可穿戴设备:信息共享还是隐私侵犯?

现如今关于可穿戴设备的所有讨论几乎都涉及到了物联网,以及全方位的连接能带来的新能力。我们如今仍在物联网这个生态系统的早期阶段,但有一些问题必须在可穿戴设备真正开始“普及”之前开始讨论。

例如,“可穿戴设备是智能手机的外围设备么?或者可穿戴设备在物联网中扮演了什么分量的角色?”如果我们真的朝着将智能设备更加普遍部署在我们日常的环境中的方向前进,那么这一方向适不适合可穿戴设备呢?

面向健身及健康的可穿戴设备提供的生物测量数据,比如心跳速率,排汗水平,甚至复杂的像血液中的氧含量测量等数据都变得很有价值。技术的进步甚至允许可穿戴设备可以测量酒精含量或其他类似的测量。其中一个有趣的可能就是以传感,存储和追踪生物测量数据,并随着根据时间分析结果。比如,追踪身体的温度,可能发现感冒或者流感之前的早期迹象。

物联网

上面的例子都是以智能手机为中心来控制这些功能,但这是真正有效的方法么?有没有更好的办法让物联网设备直接沟通?

华虹半导体最新推出0.11微米超低漏电嵌入式闪存工艺平台 助力物联网MCU解决方案

华虹半导体有限公司今日宣布,最新推出0.11微米超低漏电(Ultra-Low-Leakage,ULL)嵌入式闪存(eFlash)和电可擦可编程只读存储器(EEPROM)工艺平台。该工艺平台作为华虹半导体0.18微米超低漏电技术的延续,可为客户提供一个完美兼具高性能、低功耗、低成本优势于一身的差异化解决方案。

利用BB-Black的远程医疗监测智能硬件设计

本文以BeagleBone Black为核心,挂接ZigBee无线传感节点和GSM/GPRS模块;建立web服务器和SQLite数据库,接收、解析和存储ZigBee节点采集的生理数据,控制GSM/GPRS进行紧急呼救和发短信;让硬件智能化,提供自动生理监测功能,为人们的生活提供便利。

  目前,医疗设备的主要缺陷是价格昂贵、体积庞大和非智能;随着技术的发展,近年来涌现了不少优化的智能医疗设备,给人们的生活带了极大便利。但仍存在功能单一,不可远程访问等缺陷。

  BB-Black开发板以其价格便宜、功能强大等优点广泛应用于各种场景,怎样利用BB-Black设计一个更智能、功能更齐全的实时远程医疗监测系统,将是一个有意义、有市场前景的研究课题。

  1. 应用系统总体结构设计描述

  1.1 硬件平台相关介绍

  设计共涉及BB-black、ZigBee和GSM/GPRS三个硬件模块。其中BB-black开发板为核心模块,是一款基于AM3359处理器的开发套件,其实物图如图1所示。处理器集成了高达 1GHz 的 ARM Cortex-A8 内核,并提供了丰富的外设接口和两个扩展接口,可扩展LCD、UART、eMMC、ADC、I2C、SPI和PWM等接口。其系统框图如图2所示。

用RS485串口代替RS232串口通信新方法

ARM(Advanced RISC Machines)是对一类微处理器的通称。ARM是微处理器行业的一家知名企业,它设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。ARM微处理器是一种高性能、低功耗的32位微处理器,该处理器广泛应用于嵌入式系统中。ARM 9代表了ARM公司主流的处理器,已经在手持电话、机顶盒、数码相机、GPS、个人数字助理以及因特网设备等方面有了广泛的应用。在此,以ST公司生产的ARM 9系列中典型的STR912FW44X6芯片作为硬件开发平台的MCU,完成了基于ARM的太阳能发电系统中数据采集与传输系统的硬件设计,并提出了一种利用RS 485串口代替RS 232串121来进行通信的新方法。

  l 硬件总体设计框架

  硬件总体设计框架如图1所示。

  2 硬件介绍

物联网时代的MCU 应该是什么样?

