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物联网平台无缝串连传感器至云端

当物联网(IoT)系统整合于工业领域时,从装置的连结、传感器的资料取到云端的资料分析过程都为工程师带来挑战。亚德诺半导体(Analog Devices;ADI)在日前的「ADI物联网应用方案巡展」携手合作伙伴,针对智能建筑、智能城市、工业物联网与能量采集等热门应用,实机展示多款「传感器至云端」(Sensor-to-Cloud)的物联网系统级应用解决方案。

 

为了克服物联网系统整合与开发的挑战,ADI联手安驰科技共同展示以ADI工业物联网无线模组(IIoT Module)为基础、并连结其参考电路与云端闸道器的系统级解决方案,为物联网「从传感器到云端」的每个环节——感测、测量、解译、连结与分析等,实现无缝融合的创新技术与应用,包括PM2.5气体环境监测、水质土壤酸碱度分析、人流统计等。

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ADI定义「物联网」(IoT):透过感测、测量、解译、连结与分析资料的过程创造资讯

由于摩尔定律(Moore Law)预测的晶片效能已无法满足连网系统的需求,而在「超越摩尔定律」(More than Moore)时代,意味着必须实现更高的晶片整合度与更丰富的功能。ADI亚太区应用工程总监Charles Lee指出,这对于ADI来说,更重要的是整合传感器至云端的讯号处理,从而实现感测、监测、控制与连接能力的完整讯号链。

 

特别是针对工业物联网应用,来自各种传感器接收的资料连接并传送至云端才能进行分析,带来了庞大的资料处理负载,因此有些资料必须先在本地进行预处理后,再将有用的资料透过无线或有线的连结传送至云端进行分析;另一方面,这也有助于降低处理功耗。

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Charles Lee并介绍现场展示针对工业物联网采用ADI IIoT RF模组——包括2.4GHz (ADF7242 MCU)和Sub GHz (ADF7023 MCU)、传感器与闸道器而开发的各种应用方案,涵盖智能城市所关切的水质、PM2.5浓度、食安、智能农业与生态保护等环境检测方案;在智能建筑方面侧重智能能源、室内有毒气体监测、智能照明等应用;工业方面则提供实现工业4.0所需的无线介面与无线网路方案,并针对能量采集展示超低功率能量采集方案。

 

智能城市

PM2.5浓度侦测系统 

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以ADI IIoT模组为基础,结合PM2.5传感器模组和闸道器的物联网系统,可检测环境中的微粒并计算其浓度值,再将数据传送至IoT模组并透过闸道器传送至云端进行分析。有助于加速在智能家庭(如空气清净机)、智能路灯(监测空气品质)、智能城市的尘埃侦测以及电子看板等应用。

 

具温度补偿的pH量测方案 

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透过ADI CN0326参考设计提供软硬体以及展示板,电路板上包括低偏置电流的运算放大器、数位/电源隔离器;pH量测模组可透过PMOD介面连接至电路模组,让原本的有线方案升级为无线方案,应用于水质与化学分析,以及食品加工和工厂废水的排放分析。

 

工业

RS-485转802.15.4 RF解决方案

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ADI针对工业物联网提供的有线RS-485介面转RF无线传送方案,可支援2.4GHz与915/866/433MHz等4种无线传输模组;无需任何实体布线,即可实现广泛使用的RS-486传送方案,或直接取代线缆转成无线传送模式,例如可用于工厂的资料传送、PLC、传感器资料传输、智能建筑各种应用系统等。

 

智能照明系统

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现场展示的一对多区灯具控制具有单区或全区的调光功能,最多可支援8区(每区支援256盏灯)共2,048盏灯,还可透过PWM输出进行11段调光。内建支援2.4G及Sub-1GHz频段的IIoT模组,可透过遥控器控制或网路连结云端控制,达到远距离监控遥控功能。适用于工厂、学校、运动场、停车场、电影院、智能农场与舞台等大型场所的照明应用。

 

智能建筑

Energy Meter搭配IIoT RF模组

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采用ADE7953电力量测IC的Energy Meter,搭配IIoT模组内建电力数据跟校正流程,透过指令输入校正相关参数取得数据,从而加速产品开发时程。例如应用于AMI智能电表,可即时取得并记录用电状况以及用电管理。

 

能量采集

能量采集应用方案

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透过ADP5091能量采集电源管理晶片(PMIC),将太阳能面板/风力机/压电发电或温差发电等再生能源采集到的能量储存至可充电电池(包括锂电池、磷酸锂铁电池与超级电容等)。适用于需要长时间监控的装置,如室内触控式调光照明控制所用的遥控器与灯具、空气品质侦测器(PM2.5/有毒气体)等,以及地震侦测器或边坡倾斜侦测器等户外应用。


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