日本嵌入式技術展(Embedded Technology)是亞洲規模最大的嵌入式產業年度盛會,儘管今年展示了從EDA工具、感測器與連接性一直到深度學習軟體與雲端服務,每一款展示都明顯關注於如何實現「低功耗」與「嵌入式」物聯網(IoT)裝置。

此外,日本嵌入式系統工程師對於IoT的興趣不斷擴增,也為微軟(Microsoft)、IBM和亞馬遜(Amazon)在會中推銷的雲端服務開啟更多機會。

這個原本專為日本電子公司展示與宣傳其最新技術而提供的舞台,如今在IoT話題推波助瀾下已經變成IoT系統與解決方案的推銷大會了,而且不再只限於日本業者,還有更多來自亞洲與歐洲的新創公司參展。

擴增實境

NEC展示用於擴增實境(AR)的免手持式可穿戴用戶介面。透過這項ARmKeypad技術,智慧眼鏡就能將用戶手臂表面轉變成AR顯示器,還可計算用戶的手指位置,利用加速度計振動偵測手指的觸控動作並確認輸入。

根據NEC介紹,藉由顯示來自智慧眼鏡的AR資訊,ARmKeypad讓操作人員得以確認作業程序、參考庫存、暫存預約資料以及查找電子病歷等等。

20161205 IoT NT31P1 智慧眼鏡以NEC的免手持UI實現VR

超低功耗GPU

希臘新創公司Think Silicon展示其號稱「全球最高效節能的GPU」,專為支援小型顯示器的超低功耗IoT、穿戴式與嵌入式裝置而設計。這款Nema系列的最小型GPU利用6:1的訊框緩衝壓縮與4:1的軟體庫壓縮,大幅降低了功耗。

其結果是提高了100%的電池續航力。根據該公司表示,在應用於像智慧手錶之類的可穿戴式裝置時,電池可連續使用3~6天。Nema GPU的晶片尺寸極小,大約僅有0.1mm2,從而實現更低耗電。

Nema系列提供2種型號,Nema p (pico)是至今最小的2D GPU,專為打造約1.5~6.0吋螢幕大小且解析度高達XGA (1,024 x 768)的2D顯示應用而設計。Nema t (tiny)則是該公司所謂「業界最小的3D GPU,」專為1.5~6.0吋螢幕大小且解析度高達720p (1280 x 720)的3D顯示應用而設計。

20161205 IoT NT31P2 Think Silicon的Nema p GPU專為打造2D顯示應用而設計

會吹薩克斯風的機器人

日本早稻田大學(Waseda University)與意法半導體(ST)的工程團隊聯手打造了一款會吹薩克斯風的機器人。WAS-4R機器人吹薩克斯風時靠的是12個馬達——用於模擬人類的嘴型、舌頭、肺和手指。

ST的32位元MCU以及高性能的馬達驅動器IC用於精確地操控與吹奏樂器有關的每一個元件。CPU部份採用ARM Cortex M7 STM32F7,用於指示每一顆STM32F如何控制馬達驅動器IC。

ST並為日本早稻田大學提供MCU開發板Nucleo,並搭配X-Nucleo擴展板,協助研究團隊開發出更精巧的系統(在WAS-4R後端執行)。

20161205 IoT NT31P3 會吹薩克斯風的機器人WAS-4R

RFID資料記錄器

Lapis Semiconductor在會中展示一套即時監測系統,可在貨車或火車的行進過程中測量貨物狀態。這款RFID讀取器/寫入器收集倉儲內部的資料,如濕度、溫度、加速或環境狀態等,同時,即時監測系統透過貨車上的智慧型手機連接至客戶的雲端系統。

20161205 IoT NT31P4 Lapis Semiconductor在列車上安裝資料記錄器

除了基於ARM Cortex-M0+的32位元MCU,Lapis還提供UHF RFID介面LSI。Lapis表示,該MCU是USB資料記錄器的理想選擇,它能自動為收集的資料建立PDF檔案。用戶只需將USB隨身碟插入PC即可安全地儲存和傳輸資料。

20161205 IoT NT31P4-1 USB隨碟變身資料記錄器

深度學習導入嵌入式應用

富士通(Fujitsu)展示專為嵌入式系統設計的‘F-Cue’CPU板。該公司表示,這款僅約名片大小的小型開發板更能執行深度學習的推理任務。

20161205 IoT NT31P5 Fujitsu展示行人偵測系統

為了展示行人偵測系統,富士通採用了Uncanny Vision的深度學習庫。它執行於索思未來(Socionext)專為可攜式裝置打造的高性能通用ARM處理器MB86S71。MB86S71由作業於1.6GHz的ARM Cortex-A15雙核心,以及800MHz的雙核心Cortex-A7組成。

