未来,车载信息娱乐系统将执行越来越多任务。(图片:Fotolia) 2015年,Audi AG、BMW Group、Daimler AG合计斥资28亿欧元收购Nokia地理数据公司。此举在自动驾驶萌芽期凸显导航系统的战略地位。高精度定位是高度自动化乃至自动驾驶的前提,关键在于Galileo GNSS最终完成时的精度与高质量地图。据HERE(前身Nokia、再前身NAVTEQ)称,其地图已用于欧洲与北美五分之四的车载导航系统。2015年投资及后续参与似乎物超所值。但导航系统如何防范软件盗版?被许可方是否充分利用技术手段保护数据?答案大概率是否定的。 通常用SD存储卡将地图数据加载进导航
现代物联网可穿戴设备——从健康追踪器到智能健身装备——依赖可靠非易失性存储器存储固件、传感器日志、用户数据。传统嵌入式方案依赖外置Flash,但向更小、更廉SoC的不懈推进使片上Flash集成日益困难。此脱节威胁定义可穿戴设计的紧凑外形、成本与功耗预算。 存储容量 当前与未来可穿戴设备随应用复杂化、数据记录需求扩大,要求更高密度存储。MirrorBit等新单元架构实现单元存两比特,推动容量至4Gb。相比经典浮栅NOR Flash,芯片面积缩减20-30%,为更薄SiP方案或晶圆级芯片级封装(WLCSP)敞开大门。 快速访问大容量存储阵列需高速接口。例如Cypress Semper NOR Fl
自动化与语音:下一个前沿 在即时答案与快速行动成常态的世界,自动化不再可选——它是必需。然而许多企业与消费者仍犹豫,因遗留系统、易用性顾虑、最关键的是数据所有权与安全。语音技术提供兼顾速度与本地数据安全的解决方案。 自动化驱动向语音转型 随着物联网(IoT)与人工智能(AI)融合,联网设备与其生成数据爆炸式增长。语音启用接口成为自然下一步,让用户无需触屏即可与环境交互。领先企业不再满足于Alexa、Google Voice、Cortana等主流助手,转而投资自定义语音平台,将数据留在内部。 语音控制需求攀升 语音正成为下一代主导人机界面。区别于触屏,语音更直觉、适用免提场景——从烹饪到巡航船舱
机器学习与深度学习已融入日常技术。从自然语言助手到实时目标检测,AI驱动日益增长的消费与工业设备。然而多数应用依赖云端推理引擎——此架构引发隐私、功耗、延迟与成本担忧。 在边缘本地部署AI可消除这些问题。主要障碍是传统数字神经网络加速器的内存驱动功耗。当权重与激活从DRAM或SRAM取出,数据移动本身消耗能量比算术运算高两到三个数量级。模拟存内计算通过在非易失性存储阵列内直接执行乘累加(MAC)运算攻克此瓶颈。 云端AI:痛点 边缘设备将原始数据转发远程服务器时,多问题浮现: 隐私与安全——个人或机密信息在数据中心传输存储。 不必要的能耗——每比特经无线电发送、云端存储、重新检索均消耗能量。
系列终篇探讨关键决策:通过离散芯片还是交钥匙模组集成Bluetooth Mesh,以及该选择如何塑造产品成败。 Bluetooth Mesh是物联网时代的连接组织,将被动设备——如灯泡——转化为智能、网络感知资产。对无内部无线专长的厂商,从零构建还是采用预认证模组,可能意味着极速上市与高昂延期的分野。 我们将梳理实际影响——板级复杂度、监管障碍、认证成本、开发时间线——助您基于产量与专业度选择最具战略性路径。 引入Bluetooth Mesh通过设计、认证、资格认证影响终端系统成本与复杂度。逐项拆解。 基于离散器件设计 从离散元件构建Bluetooth Mesh板卡要求深厚RF知识。必须设计天
智能音箱与语音控制设备快速普及,Amazon Alexa、Google Assistant等助手随每次更新更懂人类语音指令。 此界面最大吸引力在于毫不费力——零学习成本,纯自然对话。这顺滑体验背后,是将原始音频转化为清晰可执行请求的精密信号处理链路。 本文剖析语音控制方案架构,揭示赋能其生命的隐藏软硬件层。 信号流与架构 虽具体实现因产品异,基础流程一致。以Amazon Echo等智能音箱为例,关键子系统见图1。 点击查看大图 图1:基于CEVA ClearVox与WhisPro的语音助手信号链。(来源:CEVA) 链路始于语音活动检测(VAD),隔离语音片段。采集音频数字化后,经一
在当今快速变迁的技术时代,满足市场需求最常见路径是片上系统(SoC)。SoC是单一集成处理器核心,环绕专用加速器与海量I/O,支撑其驱动的外设。 自2002年移动数据爆发以来,SoC成为智能手机核心特性的不可或缺推手。同一趋势现驱动其在智能消费设备——智能电视、联网汽车、快速扩展的物联网(IoT)生态——的普及。 SoC旺盛需求将市场推向高度竞技场。响应中,设计师构建更复杂器件、持续演进外设家族、压缩设计与发布间窗口。为跟上步伐,软件必须尽早可用、且足够健壮以避免昂贵的流片后修复。 传统上,SoC软件团队等待首批硅片样片再启动开发。硅片原型到来触发短促激烈的带起冲刺,全球开发者汇聚验证驱动与接
