平臺，內(nèi)含許多不同的傳感器，并能透過無線技術(shù)傳送訊息，而且不需要電池。 [!--empirenews.page--]
該平臺有兩個模塊，其一是事件偵測裝置(下圖前方)，另一個是數(shù)據(jù)記錄裝置(下圖后方)。事件偵測裝置內(nèi)建Spansion的能量采集IC、太陽能電池、事 件傳感器、FM3微控制器(原為Fujitsu產(chǎn)品)以及RF模塊。數(shù)據(jù)記錄裝置內(nèi)建RF模塊、FM3微控制器，并以Spansion的SPI NOR閃存儲存由JPEG傳感器擷取的壓縮影像。
Spansion展示的“連網(wǎng)生活事件紀(jì)錄器”
平臺所收集到的數(shù)據(jù)能聯(lián)機(jī)到HTML網(wǎng)絡(luò)瀏覽器送出訊息；此外Spansion還展示了整合這種生活事件紀(jì)錄器的一扇小門，說明該平臺也能運(yùn)用于保全。
Spansion的“連網(wǎng)生活事件紀(jì)錄器”可應(yīng)用于居家保全
嵌入式系統(tǒng)專用新程序語言Mruby
動態(tài)、面向?qū)ο?object-oriented)式的開放式編成語言Ruby，現(xiàn)在有了一個專為嵌入式系統(tǒng)所打造的“小弟”──Mruby，這種新語言的 目標(biāo)用戶包括游戲開發(fā)商、嵌入式應(yīng)用程序開發(fā)商(如電視、手機(jī)等各種裝置使用的)，以及小內(nèi)存用量的服務(wù)器應(yīng)用程序。
不同于應(yīng)用于GHz等級處理器與GB等級內(nèi)存之PC環(huán)境的Ruby，Mruby的適用環(huán)境是配備40MHz以下處理器、內(nèi)存占位容量150KB 以下的嵌入式系統(tǒng)。Mruby的虛擬機(jī)已經(jīng)在包括Armadillo、Raspberry Pi 等熱門開發(fā)板上測試過，證實(shí)僅需要150KB內(nèi)存就能運(yùn)作。
Ruby語言的小弟Mruby鎖定嵌入式應(yīng)用
在Spansion的攤位上也展示了Mruby的虛擬機(jī)，在F3微控制器(Cortex M3核心)上，僅以32KB內(nèi)存就能運(yùn)作；該方案是以Spansion整合LED感測的USB隨身碟外型FM3開發(fā)板所展示，內(nèi)含Mruby虛擬機(jī)與二進(jìn)制程序。
EnOcean 能量采集無線模塊
在亞洲擁有EnOcean能量采集無線模塊獨(dú)家銷售權(quán)的羅姆（Rohm），展示了針對無線通信所設(shè)計的能量采集模塊，能藉由周遭環(huán)境的振動、光線或是溫度變化來產(chǎn)生能量。這種模塊沒有電線也不需要電池，可在智慧建筑、大樓內(nèi)執(zhí)行監(jiān)測與能源管理任務(wù)。
Rohm 表示，這種不需維護(hù)的EnOcean無線感測裝置也能用在汽車內(nèi)，讓汽車制造商在不需要配備電線或是擔(dān)心電池替換問題的前提下，于車內(nèi)各處布置傳感器。 EnOcean的無線通信協(xié)議為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 14543-3-10，該種標(biāo)準(zhǔn)也是目前超低功耗、無線能量采集解決方案的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
EnOcean 能量采集無線模塊
3D點(diǎn)云方案
德州儀器(TI)利用其8核心DSP TMS320C6678展示了一款3D點(diǎn)云(point cloud)方案；點(diǎn)云是由3D攝影機(jī)系統(tǒng)所產(chǎn)生，量測目標(biāo)物體表面上的無數(shù)個點(diǎn)，這些點(diǎn)以X、Y、Z軸的坐標(biāo)來定義，并以數(shù)據(jù)文件的形式輸出。
TI展示3D點(diǎn)云方案
下圖是TI所展示，以點(diǎn)云來顯示站在TI攤位立體攝影機(jī)前不同人的距離；站在較前面的人以紅色表示，站在較后面的是以藍(lán)色表示。這種技術(shù)也能應(yīng)用在先進(jìn)駕駛?cè)溯o助系統(tǒng)(ADAS)。
3D點(diǎn)云能標(biāo)示出目標(biāo)影像的不同距離
智慧家庭解決方案
現(xiàn)在最大股東是日本政府的瑞薩(Renesas)展示了智慧家庭解決方案，內(nèi)含與一個智慧家庭控制器無線連結(jié)的各種傳感器；而家中的空調(diào)、LED照明等設(shè)備，也可透過同一個控制器、以電力線網(wǎng)絡(luò)(PLC)鏈接。
這種智能家庭方案是采用ECONET Lite通訊協(xié)議，該協(xié)議支持多種物理層包括Sub-GHz、ZigBee與PLC等等。ECONET Lite協(xié)議是由一個名為Wi-SUN Alliance的標(biāo)準(zhǔn)組織──目標(biāo)是為能源管理與智能公用事業(yè)網(wǎng)絡(luò)，打造互操作性的無線解決方案──在今年8月底發(fā)表。
瑞薩展示智慧家庭解決方案
ECHONET 標(biāo)準(zhǔn)是一個全球通用的家電連網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，而ECONET Lite則獲得日本政府經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省(Ministry of Economy, Trade, and Industry，METI)認(rèn)可，視為日本的智慧家庭標(biāo)準(zhǔn)(Japanese Smart House Standard)。
ECONET Lite智慧家庭解決方案
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