Co słychać w Internecie Rzeczy?

Internet Rzeczy (IoT) to wciąż relatywnie świeży temat. Dlatego też nadal istnieje wiele okazji i innowacyjnych produktów, które pozwalają je wykorzystywać. W niniejszym artykule przyglądamy się czterem kluczowym obszarom ekosystemu IoT: czujnikom, zarządzaniu mocą, bezpieczeństwu i łączności – oraz prezentujemy niektóre z najnowszych i najbardziej ekscytujących osiągnięć w każdej z tych dziedzin.

Na koniec podsumowujemy krótkim spojrzeniem na zależność pomiędzy IoT i sztuczną inteligencją (AI – Artificial Intelligence) i pokazujemy, jak AI w chmurze jest w stanie umożliwić tworzenie przyszłych, bardziej ambitnych projektów IoT.

Czujniki

1. Dodawanie obsługi dotyku do każdego obiektu, powierzchni czy przestrzeni

Najnowocześniejsze układy scalone firmy STMicroelectronics umożliwiły stworzenie nowych modułów dotykowych zForce AIR firmy Neonode, która specjalizuje się w technologiach sensorów optycznych.

Niewielkie, energooszczędne i łatwe w użyciu moduły Neonode pozwalają dodać obsługę dotyku do każdego przedmiotu wspierającego USB lub I2C i pracować z dowolnym rodzajem wyświetlacza lub powierzchni, wliczając w to stal, drewno, plastik, szkło, skórę czy nawet pustą przestrzeń. W tym ostatnim przypadku sprowadza się to do wykrywania interakcji podobnych do dotyku w powietrzu. Innowacyjne podejście polega na wykorzystaniu laserowego światła podczerwonego do śledzenia dotyków lub gestów. System ten cechuje się milimetrową precyzją i ultraszybkimi odpowiedziami. Natomiast wykorzystanie światła spoza zakresu widzialnego sprawia, że nie wpływa ono na jakość prezentowanego obrazu, nie dodaje refleksów ani nie zmienia barw.

Informacje na temat modułów Neonode:

http://www.st.com/content/st_com/en/about/media-center/press-item.html/t3995.html Więcej informacji na temat mikrokontrolerów STM32 ARM Cortex w projektach NeonodeWięcej informacji na temat mikrokontrolerów STM32 ARM Cortex w projektach NeonodeWięcej informacji na temat mikrokontrolerów STM32 ARM Cortex w projektach Neonode

2. Nowe, inteligentne termostaty bezprzewodowe Honeywell pozwalają na wyrafinowane sterowanie za pomocą smartfonu lub tabletu.

Honeywell Hot Water (T6R-HW) to bezprzewodowy termostat z możliwością pełnego sterowania przez Internet za pomocą smartfonu lub tabletu. Wspiera standard OpenTherm, sterowanie proporcjonalno-całkujące w dziedzinie czasu, wybiera optymalne momenty rozpoczynania lub wstrzymywania pracy oraz umożliwia opóźnione sterowanie bojlerem, a dodatkowo obsługuje funkcje związane z sterowaniem gorącą wodą. Przykładowo, system umożliwia określenie obszaru geograficznego naokoło domu użytkownika, które sprawi, że w momencie gdy ten zbliży się do domu, woda zacznie być nagrzewana, by mieć pewność, że będzie jej wystarczająco dużo do zapewnienia gorącego prysznica.

