物聯網
益萊儲參加中國IoT大會助物聯網解決方案創新
由電子發燒友主辦的2019第6屆中國IoT會議於2019年12月12日在深圳南山科興科學園B4棟會議中心舉辦,益萊儲(Electro Rent)參會並與現場參會者交流互動,分享租賃帶給客戶的靈活性,及物聯網測試相關的解決方案。
中國IoT會議始於2014年,歷時五屆,聚焦物聯網產業上中下游半導體廠商,覆蓋了AI、5G、IIoT、NB-IoT、可穿戴、智慧城市、智慧汽車、智慧照明、智慧家居等20多個行業,2019第6屆中國IoT會議主題「新物聯 智世界」,繼續向智慧未來延伸。
對於物聯網設備,電池測試和電源管理提出了獨特的挑戰。 由於許多物聯網設備和感測器都由電池供電,因此能源效率至關重要,必須在實際條件下對元件進行測試,以確保最大的電池壽命。低功率感測器和機器類型設備的預期電池壽命為10年,這意味著可以收集並執行大量資料。
在物聯網時代,將需要測試和驗證大量新產品,從而增加了研發團隊及其測試設備的負擔。益萊儲可為物聯網功率測量、IoT創新設計和測試提供豐富的測試解決方案,幫助企業降低成本並提高效率,這些解決方案來自測試測量知名品牌如是德科技、泰克科技、羅德與施瓦茨等。
作為測試技術、租賃和資產優化解決方案的供應商,益萊儲始終專注於提供創新服務,並持續改進,以優化客戶在測試設備上的投資。益萊儲在減少跨行業的世界級組織的測試和資產成本方面有著可靠的記錄,它通過處理未充分利用、技術陳舊或不需要的設備,説明許多組織,從他們的測試設備中創造更多的價值;通過租用或租賃來管理設備的高峰需求;減少重複的資產購買需求,並從不需要的資產中獲得最大價值。
結合混沌加密技術 居家保全系統防衛大升級
本文設想由影像傳輸所使用的鏡頭加入臉部辨識並結合大門門鎖進行控制,其他功能方面透過手機APP與門鎖裝置進行配合,使用者可於手機上與門前人員進行視訊、查閱通行紀錄、分享權限與使用手機進行開鎖動作,使用者不需要擔心透過手機開鎖的安全性,該功能是透過本文團隊研發的混沌加密技術所達成的動態且隨機的認證機制,能夠有效的防止盜竊者透過反覆嘗試來逐一破解密碼,因為密碼隨時都在變化。功能乃透過模組化的方式結合紅外線、超音波等感測器讓使用者能快速地擴充且應用在不同地方,而影像辨識功能採主動化偵測,若有可疑人士在門前逗留便會透過手機通知使用者,且使用者亦可透過APP隨時觀看門前的動態。
簡而言之,在科技進步與持續開發的物聯網推動中,將許多的感測器應用在人們的生活中例如車票買賣、智慧電網、網路影像監控等,在資料傳輸過程中除了近距離的無線傳輸,多方監控與遠距離傳輸都將會使用到網路,由於日常使用的網路線都是由業者建立,對於開發上便占有極大的優勢,近期由電信工會會員得知,電信行時下最常接獲由民眾或店家要求安裝網路監視器系統,但安裝的監視器只能作為影像監控。
本作品從此系統延伸,除了影像監控方面本系統也加入APP,透過影像辨識獲取的生物特徵進行大門解鎖功能,同時由硬體裝置將記錄上傳至雲端,使用者透過APP便能查閱紀錄,且亦可分享開門的權限給其他授權人,其開門的方式便是透過手機與門鎖裝置進行以混沌加密機制為基礎的連線解鎖功能,其加密方式是透過混沌亂數產生器與同步控制器將接收端與傳輸端產生的金鑰達成同步現象便能實現加解密的功能。
保全系統工作原理及功能
本作品以盛群晶片HT66F70A為主結合手機應用程式與Raspberry Pi模組,其功能如圖1所示。
圖1 主要功能圖
以保全系統為構想,將盛群晶片作為門鎖裝置,使用者可透過手機與晶片進行連線後,完成混沌加密運算功能便能將門鎖開啟,若門鎖未依正常方式開啟,應用在防盜功能上的感測器,如紅外線感測、振動開關感測模組等,將會通知晶片並透過Raspberry Pi的網路功能將開啟紀錄、影像傳輸至Firebase雲端資料庫與使用者的手機上,並且透過應用程式使用手機的通知功能,讓使用者立即收到門鎖遭到入侵的消息。
