政府举措（例如德国的工业4.0和中国的中国制造2025）正在加快制造业朝向普遍网络自动化发展的趋势。此外，智能传感器系统正在提高自动化程度，提供更多的数据来监测和控制生产过程。特别是，中国制造2025旨在快速发展包括电动汽车、新一代信息技术(IT)和电信、先进机器人和人工智能在内的高科技产业。有了更先进的系统之后，就需要采用更先进的方法来确保系统的可靠性。 对机器人和旋转机器（例如涡轮机、风扇、泵和电机）实施的基于状态的监控会记录与机器的健康和性能相关的实时数据，以便有针对性地实施预测维护和优化控制。在机器生命周期的早期进行有针对性的预测维护，可以减少生产停机的风险，从而提高可靠性、显著节约成本和提高工厂的生产率 如何实施基于状态的有线监控解决方案？ 要对工业机器实施基于状态的监控，可以利用一系列传感器数据，如电气测量、振动、温度、油品质量、声学和流程测量（如流量和压力）。但是，振动测量是目前最常见的，因为它可以最可靠地指示出机械问题，例如不平衡和轴承故障。本文主要研究振动传感的应用，但该方法同样适用于来自其他传感器的数据。 这种传输意味着将来自感测节点的传感器数据发送至主控制器或者云高度依赖应用。在许多应用中，一些本地数据会在终端节点处理，汇总数据随后通过无线方式发送至网络网关，或者直接通过蜂窝链路发送至云或分析服务器。在这些情况下，传输的数据量通常都相当低，而且因为终端节点是由电池供电，所有通常要求保持低功耗。在其他应用中，需要进行原始传感器数据传输。例如，在分析之前可能需要对来自多个传感器的数据进行调整和融合。在使用数据进行实时控制的应用中，也需要进行原始数据传输。在这些应用中，更可能采用有线接口作为数据传输解决方案。 工业应用的CbM可以使用ADI公司经过优化的微机电系统(MEMS)加速度计、低功耗微控制器和有线iCoupler®隔离接口信号链来提取、调整来自远程CbM从机的机器健康状况数据，并将其可靠回传至主控制器进行分析。随着时间的推移，可以使用机器健康数据创建基于软件的模型来确定机器行为的变化，并主动维护机器健康。在一些应用中，如数控机床，数据也可以用来实时优化系统性能。 实现有线CbM接口的挑战包括：在长电缆上运行时EMC的稳健性、以高波特率传输时数据的完整性（用于实时传输CbM数据流），以及通信物理层/协议的不匹配。ADI公司的信号链和系统级专业知识为实现有线CbM接口提供了几种可能的选择。 本文分两个部分，第一部分介绍了ADI公司的有线接口解决方案，该方案帮助客户缩短设计周期和测试时间，让工业CbM解决方案更快地进入市场。下一篇文章重点介绍详细的物理层设计考量因素，包括主控制器和有线CbM从控制器。 有线CbM设计实现 设计和部署基于状态的有线监控解决方案需要考量多个系统性能因素，并进行权衡取舍。 首先，在选择合适的MEMS加速度计时，必须考虑需要测量的故障类型，从而选择合适的带宽和噪声性能MEMS来满足系统的要求。边缘节点处理需要仔细匹配所选的处理器，以确保最高的系统灵活性。 其次，有线CbM系统的设计需要精心选择合适的有线通信协议和物理层，以实现高速实时数据流传输。实现有线接口需要仔细考虑EMC性能、数据传输电缆、连接器和电缆上的电源传输。 选择合适的MEMS加速度计 选择合适的MEMS振动传感器涵盖几个方面： 轴数 被监测的轴数通常与故障类型和传感器的安装布置呈函数关系。如果能明显看出故障涉及一个主导轴，并且在该轴上有一个清晰的传输路径，那么采用单轴传感器就足够了。三轴传感对于多轴中包含能量的故障或故障能量传输路径不明确的故障是有用的。 故障类型 被监测的故障类型对传感器选择有重要影响。传感器的噪声密度和带宽是这方面的重要指标，因为它们决定了能够可靠提取的振动水平和频率范围。例如，对于低转速机器的不平衡和失调故障，可能需要一个低噪声密度传感器，但带宽要求相当低，而齿轮故障检测需要传感器兼具低噪声密度和高带宽。 性能要求 除了故障类型外，了解CbM的性能要求也很重要。对基本交通灯类型的状态指示器实施报警检测，需要通过不同水平的性能来进行复杂的预测。这显然适用于正在部署的分析和算法，但也会影响传感器的选择。传感器在带宽、噪声密度和线性度方面的性能水平越高，分析能力就越强。 选择合适的信号处理 设计考量因素包括： 加速度计输出 加速度计的输出一般是模拟或串行数字信号，通常是SPI。模拟输出传感器将需要一个数字转换阶段，也需要进行一些信号调理。这可以是一个支持前置放大器调理的分立ADC，也可以是微控制器中的嵌入式ADC。 边缘节点处理要求 为了减轻数据链路和/或中央控制器/服务器的负担，边缘节点上可能需要一些基本的FFT或信号处理算法。 数据传输协议要求 ADC或传感器的输出通常是SPI接口。它本身并不提供任何机制用于实施数据完整性检查、确定时间戳、混合来自不同传感器的数据等。在传输之前，将传感器数据封装在边缘节点的高级协议中是非常有用的。这可以提高传感器接口的稳健性和灵活性，但是要求在边缘节点上妥当处理和封装数据流。 将加速度计输出移植到有线通信总线 如前所述，加速度计的输出一般是模拟或串行数字信号，通常是SPI。SPI输出可以在本地处理（允许协议灵活性），然后添加到物理层接口，或者直接移植到物理层。 SPI是一个不平衡的单端串行接口，用于短距离通信。