RFID + EEPROM等于更簡單的物聯(lián)網(wǎng)
涉及的大量IoT端點(diǎn),即使不是數(shù)千億,也可能高達(dá)數(shù)百億,使調(diào)試和維護(hù)環(huán)節(jié)面臨著挑戰(zhàn)。假設(shè)我們不是為下一代創(chuàng)造了一個巨大的廢物管理問題,這些設(shè)備都將運(yùn)行多年,因此在設(shè)計時需要適當(dāng)?shù)乜紤]維護(hù)和維修。
使這一后勤問題復(fù)雜化的是許多IoT端點(diǎn)成本非常低,其所提供的維護(hù)水平可能不支持相對較高的現(xiàn)場維護(hù)成本?;A(chǔ)設(shè)施的成本也必須盡可能地降低,因此采用免授權(quán)的無線方案。
甚至相對較小的工廠也可能很快會有成千上萬的IoT端點(diǎn),因此不難理解為什么網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為首選的局域網(wǎng)拓?fù)?。它支持遠(yuǎn)程監(jiān)視和維護(hù)每臺設(shè)備,還提供網(wǎng)絡(luò)中一定程度的冗余,因?yàn)榫W(wǎng)狀拓?fù)淠軌虺惺苣切┛赡苡蔁o線電干擾引起的重大中斷或某些端點(diǎn)的總故障。
IoT中另一種流行的拓?fù)?,尤其針對位于遠(yuǎn)程區(qū)域的傳感器,是低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)采用的星型網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先考慮范圍和低功耗而非有效載荷,通常支持非常短的傳輸而不是長距離傳輸,可能僅限每天傳輸一次。因此,它們通常最適用于不受延遲影響的工作數(shù)據(jù)。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪x擇幾乎將完全取決于應(yīng)用,盡管端點(diǎn)的財務(wù)成本可能相對較低,但其可能提供很重要的數(shù)據(jù)。一些分析師估計,LPWAN的價值將在短短幾年內(nèi)達(dá)500億美元,該數(shù)字基于設(shè)備及其提供的服務(wù)的總價值。
當(dāng)現(xiàn)場端點(diǎn)發(fā)生故障時,幾乎不可避免地需要對其進(jìn)行修復(fù)。如果不能通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程進(jìn)行,則需要出車維修,這需要維修工程師前往現(xiàn)場并盡可能快而高效地解決問題。
一旦到達(dá)現(xiàn)場,問題可能會增加,因?yàn)楹苡锌赡芏它c(diǎn)無法通過物理或電子方式訪問。即使端點(diǎn)易于訪問,工程師可能也很難弄清為何它無法正常工作,因?yàn)槎它c(diǎn)的設(shè)計可能基于單個系統(tǒng)單芯片(SoC)。目前的集成度使這種情況變得越來越普遍。
針對IoT的兩個‘E’
電子行業(yè)服務(wù)的所有領(lǐng)域都在本地存儲有關(guān)設(shè)備活動的數(shù)據(jù),這比物聯(lián)網(wǎng)存在的時間更久。利用非易失性存儲器記錄數(shù)據(jù)已被確立為記錄關(guān)鍵系統(tǒng)信息的一種有效方案。存儲在非易失性存儲器中的數(shù)據(jù)可讓您深入地了解設(shè)備的運(yùn)行方式及其為何會停止工作。它們還被廣泛用于存儲功能參數(shù)、校準(zhǔn)數(shù)據(jù),以及可能需要定期更新、在斷電時卻可保留的其他類型信息。
這種活動對基本的存儲技術(shù)產(chǎn)生了巨大的壓力,因?yàn)樗髽O端的耐久性,且高于某些流行的存儲器(例如閃存)所提供的耐久性。因此,優(yōu)選的技術(shù)是EEPROM。
在某些應(yīng)用中,在正常工作期間連續(xù)寫入EEPROM并不少見,這推動了對可承受數(shù)百萬次讀寫周期而不會出現(xiàn)故障的存儲技術(shù)的需求。這不包括可能僅能支持100,000個周期或更少的編程和擦除持久性的其他類型的存儲器。
現(xiàn)在,通過在單個器件中集成EEPROM存儲和RFID聯(lián)接,即使出現(xiàn)電源故障或完全斷電的情況,工程師也可以通過設(shè)計IoT端點(diǎn),使其存儲工作數(shù)據(jù)并與服務(wù)工程師通信。這呈現(xiàn)了服務(wù)和維護(hù)的全新范例,并且完全適用于IoT(見圖1)。
Tablet/Phone:平板電腦/手機(jī)
RF Reader/Writer:RF讀寫器
LED TV:LED電視
Motor Trim from EEPROM:EEPROM調(diào)節(jié)電機(jī)
MCU:微控制單元
Adjustable Current Regulator:可調(diào)的電流調(diào)節(jié)器
TV Trim from EEPROM:EEPROM調(diào)節(jié)電視
Trim parameters, diagnostic data, remote maintenance:調(diào)整參數(shù)、診斷數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程維護(hù)
圖1:將支持RFID的EEPROM添加到IoT端點(diǎn),將為幾十億臺設(shè)備的調(diào)試、維修和維護(hù)提供一個新的維度
也許更重要的是,所討論的方案將無線聯(lián)接的操作距離從不到10厘米(這是無源RFID的典型值)擴(kuò)展達(dá)150厘米。這確切地將無源RFID在IoT中的應(yīng)用提高到新的維度。即使系統(tǒng)沒有上電,也能使用RFID在1.5m的距離上讀寫數(shù)據(jù)到EEPROM,將幫助工程師在部署現(xiàn)場之后,更經(jīng)濟(jì)高效地調(diào)試、維護(hù)、維修和修復(fù)端點(diǎn)。