手機的視訊功能也能應用在收宅配或來拜訪的人員與使用者的溝通管道,由於一個家庭通常以兩個人以上為單位又或者公司通行的門閘處都是多人共用同一個鎖具,因此手機上還能夠將門鎖權限分享給不同的授權人,而通行紀錄也都將被回傳至資料庫提供擁有者查看。
MCU扮演核心角色
本系統應用到HT66F70A的功能如圖2所示。
圖2 HOLTEK MCU核心功能
使用晶片的睡眠模式執行節能的功用,並且透過計時計數器判斷閒置時間,若超過預設的閒置時間則將會進入睡眠模式節省電力耗損,透過晶片提供的輸入輸出腳位執行鍵盤功能的掃描式讀取提供使用者輸入密碼開鎖的應用與電子鎖具的開關控制,同時也提供喚醒按鈕、防盜感測的控制。由圖中所提出的手機解鎖功能如圖3所示。
圖3 手機解鎖功能
該功能目前以藍牙為傳輸資料的方式,但礙於HT66F70A晶片並沒有UART傳輸介面因此必須以軟體的方式透過晶片輸入腳位進行判斷,以藍牙訊號1個封包具有8個位元為基礎,單位時間內透過輸入晶片的訊號變化作為訊號的讀取接收方式各別將每一個位元接收,便能模擬一個UART串口功能。
當數值皆完成後便會進行混沌加密機制的解密功能,若成功解鎖晶片將會控制鎖具開啟,無論使用者透過哪一種方式進行解鎖,HT66F70A晶片都會將訊號藉由Raspberry Pi的網路功能將訊號傳送至雲端資料庫與使用者的手機中。
本系統鎖應用的混沌加密機制獲得專利認證,該專利主要保護混沌加密機制的同步控制方式,相較於特別之處本作品使用的同步控制方式稱為滑動模式並應用在同步控制器中,其應用的方式是透過同步參數將主僕兩端誤差收斂至0,若是設計不良的同步控制器則會造成混沌狀態發散產生無窮大的數值差距。
系統架構與晶片實作說明
本系統以網路監視器為主軸,延伸鎖具控制、加密技術、通行紀錄等等保全系統的概念作為功能擴充的方向,系統架構圖如圖4所示。
圖4 系統架構圖
該系統以盛群晶片為主,並以樹莓派的網路功能作為中繼站連接到手機與雲端資料庫。HT66F70A晶片具有休眠、計時計數、脈波控制等等功能。本系統利用計時計數器計算閒置時間是否達成,使用者只要一處碰到任何一個按鈕便會觸發另外一個中斷器將計時計數的變數重新設置,周邊元件方面,使用觸發感測器做為系統喚醒的按鈕,按鈕功能實作程式如圖5所示。
圖5 按鈕偵測程式段
以腳位F2控制LED燈亮滅為範例,偵測按鈕腳位G0若按下則亮燈,反之則滅燈,該範例應用到本喚醒功能只需要將亮燈程式替換成喚醒即可達成目的。
喚醒後可透過數字鍵輸入密碼來進行解鎖,然而每顆按鈕都需要消耗1個輸出輸入卓而言將會造成資源浪費與功能無法擴充,為了節省腳位被占用的數量,以矩陣鍵盤的方式透過7支腳位完成12個數字鍵按鈕的功能,實作方面透過一層層快速掃描的方式判斷使用者按下哪一顆按鈕(圖6)。
圖6 矩陣按鈕示意圖
圖6中將晶片輸入腳位連接至P0~4並且以飛快的速度進行輪流偵測,當使用者按下按鈕時,晶片便會偵測到腳位變化而進入程式圖7的判斷式中。
圖7 矩陣按鈕掃描程式段
程式中,透過副程式的方式呼叫keyBoard功能以for迴圈依序偵測圖7由上到下3列按鈕,並在各排進行判斷,假設使用者按下左上方的按鈕,則for迴圈執行到P6腳位提高準位輸出時,將會造成P0腳位準位上升,晶片便可透過此種方式進行使用者按下哪一鍵的判斷。
系統中還能透過使用者的APP進行解鎖,由於傳輸的介面為藍牙但HT66F70A晶片並不支援UART串口的服務,因此必須透過軟體的方式模擬該串口才能將藍牙收回的訊號轉換回數值。模擬的方式是透過藍牙傳輸的機制作為基礎,透過輸入訊號在單位時間內準位高低的變化,單位時間則由設定鮑率不同擇時間長短不同,程式範例如圖8。
圖8 模擬UART藍牙接收程式段
程式中透過INT0中斷器進行判斷,當中斷器觸發則會進入ISR功能執行暫存器的程式,圖7程式中首先設定傳輸位元的時脈大約等於0.5秒,在設定一個空的暫存空間後,透過這個單位時間進行迴圈執行的時間限制,進入while迴圈後透過與藍牙電路Tx腳位傳回準位高低變化給晶片的Rx腳位並且將0、1數值存入暫存空間後將記憶體左移等待下一個數值存入。由於藍牙傳輸的封包式以8個位元為一次通訊,當用來當作資料印入的8位元temp變數左移8次時,就會因為溢位使temp變數等於0而離開while迴圈結束單次的數值接收。