要在更长的距离内直接将SPI移植到物理层，需要使用RS-485线路驱动器和接收器。RS-485信号传输是平衡的差分式传输，本身便能抗干扰，且通过长线缆长度时具有稳健性。 在SPI主机和从机之间的较长距离上使用SPI时，存在一些挑战。SPI从本质上是同步的，具有一个由SPI主机启动的时钟(SCLK)。SPI数据线路——主机输出从机输入(MOSI)和主机输入从机输出(MISO)——与SCLK同步，在短距离范围内这是可以实现的。SPI还有一个有效的、低使能芯片选择(CS)信号，如果需要，它允许单独的从机寻址 为了恢复主机和从机之间的同步，可以将来自从机的时钟信号反馈给主机，或者使用时钟相移补偿主控制器的电缆延迟。时钟的相移必须与系统的总延迟匹配。AN-1397提供主微控制器延迟补偿的实现细节。 有线通信物理层 进行长距离通信时，需要采用稳健可靠的物理层。如前所述，RS-485信号传输是平衡的差分式传输，本身便能抗干扰。系统噪声均等地耦合到RS-485双绞线电缆中的每条导线。一个信号的发射与另一个信号相反，耦合到RS-485总线的电磁场彼此抵消。这降低了系统的电磁干扰(EMI)。让RS-485非常适合CbM系统的一些额外关键优点包括： u更高的数据速率，电缆长度较短（小于100米）时可达50 Mbps u数据速率较低时，线缆长度可达1000米 u全/半双工RS-485和RS-422多驱动器/接收器对可以使用最小量的组件，将双向SPI转换为RS-485总线信号 u较宽的共模输入范围允许主机和从机之间具备接地电位差异 u 有线接口的EMC性能 在长电缆中传输时，通信网络可能会受到危害影响，例如较大的共模噪声、接地电位差异和高压瞬态。 传导和辐射噪声源可影响100米线缆长度内的通信可靠性。采用ADI公司的iCoupler芯片级变压器隔离技术可以提高对这些噪声源的抗干扰能力。AN-1398概述了利用iCoupler技术可以实现的对常见工业瞬态的抵抗力。 在工厂自动化环境中，系统设计人员通常无法控制提供通信网络的电气装置。最好的做法是假定存在接地电位差异。在运动控制系统中，可能会产生数百伏的接地电位差异。RS-485通信节点需要电流隔离电源和数据线路能在这些环境中可靠地运行。信号和isoPower隔离器件提供峰值可达600 V（基础）或353 V（增强型）的最大连续工作电压。在存在较大接地电位差异的情况下，基础绝缘支持实现可靠的通信。增强型绝缘保护操作人员免于在厂区受到电击。 在有线通信网络中，暴露在外的连接器和电缆可能遭受许多严苛的高压瞬态影响。与变速电力驱动系统的EMC抗扰度要求相关的系统级IEC 61800-3标准，要求最低±4 kV（接触）/±8 kV（空气）的IEC 61000-4-2 ESD保护。ADI公司的新一代RS-485收发器提供高于±8 kV（接触）/±8 kV（空气）IEC 61000-4-2 ESD保护。 数据线路上的幻象电源 在主控制器和远程CbM传感器节点之间分配电力和数据线路需要采用创新的解决方案来降低电缆成本。将数据和电力线路融合在单一双绞线上意味着可以大幅节省系统成本，以及可以在空间有限的终端传感器节点位置采用更小的印刷电路板(PCB)连接器解决方案。 功率和数据通过电感电容网络分布在双绞线对上。高频数据通过串联电容与数据线路耦合，同时保护RS-485收发器免受直流总线电压影响。主控制器上的电源通过电感器连接到数据线路，然后使用电缆远端的CbM从传感器节点上的电感器进行滤波。 电缆两端的电感应良好匹配，以避免产生差分模式噪声，自谐振频率应至少达到10 MHz，避免对ADI公司新一代振动测量系统的实时突发模式产生干扰。注意，电源和数据耦合解决方案必须添加到不需要直流数据内容的数据线路中，例如MOSI或MISO到RS-485的扩展件。 推荐的解决方案和性能取舍 基于所提出的设计考量，以下组件为稳健的有线工业振动测量解决方案提供了最佳路径。 uADcmXL3021，宽带宽、低噪声、三轴振动传感器 uADuM5401/ADuM5402，四通道、2.5 kV隔离器，采用集成DC/DC转换器 uADM3066E，50 Mbps半双工RS-485收发器 uADM4168E，30 Mbps双通道RS-422收发器 uLTC2858-1，20 Mbps全双工RS-485收发器 uADP7104，20 V、500 mA、低噪声CMOS LDO稳压器 推荐解决方案 ADcmXL3021 MEMS加速度计对于这三种解决方案都是通用的。这个加速度计具备超低噪声密度(25 µg/√Hz)，支持出色的分辨率。ADcmXL3021也具备宽带宽（从直流一直到10 kHz，5%平坦度），可以跟踪许多机器平台上的关键振动特征。ADcmXL3021为客户提供一个经过机械优化的铝封装，可以在广泛的频率范围内提供与集成MEMS传感器的稳定耦合。这就保证了可以可靠提取和调理从受测设备获得的振动特征。 ADcmXL3021可以提供SPI输出，可以直接与RS-485/RS-422器件连接，也可以通过微处理器和/或iCoupler信号和功率隔离与RS-485/RS-422器件连接，如图1所示。为了实时监测工业设备上的振动特征，ADcmXL3021提供实时流传输模式，其工作速率约为12 Mbps SPI。 