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【車用 MCU 要件:多核心、低功耗、大儲存、高整合】
當人們對油電混合車/電動車 (HEV/EV) 行駛距離的期望值越來越高,車用微控制器 (MCU) 運算效能及功能整合勢必隨之升級,才能製造效率更高、體積更小的馬達變頻器;另須配備大容量快閃記憶體 (Flash) 與防護機制,以精確支援各國環境法規與標準,並允許空中傳輸 (OTA),透過無線網路連線來診斷、更新或還原控制程式,簡化維護作業與成本。值得留意的是,「半導體製程」的世代更迭,居間角色十分吃重。高效穩固的多核心、低功耗且預防過熱、增加程式儲存容量、高度整合前沿及通訊功能,是今後自駕、環保智能車 MCU 的必要條件。
新世代環保汽車的引擎,需要強大運算效能來運作燃油系統,以及大容量的內嵌快閃記憶體來容納更龐大的韌體程式。結合「金屬氧化氮氧化矽」(MONOS) eFlash 與高介電層金屬閘技術而成的先進 28 nm eFlash (嵌入式快閃記憶體) MCU 製程,可較 40 nm 提升四倍以上的記憶體與效能。HEV/EV 的 ECU 尤其需要先進的功能和複雜的控制軟體,會增加 MCU 處理負載,但另一方面,又須限制 MCU 熱能、讓 MCU 內部電路維持在較低的工作頻率,以免高溫環境有損元件可靠性;專用於電機控制的「智能電機定時器系統」(IMTS) 電路技術,可改善能源效率。
此外,能辨識四周環境的 360∘環景檢視,可經由感測器融合 (Sensor Fusion) 處理從汽車攝影機與雷達所收集到的資訊,將成為所有汽車的基本配備;與此同時,「後視鏡將被攝影機取代,而駕駛監控將成為自動駕駛安全的必要功能」——以攝影機為基礎的電子後視鏡具備物體偵測能力、可改變檢視的視角,並提供影像縮放功能;另由於自動駕駛 Level 3 以上的汽車,在某些情況下仍需駕駛者介入操作,駕駛監控將建構更安全的駕駛環境,且有助於監控駕駛人的注意力。簡言之,新一代電子後視鏡、駕駛監控及環景系統等檢視應用,未來將成為標配。
延伸閱讀:
《環保與自駕驅動 瑞薩衝刺新世代能源車與 ADAS》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0516/35379.html
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【汽車通訊面面觀】
Wi-Fi 和 LTE 蜂巢通訊日益普及,為人們提供了和世界保持動態聯繫的最佳管道。乙太網和 MOST 技術的運行速度高達數百 Mbps,均適用於傳輸海量的資訊;另一種廣泛應用的汽車匯流排 CAN 的運行速度則低得多,一般低於 1 Mbps。而不久前剛剛問世的最新一代 CAN FD 技術的速度大約在 10Mbps 左右。當車輛處於停車狀態或在不同的網域之間進行通訊時,乙太網是連接 IT 基礎設施的最佳解決方案;MOST 技術則更適用於連續傳輸資料流程,如音訊或視頻連接。
在汽車網路技術方面,基於封包技術的 IP 通訊方式仍將是各個不同網域之間互聯的首選方式。部分用於這類通訊的更高級別協定也開始出現在各種汽車應用,而原來的專有解決方案正等待 IEEE 審核,期成為標準。單股雙絞線 100 Mbps 網路標準本質上是對博通公司 (Broadcom) BroadR-Reach 技術的一種重新包裝,其他半導體公司有了這一技術授權就可開發自己的 IC 產品。此標準現被稱作 100BASE-T1,類似家居和辦公場所常見乙太網應用所採納的 100BASE-TX 標準。
其中,T1 指的是單股雙絞線電纜,而 1 Gbps 技術現在被稱為 1000BASE-T1。諸如車身和引擎控制此類典型獨立系統之間的相互作用,將受益於標準化的通訊網路。MOST 技術還包含一個專用的乙太網封包通道。越來越多品牌的 OBD-II 連接器開始採納標準的乙太網實體層 (100BASE-TX),使車輛可以快速連接至汽車服務機構的 IT 基礎設施,無論是透過無線基礎設施還是有線乙太網連接,專門針對不穩定通訊鏈路的機制都會大大受益於汽車與外界通訊的方式。
許多汽車製造企業都考慮採用 100BASE-T1 作為車輛基礎技術標準以連接各個網域,以便資訊從一個網域傳輸到另個網域。如今,已有一款車型部署了基於乙太網的攝影機網路,另有幾款車型配備了採用乙太網的 OBDII 診斷連接器,診斷介面將會日益普及並應用到越來越多的車輛上,而其他的汽車應用也在推進中。AVB (現被稱為時間敏感網路,簡稱 TSN 標準,實為 AVB V2 版) 是用於專業音訊應用的一種標準,也可以用於諸如音訊和視頻流等非常注重時序的車載應用。
然而,由於汽車是一個封閉的環境,僅使用 IEEE1588 精確時間協定 (PTP) 來分發時脈應足夠,無需使用被統稱為 TSN 的所有額外標準機制。事實上,不同的汽車製造商也對到底需要應用 AVB 到什麼程度 (如果需要的話) 持有不同意見。另一種所謂 MOST (媒體導向系統傳輸,參見 www.mostcooperation.com) 的系統在市場上的應用也日趨廣泛,目前已有 200 多款車型裝備了超過 2 億個 MOST 元件,最適用於在車輛內部連續傳輸資訊流。它不像乙太網一樣指望主處理器檢查每一個資料封包並分配其有效負荷,而會自動將資訊發送到合適的介面,減輕了各個處理器的處理負荷。尤其當已知這樣的優先順序時,所有資料從一個確定的資料來源傳輸到一個或多個確定的接收端,MOST 技術的作用更為高效。
延伸閱讀:
《汽車資訊娛樂網路技術評估》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2018/0309/38290.html
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最近有在拍素食料理影片,拍完後現場就是一團亂,往地上看, 就是災難一片, 因為常常為了食物烹煮的時間, 要在黃金時間錄下來,不然就會煮過頭變得太軟太爛,所以桌上的食物渣、不小心掉出來的麵粉、炒太用力食物噴射到外面。這些東西我都會先掃到地上去,所以拍攝完現場很髒亂,拍完也有點累得不想清理現場,但還是得面對,以往都是用有線的吸塵器吸,最討厭就是彎腰拉電線插電線,現在有Bmxmao MAO Clean M6吸塵器,而且還是無線吸塵器,可以輕鬆的快速清理好現場,吸力很強所有食物渣、粉類、小顆粒麵粉糰,通通都可以吸進去。
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