傳輸方式與接收方式略同只需將原本設定為暫存觸發才使用的程式改為副程式與腳位輸出等接腳替換後,便能將愈發送的數值傳入副程式中執行,系統中所應用到的UART功能圖如圖9所示。
圖9 UART應用功能
如圖9,由HT66F70A模擬的UART串口功能除了能夠用來傳送藍牙,也能應用在與樹莓派的傳輸窗口,系統原先愈想透過ESP系列的Wi-Fi模組進行網路功能,但影像辨識系統需透過具有多執行緒的系統進行判斷,因此將納入樹莓派晶片並且利用附有的網路功能進行傳輸。
網路監視器則由樹莓派架設虛擬IP,透過手機連線到對應位址完成影音傳輸功能,並且顯示在APP的監控頁面上。APP除了影像監控功能還具有、資料庫查詢、權限分享與開門功能,其開門功能所使用的混沌系統為一個透過混沌亂數產生器與同步控制器的加密機制,加密參數分布均勻且為動態金鑰隨時都在變更的方式保護資訊。使用者在應用上只需要事先將鎖具等產品歸屬於帳戶中,APP將會即時出現新登入的解鎖按鍵,透過按下該解鎖按鍵便能執行解鎖功能。
防盜功能以不同的感測器組合形成一個功能,本系統使用振動感測、三軸感測器、紅外線等模組進行實作,若門鎖遭到未正常的情況打開門則會觸發感測器,系統將透過網路傳送通知資訊到使用者的手機上,反之在正常情況下進行開鎖動作系統就會略過這些感測器產生的變化。
混沌加密演算法說明
混沌(渾沌)理論系統相關研究技術上由法國學者Jules Henri Poincaré開始,已具有數十年的相關歷史,技術的應用範圍相當廣泛,舉凡醫學、機器人、量子力學、生物學等等。
其中最熱門的技術就是在通訊系統的安全領域中,透過混沌隨機不可預測的參數進行資料加密便能達成高強度的保密功能,由於資訊加密進行傳輸後還需要解密還原,因此除了混沌的隨機參數還需要設計同步控制器將傳輸端與接收端的混沌參數進行同步功能,但同步功能實現後並不表示參數就失去不可預測的特性,同步功能在於雖然兩個不可預測的參數狀態不同,但透過引導的方式使僕端產生的參數收斂到與主端參數相同,也就達到動態誤差為0的需求,以密碼鎖為例如圖10所示。
圖10 密碼鎖示意圖
如圖10,密碼鎖開鎖用的密碼即是可以隨意調整,但是確定後鎖上實際卻是固定的數值,也就是所謂的固定金鑰。假如竊賊想要開鎖卻不知道密碼,只須從0000開始嘗試到9999逐一篩選的方式就能夠成功破解密碼並且打開,混沌加密機制就是將固定金鑰數值改為隨機產生,即使盜竊者從頭開始嘗試也無法破解,因為密碼隨時在改變,也就是動態金鑰相較於固態金鑰安全的差異。
由於混沌系統具有隨機、敏感、標度律等等特性,應用在加密功能上如魚得水,隨機的參數使人無法預測下一個數值為何,即使設計者也無法預先知道;透過對於極小的調整就會造成極大的改變的敏感性,使初始值不同但系統相同的產出截然不同,我們稱這個現象為「蝴蝶效應」。
混沌特性其中的標度律使本系統在未來量產時能夠將系統產出的數值侷限在一個單位中,也就是兩兩系統不相干涉,否則便會造成金鑰重疊的效應,混沌的特性中還有許多種,但本系統功能著重於加密理論透過上述3點便能完成極為安全的加密方式,因此其他特性在此不再贅述。
由於先前所提到的當鎖具與金鑰透過隨時改變提升安全性,但使用者想進行開鎖時便需要有一定的措施才能夠將鎖具與金鑰同時產生對應的參數,其設計方式下文將會介紹,透過該設計便能成功將系統同步,達成加解密功能的條件。
混沌狀態調變與同步控制器設計
為了增加破解的複雜性,同時也能增加混沌系統的狀態響應的多樣性,本作品加入調變參數,以設計具調變參數的超混沌Henon map系統,超混沌Henon map系統原式公式1
公式1
本計畫引入六個調變變數,用來動態原混沌狀態的振幅與直流位準(公式2)。
公式2
其中ai,i=1,2,3為調整振幅的參數,di ,i=1,2,3為調整直流準位的參數,由公式2得出公式3。
公式3
由公式3帶入公式1,經過整理可得新的具調變的超混沌系統如公式4。
公式4
