让工业4.0成为现实——TI无线连接技术解析-上篇

好 大家下午好 我来自我介绍一下 我负责TI全国的无线应用 南京的话 我来过很多趟以前我就是在南京读书的 07年 我是在东南无线电视毕业的 那今天过来的话 主要跟大家讲 工业设计相关的内容 我想 在开场这个PPT还没有投过来 之前我想问大家几个问题 第一个 上午开场也应该介绍过 TI是有多少个产品 这个大家可能都知道 10万多个 是吧 我们每年都会做产品的热度统计 在14年跟15年 我们统计多热点度排名前三名物样 大家猜猜看是谁 第一个物样大家知道 你说2451是吧 这四个数字对了 排列在这个 2541 没错没错 大家很熟悉 这个是我们当时第一个业界发出来的SOC 第二个大家知道是什么 很厉害 那是我们的一个小产品 虽然你没有猜对第二个你猜对了第三个 第三名是CC320 是我们低功耗的WiFi 第二名是CC2530 我们在南京的话 比如物联 用得非常多 所以 其实TI这么多物联网里面大家今天选择这场的话 前三名都在这 可能 四五六我们继续往前面去努力 我们今天主要讲工业4.0 所以我先给大家看一下关于工业4.0 每个人理解不一样 到底是说 工业4.0里面涵盖什么东西 坐在后面的朋友可能不一样看得很清楚 这里面把整个工业 如果说是一个工业4.0的话 从Suppliers 从整个原料 开始加工到整个工厂制作 最后到 客户端 分了15个环节 分了15个环节 那我们看到深色这块 深色这个地方 一共大概是10个 这些都是IoT就是跟物联网相关的 还有其他四到五个是比较传统的 暂时可能不需要物联网来做接入的 TI在里面做的事情我们列了一下 那从左边可以看到 我们画圈圈的 第一个是一个智能的传感器 像在这个屋子里面 我看现在 我上来讲了以后 不断有人进出 那如果是做智能家居或工业4.0的话 一样的可能你的员工会进入你的厂房 那我可能会放一个门磁的感应 我知道 每个人每天进出多少回 包括 这个人上班的时候老是出门接电话 干嘛的 开个玩笑 然后这个 这里面有很多灯 它可能是有光感的 根据每人的感应 包括你的厂房里面可能有温度 比如压力的传感器 其中有很多是有读数的比如通过你的总线管 那通过物联网或工业4.0的话 传感器你是可以加上无线或有线做连接的 这个是跟传统的工业有点区别 然后是safety 我们这里强调一个功能性的安全 因为我们很多客户 工业里面是做 电梯的客户我们有很多电梯的客户 包括像高铁 单车 我去过很多趟 当时他们要做 列车的轨道控制包括我们的南京地铁里面 下面也是那就需要一个什么 多核的一个处理器 做各种冗余的计算 防止我一个CPU做错的话 我另外的核还可以扑救过来 这个是在功能性安全里面 functional safely方面 那这块的话是网络的一个虚拟安全 现在很多人一直在 关心网络的安全吧 我们有许多客户 举个例子 比如用我们的低功耗的WiFi做可视摄像头 那天摄像头可以随便放因为我们是超低功耗 我就问他你这个摄像头做出来是干嘛的 你的应用场景是什么他说我是在家 很多人养这个宠物 包括养金鱼 可能我不在家的时候我要看这个宠物的状态 包括旁边配一个激光玩具你可以逗它玩 但其实会有一个问题 就是如果你在家里的时候这个摄像头翻过来被别人镜控的话 你的安全和加密性是需要考虑的 所以在整个工业4.0里面 对于 网络安全其实也是非常关键 再看下面一张 整个在模拟前端的话其实大家知道 TI的模拟应该是做的最强的 做过非常多的 我们叫AFB 模拟前端加上AD加上 传感器做在一起 包括我们的FM 就是在MCU里面做一个系统的解决方案 包括我们很多的整个Programming 这种工业项目里面的总线包括PRC相关的 就是整体跟工业4.0相关的一个 脉络吧 那如果 工业4.0每个人都有自己的理解 包括我们的总理也说我们要做工业4.0 那么从TI的理解我把这句话翻译一下 几个要素 第一的话 它是一个 灵活的有机系统 里面有 有机器 有人 有产品 干什么事情 它是需要在整个 工业生产流程里面的话 做一个实时的交互包括做一个最优化 最优化的处理 不需要人的干预 机器跟机器做通讯 或机器跟人做通讯 是这样的一个说法 那里面会包括哪些 第一个 产品的生产制造是做了一个优化 包括定制化 然后你重要的资产可以做追踪 所以有些 比方说最简单的一个例子是 经常我们做射频的话 一般你的一些测试工具是很贵的 包括网络分析仪 屏幕分析仪 很多你的好哥们把你的东西借走 借完以后说 老张你上次是不是借给他了 没有 我还给你了 我还不知道去哪里去拿 是吧 但是如果你是有加一个 RFD或者是一个LE 你做 Becon就知道你的设备的位置在哪里 你就可以防止丟的这个隐患 包括是做一个可预测性的维护 那我举个例子 我家里那个 我的煤气灶坏了 我不知道坏在哪里我就打电话求助热线了 他说 你这个我们不知道是什么问题 先过来看一下吧 上门费是50 好 上门费是50块钱 过来以后说你这个要换滤芯我下次再过来 通常怎么办 如果你的设备在 像我们在南京 我们项目里面做一个国家电网 一个配电的项目 那玩意要爬几十米高而且都在郊区 如果你在传统工业里面你需要一个工人 