Kliknij tu, by otrzymać więcej informacji na temat inteligentnego termostatu Zobacz naszą ofertę termostatówZobacz naszą ofertę termostatówZobacz naszą ofertę termostatów

3. AdaSky i STMicroelectronics współpracują by stworzyć systemy wizyjne wysokiej rozdzielczości dla samochodów, działające w dzień i w nocy

Kamera termowizyjna AdaSky, pracująca w dalekiej podczerwieni (FIR – Far Infrared), korzysta ze specjalnie opracowanego układu półprzewodnikowego, powstałego we współpracy z ST, które wytwarza ten podzespół w swojej własnościowej technologii FD-SOI o wymiarze charakterystycznym 28 mm. Kompletne rozwiązanie czujnikowe firmy AdaSky nosi miano Viper i ma na celu umożliwienie autonomicznym pojazdom obserwowania i rozumienia dróg oraz ich otoczenia w dowolnych warunkach. Zapewnia precyzyjną wizję i pozwala dostrzegać obiekty niezależnie od zmieniających się warunków oświetleniowych, nawet w bezpośrednim słońcu, w momencie gdy system jest oświetlony lampami pojazdu jadącego z naprzeciwka, lub w bardzo złych warunkach pogodowych.

Więcej informacji na temat kamery FIRInformacje na temat modułu LWIR (podczerwieni o długich falach), który można wykorzystać w elektronice mobilnej i innej konsumenckiej

4. ContiConnect – nowa cyfrowa platforma monitorowania opon, opracowana przez Continental

ContiConnect monitoruje, analizuje i raportuje dane na temat temperatury i ciśnienia opon w flotach pojazdów korporacyjnych, autobusach oraz pojazdach przemysłowych lub budowlanych. Pozwala wydłużyć czas efektywnej pracy maszyn, zmniejszyć koszty utrzymania oraz zmaksymalizować efektywność.

Więcej informacji na temat czujnika ciśnienia w oponach

Informacje na temat miniaturowych, wypełnionych żelem czujników ciśnienia z funkcją pomiaru temperatury

5. Wielkość rynku sensorów

Zgodnie z raportem BBC Research, globalny rynek sensorów powinien rosnąć dwucyfrowo, z około 123 miliardów USD w 2016 roku do 240 miliardów w 2021 roku. Przewodzą w nim czujniki odcisków palców, których sprzedaż rośnie w tempie 15,9% rocznie. Inne czujniki szybko zyskujące popularność obejmują sensory chemiczne, czujniki wartości procesowych oraz czujniki zbliżeniowe i pozycjonujące. Przemysł motoryzacyjny pozostanie wiodącą branżą, w której są one stosowane.

https://electronicsforu.com/technology-trends/tech-focus/latest-sensors-applications

Zarządzanie mocą

1. Nowe sterowniki FET znajdują zastosowanie w projektach 50-megahercowych przetwornic stałoprądowych

LMG1210 to 50-megahercowy podzespół sterujący zasilaniem, pracujący w układzie półmostka i zaprojektowany do wykorzystania z tranzystorami GaN FET, dla napięć do 200 V. Komponent ma regulowany czas martwy i pozwala nawet o 5% zwiększyć sprawność szybkich przetwornic DC/DC, napędów silników, wzmacniaczy audio klasy D oraz innych aplikacji w których przetwarzana jest moc. Projektanci mogą również tworzyć sprawniejsze i lepsze projekty aplikacji, w których kluczowa jest szybkość działania, a więc takie jak wykrywanie światła, pomiary odległości z jego użyciem (LIDAR) oraz śledzenie obwiedni sygnałów radiowych 5G. Wysoka odporność na szumy łączy się z najwyższą w swojej klasie odpornością na szybkie przebiegi (CMTI – Common Mode Transient Immunity), sięgającą ponad 300 V/ns.

Bardzo krótki czas opóźnienia propagacji sygnału, wynoszący jedynie 10 ns, pozwala na tworzenie systemów zasilających, które są 50 razy szybsze niż w przypadku układów krzemowych.