为了将实时流传输SPI模式连接到RS-485总线，必须选择数据速率出色的组件。 ADM3066E/ADM4168E/LTC2858-1 RS-485/RS-422收发器均以20 Mbps及以上的数据速率运行。 对于图1所示的选项1和选项2（可以经由SPI直接与RS-485连接），ADM3066E和ADM4168E提供一个可靠的接口，在从机振动传感器节点实现SPI 3接收、1发射(3+1)配置。SPI CS接收信号使用ADM3066E、SPI CLK和MOSI实现，MISO信号使用ADM4168E实现。在实时流传输模式下运行时，ADcmXL3021向主微控制器发送一个中断信号，以在新数据突发可以捕获时进行标记。中断信号(/BUSY)也可以使用ADM4168E传输给主机。 完整的解决方案由主机发送至ADcmXL3021的三个信号（MOSI、CS、CLK），以及从ADcmXL3021发回主机的两个信号（MISO、/BUSY）组成。5×单端信号仅用ADM4168E和ADM3066E两个组件就可以转换为差分信号。差分信号可以使用RJ50连接器和插头转换，与工业标准RJ45以太网连接器相比，这两者占用的PCB面积几乎相同。ADM3066E和ADM4168E收发器提供大于±8 kV的（接触）/±8 kV（空气）IEC 61000-4-2 ESD保护，在直接连接到有线电缆接口时，提供必需的可靠性。 对于选项3，微控制器可以预先处理ADcmXL3021 SPI输出，也可以在SPI和其他串行接口（例如UART）之间执行协议转换。UART是RS-485接口常用的一种异步协议。UART由发射和接收信号以及发射使能信号组成，所有这些信号都可以直接连接到全双工RS-485收发器，例如LTC2858-1。在全双工模式下，LTC2858-1允许同时进行双向数据传输，这与SPI双向数据传输的要求相匹配。该微控制器可以处理同步SPI到异步UART协议的转换。 ADuM5401/ADum5402是业界体积最小的信号和电源隔离器件。它们包含一个集成式DC/DC转换器，采用5.0 V或3.3 V电压时（5.0V输入电源），可提供最高500 mW调节隔离功率。 在图1中，选项2包含ADuM5401，它从数据总线获取5 V DC，然后为ADcmXL3021提供3 V隔离电源。ADuM5401还包括4个信号隔离通道，采用支持3+1 SPI隔离的配置。 图1中的选项3包含ADuM5402，它与ADuM5401相似。关键的区别在于ADuM5402提供2个发射和2个接收数字隔离通道。 如前所述，ADuM5401/ADuM5402可以提高有线CbM接口的EMC抗扰度，保护ADcmXL3021免受RS-485电缆接口上的高压干扰和接地电位差异。 性能取舍 表1使用许多关键指标比较了这三种解决方案，包括设计灵活性、PCB面积、解决方案成本、复杂性和EMC性能。 在CbM传感器节点集成一个微控制器将增加设计的灵活性，但会增大PCB面积，且增加软件复杂性。由于主CbM节点将配有一个处理器，这意味着图1中的选项3本质上将是一个双微控制器系统，与主CbM节点上的单个微控制器相比，该系统的启动和运行速度将更慢。 选项1和选项2的设计灵活性较低，但是提供了一种更快速部署的路径，因为它们支持在RS-485链路上集成复杂度低且透明的SPI。选项1和选项2还可以采用比选项3体积更小的PCB，这需要额外的PCB区域来敷设微控制器和相关电路（例如，一个时钟振荡器和几个无源组件）。 将iCoupler信号和电源隔离添加到选项2和选项3会占用最小的PCB面积，且可以提高EMC性能（超过使用RS-485/RS-422收发器的片内保护可以实现的性能）。 图1.实现可靠、高度集成、有线MEMS加速度计基于状态监测的解决方案的选项。 表1.CbM选项之间的取舍比较 图2.LTC4332 SPI扩展接口帮助节省线缆成本。…

　　据国外媒体报道，英特尔几乎错过了智能手机和平板所带来的移动浪潮。由于无法再经受一次这样的战略失误，像许多公司一样这次英特尔将全部赌注都放在了智能穿戴领域。显然，英特尔笃信智能穿戴设备将是下一个浪潮。不过，英特尔采取的策略并不是直接开发智能穿戴设备。英特尔选择跟一些智能穿戴设备公司达成合作伙伴关系。现在，它的目标不仅仅是成为一个平台，更方便和安全的连接设备并为设备提供相互交流的云平台将成为一个重要的策略。 　　英特尔公司想法很简单：它提供芯片和传感器，同时也帮助设备制造商对他们的产品进行数据分析。它希望，这些公司不仅使用他们的硬件，还会使用他们的服务。这不是英特尔第一次希望建立一个每个人都在使用的新业务。 　　英特尔目前已经通过开发一种专为小型设备使用的芯片，进入到了物联网领域。这种芯片还被英特尔的穿戴设备合作伙伴所使用，比如SMS Audio的BioSport入耳式耳机，Opening Ceremony的MICA手镯。现在有消息称英特尔正在制造谷歌眼镜下一版本所使用的芯片。此外，今年三月英特尔还收购了开发Basis健身手环的厂商Basis Science。除了寻找合作伙伴和收购智能穿戴设备公司，英特尔去年还重组了其业务部门，建立了“新设备”部门，由前苹果和Palm高管迈克·贝尔执掌。 　　