跑到那个地方去 爬到上面 再下来 再回去 配置维修的设备 但是通过物联网的环境以后 现在市面上的设备是WiFi和蓝牙 底下是有HMI 人机交互界面所以你在没有出问题之前的话 你可以监控它的设备一旦出现问题报警的话 我就知道哪里有问题 所以 你的人 就是可以把需要维护的东西带到现场 这是我们可以缩短这个维护的距离 和这个时间 包括 是一个物流的管理 现在电商非常发达 电商跟传统的工业里面是有非常多的结合的 我怎么知道我的物流配送是最合理的 我怎么知道我現在的哪款产品是最热卖的 对于这块的话我们可以做个统一的管理 所以这块的话 就是有很多 跟TI提供的方案相关的 大家强调一个传感器 包括 无线连接 这个是比较直观的 所以我们看接下来还有哪些 其实工业4.0在整个IoT物联网里面是一部分 是一个子集 所以整个 物联网其实包括非常多的 大家看到现在比较火的智能家居里面 智能灯控也好 包括你的智能玩具 车联网 现在都是要做车吗 还有就是我们说工业4.0是其中一部分 那工业4.0在整个IoT里面 最强调哪几个部分呢 其实一个是实时性 一个是实时性 包括 稳定性 是非常非常要求严格的 比方说我现在戴一个手环 那如果说我现在去刷卡 我可能只是突然失灵的话我可能再多刷几下 那工业里面的话 你的机器 如果出现这样一个环节的话 你可能 说这个产品就废掉 所以对稳定性和实时性要求是非常高的 包括我刚才说的功能安全 可能是需要多核处理器去做的 那看看TI在这方面是怎么去做的 我们大概在里面的话 根据工业自动化 我们分了这几类 如果有兴趣的话 因为我刚才看到是 特地坐到最后排 坐到最后排 其实看前面 应该不是很清楚我下面的字可能放大一点 所以在Building Information里面 我们是有这几条的 首先是PLC 可编程逻辑控制 这里面有非常多的应用 我们根据每款输入输出 里面都有相应的参考方案 包括HMI 人机交互 这里面也是非常多的 我们非常经典的这个 跟合作的时候 我们针对 国网的一些电力保护 都要去做 包括Transmitter 就是监控你的压力 还是你的流量 包括 你的水平 温度 都可以做 那工业机器人 工业机器人现在是一个非常火的热点 这块的话TI是有全套的方案在里面的 还有一个就是机器人视觉 就是机器人本身是有感知的 包括是可以跟机器做互动的 里面可能用TI的DLP等产品 或者包括大家知道现在比较火的VR感觉 机器视觉 那包括我们的这个执行器 那里面可能是通过它 这些开关 或者阀 下去控制所以整个里面给大家看得是 虽然我是负责无线连接的 但是TI 10万产品里面包括方方面面 模拟加电源加MCU都有 这个是我们在工业里面做的一些 那回到在无线连接这块 到底在工业自动化里面可以做哪些事情 我们放了几个应用的案例 第一个是一个传感器的网络 我们说这个房间我们就把它当做一个工厂 所以 第一个我做的事情是 我需要统计今天有多少人进来 所以我在门磁 装传感器浏览 第二 比如说我想控制这里面的灯 刚才我发现灯突然灭了一下 突然暗了一下 又亮了一下 所以如果你是 因为故意这样设置的话 因为查看某些人来了 你是可以做灯控 然后 在座的某一位你们现在到底是在听我讲 还是在刷微信 我是不知道的但如果我有一个传感器 我可能放在你的座位上你不知道对吧 拍一下你这个脖子的角度 如果你是正面超前 我认为你是 看着我 或者放空也可以 如果你是垂直往下 估计多半是在做其他事情 但这里面可以做什么 我们其实说白了 我们客户有几种做法 第一个的话 NFC读码 就是有一些NFC 为什么用NFC 最早 NFC因为是近场通讯 加密是它的特点 如果我做远程通讯的话 它还是需要你人到那个现场 对吧 那有一些客户可能说 只有某些人有权限读的时候才会用 NFC 但如果我是通过一个网关 从WiFi到云端做互联以后 底下的接点我怎么做 这边有一个无线技术还没有提ZigBee 或等客户通过ZigBee 把这个黄色的传感器节点图做足 但是温度湿度压力的 传感器统一到一个路由 然后如果你想上云端 这时通过WiFi上去就可以 这个是在整个做传感网络 然后在整个人机交互里面刚才提到 就是我们是通过WiFi和蓝牙 做交互的 这边通过我们的 另外一个处理器 去做 做这样的一个交互 来做操作系统 那我们在整个电机 我觉得工业里面电机用的非常多 所以它有些参数 比如监控 有没有过热 你的性能转速 然后以前可能很多 它有一些在里面 所以这块的话 可以通过WiFi 你要么就是最简单 加一个WiFi的模块 做一个托盘上去 或有些客户的话 直接做PVB 把我们一个SOC的WiFi芯片放进去 也是一个选择 在工业这块 那Cable 我们说现场组线 那这个图看起来很像汽车里面的有些东西 但里面有很多用小无线 小无线的优势在哪里 大家用过小无线可能都知道 小无线优势在穿墙 它的距离特别远 所以如果说在工业场合 它用到的 情况非常普遍 因为 你的很多腔体 就在一个封闭的平面罩里面 或者你的厂房非常大 有很多柱子或墙会挡道 这个时候 如果你还是想去 拿到一些参数包括去做一些 比如 维护跟处理的话 Sub 1G是最适合的 这是我们在无线互联方面看到的方案