由上述的推論,可完成具調變功能的超混沌系統,為了驗證可行性,使用MATLAB模擬,並設六個調變參數(a1=1、a2=5.2、a3=6、d1=0.1、d2=-0.5、d3=10)進行模擬,結果如圖11所示。
圖11 振幅與直流位準的調變圖
如圖11所示,左圖為調變前,右圖為調變後,由上至下振幅分別放大了1倍、5.2倍與6倍,而直流位準偏移了0.1、-0.5與10,由此可知,超混沌系統的振幅和直流位準調變可以依操作者喜好做調整,也證明上述的理論推導的正確性與可行性,接下來將討論同步控制器的設計,將系統分為主端與僕端,主端的系統如公式5。
公式5
僕端系統如下:
公式6
令動態誤差(公式7)為:
公式7
經上述式子,即可重新改寫主僕系統之誤差動態差分方程式如公式8。
公式8
欲使主僕混沌系統(5)(6)達到同步,必須要設計一個強健的同步控制器,本計畫使用的滑動模式轉換面設計如公式9。
公式9
假設s(k)=0(進入轉換面),便能得到公式10。
公式10
將上述(10)式寫成矩陣形式(公式11):
公式11
由上式可知,若將c1、c2選定為特定值,A的特徵根將會侷限於單位元中,i.e,|λ_i(A)|<1,則e2,e3=0,由(10)式可知e1=0,即可確保誤差收斂至零,轉換面的設計對於混沌同步來說相當重要,如果設計不好將會造成主僕兩者數值發散。為了確保系統能夠達到轉換面,控制器的設計如公式12。
公式12
令控制器為公式13:
公式13
由公式13代入公式12便可得公式14:
公式14
則如果令|α|<1,則代表lim(k→∞)〖s(k)→0,而系統將順利進入滑動模式中,由上述步驟,完成混沌同步設計。以下用MATLAB示範同步結果如圖12~14,此模擬的振幅將調為3倍、5倍、6倍,而直流位準調至0.2、0.5與0.7。
由上述模擬結果,我們可以發現,不管是主端與僕端的波形與動態誤差,還是轉換面、控制器,與主僕端奇異吸子,都可達到同步和收斂。
圖12 主僕端同步響應圖
圖13 轉換面、控制器與動態誤差之同步響應
圖14 主僕端的奇異吸子
系統功能測試與環境說明
本系統主要測試功能逐項條列如下。
.鍵盤輸入功能
.鎖具控制開關控制
.手機執行混沌解鎖功能
.防盜感測器功能
.歷史紀錄查閱功能
.影像傳輸功能
.影像辨識功能
鍵盤輸入功能測試方式為執行3乘4的矩陣鍵盤主要測試是否能夠偵測到每個按鍵,鎖具開關控制測試為確認晶片能過透過腳位觸發使鎖具開啟或關閉,手機解鎖功能為透過藍牙傳輸執行混沌加解密運算功能達成系統同步並解鎖。
防盜感測器則是透過目前暫定的3種不同感測器震動感測器、紅外線、三軸感測器各自完成觸發功能,歷史紀錄、影像傳輸、辨識功能皆是透過樹莓派的網路功能執行,其歷史紀錄內容包含使用者名稱、時間、鎖具名稱等資料,並且透過手機存取Firebase,將資料取出並顯示在手機上,影像傳輸則是直接透過網路顯示在監控頁面其中不再透過其他中繼資料庫。
作品測試需要有HT66F70A晶片、電子鎖具、3乘4矩陣鍵盤、Android手機、樹莓派、攝影鏡頭、紅外線感測器、震動感測器、三軸感測器。測試環境只需要將作品接上電源提供晶片5伏特電壓即可進行操作。
鍵盤、鎖具、防盜感測器等等逐項功能測試皆已完成,現階段只需要將各項功能匯集,並且處理功能合併後的問題例如中斷先後順序等,即可完成本系統。
另外,本系統研發之保全系統操作容易並且透過雲端資料庫功能提供使用者隨時查閱歷史通行紀錄與即時影像監控相當方便,系統本身除了延伸電信業常見的系統外還加入了物聯網概念將鎖具狀態上傳至雲端,讓使用者能夠即時監控。
(本文作者曾士哲、曹彥傑、周昱宏皆為樹德科技大學學生;指導老師為顏錦柱教授)
彩色電子紙邁入新紀元 元太搶灘兩應用領域
電子紙產業廠商元太科技(E Ink)繼先進彩色電子紙(Advanced Color ePaper, ACeP)後,日前新研發印刷式彩色電子紙技術(Print-Color ePaper)。該公司同時宣布將以先進彩色電子紙及印刷式彩色電子紙兩技術並行,進軍智慧教育和新零售兩大應用領域。未來將可見彩色電子書閱讀器上市,於零售場域接觸更多彩色電子紙看板,提升閱讀及資訊體驗。
