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【系統化思維:通用或專精?分立或整合?】
「硬體競技已過時,現在是講究軟體創新的時代!」這種說法似乎稍嫌武斷偏頗。誠如先前文章所談到的:在講究少量多樣的物聯網環境,雖然軟體、服務和應用是價值創造的核心,「但硬體產品卻是雲端收集大數據不可或缺的載體,須具差異化才有比拼空間」。想讓研發成果脫穎而出、令人驚豔,需要的是「軟硬兼施」整體系統觀。
因此,在感測系統的發展道路上,有業者主張「感測資料融合」(Sensor Data Fusion, SDF) 概念,傾向將複合式 (Combo) 感測器輸出訊號,透過軟體做全盤權衡;因為隨機將元件與標準 SDF 軟體混搭所產生的結果,可能差強人意。另一個考量是「介面」對慣性量測單元 (IMU) 精準度的影響,包括輸出資料速率與感測器晶片內、外的整體訊號鏈,故除了通用產品之外,市面上亦有特定應用複合產品的提供,讓製造商不需擔心繁複的介面匹配問題。
更有甚者,認為將感測器整合成單一元件不夠,還需包括相關「預編程資料」(preprogrammed data) 處理單元。理由很簡單:當感測器訊號越來越多,意謂 SDF 軟體匹配、優化的複雜度也越來越高,此時,整合可處理各類感測器運算的 MCU 或 DSP,建構「感測器中樞」(Sensor Hub),以分擔應用處理器 (AP) 的感測資料融合運算,並延長待機時間。將經過校準的慣性感測器軟、硬體優化方案,結合衛星或 Wi-Fi 訊號,可讓定位的功耗與效能達到最佳狀態。
延伸閱讀:
《Bosch Sensortec:SDF 提升整體感測效能》
http://compotechasia.com/a/____/2016/1013/33725.html
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#博世Bosch Sensortec #BMX160 #BMX055 #BHI160 #BNO055 #BMI055 IMU #Fuser Core #ARM Cortex
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#運動感測器MotionSensors #感測器中樞SensorHub #擴增實境AR #PokémonGO精靈寶可夢 #物聯網IoT
【從「寶可夢」看 Motion Sensors 應用與 IoT 發展】
「Pokémon GO」(精靈寶可夢) 的大行其道,讓擴增實境 (AR) 和運動感測器 (Motion Sensors) 的討論熱度直線上升。此外,智慧工廠與機器視覺的蓬勃發展,也推升運動感測器的市場需求。市調公司 ReportLinker 研究顯示,手機應用及遊戲/娛樂需求是 Motion Sensor 市場主力,但今後至 2021 年,可望改由「穿戴式裝置」榮膺主要推手,汽車「先進駕駛輔助系統」(ADAS) 則是另一個亮點。
為提升整體系統效率、降低應用處理器 (AP) 負擔,避免因介面或軟體匹配不當而橫生枝節,有業者主張「感測器中樞」(Sensor Hub) 概念,藉由韌體演算法與板上處理器,直接將人機介面、微控制器與感測器合而為一,然而凡事有利必有弊,高整合度,不免相對限制了設計的靈活性。因此,國家實驗研究院——國家晶片系統設計中心進一步將討論焦點往上追溯至 IP (智財專利) 層級。
與 EDA 廠商看法類似,晶片中心也觀察到系統開發商投入特製感測晶片開發的現象,一是為精簡設計的複雜度與物料數量、成本,二是基於保護 IP、防止被複製,並著眼特殊製程的盤算。晶片中心早在多年前就倡導將晶片模組拆解成可彈性整合之 IP 化概念,意在量身訂做具差別系統功能的感測器模組,而此技術目前已接近實用階段。
在講究「少量多樣」的物聯網 (IoT) 環境,雖然軟體、服務和應用是價值創造的核心,但硬體產品卻是雲端收集大數據不可或缺的「載體」,須具差異化才有比拼空間;為了讓系統商兼顧設計靈活度並免於技術驗證困擾,晶片中心正計劃推行「感測 IP 整合設計平台」,試圖將產品組成元素聚焦至晶圓廠驗證的實體層 IP,讓規模不大的系統商以經濟便捷方式,快速切入特製系統需求之晶片模組開發。
必要時,晶片中心還能提供彈性製造整合的設計服務,協助資源不豐的開發者在最短時間內實現創意藍圖、盡速推出產品,及時搶佔商機。雖立意良善,但晶片中心也不諱言,這對台灣長久以來「極致分工」的產業生態是項大挑戰。在以 Cost down、Mass production 為前提的氛圍下,與 IoT 精神明顯背道而馳,亟需國家或更具開創性集團帶頭表態支持。台灣是否能在物聯網世界奪得一席之地,現在就是關鍵時刻!
延伸閱讀:
《Motion Sensors:感知人機動態之必備元件》
http://compotechasia.com/a/____/2016/1013/33726.html
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#應美盛InvenSense #博世Bosch Sensortec #意法半導體ST #亞德諾ADI
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#電源設計 #無線充電 #Qi #身份識別碼WPID #近場通訊NFC
【無線充電,手機、機具、家電皆適用】
經過激烈廝殺,WPC 無線感應式電力傳輸標準「Qi」正快速成長,單是 2015 年就銷售 1.4 億支內建 Qi 功能的手機和 5,000 萬台充電器,居家、汽車、辦公室或公用場所皆在應用之列,市面上約 99.8% 的無線充電手機或充電器都可與 Qi 相容。15W 可望在今年列入 Qi 1.2 官方修訂版規格,讓無線快充再升級;工具機械應用的中功率 60W 已準備就緒;家電業亦積極推動 2,000W 供電。
從應用面來看,行動裝置透過通訊協定控制電力傳輸,任意擺放皆可充電,不須停下手邊工作為工具換電池。家電業者則認為,採用感應式無線充電具有以下好處:沒有電線糾纏,可避免被電線絆倒、方便任意移動、沒有因線路老化而損毀的危險;電器完全密封,可防塵/防水、容易清理,甚至可放到洗碗機清洗;加熱爐面可從事其他工作,不佔空間;線圈亦可隱藏於餐桌下,不必苦守在爐邊。
延伸閱讀:
《無線充電大洗牌,WPC 趁勝追擊電磁諧振與中高功率》
http://compotechasia.com/a/____/2016/0714/32483.html
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