5G带来更快移动连接,释放物联网与大数据应用激增。这些创新要求为不断扩展的供电设备提供以太网连接——IP摄像头、802.11ac/ax接入点、LED照明、5G小基站及其他物联网设备。以太网供电(PoE)是理想方案,新IEEE 802.3bt标准将供电设备(PSE)上限推至90W,受电设备(PD)达71.3W。 部署支持IEEE 802.3bt的新一代PD,与传统2对、4对设备共存长期是挑战。业界现已弥合互操作鸿沟,使前标准与新IEEE 802.3bt-2018合规PD可共享同一以太网基础设施,无需更换交换机或布线。 通往IEEE 802.3bt之路 自2003年首个PoE标准批准以来,Po
消费电子领域深受海量电子垃圾困扰。据最新全球电子垃圾监测报告,每年生产约100万吨电源适配器,随笔记本、平板、智能音箱、电动工具等产品捆绑销售。 虽大多数适配器支持85V-264V全球交流电并输出100W以下,厂商极少设计为可互换。取而代之的是外观相似但功能不兼容的琳琅满目圆桶连接器(见图1)。 图1:电源适配器与电池充电器使用的各类圆桶连接器。(来源:Cypress) 这种碎片化困扰消费者,迫使他们在充电器遗失或损坏时艰难核对兼容性。每次更换设备,旧充电器常被丢弃,加剧星球电子垃圾堆积。 单一通用电源接口将变革用户体验,降低随每个产品生产、发货专用适配器的成本与复杂度。 庆幸的是,
系列前文探讨了Bluetooth Mesh是什么(第一部分)、如何工作(第二部分)、为何提供强健隐私安全(第三部分)。这些优势使Bluetooth Mesh成为广泛物联网场景下低功耗、高互操作网络的吸引力之选。然而,赋予其力量的特性也带来显著设计复杂度。 设计跨越电池供电、市电供电、模拟密集或计算密集型设备的Bluetooth Mesh方案,若每个新产品从零开始,可能需数百人年工程投入。跨通用硅片家族复用固件可大幅缩短上市周期、降低拥有成本。本文重点阐述选择下一代Bluetooth Mesh应用平台的关键考量。 宏观上,任何Bluetooth Mesh方案包含三大关键层: 硬件 软件/固件
前两篇阐述为何数字信号处理器(DSP)日益取代定制硬件加速器(HWA)。本文提供具体框架,助您决定下个项目选DSP还是HWA。 DSP擅长需大量数学运算的应用——调制解调器、音频、自动驾驶雷达、全球导航卫星系统(GNSS)。它们能以软件完成专用HWA的同类信号处理任务,带来两大优势:适应不断演进标准的更大灵活性、将多个加速器打包进单一处理器降低成本与硅面积。 以GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou为例。硬连线GPS HWA虽快,却限制单一星座。在DSP运行同算法,仅通过固件更新即可支持四大系统,无需重新设计硬件。 DSP与定制HWA性能如何对比?演练常见场景:NB-IoT设备须
前两部分探讨了Bluetooth Mesh架构与消息流。在当今超连接世界,安全非可选——它是任何Mesh驱动物联网解决方案不可妥协的基石。 Bluetooth SIG要求每个Mesh设备实现安全;禁用安全被禁止。经典BLE点对点连接反之,开发者可选择无安全运行。 将设备加入Mesh的配网过程,及所有后续数据交换,均以安全为最高优先级设计。 椭圆曲线Diffie-Hellman(ECDH)密钥交换在配网期间挫败中间人攻击。 每消息序列号防止重放攻击。 密钥刷新(黑名单)程序中和废弃设备的垃圾桶攻击。 Mesh拓扑依赖强制性密钥保护各协议栈层。让我们详细梳理关键安全与隐私机制。 配网:将未配网
在不懈追求更高系统性能的过程中,集成器件制造商(IDM)常设计在电气挑战性环境中高速运行的数字接口。SPI、I2C等标准协议提供可靠、厂商无关的方式互联不同供应商组件。其他接口遵循同一原则,使标准成为快速嵌入式系统开发基石。 数字领域常被视为开发者的安全港:标准、即插即用技术为创新提供可靠框架。当标准未按文档表现时,困惑随之而生,尤其是根因被误判时。接口按规范使用时设计为稳健,固化的物理层通常增强故障罕见的信心。 各种形式的系统噪声 对信号的任何失真均视为噪声,最常见场景是接收信号偏离发送信号。虽关系直观,但识别确切原因——特别是间歇性故障——却出奇困难。 现代单片机设计为极少配置即可可靠运行