Więcej informacji na temat LMG1210 Informacje na temat modułu ewaluacyjnego LIDAR Informacje na temat modułu ewaluacyjnego LIDAR Informacje na temat modułu ewaluacyjnego LIDAR 2. Budowanie produktu IoT efektywnego energetycznie - zalecenia

Podczas projektowania produktu IoT jest bardzo ważne, by w trakcie procesów decyzyjnych rozważyć, jak zachowanie urządzenia będzie wpływać na jego budżet mocy. Zużycie energii, pojemność akumulatora oraz wytwarzanie mocy to kluczowe elementy budżetu energetycznego. W artykule tym zawarto rekomendacje odnośnie optymalizacji zużycia mocy, przechowywania energii oraz jej wytwarzania.

https://www.particle.io/resources/power-management-for-iot-devices

3. Zarządzanie mocą w IoT – rozwijanie układów SoC

O ile powyższy poradnik opisuje, jak zarządzać mocą w IoT z punktu widzenia całego urządzenia, ten dokument zagłębia się w rozważania na temat projektowania układu scalonego. Pokazuje, jak wbudować układy zarządzania mocą do wnętrza rozwiązania SoC.

https://www.design-reuse.com/articles/42705/power-management-for-iot-soc-development.html

4. Zintegrowane moduły przetwornic DC/DC mocy z układami scalonymi pozwalają na redukcję rozmiarów elektroniki w projektach o silnie ograniczonej dostępnej przestrzeni

Projektanci pracujący nad aplikacjami o silnie ograniczonych rozmiarach mogą teraz zdecydowanie zmniejszyć rozmiary swoich rozwiązań, przy jednoczesnym podwyższeniu wydajności, dzięki zastosowaniu rodziny układów scalonych typu uSLIC – tj. modułów MAXM17532 i MAXM15462 firmy Maxim Integrated.

Wraz ze znaczącymi postępami w technologii czujnikowej, łączności i obliczeniach w chmurze, miniaturyzacja to kolejny kierunek, który napędza rozwój takich trendów, jak sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe. Projekty systemów następnej generacji, począwszy od czujników dla Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT), elektroniki na potrzeby przemysłu zbrojeniowego oraz infrastruktury sieciowej na potrzeby urządzeń medycznych i konsumenckich, muszą zbierać, syntezować i decydować o akcjach w oparciu o zgromadzone dane. Ta nowa inteligencja wymaga większej ilości mocy i musi się mieścić w coraz to mniejszej przestrzeni, bez wpływu na budżet temperaturowy. Sprawia to, że konwencjonalne rozwiązania przestają być stosowne i stają się zbyt skomplikowane.

Przetwornice obniżające DC/DC w postaci modułów uSLIC dobrze sprawdzają się w wielu różnych zastosowaniach, gdzie pracują z napięciami 5 V, 12 V, 24 V, lub 36 V, a do tego z powodzeniem spełnią oczekiwania kolejnych nowoczesnych aplikacji.

Więcej informacji na temat aplikacji uSLICWięcej informacji na temat modułu uSLIC MAXM17532

Bezpieczeństwo

1. Fundacja IoTSF - IoT Security Foundation

Czy wiesz, że istnieje miejsce, w którym projektanci mogą szukać pomocy na temat sposobów zapewniania bezpieczeństwa w swoich systemach?

IoTSF to wspólna, międzynarodowa inicjatywa non-profit, która ma na celu zmierzyć się ze złożonymi wyzwaniami bezpieczeństwa, stawianymi przez rozszerzający się, w pełni połączony ze sobą Świat. W efekcie IoTSF to naturalny cel dla profesjonalistów z zakresu bezpieczeństwa IoT oraz producentów sprzętu i oprogramowania IoT, a także właścicieli infrastruktury sieciowej, architektów systemów, integratorów, dystrybutorów, sprzedawców detalicznych, ubezpieczycieli, lokalnych władz, agencji rządowych i wszystkich innych osób, które poszukują informacji na temat bezpieczeństwa. Celem IoTSF jest podniesienie bezpieczeństwa i jego rozpowszechnienie w aplikacjach IoT.

https://iotsecurityfoundation.org

2. Zapobieganie atakom na węzły na granicach sieci poprzez zabezpieczenie firmware’u

Dokument opublikowany przez NXP i ARM opisuje, jak bezpiecznie uruchamiać system w lekkich implementacjach, opartych o mikrokontrolery NXP z rdzeniami ARM® Cortex®-M, wyposażone we wbudowaną obsługę kryptografii TLS.