贝尔表示，目前摆在英特尔和其他公司面前的最大的问题是如何让所有这些可穿戴设备在一起运作。英特尔公司估计到2020年将有50亿的可连接设备，比如可穿戴设备、以及医疗和零售销售设备。当然，不是所有这些设备都将成为消费电子设备。这一数字包括医疗成像设备和各种工具。但英特尔也期待看到汽车、游戏机和家庭自动化系统使用自己的平台。英特尔称，它已经与西门子和NCR达成了合作伙伴关系，开发智能停车场系统、销售系统和酒店物业项目的能源利用效率监控。 　　另外，贝尔表示目前很多东西并不完美。他认为，早期进军智能手表领域的厂商的产品其实都不太成熟。“它未能像炒作的那样成为突破性的产品，但我们真的觉得未来它将成为那样的产品。大多数人不希望智能手表采用方形屏幕。” 英特尔公司与Opening Ceremony合作开发的手镯已经表明其颠覆传统智能手表的想法。 　　不过对于英特尔而言，未来的核心关键是开发更小、更快、更低功耗的芯片。智能手机和平板电脑领域英特尔已经无力回天，英特尔已经不能再缺席一次新的科技浪潮。如果未来10年真的会有50亿智能穿戴设备，英特尔绝对要在其中获得一席之地。

　　12月9日下午消息，奥地利微电子公司今日发布新的智能传感器系列，集成包括手势检测和Mobeam条形码仿真技术在内的六大传感器功能。TMG399x产品系列非常适用于智能手机、平板电脑以及当今市面上许多其他消费类电子产品的非接触式手势控制和显示屏管理。 　　奥地利微电子开发的手势识别软件支持广泛的手势应用，实现了消费电子设备的非接触控制。手势检测功能利用四个定向二极管来感知反射的红外线能量，然后将该数据转换为物理运动信息，包括速度、方向和距离。由于传感器越来越多地被运用于当今的移动设备中，对传感器集线器架构的支持已经成为实现系统最佳性能的一个重要条件。 　　TMG399x手势识别软件目前支持优化的安卓驱动，同时提供可用于高通Snapdragon6xx和8xx处理器系列上的ADSP的库文件，实现了四个方向的手势传感、环境光传感、接近传感和其他所有标准功能。奥地利微电子的软件提供了拓展的手势识别功能，包括支持八个方向的手势传感、按钮和轻击功能。奥地利微电子正着手开发基于其他业内领先的传感器集线器方案的完整方案。 　　手势识别功能模块能够自动消除环境光的影响、排除光学串扰，配备2个8位模数转换器、可节省功耗的交互延迟、32数据集FIFO和12C通信接口，既能满足简单的“东南西北”手势传感也能实现复杂的虚拟按键和轻击等广泛的手势检测要求。可调整的红外LED输出和优化的手势算法将功耗和噪音降至最低。 　　TMG399x产品系列还集成了来自奥地利微电子行业领先的颜色传感器。精确的颜色及亮度控制是在日光灯、白炽灯和太阳光等多种光源下执行便携式设备显示屏管理的决定性要素。接近检测由红外LED和传感器构成，经优化可用于探测100毫米以内的物体，也可用于简化产品用户界面，如智能手机触屏的智能开关控制。接近检测通过了100毫米距离的工厂校准，使原始设备制造商无需在生产线上进行校准，帮助简化终端产品的制造过程。 　　奥地利微电子的Mobeam技术使系统设计师更容易地将电子商务功能集成到智能手机和便携式电子设备中。TMG399xMobeam条形码仿真功能使智能手机中的电子条形码能够成功被零售终端的一维POS机读取。集成的红外光调制功能利用模块内部红外LED模拟其他的光学收发设备或模拟一些复杂的光学信号。一个配备128字节RAM的多功能状态机可产生符合多种光学协议的仿真信号。 　　奥地利微电子光学传感器业务高级市场经理RussellJordan表示：“TMG399x系列红外非接触式手势传感器帮助增强用户体验。随着智能手机、可穿戴式设备、家用自动化及控制等消费类电子设备展现出愈加强大的功能性，应用在这些受空间限制设备中的传感器将帮助提高人与系统的交互能力，无需触碰操控也能识别用户动作并作出回应。我们推出的这款高度集成化、功能强大的小型传感器真正开辟了人机交互的新纪元。人机交互技术将在触觉、视觉、听觉和非接触式手势识别等多元且互补界面的融合中不断发展，为技术和用户提供直观、无缝的交互界面。”

　　对不起，我不感兴趣。”这是姜洋不知道第多少次拒绝各种物联网组织的邀请。作为墨迹天气副总裁、空气果的负责人，他还曾经被不知名的组织诚邀参与智能家居标准讨论。中国RFID产业联盟秘书长欧阳宇常年参与各地智慧城市研讨。最让他印象深刻的是，一个连基础带宽都不够的国家级贫困县都要开展智慧城市。 　　这样热潮不是没有道理。思科最新报告显示，未来10年，物联网将带来一个价值14.4万亿美元的巨大市场。物联网为万物沟通提供平台，涵盖智能医疗、智能电网、智能教育等多个热点行业应用，还与云计算、大数据、移动互联网等息息相关，拥有广阔的市场前景。物联网被认为是继房地产、互联网之后的下个经济增长点，自然成为了海内外资本市场和国家政府的关注热点。 　　智能硬件作为物联网的关键组成元素，也一并走红起来。投中集团最新统计显示，2014年国内已经有25家硬件厂商通过VC等方式实现融资，PreAngel天使投资人王利杰更是一口气投了20多家智能硬件公司。 　　这个市场真的存在吗？ 　　智能硬件市场不是大家想象中的一片蓝海，千家网CEO向忠宏告诉《商业价值》记者，“智能硬件创业失败率极高，从产品角度高达95%，从公司角度也至少有85%。”