整合於F-Cue板的其他元件還包括記憶體/儲存、視訊編解碼器、Wi-Fi/藍牙連接性能力,以及包括USB 2.0 (X2)與HDMI等外部介面。

20161205 IoT NT31P5-1 Fujitsu F-CueCPU板

無需GPS的定位引擎

德國Zigpos展示「室內/室外無縫導航技術」節能即時定位系統——eeRTLS,採用由愛爾蘭公司DecaWave設計的超寬頻(UWB)晶片。

基於UWB的Zigpos eeRTLS解決方案符合全球2.4GHz IMS頻段的IEEE 80215.4標準,能夠整合於信標(beacon)和物件中。從具有已知位置的信標測量多個距離,可用於為物體的位置實現三角測量。

20161205 IoT NT31P6 Zigpos展示完整的產品解決方案

eeRTLS技術的價值在於定位資訊不再受限於戶外,而能在室內、戶外或二者混用情況下以完全獨立的操作模式使用。Zigpos預計該技術將在支援人員與物件即時追蹤的智慧工廠、辦公室和家庭實現廣泛應用。

然而,其終極的優點在於實現更低功耗。該公司表示,eeRTLS系統採用時間同步網路和認知機制,根據用戶環境自動設定演算法參數,從而節省了更多能源。

NextDrive Cube

來自台灣的聯齊科技(NextDrive)展示「小方微管家」(NextDrive Cube),號稱是“全世界最小的IoT閘道器裝置”。它所設定的目標也很簡單:讓IoT更簡單。

Cube「小方微管家」是一閘道器裝置,讓消費者可在家中打造私人雲。NextDrive並提供許多配套裝置,包括廣角夜視攝影機、動作感測精靈(Motion Pixi),以及用於監控溫度和濕度的溫度感應精靈Thermo Pixi。

20161205 IoT NT31P7 NextDrive的Cube小方微管家

使用者可以將這兩個Pixi裝置附加在任何物體或表面,就能讓感測器監測溫度和濕度,例如在房間、衣櫃或儲存室中。然後,它就會傳送通知至消費者的智慧型手機。

神奇之處還在於NextDrive的創新軟體——包括傳輸協議和IoT應用程式。透過Cube即可負責連接至Wi-Fi,而且幾乎可以自動連接到網際網路。

究竟在這款小型方塊中藏著什麼?它內建了Linux、博通(Broadcom)的BLE/ Wi-Fi組合晶片、瑞芯微(Microchip)設計的32位元ARM處理器,以及用於儲存影像資料的8GB快閃記憶體。NextDrive並計劃進一步為Cube平台加進IR感測器、人員偵測感測器以及火災與氣體感測器等。

BYOC

宏碁(Acer)並不只是一家電腦公司,這家台灣巨擘在此展示的是Acer BYOC (自建雲端)。

Acer計劃整合硬體、軟體與服務,以因應家庭、企業與城市的IoT需求。該公司在會中展示了智慧家電、車載韌體解決方案、環保照明選項,以及電子看板與視訊分析套件等。例如,智慧照明系統能夠根據附近是否有行人經過而需要燈光,從而動態控制街燈亮度。如果未偵測到即調暗街燈。

此外,該照明系統還能自動辨識潛在缺陷,並向城市發送通知,讓城市管理人員可預先進行維護。Acer目前已經與Scientech Materials公司展開合作。

20161205 IoT NT31P8 Acer展示智慧照明系統

智慧安全帽

高塔科技(Ghosta)也在Acer的展台上展示一款智慧安全帽。這款「閃電頭盔」配備了多功能的無線電廣播功能,可用於提醒路上其他機車騎士前方出現超速照相。

20161205 IoT NT31P9

這款閃電頭盔還配備語音啟動的智慧控制,讓機車騎士能邊騎車邊接聽電話或拒絕來電,以及提供逐向導航、即時通知與群組廣播等功能。此外,安全帽上還設計了「全球首創」的酷炫環尾燈,讓後方車輛多一分警示,提高騎士的行車安全。

然而,重點並不只是在智慧安全帽本身。其設計原則是基於一種整體的社群網路途徑。為了提供智慧、連網的駕騎體驗,必須透過機車騎士的智慧型手機建立更完整的社群地圖。這種智慧安全帽還將利用台灣一部份已經建立智慧基礎設施的高速公路進行訊息廣播與通訊。

20161205 IoT NT31P10 閃電頭盔搭配環尾燈設計,讓騎士更安全

編譯:Susan Hong

(參考原文:10 Cool Discoveries at Japan Embedded,by Junko Yoshida