Więcej informacji na temat dokumentacji:

NXP wspiera swoje mikrokontrolery oparte o rdzenie ARM z użyciem taniej platformy deweloperskiej LCPXpresso™. Dzieje się to poprzez płytkę rozszerzeń LPC General Purpose Shield dla LCPXpresso™, która zapewnia łatwy dostęp do wielu często używanych peryferiów. By dowiedzieć się więcej, odwiedź: www.farnell.com/datasheets/1955486.pdf?_ga=2.195111396.938801719.1525253592-419697015.1487005164

3. Niedawna rozbudowa platformy bezpieczeństwa IoT Artik firmy Samsung Electronics

Bezpieczne usługi i systemy w postaci modułów ARTIK™ stanowią niedawne rozszerzenie platformy ARTIK™ IoT, które wzmacnia bezpieczeństwo na krańcach sieci. Platforma Samsung ARTIK™ IoT zapewnia bezpieczeństwo łączności pomiędzy urządzeniami a chmurą, pozwalając firmom na budowanie, rozwijanie i zarządzanie bezpiecznymi, współpracującymi ze sobą i inteligentnymi produktami oraz usługami IoT na potrzeby wszelakich aplikacji, począwszy od inteligentnych domów, po nowoczesne fabryki.

Więcej informacji na temat bezpiecznych modułów ARTIK™:

https://news.samsung.com/global/samsung-introduces-new-artik-secure-iot-modules-and-security-services-to-deliver-comprehensive-device-to-cloud-protection-for-iot

Informacje techniczne na temat modułów ARTIKInformacje techniczne na temat modułów ARTIKInformacje techniczne na temat modułów ARTIK

4. Bezpieczne, odporne na manipulacje mikrokontrolery NXP A700x

NXP A700x to mikrokontrolery odporne na manipulacje, bazujące na wzmocnionym z punktu widzenia bezpieczeństwa, rdzeniu MX51. Rodzina ta cechuje się znacząco usprawnioną pod kątem bezpieczeństwa architekturą. Układy scalone NXP znalazły zastosowanie w takich aplikacjach wymagających bezpieczeństwa, jak karty bankomatowe, karty ubezpieczeń medycznych, elektroniczne paszporty, płatna telewizja i telefony komórkowe.

www.farnell.com/datasheets/2577445.pdf?_ga=2.187523050.39963745.1523380137-419697015.1487005164

Łączność

1. Wysoce niezawodne i niepowodujące zbytniego zagęszczenia ruchu rozwiązania łączności bezprzewodowej dla inteligentnych budynków i aplikacji przemysłowych

DHAN-J to nowy moduł firmy DSP Group o ultra niskim poborze energii, który pozwala twórcom aplikacji na błyskawiczne uzyskanie łączności bezprzewodowej dla węzłów sieciowych o bardzo niskim poborze mocy, zarówno tych zasilanych bateryjnie, jak i z sieci elektrycznej. Moduł jest zgodny z wymaganiami FCC, IC i ETSI, dzięki czemu twórcy aplikacji nie muszą martwić się o część certyfikacji, co znacząco skraca czas tworzenia rozwiązania.

Aby uzyskać więcej informacji kliknij: https://www.econotimes.com/DSP-Group-Launches-Production-Ready-Module-for-Industrial-IoT-Applications-1248788

2. Nowa wersja komputera Raspberry Pi ze znaczącymi usprawnieniami w zakresie wydajności, łączności bezprzewodowej i jej certyfikacji

Nowy Raspberry Pi 3 Model B+ ma 64-bitowy procesor z czterema rdzeniami ARM Cortex-A53, taktowanymi zegarem 1,4 GHz, dwuzakresowy interfejs bezprzewodowy 802.11ac i Bluetooth 4.2, szybszy interfejs ethernetowy (Ethernet gigabitowy przez USB 2.0), wsparcie dla technologii Power-over-Ethernet (poprzez oddzielną płytkę PoE HAT) oraz usprawnione zarządzanie temperaturą. Twórcy twierdzą, że nowy moduł jest w stanie trzykrotnie szybciej przesyłać dane przez sieć przewodową i bezprzewodową oraz pracować z wyższą wydajnością przez znacznie dłuższy czas.

