Lavorare in modo più intelligente, non di più

Il vecchio adagio "Lavorare in modo più intelligente, non di più" si applica anche all'elettronica. Nel mondo dell'elettronica, la parola d'ordine è "intelligente". Tutto tende a essere "più intelligente", più "smart", dalle automobili e dall'illuminazione domestica al modo in cui utilizziamo i nostri impianti industriali e le fabbriche. Questa tecnologia "intelligente" sta rapidamente diventando una forza trainante della quarta rivoluzione industriale.

La nascita di Internet delle cose (IoT) e l'avvento dei Big Data hanno migliorato le comunicazioni tra dispositivi e infrastruttura, consentendo di prendere decisioni in tempo reale. Oggi si ha l'impressione che ogni nuovo frutto della tecnologia sia preceduto dalla parola "intelligente". Dagli smartphone, ai contatori e orologi intelligenti, tutto sta diventando intelligente.

Quello dell'intelligenza è stato il tema dominante nello stand di Texas Instruments (TI) all'edizione della fiera Embedded World di Norimberga l'anno scorso. Lo stand TI è stato allestito attorno a quattro diverse aree di applicazione di una serie di tecnologie per l'automobile intelligente, l'edificio intelligente, la fabbrica intelligente e la città intelligente. Questo articolo prenderà in esame una selezione di prodotti di Texas Instruments che possono agevolare la progettazione di prodotti che soddisfano le esigenze e i requisiti delle soluzioni del prossimo futuro.

MSP-EXP432P4111 - Kit di sviluppo LaunchPad SimpleLink MSP432P4111

Questo kit (Figura 1) consente lo sviluppo di applicazioni di nodi di sensori ad alta precisione che possono trarre vantaggio da un ADC integrato ad alta precisione, funzionamento a basso consumo e 2 MB di flash integrata per inserire senza problemi più opzioni di connettività wireless. Il microcontroller (MCU) MSP432P4111 presentato include un Arm® Cortex®-M4F a 48 MHz, 2 MB di flash e 256 kB di SRAM, funzionamento a basso consumo di soli 120 µA/MHz con alimentazione attiva e 850 nA in standby, un ADC di precisione SAR con prestazioni a 16 bit e un LCD a 320 segmenti.

Figura 1: Kit di sviluppo LaunchPad SimpleLink MSP432P4111 di Texas Instruments (Immagine per gentile concessione di Texas Instruments)

LAUNCHCC3220MODASF - Kit di sviluppo LaunchPad SimpleLink Wi-Fi CC3220MODASF

LAUNCHCC3220MODASF mette in risalto CC3220MODASF, un modulo microcontroller wireless a chip singolo CERTIFICATO con antenna su scheda. L'MCU integra 1 MB di flash, 256 kB di RAM e funzioni di sicurezza potenziate. Questo kit di sviluppo offre emulazione e sensori integrati per iniziare subito a progettare.

BOOSTXL-CAPKEYPAD

Il modulo di valutazione (EVM) BOOSTXL-CAPKEYPAD è una piattaforma di facile uso per l'MCU MSP430FR2522 di rilevamento tattile capacitivo con tecnologia CapTIvate. L'EVM può essere utilizzato in tre modi diversi: 1) con un kit di sviluppo LaunchPad, 2) con il kit di sviluppo CapTIvate (MSP-CAPT-FR2633) oppure 3) con la scheda programmatore CapTIvate (CAPTIVATE-PGMR).

CAPTIVATE-METAL

Il pannello tattile in metallo CapTIvate (Figura 2) è una scheda aggiuntiva per il kit di sviluppo CapTIvate (MSP-CAPT-FR2633). Offre agli ingegneri e ai progettisti la capacità di valutare la tecnologia tattile sui metalli. Questa tecnologia alternativa di rilevamento tattile capacitivo consente di progettare eleganti moduli tattili utilizzando ottone, bronzo, acciaio inossidabile e leghe di alluminio.

Figura 2: Scheda aggiuntiva del pannello tattile in metallo CapTIvate per il kit di sviluppo CapTIvate. (Immagine per gentile concessione di Texas Instruments)

Con gli MCU MSP430 con tecnologia tattile CapTIvate di TI è possibile introdurre flessibilità, innovazione e affidabilità degli ingressi in metallo tattile capacitivo in diverse applicazioni che spaziano dagli elettrodomestici all'elettronica portatile.

