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無(wú)線(xiàn)供電新技術(shù)——“直流共振方式”（中）

無(wú)線(xiàn)供電新技術(shù)——直流共振方式（上）

宸鴻總裁孫大明： 3年成為全球最大觸摸面板廠商

英特爾正式涉足代工，為阿爾特拉制造14nmFPGA

夏普公開(kāi)使觸摸面板靈敏度提高至8倍的相關(guān)技術(shù)

3月19日～21日，“2013慕尼黑上海電子展”和“第25屆SEMICON China展”在上海新國(guó)際博覽中心舉行。數(shù)千家中外電子和半導(dǎo)體廠商展示了物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、汽車(chē)電子、消費(fèi)電子、通信、工業(yè)、新能源、醫(yī)療和環(huán)保領(lǐng)域的技術(shù)產(chǎn)品和解決方案。本系列報(bào)道梳理出部分廠商高管的觀點(diǎn)及最新技術(shù)方案，以饗讀者。

物聯(lián)網(wǎng)

在便攜式消費(fèi)電子、遠(yuǎn)程傳感器節(jié)點(diǎn)、電機(jī)控制和微型醫(yī)療監(jiān)測(cè)等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，小型電池供電器件對(duì)功耗和PCB面積相當(dāng)敏感。飛思卡爾微控制器部資深全球產(chǎn)品經(jīng)理陳麗華介紹了尺寸僅為1.9×2.0mm的ARM Powered微控制器Kinetis KL02。據(jù)了解，它比目前市場(chǎng)上最小的ARM MCU還要小25%，號(hào)稱(chēng)“業(yè)界最小”。該MCU曾在2013年2月26-28日德國(guó)紐倫堡的Embedded World上展出。

該MCU基于48 MHz的Cortex-M0+內(nèi)核，90nm低漏電TFS閃存技術(shù)，9個(gè)運(yùn)行、等待和停止模式，深度睡眠喚醒時(shí)間4μs，智能外設(shè)在深度睡眠模式下也能工作。其主要特性和功能框圖如圖1所示。

圖1 Kinetis KL02 MCU的主要特性和功能框圖

Kinetis KL02采用晶圓級(jí)芯片封裝（CSP），其特殊點(diǎn)在于，直接將芯片連接到焊球接點(diǎn)，再連接到PCB，不需要鍵合線(xiàn)或內(nèi)插器連接，減少了芯片到PCB的電感值。

展臺(tái)工程師在現(xiàn)場(chǎng)為筆者演示了Kinetis MKL05Z32VFM4與德州儀器、意法半導(dǎo)體和瑞薩電子的同類(lèi)MCU，在用相同電能進(jìn)行任務(wù)處理的對(duì)比。在圖2中，4個(gè)相同容量的電容分別為4個(gè)MCU供電，右上角為飛思卡爾的Kinetis MKL05Z32VFM4 MCU，右下角為德州儀器的MSP430F5529，左上角為瑞薩的RSF101MGAFA，左下角為意法半導(dǎo)體的STM32L151RBT6。對(duì)比條件是處理一段相同的程序任務(wù)，在瑞薩電子、德州儀器和意法半導(dǎo)體的MCU先后用盡了電能時(shí)，Kinetis MKL05Z32VFM4的電壓還有2.09V（見(jiàn)圖3），最終剩余電壓為1.63V。表明飛思卡爾的這款MCU可用最小的電力預(yù)算實(shí)現(xiàn)最大的系統(tǒng)壽命。

圖2 飛思卡爾Kinetis MKL05Z32VFM4與德州儀器、意法半導(dǎo)體和瑞薩電子的同類(lèi)MCU，在用相同電能進(jìn)行任務(wù)處理的對(duì)比演示。

圖3 演示結(jié)果顯示，在處理一段相同的程序任務(wù)時(shí)，當(dāng)瑞薩電子、德州儀器和意法半導(dǎo)體的MCU先后用盡了電能時(shí)，Kinetis MKL05Z32VFM4的電壓還有2.09V。