创业者常常希望以一款刚需产品切入，却忽视了智能硬件刚需或许本就是一个伪命题。这些智能化的产品是为了帮助人们生活得更加舒适，并不是像空气一样是人们生活中不可或缺的一部分。海尔从2000年就启动了U＋平台计划，然而14年过去了，海尔在这个领域并没有太大的建树。我们不禁要问，这个市场真的存在吗？ 　　作为智能手机崛起的观察者，姜洋却有着不同的观点。在他看来，现在的智能硬件很可能在走智能手机的老路。 　　在iPhone面世以前，智能手机也被人们认为是伪刚需。人们觉得有个手机能打电话、发短信就行了，不需要额外的功能。当年，诺基亚智能机的工程师跟姜洋聊天时曾表示自己非常惭愧，一直是功能机的团队在养活他们，智能机团队在公司的地位也不高。直到iPhone推出，智能手机的概念才被定义清楚。 　　其实在2008年，iPhone第一代手机在功能上并没有赢过诺基亚E71，功能并不重要，重要的是用户如何感知到功能的，显然在这一点上iPhone赢了。用姜洋的话说，“最重要是有产品出来。”当然，这里说的产品是指能够向已有行业发起强有力挑战。 　　远在大洋彼岸的美国，nest以32亿美元被Google收入囊中，被外界认为是Google布局智能家居市场时的重要棋子；成立仅仅4年，nest却快速跻身美国10大温控器供应商之列，仅次于排名第一的Honeywell。我们知道，温控器领域已经相对成熟，nest依然在短时间内将大批在楼宇自动末端打拼几十年甚至上百年的老牌公司“拉下马”。 　　nest胜出的关键就在于，它并没有像大部分厂商一样，在移动设备、智能面板上大做文章，而是思考根据空间环境以及用户需求，像管家一样去主动设计服务参数。 　　智能硬件的门槛高在哪？ 　　物联网产业的天性决定了它比较分散化的形式，从物联网技术到终端产品的推出是一个漫长的过程。因为很多都是跨行业操作，所以需要每家都更为专注，但同时又要紧密合作。博通大中华区总裁李廷伟告诉《商业价值》，“除了过去技术挑战以外，更多的挑战实际上是一些新的、过去从来没有的。” 　　硬件研发过程中的团队管理、制造工艺以及对供应链的控制，无疑是横在创业公司面前的三座大山，特别是没有缺乏硬件研发背景的互联网公司。编程出身的姜洋在加入墨迹天气之前并没有硬件背景。空气果对于墨迹天气和姜洋来说都是一次前所未有的挑战。硬件产品研发牵扯人员众多，出现问题后，理清是谁的责任都有一定难度。“软硬云综合治理办公室”是空气果团队微信群的名字，姜洋的作用就是第一时间找出问题并解决，避免了员工之间的扯皮。姜洋认为这是他对于这个团队最大的价值。 　　智能硬件对于产品外形有着极高的要求，怪异的外表将会给消费者留下不好的第一印象。MOTO智能手表之所以赢得喝彩，与其符合大众审美的圆形表盘设计不无关系。《商业价值》记者在上海物联网创新中心的揭牌仪式上，看到了众多参展商的智能硬件产品。其中有一款给记者留下了深刻的印象，原因并不是因为它太出色，而是因为它的外形太怪异。如果不是工作人员的介绍，记者很难将眼前的物件和戒指联系到一起。这款产品和智能手表的功能类似，只不过以戒指的形式呈现出来。智能戒指和智能手表、智能手环相比，工艺设计难度更高，它体积更小，消费者对其外观有着近乎苛刻的要求。 　　工厂对于互联网公司来说是个完全陌生的环境，可以说这里是互联网公司的梦魇。“给我做个跟苹果一模一样的就行！”这是很多互联网公司提需求的方式，也经常让工厂摸不着头脑。硬件生产工艺有20多道，不同材料、不同工艺出来的感觉没有办法数字化，只有准确描述出每个环节，才能得到符合预期的产品。尽管空气果现在的良品率已经达到80%，但最惨淡的时候这个数字仅为6%。

　　著名科学家史蒂芬·霍金12月2日表示，创造“能思考”的机器的努力将威胁人类自身生存。他认为：“对完全人工智能的发展可能会招致人类历史的终结。” 　　在上世纪60年代上映的科幻电影《2001太空漫游》中，超级电脑HAL9000凭借自己的“智慧”谋杀了四位宇航员。半个世纪过去，霍金的预言再次引发人们对人工智能未来发展前景的深思。 　　霍金预言：依赖人工智能，担忧人工智能 　　在被问及帮助他说话的电脑系统进行升级的相关问题时，霍金作出如此论断。 　　由于患有肌萎缩侧索硬化症，霍金几乎全身瘫痪。这位著名的理论物理学家现在依赖英特尔公司为他设计的电脑系统与外界进行交流——这一系统涉及初级人工智能技术。 　　近日，该系统进行了更新，新系统能够推测他想表达的语言词汇，这使他的打字速度提升了两倍，发邮件的速度提升了十倍。霍金表示，新系统可以帮助他更好地进行演讲、撰写论文和出书，当然也可以帮助他更容易地与亲人和朋友交流。“药物未能使我康复，因此我现在依赖技术与人沟通和生活。技术正在使更多的事变为可能——没有它，我无法在这里与你们交流。” 　　借助人工智能“改变人生”的霍金，却对这一技术的未来前景表示担忧。 　　霍金认为，初级人工智能的发展迄今已被证明是非常有用的，但是他对创造出能够与人类相提并论甚至超越人类的人工智能的后果十分忧虑。 　　在接受英国广播公司采访时，霍金表示，人工智能可能会自发地开始进化，并以前所未有的速度重新设计自己。受限于缓慢的生物进化过程的人类，无法与人工智能相比，而且会被它们超越。