构建可靠Bluetooth Mesh网络始于理解节点如何交换数据。本文探讨核心通信机制、节点架构、实现跨设备互操作的模型。 受控泛洪——Mesh消息传递的基石 Bluetooth Mesh通过受控泛洪策略传递消息。区别于每个节点重复每个包的朴素泛洪,受控泛洪利用缓存消息列表与生存时间(TTL)字段避免重复、限制跳数。每个节点将入包与缓存对比;丢弃重复包。TTL随消息设置,每中继递减1,上限126跳,确保高效可预测投递。 发布-订阅通信 为保网络可扩展、防设备处理无关流量,Bluetooth Mesh采用发布-订阅模型。发布者仅向表达兴趣的组发送消息,订阅者仅接收寻址至其组的消息。此模型支持单播
蓝牙低功耗(BLE)凭借低功耗特性成为物联网生态骨干,驱动智能家居、家庭医疗设备、资产追踪方案。然而传统BLE仅支持一对一或一对多链路,短距离特性难以从单点控制所有设备——尤其是多房间住宅中信号须穿透墙壁与障碍物时。 许多物联网部署真正需要的是真正的多对多通信:任意节点能从多个对等节点接收并广播至多个对等节点。设想四个智能灯泡由多部智能手机控制,同时监听调光器或占用传感器的设置命令。传统BLE根本无法满足此需求。 Bluetooth Mesh通过增加网状多对多路由、射程扩展与低功耗运行解决这些挑战,同时仍允许设备靠小电池运行。它迅速成为家庭自动化首选技术,因每个节点均可直接从手机/平板访问——
嵌入式CPU因灵活性、稳健性能、低功耗与成本效益普及。从独立微处理器/微控制器转向嵌入式CPU,对大多数应用是明智之举。然而,没有CPU能高效运行所有算法——软件复杂度可无限增长,执行时间或功耗预算可能难以接受。 来源:CEVA 为解决此问题,厂商引入硬件加速器——执行浮点运算等常见操作的专用电路,速度远超通用CPU软件。概念快速扩展至加密、正则表达式、图形等领域。 加速器虽提速,却牺牲软件灵活性。硬连线特性使修改算法、修复缺陷、适应市场变化需重新设计硬件——昂贵且耗时。 理想状态是兼得两者:加速算法同时仍以软件编写。DSP(数字信号处理器)可为许多常见流式任务实现此目标。 DSP擅长流
加州圣何塞——在Arm TechCon里程碑式宣布中,Arm CEO Simon Segars透露:公司将允许许可方在Cortex-M内核中嵌入自定义指令,标志着其历史上僵化的指令集架构(ISA)发生重大转向。 数十年来Arm严守ISA一致性,现开放架构允许用户创建专用指令加速利基工作负载。 其他IP厂商——如Tensilica(现Cadence旗下)、ARC(现Synopsys旗下)、遗留MIPS ISA——早提供用户定义指令,Arm为保持统一编程模型曾抵制此趋势。 随着开源RISC-V ISA及其可配置性崛起,Arm终让步,回应驱动客户转向RISC-V的两大核心诉求:灵活性与成本。 首发C
当ARM CPU因苹果等早期采用者而普及,移动设备使用量激增。优势显而易见:嵌入式处理器让任何设备化身多功能、特性丰富的平台。而且软件更新可延长硬件寿命,单颗芯片即可支撑多代产品。 (来源:CEVA) 通用CPU虽擅长广泛任务,却难以应对实时、低功耗处理需求——如智能手机调制解调器。调制解调器须处理连续数字化的模拟无线电信号,要求极快、高效的计算,普通CPU若不大幅增加功耗便难以胜任。 DSP正是为这类任务而生。凭借原生浮点支持与优化数学单元——尤其是乘累加(MAC)运算——它们高效处理流式数据,区别于CPU典型的批处理负载。 音频处理同样具备这些需求。DSP驱动高端音频功能——从均衡、
SLAMcore发布其空间智能套件新版本,新增ROS集成、轮式里程计支持与广泛环境定制能力。此次更新面向构建依赖精准实时定位与建图的自主机器人与消费设备开发者。 利用立体相机、惯性测量单元(IMU)与深度传感器,SLAMcore视觉惯性SLAM引擎在商用处理器上交付高精度位置数据,为团队提供强大且具成本效益的替代方案,避免从头构建定制SLAM方案。 SLAMcore成立于2016年,源自帝国理工学院孵化,专注于在低功耗硬件上运行的稳健SLAM软件,助力开发者缩月级开发周期、降低研发投入。 新版本新增三大核心能力: ROS 1.0集成。 SLAMcore现可直接接入Robot Operatin
Direct Insight发布全新板级支持包(BSP),将QNX 7.0引入Toradex Colibri iMX8X计算机模组。该包即刻可用,助力开发者在高性能、低功耗ARM平台上释放QNX经验证的实时能力。 BSP捆绑Colibri iMX8X所有关键驱动:以太网、看门狗定时器、I2C、SPI、USB、SD卡、UART,以及即将推出的显示驱动。提供免费演示版,源代码按项目授权许可。Direct Insight还提供高级服务包,含额外驱动、生产级强化与严格测试,满足工业标准。 Toradex Colibri iMX8X模组搭载NXP i.MX 8X系列,旗舰型号i.MX 8QuadX
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