先進彩色電子紙運用於零售店面。
E Ink元太科技代理董事長李政昊表示,元太科技持續精進電子紙技術,投入研發與全球專利布局,五年來年度相關研發計畫的研究經費平均占營收比重達13%,挑戰突破電子紙技術的限制。印刷式彩色電子紙及先進彩色電子紙由該公司自主研發製造,未來將攜手上下游生態圈夥伴推出彩色電子紙應用產品,期待將綠色、不傷眼的彩色電子紙觸及更多使用者,推動無紙化、永續的智慧城市發展。
先進彩色電子紙為該公司先前發表的高品質、全反射式彩色電子紙顯示器,可依不同環境光源融入各場景,透過帶色的粒子,實現全色域顯示效果。這款彩色電子紙能展現如繪畫、報紙印刷般的紙張質感;低能耗使斷電時螢幕得以持續顯示,因此適用於零售,作為彩色電子貨架標籤及促銷看板顯示商品即時價格與促銷資訊,提高零售店鋪工作效率外亦減輕人力負擔。此外,該技術亦可用於醫療照護領域的資訊看板,顯示電子健康記錄以確保資訊正確傳遞,提升醫療人員行政效率;而電子紙無刺眼的背光源,不干擾病患休養。
印刷式彩色電子紙技術於電子紙筆記本的應用。
新印刷式彩色電子紙技術為元太自行研發、製造生產的技術,運用新型彩色印刷式技術結合電子紙顯示技術,顯示反應速度快,如同黑白電子紙可長時間閱讀且不傷眼;顯示色彩柔和,較過去的玻璃彩色濾光片電子紙更輕薄,且具較好光學品質。因此適用於閱讀、教育及專業應用領域,可應用於電子閱讀器或電子紙筆記本,實踐數位化教育應用,優化教育暨學習體驗。
貿澤電子11月新產品開始供貨
貿澤電子(Mouser)在上個月發表超過434項新產品,全數均已可出貨。
新產品包括Microchip Technology DM320118 CryptoAuth信任平台套件,是一款CryptoAuthentication評估套件,可用來探索及開發適用於物聯網領域的解決方案,套件內包含預先配置的ATECC608A Trust&GO、預先設定的TrustFLEX,和可完全自訂的TrustCUSTOM產品。
Texas Instruments AWR1843毫米波汽車用雷達感測器則為一款整合式單晶片的調頻連續波(FMCW)雷達感測器,專為低功耗、可自我監控、超高準確度的汽車雷達系統中的毫米波(mmWave)應用所設計;Molex Micro-Lock Plus垂直連接器為1.25 mm間距的垂直插頭,具備正向鎖扣特性和可選購的密封功能,適合用於各種工業與消費型應用;Osram Opto Semiconductors Oslon P1616紅外線發射器為雙重堆層的紅外線(IR)發射器,適合CCTV監控、眼部追蹤、手勢辨識和保全等應用。
IOTA創始人Dominik Schiener任BiiLabs技術顧問
BiiLabs日前宣布IOTA基金會聯合創始人Dominik Schiener擔任BiiLabs的技術顧問。
BiiLabs共同創辦人暨執行長朱宜振表示,身為BaaS供應商,期望建立此商業模型,並加速生態系統的成熟。BiiLabs致力於開發基於IOTA的軟體產品和服務,並推動其上市,實現在企業應用上採用分散式帳本技術(Distributed Ledger Technology, DLT),另外亦協助IOTA生態系統成員針對如智慧車用及能源等場域開發相關解決方案。
BiiLabs作為IOTA技術社群重要的支持者以及其於亞洲活躍的主要夥伴,雙方緊密合作,推動IOTA Tangle技術的實質發展。Schiener的加入代表IOTA基金會以及其生態系統的強力支援,同時更深化彼此在技術或商業上的互信合作。
IOTA基金會聯合創始人Dominik Schiener表示,BiiLabs一直以來都是IOTA社群的重要貢獻者,非常榮幸能協助BiiLabs邁向下一階段。該組織期待拓展BiiLabs的事業,相信他們的成功亦將實現IOTA Tangle技術的商業潛能。