　　多年以来，伴随芯片升级换代需求急剧上升，资金难掩躁动。从美股到A股，半导体板块都取得了令人咋舌的绝佳成绩。资金首当其冲。来自彭博汇编的数据显示，今年以来，累计有高达3.5亿美元流入半导体类的交易所指数基金，创历史同期最高水平。这也是2008年以来首次出现净流入。 　　也许未来真如杨宁对科技趋势的沙盘推演一般：5至10年内，人类就将进入智能一切的时代。机器人（300024）将像水、食物、互联网一样，成为人类每天生活中的标配，难以脱离。 　　科技教父再次预言：智能生活将终结手机 　　十多年前坚信“一日无互联网一日无法活”的杨宁，如今再度大胆预测：智能一切时代，将在5至10年内到来。手机将随之消失，就连最火爆的iPhone系列也将成为“绝唱”。因为到那时，你身边所有设备都是智能的，随时可以取代手机的功能。 　　杨宁阐述了自己作出判断的依据：你的书桌、手表、眼镜、甚至是一枚小小的戒指，几乎所有终端装备都将是智能化的。 　　“当从通讯到娱乐的各类应用与功能成为所有物件的标配，请问你为什么还需要一个装在裤兜里的手机？” 　　这不禁令人回想十几年前，互联网仍挣扎于初级阶段、尚未普及，杨宁当时放话：“互联网将犹如水和空气那般不可或缺”。 　　如今看来，一语成谶。 　　手机太笨重了，手机太累赘了，手机太单一了。在杨宁心中，作为开启一切智能的端口，根本不再需要手机，也许只需要一枚魔戒。“其魔力就在于具有感应和身份认证功能。” 　　智能时代的根本是芯片 　　其实，人们对智能时代的憧憬、预言与思考早已有之。斯皮尔伯格在电影《人工智能》里，就将人类与智能机器人之间的关系定义为“家庭成员”。影片中的小男孩大卫，不仅是用以获取海量信息和应对恶劣环境的科技手段，而且是未来家庭里不可或缺的组成部分。 　　这种有些天方夜谭式的场景已不仅停留在畅想阶段。一段时间以来，海内外厂商纷纷加紧布局智能生态圈。 　　而在“一切皆智能”的时代，什么才是最致命的“武器”？答案是：芯片。 　　就在上个月，三星电子斥资2亿美元收购专门制造远程遥控房内电器的移动设备厂商SmartThings，并宣布其智能家居平台将支持第三方设备。今年晚些时候，该公司还将发布智能家居系统的软件开发工具包。 　　远在硅谷的两大对手谷歌与苹果也在这一领域打得火热。今年1月，谷歌以32亿美元的价格收购了智能温控设备制造商NestLabs公司；苹果公司则在今年6月的全球开发者大会上，推出了智能家居平台HomeKit，帮助用户使用iPhone控制家中的电灯、门锁等，以实现智能家居环境。 　　业界警觉地意识到，未来5至10年中，整个“居家改造”经济产值可高达2.7万亿至6.2万亿美元。 　　对这股“改造热潮”，资本市场报以热烈“涨声”。 　　安硕发行的PHLX半导体ETF今年以来累计上涨21%，过去1个月涨幅接近4%，该基金重仓股包括英特尔、美光技术和高通等。其中，英特尔是目前全球最大的电脑芯片商，该公司股价在过去一个月上涨4.5%。 　　资深美股分析人士指出，在所有板块中，半导体正酝酿天翻地覆的变化，原因是从智能手表到汽车行业等对电脑芯片需求的上升，推动资金疯狂涌入半导体股票。

　　大联大控股宣布，首届“大联大智能飞行器设计大赛（WPGi-DesignContest）”于12月5日在北京成功举办，吸引了三百多名飞行器爱好者、高校师生等专业人士前来观赛。本次大赛由大联大主办，恩智浦半导体（NXP）为白金赞助商，并特别邀请中国航空学会、中国半导体行业协会和中国电子学会通信产业分会担任指导单位。 　　本次大赛评审委员会由大联大、白金级赞助商恩智浦（NXP）和行业内专家共同组成，经过对所有参赛飞行器软硬件架构、外观设计、现场飞行平稳度和精准度等方面的综合考量，来自南京航空航天大学南航二队参赛队的四轴飞行器凌空号作品表现优异，以306.69的总分最终获得了本届大赛的总冠军。北京科技大学的金戈参赛队和郑州航空工业管理学院的BlueDreamHigh参赛队分别获得了亚军和季军。 　　图1：恩智浦PierreLaboisse先生为一等奖获得者南京航空航天大学南航二队颁奖 　　图2：大联大控股董事长黄伟祥先生为二等奖获得者北京科技大学金戈队颁奖 　　首届大联大智能飞行器设计大赛自7月21日开赛以来，收到了四十余支队伍报名。最终有28支队伍在历经数月的设计与制作后进入决赛，通过抽签确定出场顺序，参加固定物资拾取任务。其中的十强队伍顺利进入最终的争霸赛并决出冠军。此外，大联大决赛延续此前西安交流会的成功经验，以微博直播的形式为未能亲临现场的网友报道飞行器大赛盛况，吸引更多人关注智能飞行器设计。 　　大联大举办首届智能飞行器设计大赛，以其丰富的产品线和及时、有效的技术支持能力，不仅为参赛队伍提供了机架、开发板、传感器等所需器件，更为他们提供了充分的自由设计空间，在真正意义上锻炼参赛队员的专业素养，激发起创造潜能，培养参赛队员的团队意识与动手能力，实现了大联大举办本次大赛的初衷。白金级赞助商恩智浦（NXP）全球销售和市场营销部门高级副总裁PierreLaboisse先生也到场观看决赛，祝贺大赛取得圆满成功，对参赛队的精彩表现予以肯定。PierreLaboisse表示：“NXP深耕中国市场多年,与大联大携手以专业技术经验协助中国客户在包括汽车、安全、互联设备、照明、工业和基础设施等领域发展全面强大的解决方案；在中国教育上恩智浦亦投入多项资源鼓励学生们发挥想象力,挖掘创造创新潜力。