引 言

在物联网与可穿戴设备的积极带动之下,IC产业呈现出新的态势。据ICInsights预测,至2018年,MCU 销售量将持续上升。MCU 经过多年的发展,已经形成一套成熟的性能标准,但是每个时代有各自的特色,进入物联网时代,势必对MCU 提出新的要求。物联网应用如火如荼的今天,MCU 应该是什么样呢?

业界声音

李开复病愈后首次在大陆的公开演讲中谈到:过去这40多年发生了两次巨大的革命。第一次革命是PC和因特网革命,这段时间,产生了20亿台设备,让很多人拥有PC和手机,开始上网,同时带来了很多了不起的公司。

第二次革命则是过去五年发生的移动互联网和物联网的崛起,它的崛起之下是整个社交网络的崛起。这两次革命让人连上了人,人连上了物,每个人都可以通过社交工具随时随地找到另外一个人,每个人也可借助可穿戴设备详细地记录自己生活的方方面面,小到运动时消耗的卡路里,大到个人的购物喜好、心率、深度睡眠时间等。

新一代MCU如何提升车联网汽车安全性

汽车高级驾驶辅助系统(ADAS)涉及ABS防抱死制动、安全气囊、刹车控制、转向控制、引擎控制、巡航控制、启停、自动泊车、集成导航(GPS与Gallileo)等等,随着这一系统的被引入,汽车电子生态系统正在变得更加互连且更为复杂。但与此同时,汽车电子器件也取代了很多的琐碎功能,如车灯控制、空调、电动车窗、引擎启动、车门开启、可调及加热座椅等等。

一般来说,车内的每个功能都由一个网络微控制器(MCU)来管理,这些MCU使用相同的通信总线来交换数据与信息,包括面向动力传动、底盘与车身电子功能的CAN、FlexRay或LIN总线,以及用于娱乐信息系统的MOST光纤网络和以太网。

MCU改善DC/DC变压器输出在混动/电动汽车上的应用

人们对气候变化和汽油价格的担忧,使得混合动力汽车和纯电动汽车等环保汽车市场日益升温。这些汽车往往通过一台由高压锂电池驱动的电动机获取动力。为了实现最高效率,我们通常需要使用一个DC/DC变压器将这台动力强劲的直流电动机的驱动电压提升至数百伏。与此同时,混合动力汽车和纯电动汽车通常使用与燃油汽车相同的电子控制单元来实现车身控制、仪表盘信息显示等功能。这意味着这些电子设计需要使用12V电源。因此,还需要使用一个DC/DC转换器变压器将锂离子电池的数百伏输出电压降至标准的12V直流电压。

图1:在一台环保汽车中,一个转换器将锂离子电池的输出电压提升至数百伏直流电压(橙色),用以驱动电动机;同时将输出电压降至12V直流电压DC,用以驱动ECU(浅蓝色)。CAN总线网络用深蓝色表示。

工业马达引动芯片架构之争 ARM阵营渐成市场主流

根据市场调查机构M&M的研究报告指出,单就全球高效马达市场就可望从2012年的317.9亿快速成长到2018年的914.6亿元美金,年复合成长率 (GAGR) 将近20%。而在2012年5月,中国国务院也宣布补贴十六亿元,开始发展高效能电机应用。然后在2013年的5月通讯部发布电节能效提升计画。可看出中国政府在节能、电机方面,有很多相关措施。

美国能源部(DoE)要求自 2015 年 3 月起,输入美国市场马达,将被强制要求符合美国能源独立与安全法案的能效要求。台湾经济部能源局也已开始与工研院合作,制定马达相关能效等级规范。

工业马达夯 无刷直流打头阵

ST(意法半导体)产品行销经理杨正廉表示,在工业领域中,马达隐身在相当多的应用环境中,举例来说,像是搅拌用的锅炉、输送带、进气、排气与吊车等,都会需要马达的存在,至于我们常见的机器人更不用说,每个关节都会需要马达控制,所以工业马达其实拥有相当强劲的成长动能。