BiiLabs Alfred Series:IOTA Accelerator,如其名所示,此款基於IOTA的軟體工具透過DLT技術,為滿足物聯網應用的需求而開發,具備Tangle網路可擴展、信任及分散性的優勢。在2019年已成功應用於創星物聯的駕駛行為計費保險(UBI)應用和CellWine的酒窖管理等使用情境中。而近日公開合作的業安科技販賣機升級模組亦採用IOTA Tangle技術。BiiLabs將持續與IOTA基金會合作,進一步豐富未來物聯網世界數位生活的願景。
瑞薩新低功耗原型開發板簡化裝置設計
瑞薩電子(Renesas)日前推出RL78/G14快速原型開發板─這是一塊低成本、功能豐富的機板,可實現IoT端點裝置的快速產品開發。開發原型更快,成本更低,讓使用者能夠靈活回應技術和市場需求的快速變化,並縮短新產品的上市時程。瑞薩還推出了RL78/G1D BLE模組擴充板,使用者可以將其與全新的原型板搭配使用,以輕鬆添加藍牙低功耗無線通訊功能。
瑞薩電子物聯網和基礎設施事業處MCU元件解決方案業務部副總裁Noriaki Nakanishi表示,IoT設備的進化速度越來越快,將新想法實現和原型化的能力,已經成為事業成敗的關鍵點。全新的原型板將讓客戶可以立即啟動開發,並有助於讓新產品及時上市,以及讓客戶事業成功。
新的原型板是以RL78/G14微控制器(MCU)為基礎,該微控制器提供了低功耗RL78系列中豐富的功能集,非常適合作為馬達控制,用於可攜式裝置和IoT感測器,以及各式各樣的IoT終點設備,例如家電、工業設備、建築物自動化和醫療設備。
先前的RL78/G14入門套件和目標板,需要外部模擬器,而高性能版本還要增加額外的成本。新原型板價格低廉,並且包括一個模擬電路板,其功能與E2 Emulator(E2 Lite)相同,因此不必再加購除錯工具。新開發板可存取RL78/G14的所有訊號接腳,並內建Arduino和Pmod介面,以方便進行功能擴充。此外,藉由搭配Semtech SX1261或SX1262 LoRa收發器與此原型板,就可以進行IoT感測器裝置的原型設計,且該裝置可使用以LoRa為基礎的無線通訊,並具備更長的電池驅動時間。再者,瑞薩不僅提供這些機板,還提供立即啟動開發所需的電路圖、零件清單和使用手冊,還有與這些產品相關的範例程式碼和應用指南。
RL78/G14是RL78系列中功能強大的MCU,在32MHz下可實現51.2 DMIPS的數位處理性能。RL78/G14內建多達512KB的快閃記憶體和多達48KB的RAM,並提供計時器和8位元D/A轉換器等功能。特別的是,當CPU工作於待機模式(STOP),消耗電流為240nA時,能達成電流消耗的低水準(66µA/MHZ),該MCU非常適用於電池供電的可攜式設備和IoT感測器終端,以及各式各樣的IoT端點設備。
Xilinx資料中心策略進展飛速 強大產業生態促進轉型
2019年賽靈思(Xilinx)開發者大會(Xilinx Developer Forum, XDF)亞洲站日前於北京盛大開幕。賽靈思資料中心事業部舉辦媒體說明會,為賽靈思資料中心事業部(Data Center Group, DCG)成立以來首次以一個全新事業部的形式於媒體活動中公開亮相。
賽靈思資料中心產品部執行副總裁暨總經理Salil Raje表示,賽靈思的高效能運算、儲存和網路加速自行調適運算加速平台,正在加速驅動這場轉型。打造的Alveo加速器卡平台和首款7奈米Versal自行調適運算加速平台,加上不斷壯大的合作夥伴生態系,將為資料中心企業升級轉型和持續發展提供強大動能。
Salil Raje展示賽靈思與資料中心獨立軟體供應商(Independent Software Vendor, ISV)合作夥伴在資料庫與資料分析、機器學習、高效能運算、影像與圖像、金融科技以及網路加速等領域採用Alveo加速器卡的各種創新成果,體現賽靈思為解決資料中心關鍵工作負載而打造的資料中心產業生態系。同時,Salil還發布賽靈思自2018年啟動全新策略以來創下的各個重要里程碑,在資料中心優先策略執行下取得的重大進展,與賽靈思以自行調適運算持續引領未來資料中心產業轉型的發展歷程。
