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物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展有哪些技術(shù)應(yīng)用而生

時(shí)間:2022-11-08 16:41:39來(lái)源:達(dá)爾聞?wù)f

導(dǎo)語(yǔ):?過(guò)去二十多年里,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速,不僅僅是經(jīng)濟(jì)規(guī)模巨大,更重要的是應(yīng)用到了各行各業(yè)。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,產(chǎn)生了很多新的技術(shù),比如下面提到的三個(gè):

  1)物聯(lián)網(wǎng)的概念在20世紀(jì)90年代末就已經(jīng)出現(xiàn),但當(dāng)時(shí)更多聚焦于“物的識(shí)別”。所以FRID技術(shù)得到了快速發(fā)展,在各種應(yīng)用中不斷擴(kuò)展。

  2)2008年開始,傳感技術(shù)快速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了“物的感知”。傳感器技術(shù)被認(rèn)為是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一。近些年,隨著微納技術(shù)、數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、多功能復(fù)合技術(shù),國(guó)內(nèi)傳感器技術(shù)新原理、新材料、新工藝不斷涌現(xiàn),新結(jié)構(gòu)、新功能層出不窮。目前傳感器技術(shù)的發(fā)展主要方向有:微型化和芯片化技術(shù),傳感器陣列和多傳感參數(shù)復(fù)合的集成技術(shù),數(shù)字化和智能化技術(shù)。

  3)到了2018年,第五代通訊技術(shù)開始商用,極大解決了“物的連接”問(wèn)題,助力實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)物互聯(lián)”。低速的NB-IoT窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),中速的4GCat.1.高速通信的5G,都是解決連接問(wèn)題,從而讓物聯(lián)網(wǎng)得以迅猛發(fā)展。尤其是2018年NB-IoT通信技術(shù)的商用,讓整個(gè)業(yè)界對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)知提升到一定的高度。5G作為一種新型移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),不僅解決人與人通信,為用戶提供增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、超高清(3D)視頻等更加身臨其境的極致業(yè)務(wù)體驗(yàn),更解決人與物、物與物通信問(wèn)題,滿足移動(dòng)醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、智能家居、工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求。

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  隨著我國(guó)明確提出了雙碳目標(biāo),能源在結(jié)構(gòu)上便有新的內(nèi)容補(bǔ)充進(jìn)來(lái)。比如太陽(yáng)能、風(fēng)能等能源基本分布在西部和北部地區(qū),雖然對(duì)我國(guó)整體能源結(jié)構(gòu)影響不大,但是內(nèi)涵發(fā)生了變化。新能源的介入會(huì)給整個(gè)電網(wǎng)的輸送帶來(lái)一些不穩(wěn)定的因素。像風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電,根據(jù)季節(jié)性,甚至每一天都會(huì)有波動(dòng)。為了維持電網(wǎng)的穩(wěn)定,會(huì)引入一些像儲(chǔ)能這樣的機(jī)制。除此之外,電力系統(tǒng)要持續(xù)工作,二十四小時(shí)不停,本身對(duì)于半導(dǎo)體的芯片要求是比較高的。首先半導(dǎo)體的器件要有非常高的可靠性,能夠持續(xù)地工作,同時(shí)也能夠有在全溫度范圍工作的能力。

  作為模擬器件的領(lǐng)先者,ADI梳理了所有的芯片,按照電力設(shè)備的需求,給出了一條完整的信號(hào)鏈。對(duì)于所有的能源信號(hào)來(lái)說(shuō),基本上是以交流的電壓電流信號(hào)為主,從整個(gè)信號(hào)鏈當(dāng)中可以看到,對(duì)于所有的交流信號(hào),先通過(guò)放大器把交流的模擬信號(hào)進(jìn)行放大,同時(shí)通過(guò)精密的ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),再經(jīng)過(guò)處理器進(jìn)行濾波、變換、整理,最后把它輸送到網(wǎng)絡(luò)上面。

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  典型電力智能設(shè)備信號(hào)鏈

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  過(guò)去的這么多年,物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn),從電子學(xué)和無(wú)線通訊,發(fā)展到現(xiàn)在最大的挑戰(zhàn)——數(shù)字化轉(zhuǎn)型。但是數(shù)字化轉(zhuǎn)型這件事情是有條件的,比如無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋、電力等等,尤其是野外惡劣的環(huán)境,讓數(shù)字化轉(zhuǎn)型更加困難。

  物聯(lián)網(wǎng)從室內(nèi)到荒野,完成部署存在三個(gè)最主要的難點(diǎn):復(fù)雜的多場(chǎng)景、方便管理、可大規(guī)模部署。

  針對(duì)這些難點(diǎn),Seeed做了一些設(shè)備幫助實(shí)現(xiàn)荒野物聯(lián)網(wǎng)部署。比如下面的這個(gè)網(wǎng)關(guān),可以進(jìn)行藍(lán)牙的配置并且是支持是現(xiàn)有的3G和4G的網(wǎng)絡(luò),為全戶外物聯(lián)網(wǎng)的傳輸和物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋提供了一個(gè)保,障除此之外,可以配合APP讓客戶最基本或最簡(jiǎn)便地進(jìn)行一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備的添加并且進(jìn)行一個(gè)數(shù)據(jù)的監(jiān)控,同時(shí)可以去更新天線和產(chǎn)品的位置,進(jìn)行遠(yuǎn)程的OTA和設(shè)備運(yùn)行的診斷等。

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  現(xiàn)在我們對(duì)電子產(chǎn)品的要求越來(lái)越高,產(chǎn)品的電源要求也相應(yīng)的提高。為了滿足產(chǎn)品的要求,電源技術(shù)也在不斷的進(jìn)步。

  目前,總的來(lái)說(shuō)電源技術(shù)的進(jìn)步離不開三大方向:器件、拓?fù)?、控制?/p>

  關(guān)于器件,可以通過(guò)使用GaN器件降低開關(guān)損耗,提升開關(guān)頻率,減少磁件的體積,從而提升功率密度。GaN的器件引入后,讓電感和電容等被動(dòng)器件的技術(shù)路線也往高頻化遷移。

  關(guān)于拓?fù)?,引入GaN高頻化工作后,變換器的拓?fù)溲葑兊蕉喙鹊诇?zhǔn)諧振反激、ACF有源鉗位、不對(duì)稱諧振半橋AHB等。

  關(guān)于控制,與拓?fù)涫窍喈?dāng)緊密聯(lián)系的。以AHB為例,其核心控制策略是要保證原邊變壓器上有負(fù)向電流能保證HG的ZVS才能關(guān)閉LG,因此在控制上就保證在各種的工況下都能具有該種條件。因?yàn)槎喙r的條件辨識(shí)和計(jì)算復(fù)雜,就引入了數(shù)字內(nèi)核來(lái)進(jìn)行多參數(shù)設(shè)定和多模式的工作,來(lái)適應(yīng)AHB的控制需求??梢哉f(shuō)控制方法為了實(shí)現(xiàn)拓?fù)涞母咝Чぷ鳎紩?huì)轉(zhuǎn)移到數(shù)字控制上,這樣能以更靈活的工作模式和控制方法來(lái)適應(yīng)未來(lái)電源技術(shù)的發(fā)展。


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