技术
作者 Landa Culbertson, Mouser Electronics
上篇介绍了宽带隙半导体的基础知识,这里介绍宽带隙半导体材料中的成熟产品碳化硅(SiC)的发展
<strong>WBG在高功率高温电子中的应用</strong>
作者 Landa Culbertson, Mouser Electronics
50多年前硅(Si)集成电路的发明意义重大,为我们当前所享受的现代计算机和电子产品时代铺平了道路。但是正如俗话所说,天下没有不散的筵席,现在存在疑问的是,硅在半导体行业的霸主地位将何时终结?据摩尔定律预测,一个芯片上集成的晶体管数量大约每两年翻一番。对于传统的硅计算来说,摩尔定律不可能无限期持续,主要因为封装如此大量晶体管而导致的散热问题,以及工艺持续缩放而带来泄漏问题。同样,在功率电子领域,为满足市场需求,使用硅的新器件年复一年地实现更大的功率密度和能效,已经越来越成为一个巨大的挑战。从本质上讲,芯片的演进已经接近其基础物理极限。
NB-IoT(窄带蜂窝物联网)标准获得国际组织3GPP通过。业内人士认为,2016年毫无疑问将作为 NB-IoT商用元年载入通信史册。如同过去十几年移动互联网渴望4G时代的到来一样,现今的物联网也无比渴望着一个强有力的蜂窝物联网基础网络,而 NB-IoT无疑是这个基础网络最佳的选择。
再加上中国政府多次证实将在2020年实现5G商用,如今面向5G的各类技术已经迅速升温,不少技术方案已经逐渐落地。在今年4月伦敦 M2M 大会上,华为展示了 NB-IoT(窄带蜂窝物联网)战略以及 IoT 应用和智慧城市领域的创新成果,并介绍了与合作伙伴为共建 NB-IoT 生态系统所开展的工作,包括与沃达丰在英国纽伯里共同成立沃达丰 NB-IoT 开放实验室,旨在充分发挥 NB-IoT 的潜力,创造社会与经济效益。NB-IoT(窄带蜂窝物联网)无疑是5G时代物联网中的一大热门。
这是来自于‘jlforrest’的一位读者的提问,我认为值得更详细的解答。以下是他的问题:
● 我理解缓存,但不明白为什么需要多层缓存而不是直接用一层大的。换句话说,如果一级缓存是32K,二级256K,三级2M,为什么不用32K+256k+2M的一级缓存?
简短的回答是不同的缓存级别适用于不同的目的和限制,在设计上完全不同。经验上,随着缓存级别的增加,缓存变得更大,更慢,密度更高,每单位存储消耗的电能更少,能处理更多的任务。
为了把这个问题讲得更直观,我打算用一个有点奇怪但很精巧的类比:
<strong>缓存的故事</strong>
假设你是一位六十年代的白领,在巨大的办公楼里工作,没有电脑,你需要阅读大量的文件并且交叉检索这些文档。
<br>本应用项目为爱迪生开发板,英特尔在线开发云平台的连载系列。通过此实验,开发者可以学习到以下内容:</br>
● 熟悉英特尔爱迪生开发板,爱迪生开发板是一款原型开发板,适用于物联网及可穿戴产品。
● 英特尔爱迪生开发板IO接口,英特尔物联网开发套件库函数MRAA与UPM库的使用。
● 熟悉英特尔XDK物联网开发云平台,通过该云平台内建集成传感器驱动,开发者可以通过英特尔爱迪生开发板或者伽利略开发板快速开发程序并部署。
● 从微软Azure云平台建立Azure Redis Cache,上传并存储给水系统数据与日志。该云平台包含数据分析,机器学习,还有丰富的实用工具,为我们简化设计,便于物联网传感器接入云平台,项目敏捷开发与快速实现。
<font color="#FF8000">作者:Lynnette Reese, Mouser Electronics</font>