看到同学在本次大联大智能飞行器设计大赛中充分发挥自己的创造力、想象力，在学习之余有更多的实践学术探讨机会，十分令人开心！” 　　大联大控股董事长黄伟祥先生在为本次大赛做总结发言时说到：“大联大长期以来都十分重视人才的培养，举办此次‘智能飞行器设计大赛’，正是为了从全国高校发掘出真正对技术充满热爱，对创新充满激情的人才。为有潜力的电子元器件达人，创造兼具专业性及趣味性的行业交流和个人展示的舞台”。大联大深耕中国市场多年，愿与众多飞行器设计者一同为中国智能飞行器事业的未来而努力！ 　　图3：一等奖获得者南京航空航天大学南航二队现场操作 　　图4：二等奖获得者北京科技大学的金戈队现场操作 　　图5：三等奖获得者郑州航空工业管理学院BlueDreamHigh参赛队现场操作

　　近日，一篇对于2030年专业律师工作的展望引起了网络上极大的关注，根据这篇报道中所说，未来律师的工作可能与现在完全不同，等到了那时，工作机器人和它们的系统将可能达到量产的地步。这篇文章的作者Jomati Consultants表示，机器人最终将会接手低级工作，它们不会感到疲劳，不会天天想着加薪升职，高级别的工作还是需要人类律师，但是对于律师助手的需求将会大幅减少，如此一来，那些律师事务所将会经历一场结构性衰退。 　　报道中还提到，那些律所里面的高级管理人员将会给客户提供更深层次的沟通和相互理解，之所以这样说是到了2030年，能够成为律所的合伙人的律师，现在差不多30多岁，他们极有可能推行人工智能的商业模型。这些改变对于那些大型、高价值的商业公司是十分适用的，相反，那些小型的专业公司可能受益不会很多。其实，这种人工智能的模型在很久之前就已经出初见端倪了，在2011年纽约时报的一篇报道中，对比了1978年律师和助理整理600万分文件的价值为二百二十万美元，而到了2011年，10万美元就可以让机器搜索分类超过1500万份文件。当然这会造成大量失业，但是Stephen Hawking曾经说过，“当AI时代来临，比起失业，我们会有更多事情要去担心”。

　　上周锋闻涵盖三大热点：无人机，智能自行车，P2P 租车以及 OBD 盒子。 　　一、无人机，上帝的搬运工 　　无人机，是指利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，如美国大片中经常出现的全球鹰或者捕食者。 　　现在成千上万的无人机在我们四周盘旋，成千上万的新想法也随之起飞：亚马逊、DHL 和顺丰相继测试无人机送快递，而电力巡线、森林防火、喷洒农药、心脏急救、端盘服务等用途也层出不穷。无人机进入了民用领域。 　　我国的《无人机飞行管理规定》正在制定当中，现行的《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》指出，重量小于等于 7 公斤的微型无人机，飞行范围在视线范围内半径 500 米、相对高度低于 120 米范围内，无须证照管理，但应尽可能避免遥控飞机进入过高空域。因此，放心玩你的无人机去吧！ 　　目前，四轴机型带 4 个螺旋桨，飞行稳定，操作简单，容易上手，最重要的是价格便宜——不带航拍功能的四轴无人机也就几百块左右，带 200 万像素摄像头的可能价格要高点。最高经费预算控制在 1000 元以内。 　　对于这种科技含量高的玩意，我们怎么才能把它玩弄于鼓掌之中呢？笔者先介绍下无人机的玩机技巧： 　　凡人级。想当无人机高手，必须做好摔坏几台的准备。新手先在电脑上练习吧。这里推荐一款叫做“AeroflyRC7”的模拟游戏，支持双摇杆手柄、飞行摇杆以及真正的双轴无人机遥控器。玩家只要有台中低端配置的 PC 再加一个XBOX360 手柄就可。 　　天兵级。在电脑上飞得熟练了，就来尝试一下真机飞行，真机从四轴机开始玩。它比较适合新手入门练习。一般情况下，入门级的无人机要飞将近 1 年时间，练得差不多了，才能选择玩家级的无人机。 　　天将级。高清航拍开始了，玩家级的无人机单机价格大都 2000 元左右，再外加航拍摄像装置的话，接近 3000 元。该价位的无人机已内置了 GPS，可自动悬停和失控返航。配套的摄像头可以通过手机 APP 来调节拍摄参数，同时还能用手机实现 FPV（第一人称视角）图传。 　　大神级。到了这个级别，你就是高手了，可以进行专业航拍或是测绘。这阶段要讲究拍摄的角度，因此 3D 云台是必备的，它可在无人机处于各种倾斜姿势的情况下都保证拍摄设备的平稳。此外，飞控也是该级别玩家的必修课，市场的飞控五花八门并且不兼容。首先要选对飞控，并且要学会日常的机器维护，从最简单的检查螺丝的松紧度，到能够自己 DIY 无人机。