智能家居

智能家居集成了網(wǎng)絡(luò)功能，利用家庭網(wǎng)關(guān)將電視等家電、電腦、移動(dòng)設(shè)備、電表、照明燈、電源插座和傳感器及外部服務(wù)連接在一起。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Parks Associates的報(bào)告顯示，2015年底，全球?qū)⒂?0多億臺(tái)設(shè)備連接在家庭網(wǎng)絡(luò)中。

村田展示了包括各種家電及LED照明等的智能家居系統(tǒng)。展臺(tái)工程師為筆者演示了用平板電腦無(wú)線(xiàn)遙控家中各房間LED燈的開(kāi)、關(guān)和調(diào)光（見(jiàn)圖4），用戶(hù)還可自己設(shè)定特殊場(chǎng)景的亮度，如全家人都在客廳、客人到訪、離開(kāi)某房間或家里、睡覺(jué)、看書(shū)、電視或電腦時(shí)等。他表示，智能家居當(dāng)然不只是LED燈，實(shí)際上，可用智能手機(jī)或平板電腦，通過(guò)家庭智能網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，以WiFi、藍(lán)牙、Zigbee和LAN等多種無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所有家庭用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，并通過(guò)3G和LAN對(duì)室內(nèi)外進(jìn)行安全監(jiān)控，如用紅外或振動(dòng)傳感器監(jiān)測(cè)是否有陌生人闖入，并及時(shí)通知給房主的智能手機(jī)上。

圖4 村田的智能家居系統(tǒng)中，用平板電腦無(wú)線(xiàn)遙控家中各LED燈的開(kāi)、關(guān)和調(diào)光

據(jù)村田工程師介紹，目前，這樣一整套智能家居控制系統(tǒng)的成本大概為數(shù)千元人民幣。估計(jì)用戶(hù)最終支付給設(shè)計(jì)和安裝公司的費(fèi)用也就在幾萬(wàn)元。這對(duì)公寓和別墅等高檔住宅市場(chǎng)很有吸引力。

富士通半導(dǎo)體也展示了以Zigbee方式遙控LED照明的方案（見(jiàn)圖5）

圖5 富士通半導(dǎo)體展示的以Zigbee方式遙控LED照明的方案

意法半導(dǎo)體雖未展示智能家居系統(tǒng)，但據(jù)其最新透露的消息，正與IBM和智能建筑項(xiàng)目服務(wù)交付框架提供商Shaspa開(kāi)發(fā)云計(jì)算和移動(dòng)計(jì)算在智能家庭中的應(yīng)用，通過(guò)手勢(shì)和語(yǔ)音辨識(shí)等多種用戶(hù)界面，控制供暖、用電量、開(kāi)關(guān)家電、照明、娛樂(lè)和保安等系統(tǒng)。例如，一個(gè)行動(dòng)不方便的人對(duì)電視做一個(gè)手勢(shì)，即可打開(kāi)房門(mén)，提高暖風(fēng)量，或查看身體狀況。

該系統(tǒng)包括一臺(tái)連接至意法半導(dǎo)體基于STiH416的家庭網(wǎng)關(guān)和IBM云的電視。電視采用Shaspa的嵌入式軟件；家庭網(wǎng)關(guān)提供物理連接、配置和管理中間件、應(yīng)用協(xié)議及用于連接控制物聯(lián)網(wǎng)的接口。系統(tǒng)通過(guò)環(huán)境傳感器監(jiān)測(cè)家中的溫濕度等參數(shù)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)或無(wú)電池的IPv6網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測(cè)二氧化碳含量或人們?cè)诩抑械膭?dòng)作。數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)路由器發(fā)送至智能手機(jī)或平板電腦。用戶(hù)可將大量的家務(wù)管理轉(zhuǎn)移到云，使用事件和基于時(shí)間的預(yù)設(shè)情景與系統(tǒng)互動(dòng)。（日經(jīng)技術(shù)在線(xiàn)！ 供稿）