Teollisen internetin tai IIoT:n (Industrial Internet of Things) tarkoitus on hyvin yksinkertainen: tehdä tuotantolaitoksista mahdollisimman tehokkaita optimoimalla kaikki operaatiot, joihin kuuluvat tuotanto, materiaalien hallinta ja ylläpito.
IIoT riippuu valtavasta määrästä antureita, jotka on suunniteltu mittaamaan koneen tai laitteen tilaa, tai sen tuotosta tai ympäristöä, jossa se toimii. Anturit syöttävät dataa sulautettuihin järjestelmiin, joissa on mikroprosessoreita ja muistia, jotka liittyvät syöttöihin kuten paikallisen ohjauksen aktuaattoreihin, ja ulkoisiin prosessointijärjestelmiin, esimerkiksi pilveen.
Tämänhetkinen trendi korostaa integraatiota, jonka myötä monet komponentit ja edellä kuvatut toiminnot voidaan sisällyttää yhdelle mikropiirille. Täysi IIoT-toteutus vaatii silti monia lisäkomponentteja toimiakseen kentällä. Tähän voi olla monia syitä, kuten tarve erikoissyötteille tai erilaisille lähdöille, joilla ohjataan moottoreita, näyttöjä tai kytkimiä. Piiri saattaa myös tarvita sovittimen, jotta signaalinkäsittely saadaan yhteensopivaksi ulkoisten komponenttien kanssa.
Tämänhetkiset IIoT-kortit ovat monimutkaisia
Nykymarkkinoilla jopa kaikkein yksinkertaisimmilla korteilla voi olla satoja yksittäisiä komponentteja. Näin suuren komponenttimäärän kanssa operoiminen voi olla hyvin työlästä ja teknisesti haastavaa. Komponentit pitää määritellä, etsiä, ostaa, integroida ja testata.
Kun komponentit on määritelty, et todennäköisesti löydä ihanteellista komponenttia jokaiseen rooliin, joten joudut tekemään teknisiä kompromisseja. Voit joutua valitsemaan erilaisia kapasiteetin, koon tai painon, tai tulla toimeen suuremman tehonkulutuksen kanssa kuin alun perin ajattelit. Valmiisiin kaupallisiin komponentteihin sisältyy aina kompromisseja, jotka todennäköisesti vaikuttavat projektisi taloudelliseen tai tehobudjettiin, tai edellyttävät suurempaa fyysistä alaa.
Toinen iso puute erilliskomponenttien käytössä on niiden vanheneminen. Monet komponenttien valmistajat tähtäävät enemmän kulutuselektroniikan markkinoille, joilla tuotteen elinkaaret ovat lyhyempiä. Nämä valmistajat usein muuttavat komponenttejaan säännöllisesti. IIoT-suunnittelut vaativat komponentteja, joiden elinkaari on paljon pidempi. Komponentin vanhentuminen voi pakottaa tuotteen uudelleen suunnittelun, tai vähintään paluun etsimiseen, ostamiseen ja testaamiseen. Eikä ole mitään takeita siitä, että päästyäsi uudestaan maaliin joku toinen komponentti vanhenee aivan yllättäen.
Erilliskortit, joissa käytetään valmiita kaupallisia komponentteja, ovat myös palon alttiimpia kilpailijoiden kopioinnille. Ne voivat käänteisellä suunnittelulla luoda kortin, jolla on samanlainen toiminnallisuus.
Kustomoidun piirin tekninen ylivoima
Yllä kuvattujen tilanteiden kanssa pärjääminen on todellinen päänsärky suunnittelijoille, jotka halavat luoda erillisratkaisuja. Luonnollisesti IIoT-suunnittelijat haluaisivat löytää tavan yksinkertaistaa tätä prosessia ja löytää teknologisesti paremman tavan tuottaa tuotteensa. Kustomoidut piirit - tai asiakaspiirit - voivat olla ideaalinen ratkaisu suunnittelun virtaviivaistamiseksi ja vain määritellyn toiminnallisuuden saavuttamiseksi. Tilaustyönä tehty piiri voi myös integroida suuren osan piirin toiminnallisuudesta. Yksittäinen integroitu piiri on siten pienempi, kevyempi, tehokkaampi ja monissa tapauksissa edullisempi kuin erilliskomponentteihin perustuva ratkaisu.
Kustomoitu piiri antaa enemmän mahdollisuuksia differentoitumiselle ja tuottaa korkeamman suojaustason IP:lle, sillä yksittäistä sirua on vaikeampaa käänteisen suunnittelun avulla paljastaa. Lisäksi yksinkertaisempi kortti helpottaa suunnittelun yksinkertaistamisessa, integroinnissa ja tuotannossa sekä testausprosessissa samalla, kun kokonaiskustannukset pienenevät. Yhteistyö luotettavan, kokeneen valmistajan kanssa, joka on erikoistunut asiakaskohtaisiin piireihin, helpottaa myös hälventämään pelkoa, että komponentit muuttuisivat tai vanhenisivat.
Darren Hobbs, markkinointijohtaja, S3 Semiconductor
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