Aby uzyskać więcej informacji na temat tego komputera: https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1333087

Strona firmy Farnell zawiera bogate materiały na temat zestawów startowych, płyt głównych i płyt rozszerzeń, obudów, kabli, złączy i innych akcesoriów do Raspberry Pi. Odwiedź tę stronę, by zapoznać się z nimi wszystkimi.

3. Arkusz programu Excel do szacowania zasięgu łączy radiowych w budynkach i na zewnątrz budynków, w paśmie poniżej 1 GHz

Firma Texas Instruments opublikowała użyteczny arkusz kalkulacyjny, który pozwala twórcom na szacowanie realistycznego zasięgu dla anten pracujących w paśmie poniżej 1 GHz.

Range Estimation for Indoor and Outdoor Rev1_17.xlsm

4. Nowy, 200-watowy system deweloperski pozwala na transmisję mocy i danych

Würth Elektronik eiSos wraz z Infineon Technologies oferują 200-watowy zestaw deweloperski na potrzeby rozwijania aplikacji zasilania bezprzewodowego. To co czyni ten zestaw wyjątkowym to fakt, że w ramach połączenia pomiędzy cewkami nadajnika i odbiornika można przesyłać nie tylko moc, ale i dane.

Zestaw deweloperski 760308EMP-WPT-200W składa się z zasilacza, nadajnika i odbiornika oraz stanowi innowacyjne rozwiązanie mocy, dzięki zastosowaniu produktów marek Würth Elektronik i Infineon (MOSFETów, sterowników, mikrokontrolerów i regulatorów napięcia).

Aby uzyskać więcej informacji na temat tego nowego systemu deweloperskiego, odwiedź: https://www.infineon.com/cms/en/about-infineon/press/market-news/2018/INFPMM201803-042.html

IoT, przetwarzanie danych w chmurze oraz sztuczna inteligencja

IoT i sztuczna inteligencja (AI) to dwa trendy technologiczne, które mogą wydawać się niezależne, ale w niektórych aspektach świetnie się uzupełniają. IoT obejmuje ogromną liczbę czujników rozmieszczonych w różnych miejscach świata, które generują bardzo duże ilości danych. Często dane te muszą być szybko przetworzone, zebrane i przesłane do dalszej analizy. Jednakże wszystkie te procesy muszą odbywać się bardzo szybko, by uniknąć nieakceptowalnych opóźnień w odpowiedzi.

Sztuczna inteligencja, jeśli da się ją efektywnie wdrożyć, zapewnia jedno z możliwych rozwiązań tego problemu. Może pracować z dużymi ilościami danych, samodzielnie wnioskując, poprawiając swoje błędy i stopniowo ucząc się, by generować wnioski i rezultaty, na których można opierać dalsze działania.

Jednakże połączenie IoT i sztucznej inteligencji nie jest możliwe bez odpowiedniej platformy i architektury. Jedną ze strategii, jakie pojawiają się na horyzoncie, jest koncepcja hybrydowej platformy chmurowej. Takie platformy obejmowałyby różnorodne formy przechowywania danych, dostosowane do infrastruktury AI i IoT, szybkie przetwarzanie informacji oraz wzbogacanie danych poprzez ich korelację z różnymi źródłami, a to wszystko przy zapewnieniu bezpieczeństwa, odpowiednio dopasowanego do aplikacji.

Implementacje IoT, które spełnią rosnące ambicje aplikacji w przyszłości mogą stanowić połączenie IoT, AI i hybrydowej chmury. Szczegóły tej koncepcji można znaleźć w anglojęzycznym artykule opublikowanym 12 października 2017 roku, zatytułowanym: „AI, IoT, and the hybrid cloud: the triumvirate of IT’s future”.