工业物联网如何实现持续创新

电子发烧友网报道(文/周凯扬)可靠高效的连接性，使我们对工业物联网的一贯认知，但一旦问及制造业同行，更高的成本效益才是驱使他们利用物联网技术的主要动力，当然在各国对环境的更高要求下，环境的可持续性以及对供应链的可预测性也是原因之一。

但就在这个大势下，仍有一部分企业在部署工业物联网后，没能实现以上这些设想，但我们也都知道这些厂商在疫情袭来下吃了多大的亏。即便如此，迅猛发展的IIoT产业并不愿意在时代洪流下落下任何一人，所以也在持续创新，力求覆盖所有的工业需求。

新HMI大势所趋

过去的HMI工具功能单一，只能提供有限的信息，比如查看生产设备发出的警报等。而在智能设备几年来的交互迭代下，工业环境下的操作员更希望通过手指轻触就能通过HMI接入信息与控制中心，为此工业MCU或多或少都在发力新式HMI。

以Microchip旗下知名的AVR MCU系列为例，该系列的AVR DA首次加入了外设触摸控制器(PTC)。PTC内置硬件支持传感器上电容式触摸测量，用于按钮、滑块、滚轮和2D表面等。在提供触摸HMI的同时，PTC也支持触控唤醒，减轻CPU的压力，进而降低功耗。

配合Microchip的Driven Shied+技术，提供了更好的耐水性能、抗噪能力和高灵敏度。再加上电容触摸本身就比电阻触摸耐久度高，AVR DA无疑给足了优势，通过触控完善工业物联网下的感知和监控环节。

新的架构在冒头

纵观工业半导体市场，Arm和自研内核占据了主导位置，但也有部分厂商正渴望利用新的架构，为这个市场带来新的生机。瑞萨的RZ系列MPU以32位与64位的Arm内核，已经为HMI、嵌入式视觉、工业以太网连接等工业应用均提供了完备的解决方案。然而就在今年，瑞萨宣布与晶心科技再度联手，推出了基于64位RISC-V CPU内核的RZ/Five MPU。

RZ/Five选用了晶心科技AX45MP的RISC-V IP，一个8级流水线CPU IP，最高支持4核配置。RZ/Five选择了集成单核1.0GHz的AM45MP，DDR4/DDR3L内存接口、千兆以太网接口和CAN接口等，足以为工业网关控制提供支持。

更重要的是，RZ/Five的外围功能与Arm内核的RZ/G2UL兼容，封装大小也相同，甚至还有更小的11x11mm BGA封装。所以已经过验证的设计可以重复使用，瑞萨也出了评估套件，让你切换这两者的CPU模块进行评估。

再加上目前工业场景下最常见的还是Linux系统，而目前RISC-V对Linux已经做到了比较好的支持，瑞萨的RZ/Five也支持工业级的CIP Linux开源内核，从而降低系统上的维护成本，提供性价比更高的工业物联网方案。

卫星通信也能为IIoT保驾护航

且不说我们对工业环境的改造，工业环境的选址地点也越来越趋于多样化。比如海上移动工厂、油井这样的海洋工业，对于工业物联网的部署从覆盖率上提出了更高的要求。与此同时，新的物联方式也登上了舞台，卫星通信。

重工业的环境大家也都清楚，很多情况下缺乏稳定可靠的物联网搭设方案，像海上工厂这样移动的平台，本地网络部署或许还行，但接入互联网就没那么简单了。因此，卫星通信作为不受地面部署限制的通信手段，成了海上工业物联网部署的以著名海事卫星公司Inmarsat为例，仅靠14颗卫星，就能为16万艘的船只提供网络连接。然而这类网络要想做到传统IoT手段的稳定性和性能，还得继续探索更好的方案，不如使用星链如何?

可惜这在目前看来依然是不可行的，不是所有卫星网络供应商都能做到海事覆盖，比如Inmarsat能够提供过此类服务靠的是高轨同步卫星，而星链这样的低轨卫星，若没有较近地面站的支持，是无法享受到稳定网络连接的。具备激光链路的低轨卫星固然可以支持，但目前在轨的这一批星链卫星中，只有部分搭载了激光链路，要想完成全球海事覆盖，还是得继续堆量。不过，既然激光链路安排上了，成本也将十数倍地上涨。所以，卫星通信支持的工业物联网可行，但当下还是需求大于技术成熟度。

原文标题：IIoT催生的工业创新

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审核编辑：汤梓红