Atmel供应全球性能最高、基于ARM Cortex-M7的MCU,Atmel | SMART SAM S/E系列MCU目标面向物联网和工业市场

Atmel | SMART ARM Cortex-M7 MCU提供广泛的软件生态系统和第三方支持以及先进的内存和连接技术,性能比排名第二的竞争对手高50%

Atmel公司今日宣布,公司已开始批量生产市场上性能最高、基于ARM® Cortex®-M的MCU产品——Atmel | SMART™ SAM S70和E70系列。

公司信息: 

强打高整合SoC方案 MCU厂抢当物联网芯片一哥

摘要:物联网晶片市场将呈现新战局。物联网应用风潮带动超低功耗、少量多样设计趋势,激励许多微控制器(MCU)开发商乘势大展拳脚,并提出整合MCU、无线通讯、嵌入式记忆体、射频(RF)、感测器及电源管理的物联网系统单晶片(SoC)解决方案,期在产业典范转移之际,取得更有利的市场立足点,进而抢下物联网晶片市场一哥宝座。

物联网晶片市场将呈现新战局。物联网应用风潮带动超低功耗、少量多样设计趋势,激励许多微控制器(MCU)开发商乘势大展拳脚,并提出整合MCU、无线通讯、嵌入式记忆体、射频(RF)、感测器及电源管理的物联网系统单晶片(SoC)解决方案,期在产业典范转移之际,取得更有利的市场立足点,进而抢下物联网晶片市场一哥宝座。

  芯科实验室副总裁暨MCU与无线产品部门总经理Daniel Cooley认为,Thread同时拥有低功耗、长距离传输和IP网状网路支援等优势,发展潜力不容忽视。

强打高整合SoC方案 MCU厂抢当物联网芯片一哥

摘要:物联网晶片市场将呈现新战局。物联网应用风潮带动超低功耗、少量多样设计趋势,激励许多微控制器(MCU)开发商乘势大展拳脚,并提出整合MCU、无线通讯、嵌入式记忆体、射频(RF)、感测器及电源管理的物联网系统单晶片(SoC)解决方案,期在产业典范转移之际,取得更有利的市场立足点,进而抢下物联网晶片市场一哥宝座。

物联网晶片市场将呈现新战局。物联网应用风潮带动超低功耗、少量多样设计趋势,激励许多微控制器(MCU)开发商乘势大展拳脚,并提出整合MCU、无线通讯、嵌入式记忆体、射频(RF)、感测器及电源管理的物联网系统单晶片(SoC)解决方案,期在产业典范转移之际,取得更有利的市场立足点,进而抢下物联网晶片市场一哥宝座。

  芯科实验室副总裁暨MCU与无线产品部门总经理Daniel Cooley认为,Thread同时拥有低功耗、长距离传输和IP网状网路支援等优势,发展潜力不容忽视。

采用MCU控制的蓝牙无线充电系统设计

目前市场上的电子产品层出不穷,各种电子产品的充电器也多种多样,这样既浪费资源,又不利于环保,更重要的是这些充电器不具备通用性,不方便用户的使用。日常生活中,经常会遇到手机、电脑等电量不足,急需充电的情况,而且不可能随时携带充电器,导致手机充电很麻烦。有了无线充电技术就可以在很大程度上减少这种麻烦。因此,设计基于MSP430F149的蓝牙无线充电系统,摆脱以往电线的束缚,解决电子产品充电接口不兼容的问题。该设计具有携带方便、成本低、无需布线等优势,适用于各手持移动设备以及小型用电器,不但环保并且方便了广大的用户。

1 整体方案设计

下一代MCU实现工业物联网

工业市场和应用经理,Spansion Wolf Fronauer

随着在工业应用中日益增加的设备与生产工艺连接,系统开发商正面临着不断变化的生产条件。他们需要在更短的时间内,并且如果可能的话,以较低的成本提供灵活和简化的设计。具有大容量嵌入式闪存并支持CANFD等新协议的高性能MCU可以帮助满足这些需求。