 　 工业运动控制涵盖一系列应用，包括基于逆变器的风扇或泵控制、具有更为复杂的交流驱动控制的工厂自动化以及高级自动化应用（如具有高级伺服控制的机器人）。这些系统需要检测和反馈多个变量，例如电机绕组电流或电压、直流链路电流或电压、转子位置和速度。在诸如增值功能（如状态监控）等考虑因素中，终端应用需求、系统架构、目标系统成本或系统复杂度将决定变量的选择和所需的测量精度。据报道，电机占全球总能耗的40%，国际法规越来越注重整个工业运动应用的系统效率，因此，这些变量越来越重要，特别是电流和电压。 　　本文将根据电机额定功率、系统性能要求以及终端应用，重点讨论各种电机控制信号链拓扑中的电流与电压检测。在此情况下，电机控制信号链的实现会因传感器选择、电流隔离要求、模数转换器（ADC）选择、系统集成以及系统功耗和接地划分的不同而有所差异。 　　 　　工业驱动器应用图谱 　　从简单的逆变器到复杂的伺服驱动器，电机控制应用涵盖一系列电机类型，但所有电机均包含特定功率级的电机控制系统，以及具有不同级别的检测和反馈，可驱动脉冲宽度调制器（PWM）模块的处理器。图1为应用图谱的简化图，展示了复杂度从左至右逐步提高的各种系统，首先是简单的控制系统，如无需精密反馈仅使用简单微处理器即可实现的泵、风扇和压缩机。随着系统复杂度的提高（即移向图谱的较高端），复杂控制系统要求精确反馈和高速通信接口。例如带传感器或不带传感器的矢量控制感应电机或永磁电机，以及针对图1中所示效率而设计的高功率工业驱动器（如大型泵、风扇和压缩机）。图谱的最高端为复杂的伺服驱动器，用于机器人、机床以及贴片机器等应用。随着系统复杂度的提高，变量的检测和反馈变得越来越关键。 　　驱动器架构系统划分 　　我们在设计满足各种工业运动控制应用需求的系统时可能会遇到各种问题。通用电机控制信号链如图2所示。 　　 　　隔离要求非常重要，通常对产生的电路拓扑和架构具有显着影响。需要考虑两个关键因素：隔离的原因和位置。 　　隔离分类的要求取决于前者。可能要求高压安全隔离（SELV）以防电击，或功能隔离以便在非致命电压之间进行电平转换，或为实现数据完整性并消除噪音而要求进行隔离。隔离位置通常由系统的预期性能决定。电机控制通常是在充满电噪声的恶劣环境中进行，采用的设计通常需承受数百伏的共模电压，可能会在超过20 kHz的频率下切换，并具有极高的瞬态dv/dt上升时间。为此，性能较高的系统和固有噪声较高的大功率系统通常会设计为具有与控制级相隔离的功率级。无论是采用单处理器还是双处理器设计都会影响隔离位置。在性能较低的低功耗系统中，通常是在数字通信接口上进行隔离，这意味着功率级和控制级处于同一电位。低端系统需隔离的通信接口带宽较低。由于高端系统要求具有较高带宽，且传统隔离技术具有局限性，因此，隔离高端系统的通信端口通常会比较困难。但是随着磁性隔离的CAN和RS-485收发器产品的问世，情况正在发生变化。 　　在高性能闭环电机控制设计中，两个关键的元件构成为PWM调制器输出和电机相位电流反馈。图3a和图3b展示了需要进行安全隔离的位置，具体位置取决于控制级是与功率级共享相同的电位还是以接地为基准。无论何种情况，高端栅极驱动器和电流检测节点都需要隔离，但是图3a中的隔离等级不同，这些节点只需进行功能隔离，而在图3b中，这些节点的人员安全隔离（即电流隔离）至关重要。 　　电流和电压检测的测量技术与拓扑 　　除上文所述的系统功率和接地划分外，为检测电流和电压而实现的信号链还会因传感器选择、电流隔离要求、ADC选择以及系统集成的不同而有所差异。为实现高保真测量而进行的信号调理并非易事。例如，在如此嘈杂的环境中恢复小信号或传送数字信号就非常具有挑战性，而隔离模拟信号则是更大的挑战。在许多情况下，信号隔离电路会引起相位延迟使得系统动态性能受限的。相位电流检测尤其困难，因为该节点连接的电路节点与功率级（逆变器模块）核心中的栅极驱动器输出的节点相同，因此在隔离电源和开关瞬变方面的需求也相同。通常根据以下三个关键因素来确定需在电机控制系统中实施的测量信号链（技术、信号调理和ADC）： 　　1. 决定测量需求的系统中的点或节点。 　　2. 电机功率水平以及最终选择的传感器（本身是否具有隔离功能）。传感器选择在很大程度上影响着ADC的选择，包括转换器架构、功能以及模拟输入范围。 　　3 终端应用。这可推动检测信号链中对高分辨率、精度或速度的需要。例如，在较大的速度范围内实现不带传感器的控制要求进行更多、更频繁、更精确的测量。终端应用还会影响对ADC功能的要求。例如，多轴控制可能需要通道数更高的ADC。 　　电流和电压传感器 　　电机控制中最常用的电流传感器为分流电阻、霍尔效应（HE）传感器以及电流互感器（CT）。虽然分流电阻具有隔离功能且会在电流较高时出现损耗，但是它们是所有传感器中最具线性、成本最低且适用于交流和直流测量的传感器。为限制分流功率损耗的信号电平衰减通常将分流应用限制为50 A或更低。CT传感器和HE传感器可提供固有的隔离，因此能够用于电流较高的系统。但是它们的成本更高，并且采用此类传感器的解决方案在精度上不及采用分流电阻的解决方案，这是由于此类传感器本身的初始精度较差或者在温度方面的精度较差。 　　 　　除传感器类型外，还有许多可选的电机电流测量节点。平均直流链路电流即可满足控制需求，但是在更高级的驱动器中，电机绕组电流用作主反馈变量。直接相位绕组电流测量是理想的选择，可用于高性能系统。然而，在每个低位逆变器引脚上使用分流器或在直流链路中使用单个分流器可以间接测量绕组电流。这些方法的优势在于，分流信号全都以共用电源为基准，但是从直流链路提取绕组电流要求采样与PWM开关同步。采用以上任何一种电流检测技术均可进行直接相位绕组电流测量，但是必须隔离分流电阻信号。高共模放大器可提供功能隔离，但是人员安全隔离必须由隔离式放大器或隔离式调制器提供。