人工智慧(AI)的發展、日益複雜的工作負載與非結構化資料的爆炸式成長,正迫使資料中心快速轉型。隨著5G、人工智慧(AI)、雲端運算、物聯網及自動駕駛等新一代資訊技術快速演進,全球資料正呈現指數級增長並呈現大量聚焦的態勢。根據IDC預測,從2018年至2025年,全球每年被創造、蒐集或複製的資料將成長五倍以上,預計將從2018年的32ZB增至2025年的175ZB,而中國將於2025年以48.6ZB的資料量及27.8%的占比,成為全球最大的資料匯集地。無論是公有雲,私有雲還是混合雲,面對無止境的資料增長,都希望能夠大幅提升資料中心的使用率、效能與能源效率,並且降低營運成本和總成本,現代資料中心的升級轉型勢在必行。
2018年初,賽靈思宣布啟動三大公司策略:資料中心優先、加速核心市場發展及驅動自行調適運算,其目的就是要讓所有的開發者都能受益於賽靈思自行調適平台並加速創新。在資料中心優先策略的發展之下,讓更多各式各樣的軟體和系統開發者加入自行調適運算的世界,成為推動公司加速由元件向平台轉型的策略。
2018年的XDF上,賽靈思推出功能優良的Alveo加速器卡產品系列,落實資料中心優先的策略。Alveo旨在提升雲端和在地資料中心標準伺服器效能,推動自行調適的普及應用。該產品系列目前已擴展至Alveo U50、U200、U250、U280四款產品,並已在美國、歐洲和中國市場得到廣泛應用。2019年4月,賽靈思宣布收購Solarflare,將FPGA、MPSoC和ACAP解決方案與Solarflare的低延遲網路介面卡(NIC)技術以及Onload應用加速軟體整合,進而實現新融合SmartNIC解決方案。
根據賽靈思總裁暨執行長Victor Peng在主題演說中表示,賽靈思已經開始與眾多知名伺服器OEM供應商如Dell、HP、浪潮等攜手Alveo加速,培訓企業及學術界使用者達超過7,500人,加入賽靈思加速器計畫的合作夥伴已達800多家,並發布近100個相關應用。
在推出Alveo加速器卡之後,賽靈思與OEM廠商、加值經銷商(VAR)及經銷商形成Alveo的龐大伺服器加速技術生態體系,涵蓋金融、生命科學、機器學習、分析以及影像等關鍵工作負載,共同打造更為簡便易用且功能強大的伺服器加速產業。2019 XDF亞洲站專門為ISV打造一個Alveo專區,共有來自全球各地的近20家ISV的解決方案展示,其中一半來自中國。
此外,眾多加值經銷商和經銷商等的加入,不僅豐富賽靈思資料中心生態系,也展現企業對賽靈思資料中心策略的信心。
專訪Dialog低功耗連結事業部門總監Mark de Clercq 低價/高效藍牙SoC攻IoT聯網商機
Dialog低功耗連結事業部門總監Mark de Clercq表示,隨著需要無線連接的設備不斷增長,但實現完整物聯網系統的成本卻面臨壓力;多數設備無法聯網、智慧化的主因多是成本太高。因此,該公司以降低成本為出發點,打造出價格更低,但依舊有高效能的藍牙SoC。
Mark de Clercq進一步說明,該公司從更少材料、更少外部元件、更小/更便宜的電池;以及更低成本的製造這四大方向著手,才得以實現體積更小、高性能卻又保有低價的藍牙SoC。在以一千萬顆為量產單位的基準下,價格可以低至0.5美元。當然,為滿足少量開發的需求,該公司也推出SmartBond TINY模組,以一百萬為量產單位的話,每個模組的價格也只需約1美元,同樣能減少開發成本。
據悉,新產品的尺寸僅為其前代產品的一半,為2.0×1.7毫米,且具備高整合度,僅需要六個外部被動元件、一個時脈源和一個電源即可構成一個完整的藍牙低功耗系統。對於開發人員來說,這意味著SmartBond TINY可以輕鬆地納入任何設計,例如電子觸控筆,貨架標籤,信標或用於資產管理的主動式RFID標籤等;此外,消費者也可享受到減小系統尺寸和功耗的好處,因為可取代紅外線(IR)遙控器或運用於玩具、鍵盤或智慧信用卡和銀行卡等領域。
