發布日期:2022-04-17 點擊率:28
物聯網是一個寬泛的主題,這一點從名稱中“物”的巧妙運用就可以看出來。這讓對它某一特定方面的寫作變得有點棘手。下面我從硬件電源管理的角度來說說它的系統需求。
物聯網融合了兩個相反卻有相互聯系的技術進步:
·互聯網、互聯網基礎架構及其演進:這種到目前為止連接端到端的通信方式正被演變成數十億互聯設備產生的大量未查數據(它們有個非常貼切的名字,叫做“大數據”)的載體;
·把日常物體從無感變得智能:通過內嵌的程序,物體可以從無感變得智能。比如,過去簡單的調溫器擁有了強大的處理器后就可以了解你的喜好,通過互聯網進行通信,長期以往就可以通過自動優化你的家庭能源消耗幫你省錢。隨著系統工程師不斷打破物聯網中“物體”的界限,有了這種互聯能力的調溫器、揚聲器、汽車和手表正變得越來越常見。這其中一個重要的需求就是靈活的電源管理能力。
本文將研究一下物聯網(IoT)中系統電源管理所需的幾個重要方面。
打造智能物體的生態系統
大多數智能物體都有(或將會有)一些關鍵的通用模塊,這些模塊可以大體分類如下:嵌入式處理器、內存、傳感器、連接、用戶界面。這些模塊通過應用軟件連接在一起,應用軟件一般在操作系統的頂層運行。
我們來設想一臺智能冰箱、一塊智能手表或一個智能音樂系統,可以很容易區分出這些物體的核心硬件含有上述幾個類別的模塊。公司正在競相開發能夠涵蓋生活方方面面、由各種智能互聯物體組成的系統。這有助于保證核心硬件的相似性,因為這樣可以讓開發變得更快且具有可擴展性,并有助于隨后的產品擴增。硬件工程師可以設計出智能平臺,這種智能平臺只需對硬件和軟件進行微調就可以炮制出各種智能物體。
因此,從電源管理的角度來看,擁有靈活可擴展的、可以適應各種智能系統的解決方案至關重要。
智能物件的電源管理需求
傳統上,電源工程師的任務是設計出滿足下列條件的電源解決方案:
·高效:效率高非常重要,不僅有助于節能,而且還有助于熱量管理。
·成本低、尺寸小:通過對電源轉換器的繁復設計可以輕松地實現高效。但工程師也需要對解決方案的成本進行優化。電源裝置及電感器和電容器等組件需要設計成合適的尺寸,以實現效率、成本和尺寸之間的平衡。
·電壓精確度:負載(微處理器、內存、外設等)有嚴格的電壓誤差要求。電源轉換器必須能夠在靜態和動態的條件下將輸出電壓控制在可接受的誤差范圍內。
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