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2021-12-07 Renesas
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利用传感数据的物联网系统越来越多地被引入制造和基础设施行业领域。物联网系统的目标是通过物联网获取和利用海量数据来创造新的价值。在物联网系统中,DAQ(数据采集)负责采集传感数据。随着物联网系统的演进,DAQ也在逐步发展,增加了被测通道的数量,以及增加了工业网络功能等。然而采集的数据中只有很少的数据被真正利用起来。数据没有得到充分利用的原因之一是数据分析的能力跟不上日益增长的数据量。如图1所示,现有集中式系统中的主机MCU忙于数字信号处理,没有空间分析增加的数据,比如比较多个传感器信号。除非对数据进行分析,否则不会继续使用数据。

图 1 集中处理与分布式处理的区别


为了应对这一挑战,瑞萨电子专注于分布式处理/边缘计算。在这种情况下,分布式处理/边缘计算意味着边缘获取数据并处理数字信号,使数据分析更容易。通过在边缘侧进行数字信号处理,主机MCU不必在其上分配资源,可以进行更高级的数据分析工作。因此,提高数据利用率有望取得进展。此外,这种做法还可以减少通信和存储的压力。


作为分布式处理/边缘计算的一个例子,瑞萨电子(Renesas)为多通道隔离模拟测量系统提供了参考设计,面向数据采集相关应用,如记录器和模拟输入模块。此参考设计由4个放置在边缘侧的RX23E-A/1单元和一个使用RX72M的主机MCU组成。

图 2 系统配置


RX23E-A/1单元除了A/D转换外,还利用其将MCU和高精度AFE集成在一个芯片中的优势,进行数字滤波处理和物理量转换。这允许RX72M执行只有主机MCU才能执行的高级数据分析,例如比较从每个边缘获取的数据。 


一些应用需要测量数据和阶跃响应时间的同步。在此参考设计中,可在1毫秒内实现4通道同步测量。对于10毫秒的数据采样周期,阶跃响应时间为70毫秒。这些规格对于处理温度或压力等传感信号的系统来说是足够的。

图 3 阶跃响应

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    本文由荆菱雪翻译自Renesas,版权归世强硬创电商所有,非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明“来源:世强硬创电商”。

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