簡而言之,新推出的藍牙SoC以較小的尺寸搭配高效能,成功降低系統成本,適時解決了IoT設備日益增多且成本日益攀升的難題,可以將無線連接擴展到以往因為尺寸,功耗或成本限制而無法廣泛採用的應用領域,特別是成長驚人的醫療領域,例如分藥器、體重計、溫度計、血糖儀等設備當中。戴樂格預期該產品將被應用在10億個設備中,點燃新一波IoT設備的爆發成長。
Dialog低功耗連結事業部門總監Mark de Clercq表示,低價藍牙SoC有助於加速IoT設備聯網、智慧化。
高通擘畫藍圖 2020 5G技術躍升主流
在高通(Qualcomm)年度Snapdragon技術高峰會上,高通總裁Cristiano Amon與全球產業生態系領導者宣布2020年5G技術將躍升主流,為全球更多消費者提供5G數千兆位元級速度。新高通Snapdragon5G行動平台定義旗艦智慧型手機的可能性,在數量持續成長的5G商用網路中被廣泛採用。
Amon表示5G將以前所未見的方式,為聯網、運算與通訊帶來全新且令人興奮的機會,很高興能於其中扮演要角,推動全球採用5G技術。日前發表的Snapdragon5G行動平台將持續在2020年使5G規模化。
高通技術公司資深副總裁暨行動部門總經理Alex Katouzian宣布兩款全新5G Snapdragon行動平台,在2020年引領5G與AI及其規模化。搭配SnapdragonX55數據機及射頻系統的Snapdragon865旗艦行動平台,是先進的全球5G平台,旨在帶給新一代旗艦行動裝置優良的聯網能力與效能。Snapdragon765/765G帶來整合5G聯網、人工智慧處理與精選Snapdragon Elite Gaming體驗。預期Snapdragon865與Snapdragon765/765G將為2020年推出的先進Android手機搭載,無論使用者處在5G或是4G覆蓋範圍。完整平台細節即將揭曉。
Katouzian亦介紹高通第一個以行動平台為基礎的模組系列產品—Snapdragon865及765模組化平台。這些產品採端到端策略,旨在為產業提供輕鬆達成5G規模化的利器,為客戶降低開發成本,同時也可加速採用全新工業設計的行動及物聯網裝置的產品商用化。率先宣布提供支援Snapdragon模組化平台認證計畫的電信營運商包括Verizon與Vodafone,並預計於2020年持續增加。
此外,高通也發表新款超音波螢幕指紋感測器3D Sonic Max,提供比前代產品大17倍的辨識區域,可透過雙指同步驗證提高安全性,並提升速度與使用方便性。
聯電推出22奈米製程服務
聯華電子日前表示,在使用USB2.0測試載具首次並成功通過矽驗證之後,正式宣布更先進的22奈米製程技術就緒。相較於一般的USB 2.0 PHY IP,用於驗證的USB測試載具所使用面積小,實際展現聯電22奈米製程成熟度。新的晶片設計可使用22奈米設計準則或遵循28奈米到22奈米的轉換流程(Porting Methodology),無需更改現有的28奈米設計架構,因此客戶可放心地使用新的晶片設計或直接從28奈米移轉到更先進的22奈米製程。
聯華電子矽智財研發暨設計支援處陳元輝處長表示,聯電致力於提供晶圓專工特殊技術,並持續推出新的特殊製程技術,用以服務於5G、物聯網和車用的快速增長晶片市場。很高興能為客戶推出極具競爭力的22奈米製程技術,主要提昇性能、面積和易於設計的先進技術。
聯華電子的22奈米製程與原本的28奈米高介電係數/金屬柵極製程相比,優勢在縮減10%的晶粒面積、擁有更佳的功率效能比,以及強化射頻性能等特點。另外也提供與28奈米製程技術相容的設計規則和相同的光罩數的22奈米低功耗(22uLP)版本,以及22奈米低洩漏(22uLL)版本。此22uLP和22uLL所形成的組合,可支援1.0V至0.6V的電壓,協助客戶在系統單晶片(SoC)設計中同時享有兩種技術的優勢。22奈米製程平台擁有基礎元件IP支援,為市場上各種半導體應用,包括消費性電子的機上盒、數位電視、監視器、電源或漏電敏感的物聯網晶片(附帶藍牙或WiFi)和需要較長電池壽命可穿戴式產品的理想選擇。