物联网(IoT)要求电子标准模块和元器件必须在少量和/或恒定的能量消耗限制下工作,同时具备一定的智能和性能。因此无论是在操作过程中还是在待机状态下,现代MCU都需要以尽可能低的能耗提供最大性能。实际上,尤其是在待机状态下,元器件消耗的电流应该只有几微安,因为在一些应用中,MCU仅激活很短的时间以执行计算密集型操作;而在剩下的时间里都处于非激活状态。在这些情况下,设计人员需要考虑整体的能耗预算:不只是决定计算执行时长的峰值能耗和动态能耗,还有在待机状态下和状态切换过程中的能耗。

克服智能节点与物联网的连接挑战

在过去的 30 年中,互联网走过很长一段路。过时的 IPv4 让位于 IPv6,从而互联网 上的每个装置都可以拥有自己的 IP 地址。机器到机器(M2M)的通信也在升级, 无需人为参与,装置即可进行信息交换和处理。互联网涉及的范围和规模将发生巨大改变:业界领先者预测到 2015 年连接到互联网的装置数量将超过 150 亿个节点,到 2020 年将超过 500 亿个节点。嵌入式行业面临的挑战是如何开启日益增长的互联网价值,此网络通常称为物联网(IoT)。

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MCU结合微结构LED 可见光通讯系统传输更可靠

白光LED文.黄忠民/龚哲民/王玫丹

白光LED将成为21世纪主流照明光源,因此若具有通讯功能将使智能照明系统创新应用更多想象。接下来将介绍一种以微控制器(MCU)为系统控制核心,来驱动聚光型微结构白光LED模块发射(Tx)与接收(Rx)达到双向数据通讯,并展示以Matlab图形用户接口(GUI)设定调光命令,透过光通讯方式传送调光命令至(红-绿-蓝-琥珀)RGBA光源端MCU,达到调控RGBA光源的效果。有别于追求高速通讯的可见光通讯(VLC)研究。

涨姿势——从三个时代的变迁看物联网时代的MCU发展

探讨物联网时代的MCU,是一件十分有意义的事。因为从1976年MCU诞生到现在,MCU已有近40年历史。看看MCU的过去,才有可能深刻地了解物联网时代的MCU,才有能预测MCU的未来走向。

我们可以将40年来MCU的演化划分成三个时代。用眼下时髦的划分办法,不妨将它们称为MCU1.0、MCU2.0、MCU3.0时代。

MCU1.0时代,是MCU诞生与传统电子系统的智能化改造时代,亦称单片机时代;MCU2.0时代,是智能化电子系统的创新时代,又称嵌入式系统时代。MCU3.0时代,是物联网系统的创新服务时代,也是智能化电子作为独立产业逐渐淡出的时代。

可穿戴医疗行业十大主流MCU大盘点

可穿戴医疗是最被业内人士看好的可穿戴设备应用,随着互联网技术的应用扩大,智能医疗也将逐渐走向人们身边。然而,对于可穿戴医疗设备的设计依然存在众多技术难题,如何实现设备的低功耗特性、便携性以及稳定性仍然是技术人员需要解决的首要问题。

  MCU可以充分满足大多数可穿戴设备的需求,此外,最新MCU可在单个芯片中集成大部分功能,这对降低可穿戴设备的整体尺寸和BOM成本都具有重要作 用。可以说,MCU直接决定了设备的整体性能。有鉴于此,笔者专门整合了10款主流的可穿戴医疗MCU(排名不分先后)。

  一、TI MSP430FG47x可穿戴医疗的理想选择

  德州仪器 (TI)致力于为未来医疗电子领域带来革命性变革,以提高医疗设备质量与易用性。TI 正在努力推进创新医疗电子设备的创新,不断提高灵活性与易用性,努力降低成本

保护 MCU、传感器接口远离电机负载和状况快速变化的危险

机器中使用的电机大小不一,有的比手指还小,有的比卡车还大。 无论是在仪表上定位指示器,还是驱动机车,对于需要能够相当快地切换高电压和电流的控制电路来说,这些电感负载会对其造成严重破坏。