EVM430-FR6047

Per agevolare la valutazione e le prestazioni degli MCU MSP430FR6047 progettati per applicazioni di rilevamento a ultrasuoni (es. contatori d'acqua intelligenti), TI offre il kit di valutazione EVM430-FR6047. L'MCU MSP430FR6047 a bassissimo consumo è un dispositivo con un front-end analogico a rilevamento a ultrasuoni integrato che fornisce misurazioni a ultrasuoni estremamente accurate.

MSP-EXP430FR2433 - Kit di sviluppo LaunchPad

Il kit di sviluppo LaunchPad è un EVM di facile uso basato sull'MCU di rilevamento MSP430FR2433 Value Line. Se per lo sviluppo si prevede di utilizzare la piattaforma di MCU di rilevamento MSP430FR2x Value Line, il kit contiene tutto l'occorrente, inclusa una sonda di debug su scheda per la programmazione, il debug e le misurazioni dell'energia.

MSP-CAPT-FR2633 - Kit di sviluppo MCU MSP CapTIvate

Questo kit è una piattaforma completa e facile da usare per valutare i microcontroller MSP430FR2633 con tecnologia tattile capacitiva. Include una scheda processore basata su MSP430FR2633, una scheda programmatore/debugger con tecnologia EnergyTrace per misurare il consumo energetico con l'IDE Code Composer Studio e schede di sensori per la valutazione di rilevamento di autocapacità e capacità reciproca, gesti e prossimità.

LDC1314KEYPAD-EVM

Questo EVM (Figura 3) è utilizzato per valutare la capacità di rilevamento induttivo di LDC1314 in un package che comprende un tastierino multifunzione senza contatto e a 16 pulsanti. Questa soluzione estremamente conveniente si avvale della tecnologia PCB standard e di componenti di facile fabbricazione che non solo possono utilizzare LDC1314, ma possono anche essere utilizzati con LDC1312, LDC1612 e LDC1614.

Figura 3: LDC1314KEYPAD-EVM di Texas Instruments è utilizzato per valutare la capacità di rilevamento induttivo di LDC1314. (Immagine per gentile concessione di Texas Instruments)

LDC1614EVM

L'EVM LDC1614 include due bobine di esempio di sensori su PCB che si collegano ai quattro canali di LDC1614. Per interfacciare LDC con un computer host viene utilizzato un microcontroller MSP430. Con questo EVM è possibile dimostrare l'uso della tecnologia di rilevamento induttivo per rilevare e misurare la presenza, la posizione o la composizione di un oggetto conduttivo.

TMP116EVM

TMP116EVM offre all'utente un modo semplice di iniziare a utilizzare i prodotti della famiglia TMP116. I dispositivi TMP116 sono sensori di temperatura digitali ad alta precisione con EEPROM integrata. Questa famiglia presenta una risoluzione a 16 bit con precisioni fino a ±0,1 °C nell'intervallo da 20 °C a 42 °C e di 0,2 °C nell'intervallo da 0 °C a 85 °C.

TMDSECATCNCD379D

In questa scheda di valutazione - dotata di un controller slave EtherCAT (ESC) Beckhoff ET1100 e di un microcontroller Delfino 800 MIPS - si combinano il controllo in tempo reale dell'MCU C2000 e comunicazioni EtherCAT in tempo reale. La scheda può essere utilizzata come hardware autonomo per prendere dimestichezza con un progetto software o assieme all'IDDK DesignDRIVE per un'applicazione di esempio di servocomando. Se utilizzano TMDSECATCNCD379D con l'IDDK DesignDRIVE come soluzione hardware a due schede, gli utenti scopriranno che è dotata di driver software per ET1100 e di layer di adattamento dello stack slave per C28x.

TIDA-01476 - Progetto di riferimento di TI

Questo progetto di riferimento dimostra come creare un nodo finale industriale sensore-cloud in grado di connettersi a un gateway di rete IoT e al provider di dati su cloud. Nel progetto sono incorporati amplificatori operazionali in nanopotenza, comparatori e la piattaforma di MCU wireless sub-1GHz a bassissimo consumo SimpleLink di TI. Tutti questi componenti assieme dimostrano un rilevatore di movimento sensore-cloud a bassissimo consumo che permette di ottenere facilmente una durata della batteria estremamente lunga senza che sia richiesto alcun cablaggio.

TIDA-01477 - Progetto di riferimento di TI

Simile a TIDA-01476, questo progetto di riferimento dimostra come creare un nodo finale industriale sensore-cloud in grado di connettersi a un gateway di rete IoT e al provider di dati su cloud. Nel progetto sono incorporati il timer di sistema in nanopotenza per il power gating, un convertitore boost a bassa IQ, la piattaforma di MCU wireless sub-1GHz a bassissimo consumo SimpleLink e le tecnologie di rilevamento dell'umidità di TI. Tutti questi componenti combinati assieme dimostrano un metodo a bassissimo consumo per i nodi terminali di sensori del ciclo di lavoro che porta a una maggiore durata della batteria.

