強化工業物聯網的連接功能

作者：Diodes 公司歐洲產品應用經理 Colin Davies

IoT 是推動「EoT」(萬物電子化) 現象的力量。IoT 只是意味著物件擁有 Web 可定址的連結；利用此相互連結性，可推動電子業的巨大浪潮。

家庭自動化涵蓋暖氣、照明、保全及能源監控，並可透過手錶、智慧型手機、平板電腦及電腦等各種互連裝置，從遠端進行控制。

大量資料的線上儲存與存取加上高速連線，使得線上娛樂與社交媒體平台改變我們的瀏覽習慣。要立即滿足需求，必須有高速資料傳輸速率，這正是 Diodes 公司提供解決方案的領域。

所有 IOT 連網裝置共通的問題是安全與保密，範圍從個人資料遺失到失去對發電站的控制。IOT 連網裝置相互進行通訊的意願，必須以應用於軟硬體層級且更複雜的安全解決方案來解決。

光學、距離、溫度、全球定位系統 (GPS) 以及特別是微機電系統 (MEM) 等各種感測器的使用越來越多，意味著可以遠端監視與控制的「事物」也更多。電子科技是促成 EOT 的技術，但差別在於越來越抽象的軟體。

Diodes 的優勢始終在於開發高效率電源管理技術，所有 IoT 系統皆需要這些技術，以達到極長的運作時間與極高的效率。Diodes 在提供涵蓋電源管理與保護電路的上述技術擁有良好的成果，而近期的併購也讓我們能夠掌握高速資料傳輸領域的技術。這表示我們現在能為過去 Diodes 未能服務的應用領域，提供具有競爭力的解決方案。  

智慧計量

公用事業 (天然氣、自來水及電力) 的監控與報告已透過 IoT 獲得提升；具備 IP 位址與網際網路連線，使供應商與消費者皆可取得遠端能源報告。連接功能使所有裝置皆可報告其能源與水的使用情形。

Diodes 在智慧計量領域扮演極重要的角色，包括開發高效率且小型的電源供應器、提供高精度的時鐘與晶體，以及防篡改技術。效率是此領域的關鍵，因為計量表 24 小時全天運作，雖然其用電量通常小於它所測量的能源，但用電量仍必須盡可能微小。

過去數十年來，有些人為了讓電錶顯示比實際用電量還低的數字，因此篡改電錶使其誤報用電量。篡改手法通常是將磁鐵放在電錶旁邊，以中斷或變更測量的電流。Diodes 生產可用於偵測磁場的磁感測器。如果偵測到磁場，智慧電錶可採取適當的動作，例如透過網際網路回報已遭篡改。用於測量電錶電流的電路非常敏感，因此必須在幾十毫安培到一百多安培的廣大範圍內都非常準確。若要偵測意圖破壞此敏感介面的任何磁場，必須在三維中運作。

設置於工業遠端設施的電錶通常以電池運作，因此能源效率與低功率對於延長電池使用壽命而言極為重要。在設計遠端電錶等連網裝置時，必須以功耗為優先。

智慧連線照明 (SCL)

SCL 是另一個從消費性產品成長為工業、公共及私人領域的物聯網市場。藉由照明 IP 可定址，可從遠端及集中控制燈具，進而發揮高能源效率。

由於 SCL 燈具可能長時間處於被動監聽狀態，因此待機功耗與符合所有法規皆成為設計人員的關鍵要素。十多年來，Diodes 持續致力於 LED 燈具研發，並推出即使在待機狀態下也能實現高功率效率與密度的優化解決方案。另一個對消費者與工業應用都很重要的領域是一種通常被稱為「eflicker」的現象；人眼看不見 eflicker，但它會影響影像擷取設備，例如監視攝影機。它發生在脈寬調變 (PWM；切換開關的技術) 用於調整 LED 的亮度或控制顏色的情況。燈具在很短的時間 (100 μs) 有效關閉，這個時間足以使 CCD/CMOS 影像感測器在沒有光線的情況下擷取影像。

為了解決這個問題，Diodes 已開發使用更高 PWM 頻率的 SCL 解決方案，藉此縮短關閉時間而減輕「eflicker」現象。