标准操作系统促进了嵌入式技术的发展,应用可以运行于任何支持这个标准的平台。我们见证了开源软件(OSS)运动的胜利。对于软件来说,这意味着源代码可以免费获取、使用和修改,不用以任何形式支付给发起者。作为回报,用户信任代码的原始来源或者为发起社区贡献代码。例如Linux让谷歌构建了非常便宜的服务器;Java、Perl和Ruby已经成为构建Web 2.0应用程序的通用语言,而且免费的网络服务器软件Apache为世界上近一半的网站提供服务。OSS可以说是诞生了互联网时代,让大家——包括那些无偿捐赠他们的劳动者们——变的更好。
<font color="#FF8000">作者:Bill Schweber, Mouser Electronics</font>
<strong>步进电机和驱动器的关键参数</strong>
设计人员通常首先通过匹配潜在电机的负载来查看他们的电机需求,再回过头来找到具备恰当特性、功能和功率的驱动器,以同时匹配应用需求和所选电机。尽管电子参数和机械参数表面上相互独立,但两者密切相关。
<br>嘿!嘿!嘿!还记得儿时玩的避障小车吗?</br>
小车能避障是因为厂商提前编好了程序。
现在有这样一辆小车:不需要编写任何代码,不需要调试避障距离,不需要预先设计躲避策略。只需要像训练小宠物一样让它学习避障。
有没有感觉很神奇?是不是很想了解?(o◕∀◕o)
一起来看看这辆小车吧
目前,物联网(IoT)市场正处于持续的大幅增长,而越来越多的设备也被连接至云端。
家庭自动化等应用的发展允许人们可以在房间中装配照明、取暖和报警系统。而借助这个系统,我们能够通过移动设备开关电灯或设定合适的取暖温度。此外,报警系统还能在触发时向移动设备发送通知,例如当有人闯入房间或车库时。<!--break-->
凭借各式各样不同的无线连接技术,将低功耗器件连接至云端在如今已经成为可能。而随之而来的新问题却是如何为应用选择最合适的无线连接技术。
利用Sub-1 GHz波段进行通信的独特之处在于,在保证整体链接稳健耐用的情况下能够提供最远的范围和最低的功耗。
作者:Bill Schweber, Mouser Electronics
上篇介绍了步进电机的基本概念,这里继续介绍步进电机的内部结构
许多步进电机与齿轮结构或机制结合使用,从而将旋转运动变换成线性运动,如打印机中所需要的移动打印头或纸。原则上,由于步进电机的角度由激励线圈确定,所以转子的位置总是已知的,因此该系统可以“开环”操作而不需要反馈传感器。实际情况是,存在传动系统或负载的超载情况,还有其它一些问题可能会导致转子在受到驱动时超出原有步伐,所以很多步进应用使用传感器和闭环模式来报告实际转子的位置。也可以使用一个“复位”模式,移动步进电机的负载,如一个打印头,回到已知归属位置,然后复位步进电机的零位。
<font color="#FF8000">作者:Bill Schweber, Mouser Electronics</font>
步进电机是一种感应电机,是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
作者 Michael Parks, P.E. Mouser Electronics
上篇和中篇我们介绍了这个方案的基本构成和BOM清单,现在介绍方案的具体实现。
太阳能EH开发板提供了控制电路,当太阳光亮度足够时,太阳能面板将为MSP430微控器供电。TI太阳能套件中的Cymbet EnerChip电池具有极低的自放电率,这种特性让它们成为EH应用的理想选择。一旦光线低于适当水平,太阳能面板套件就会自动开始替代EnerChip电池为MSP430提供电力。这是一个非常方便的集成功能,在电池耗尽之前将为约400 个RF触发通信提供足够的能量。通过调整通信脉冲之间的时间间隔,你将在没有足够的太阳光前提下从这款开发板中获取大量的使用机会。在许多遥感应用中该特性都显得至观重要。
作者 Michael Parks, P.E. Mouser Electronics
上篇我们介绍了这个方案的基本构成和BOM清单,现在继续介绍方案
远程采集(室外)组件
在室外,我们使用的是eZ430-RF2500-SEH太阳能采集开发工具。从产品的说明中,我们知道以下几点:
