什么是RX23E-A物联网时代的数据采集和分布式处理

利用传感数据的物联网系统已越来越多地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。随着物联网系统的发展，数据采集系统也在不断发展，增加了要测量的通道数量，增加了工业网络功能等。不过，据说只有百分之几的采集数据被利用。数据利用率没有得到充分利用的原因之一是数据分析跟不上不断增加的数据量。如下图所示，现有集中式系统中的主机MCU忙于数字信号处理，没有空间分析不断增加的数据，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以使数据分析更容易。通过在边缘端进行数字信号处理，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，可以预期数据的利用会进步。此外，还可以减轻通信和存储的压力。

作为分布式处理/边缘计算的一个例子，瑞萨为多通道隔离模拟测量系统提供了参考设计，该系统针对数据采集相关应用，如记录仪和模拟输入模块。该参考设计包括 4 个放置在边缘侧的 RX23E-A/1 单元和一个使用 RX72M 的主机 MCU。

图 2 系统配置

RX23E-A/1单元除了A/D转换外，还进行数字滤波处理和物理量转换，利用其将MCU和高精度AFE集成到一个芯片中的优势。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。在本参考设计中，可以在 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。这些规范对于处理温度或压力等传感信号的系统来说似乎是足够的。

图 3 阶跃响应

该解决方案已作为应用说明“RX23E-A 组通道间隔离模拟测量系统”（文档编号 R01AN5679EJ0110）在网上发布。

审核编辑：郭婷