Oltre a tutti questi prodotti TI, TE Connectivity (TE) fornisce anche una serie di soluzioni di connettività intelligenti.

Schermature a livello di scheda (BLS)

Per le parti necessarie per ridurre al minimo la diafonia e la suscettibilità alle EMI in un'applicazione, i progettisti hanno a disposizione il portafoglio BLS standard di TE con cui potranno risolvere rapidamente i loro problemi (Figura 4). TE offre sia l'opzione standard in acciaio laminato a freddo sia opzioni in alluminio con 1/3 del peso.

Figura 4: Esempio di una schermatura a livello di scheda (BLS) di TE Connectivity. (Immagine per gentile concessione di TE Connectivity)

Connettori impermeabili USB Type-C™

Per una soluzione che offra dati fino a 10 Gbps, potenza fino a 100 W e ingresso audio/video in una singola connessione, TE dispone di prese USB Type-C. USB Type-C è la soluzione di ultima generazione per applicazioni USB correnti e future. Il connettore USB Type-C impermeabile di TE, con protezione IPX8 reale, è in grado di mantenere una connessione affidabile a una profondità di 1,5 metri per almeno 30 minuti.

Per rendere le cose "più intelligenti", quale ruolo può avere questa gamma di prodotti e soluzioni? TI offre un ampio portafoglio di prodotti analogici e a segnali misti e di dispositivi di elaborazione del segnale e microcontroller ad alte prestazioni per le città intelligenti. Le offerte interessano l'intera catena di segnali, compresi rilevamento, condizionamento, elaborazione e comunicazioni, e possono aiutare a integrare i sistemi cittadini per fornire operazioni "più intelligenti". La città intelligente si basa su sensori, gateway, centri di controllo e comunicazioni su cloud efficienti attraverso una rete a maglie con elementi gerarchici. Dato che ogni raccolta di dati, aggregazione e/o punto di decisione avrà requisiti propri, servono soluzioni di semiconduttori flessibili e scalabili. TI è in grado di fornire prodotti progettati per interagire tra loro e permettere di realizzare reti di città intelligenti.

Nell'industria automobilistica la tecnologia wireless sta giocando un ruolo fondamentale per trasformare l'auto con un "umile" motore a combustione in un'auto veramente intelligente. Questo è il motivo per cui è in atto una delle sue più grandi trasformazioni da quando è stata inventata oltre 120 anni fa. Fornendo innovazione a livello di sistema, scalabilità ed esperienza in materia di sicurezza per favorire gli utenti della strada, TI sta accelerando l'esperienza di guida. In termini di industria automobilistica, i prodotti TI giocano dei ruoli chiave nelle soluzioni per sistemi avanzati di assistenza alla guida, infotainment, veicoli ibridi/elettrici, gruppo motopropulsore, elettronica di bordo e illuminazione.

Per quanto riguarda la quarta rivoluzione industriale - Industry 4.0 - i prodotti embedded e analogici di TI, le sue competenze in materia di sistemi e i suoi strumenti di progettazione di facile utilizzo consentono di digitalizzare sistemi e processi e di rendere le fabbriche più intelligenti, più efficienti e più sicure. Analisi dei dati in tempo reale, cloud per Big Data, manutenzione predittiva, intelligenza distribuita, OPC UA TSN, sistema di produzione ciberfisico (CPS, Cyber Physical Production System) e produzione incentrata sui prodotti stanno dando vita a tecnologie che offrono un enorme contributo in termini di connettività, potenza, protezione, affidabilità e sicurezza.

Infine, TI fornisce soluzioni differenziate per rendere gli edifici più intelligenti. Queste soluzioni consentono agli ingegneri di monitorare e controllare edifici intelligenti per creare ambienti efficienti, sicuri e piacevoli. Per agevolare l'introduzione di funzionalità quali l'energy harvesting e la manutenzione predittiva nei sistemi di automazione degli edifici, TI dispone di un'ampia gamma di dispositivi e progetti di riferimento che facilitano la progettazione e la valutazione delle soluzioni. Altre applicazioni per edifici intelligenti includono un rilevamento wireless più intelligente che consente un controllo avanzato di HVAC e illuminazione. Le soluzioni per edifici intelligenti possono offrire anche altri vantaggi: efficienza energetica ottimizzata per edifici più ecologici e una maggiore affidabilità del sistema.

*TE Connectivity e TE sono marchi commerciali.