eZ430-RF2500-SEH太阳能采集模块包括一个高效的Cymbet太阳能电池板,这块电池板的应用环境要求很低,即便是室内低强度的荧光灯下也能工作,采集的电力足够驱动无线传感器应用,无需外部电池。该开发套件还带有用于外部能量采集的输入口,可以将额外能量存储在一对EnerChip Cymbet薄膜可充电电池中,这一对电池外观像大型的IC芯片。
在设计非接触高频读卡器时,我们总是很容易能读到ISO14443A卡,但是读ISO14443B卡时,总是读不到或者读卡距离很不理想。在设计读卡器时,除了需要将天线匹配到13.56M左右的工作频率,还需要调整ASK调整深度,才能较好读取身份证。
在设计非接触高频读卡器时,我们总是很容易能读到ISO14443A卡,但是读ISO14443B卡(身份证)时,总是读不到或者读卡距离很不理想。都是一样的天线参数,为啥身份证就这么难读呢?其中原因,小编给你一一道来。
<font color="#FF8000">作者:Michael Parks, P.E. Mouser Electronics</font>
简单地来说,能量采集可以将一种形式的能量转换成电力并将其存储在电池或超级电容中。太阳能应用的范围很广,包括高电压的屋顶光伏电站到面向远程、低功耗应用的小型太阳能装置。多数注意力都集中在太阳能发电上,因为它被认为是油的替代物,这算是一个大规模应用,不过太阳能也可以以小规模采集,提供远程装置所需的电力。太阳能电池板在白天时进行充电,而远程监控单元可能传输信号,甚至也可以将这些数据记录在本地。各种能量采集装置可用于驱动许多低能量应用,包括移动设备的电池充电器、可穿戴电子设备以及远程传感器网络。MSP430微控制器是一种理想的可供远程使用的MCU,因为它的功率效率表现得异常出色。
<font color="#FF8000">作者:David Askew, Mouser Electronics</font>
智能电网生态系统的覆盖范围很广,也具备相当的复杂性。有人说,对于不同的人来说“智能电网”意义不同,在某种程度上,这种说法符合事实。智能电网的完整描述超越技术之外,也许最佳的描述是指明它的概念和目标。从最高层次上讲,智能电网可以理解为对提升电网效率和可靠性有帮助的所有技术、标准和实践。
<br>目前Cuire主要的开发工具是Arduino IDE,通过C/C++语言编程,是一个存粹面向程序员的开发工具;当编写完程序后需要通过IDE进行编译,并上传可执行的程序到Curie,然后打开监视器进行串口调试。</br>
一看到要编程就觉得还是很头疼?
别担心,现在有一款针对Curie的图形化开发工具Curie-SmartNode,用它来做开发不需要用户了解C/C++语言,只是通过简单的节点拖拽,并将节点按照自己设定的逻辑连接起来。
点击一个部署按钮可以完成程序的编译,也可以上传可执行程序到Curie;调试的过程也很简单,只需要在工作区中拖拽“串口节点”,该工具会自动识别通过串口连接的设备,选择好串口COM、比特率等参数,再次部署一下,就可以开始调试了。
<font color="#FF8000">作者 Jon Gabay, Mouser Electronics</font>
<strong>对机器的情感依恋</strong>
与恐怖谷相吻合的另外一个重要概念涉及到人类对无生命物体的沉迷现象。我们都听说过——甚至可能知道——有些人“爱上了”他们的汽车、手机、喜欢的视频游戏或摩托车。有些人认为他们的某些物品比其他人或者动物更值得付出心血。在某些情况下,人类可能与机器建立情绪和关系纽带。这在年轻一代更显而易见,特别是他们拥抱技术的狂热态度。未曾谋面的朋友们之间可以形成真正的情感,这种现象也被称为远程友谊。而机器仅仅是这些情感的顺沿对象。对某个技术设备充满迷恋,与喜欢上一个未知的陌生人在某种程度上是类似的。