检测电机状态时同样如此。 例如,由于随着驱动器波形切换极性和负载而形成的电动势反冲,串联式电流传感器会承受巨大的尖峰和浪涌。 此外,这些电机感应数据必须实时可靠,才能实现更精确的应用,如医用输液泵和给药系统。

本文将介绍一些可用于将电机(及重电感负载)与驱动器和感应电路隔离的技术。 这有助于保护通常敏感的模拟前端,它们在承受较高电压时很容易被损坏。

本文件所引用的所有零件、规格书、指南和开发套件均可以在 Digi-Key 网站找到。

时间间隙

最简单的隔离技术实际上是半隔离解决方案。 它基于这样一个事实:当继电器或接触器处于打开位置时,会形成一个与电流回路串联的气隙,具有接近无穷大的电阻。 这是一种很好的隔离形式。

但是,当继电器或接触器切换到“接通”位置时,将不会发生电流隔离。 如果控制板与驱动电源一样参考相同的接地,那么任何噪声影响也会参考相同的接地。 这不仅使接地浪涌干扰控制电路,还会抵消在传感器级使用的任何共模噪声滤波技术效果。

基于MCU的室外移动机器人组合导航定位系统

对于在室外环境工作的移动机器人通常使用惯导/卫星组合导航方式。惯性导航系统[1]具有完全自主、抗干扰强、隐蔽能力好和输出参数全面等优点,但它的鲁棒性极低,误差会不断随时间累积发散。卫星导航系统具有精度高、定位范围广和误差不随时间累积等优点,但其自主性差、易受外界遮挡和干扰、接收机数据更新频率低等缺点。因此工程上常常将两者互补结合使用,组成卫星/惯性组合导航系统。

  本文以低功耗MSP430F149为核心,设计了能够同时实现卫星导航(GNSS)接收机、惯性测量单元(IMU)、气压高度等导航信息的高速采集与高速合路传输,并进行初步导航定位信息融合的导航系统,即可为室外移动机器人提供直接的导航服务,也可作为高精度组合导航系统的原始测量信息高速采集系统。

  系统设计的关键是利用单片机有限的接口资源实现了多传感器信息并行采集,设计了有效的数据同步方法,解决了气压传感器数据手册疏漏导致的无法接入问题,给出了机器人组合定位的基本方法。系统充分利用了MSP430F149单片机的能力,具有结构简单、低功耗、对传感器具有普适性等优点。

  1 总体设计

  本系统由电源、气压计接口、IMU接口、GNSS接收机接口、SPI转UART模块及MSP430F149构成。系统组成如图1所示。

MC3361+MCU的低速光纤通信模块设计

光纤通信做为一种新兴的高性能的串行通信技术,已经在电力领域逐步展开应用。目前的光纤通信模块大多使用FPGA 或DSP 技术实现信号解调,虽然其传输速度快、效率高,但是成本高、技术复杂,而且对于传输距离、电器隔离特性、可靠性、产品成本参数等都有极高的要求。而电力行业对光纤的应用主要还是集中在强电的控制方面,现场环境对光纤模块的通信速度要求较低。所以,在电力系统的工程实际中,由于现场情况复杂、干扰信号繁多,致使高成本的高速光纤通信技术的应用并不十分理想。

鉴于光纤通信技术在电力系统中的应用现状,本文提出一种MC3361+MCU结构的低速光纤通信模块设计方案。本设计硬件成本低、软件流程简单、性能稳定,输出信号为工业标准RS485 信号或RS232 信号,可直接与各种电力设备连接,非常适合在电力系统中广泛使用。

1 调制解调原理

为了降低硬件成本和提高硬件电路的可靠性,本设计使用BFSK调制解调算法。BFSK 的调制原理是用载波的频率来传送数字消息,即用所传送的数字消息控制载波的频率。BFSK 信号是符号“1”对应于载频f1,而符号“0”对应于载频f2(与f1 不同的另一载频)的已调波形,而且f1与f2 之间的改变是瞬间完成的。

1.1 调制原理