恩智浦启动智能家居创新实验室!

Release time:2024-07-29
author:AMEYA360
source:恩智浦
reading:835

恩智浦启动智能家居创新实验室!

       孕育伟大新创意的秘诀是什么?是协作。因为当人们齐心协力朝着共同的目标努力时,会实现1+1>2的效果。这一理念是恩智浦的核心。我们将其凝练为一个口号:“Brighter Together”。

  正是基于这一信念,我们在德克萨斯州奥斯汀打造了一座全新的智能家居创新实验室。这座耗资数百万美元、耗时5年打造的新实验室将成为加速开发先进设备的加速器。

  设立新实验室最初的目的是促进恩智浦与我们众多社区合作伙伴之间更紧密的协作。实验室不仅拥有先进的工程资源,还特设了一个交互式、配备家具的智能家居空间。在这里,工程师们能够在一个充满活力的家庭环境中即时测试他们的基础设施解决方案。

恩智浦启动智能家居创新实验室!

  实验室提供沉浸式家居环境

  在这里,人们可以共同努力突破现有技术的界限,确保未来的智能家居更加美好、安全、可靠。对于开发人员和最终用户而言,这个实验室意味着我们能够更有效地应对未来家居所面临的复杂挑战。我们将携手实现自动化家居的承诺和愿景。

  此外,作为全球智能家居创新的中心,我们的实验室不仅服务于我们的客户和企业合作伙伴,也为大学合作伙伴、有抱负的学生们提供了一个前沿的教育和协作平台。

  非典型的工程实验室

  这个创新实验室与其他的截然不同。实验室占地5200平方英尺,配备25位高级解决方案系统工程师。实验室还原了设施完备的家居环境,包括入口、厨房、客厅、媒体室、卧室、健身房,车库等各个区域。实验室内还设有搭载最新工具和设备的活动工程工作台,以及一个既适合面对面交流也便于线上协作的宽敞会议室。已完结的项目可以在实验室进行展示,成为未来开发和增强的新起点。我们将在这个基础上,继续推动我们的创意和想法向前发展。

  我们的实验室拥有独一无二的设置,它不仅让我们能够预测未来的使用场景,还能极大地提升用户体验——这是在传统实验室环境中难以实现的。这种设计让我们能够沉浸在真实的使用环境中,确保我们的新解决方案易于使用、维护简单,而且能够无缝融入家庭环境中。

  专为开发人员设计

  智能家居创新实验室的宗旨是减少我们合作伙伴在应对复杂开发挑战上的时间投入,让他们能够将更多精力投入到创新工作中。

  它致力于帮助开发人员攻克智能家居解决方案设计过程中的关键难题。作为一个重要的合作伙伴,我们的目标是协助开发人员解决一系列关键问题,包括技术的高级集成、管理多个中心、使用专有、开源及DIY解决方案、设备的配置与移除、本地边缘处理以及易用性。此外,实验室还便于增强安全性,从物理和网络保护到私人内容在本地和云资源上的管理和控制,都能更加轻松应对。例如,开发人员在这里可以探索支持容错和异常检测的新方法,以及在嘈杂环境中进行语音识别的先进技术。

  该实验室采用最新方法解决消费者真正关心的问题——用户体验。方法包括无缝设备互操作性、直观的语音控制、沉浸式多媒体和娱乐、精确定位、可信网络、高效能源管理、先进的可穿戴设备和更健康的生活方式等功能。

恩智浦启动智能家居创新实验室!

  恩智浦工程师在实验室厨房中探索全新应用场景

  这个全新的智能家居创新实验室与您所见过的任何实验室都不同,它不仅展示了我们独特的解决方案,更为未来的技术进步打下了坚实的基础。实验室的环境激励着学生和有抱负的创新者们,他们在这里可以接触和应用前沿的技术。同时,它也为我们提供了一扇窗口,让我们得以一瞥即将到来的、令人激动的新智能家居技术。

  线上实验室之旅

  去年,在我们对项目进行最后的完善之际,我们的智能家居创新实验室引起了George Davison的关注。作为一位充满热情的技术传播者和Tomorrow’s World Today节目的主持人,他对创新充满好奇。这个由创新激发的系列节目在科学频道和探索频道播出,深受观众喜爱。

  Tomorrow’s World Today的制作团队莅临奥斯汀,将我们的实验室作为第六季开篇节目的核心内容。这不仅是一次线上实验室之旅,也是一次深入了解实验室与20多个合作伙伴共同部署的近30个活跃技术项目的机会。

恩智浦启动智能家居创新实验室!

  通过电视节目,一睹实验室早期版本的风采

  奥斯汀是合乎逻辑的选择

  选择奥斯汀作为智能家居创新实验室的所在地是一个深思熟虑的决定,多方面的考量促成了这一选择。首先,恩智浦与奥斯汀的渊源已逾半个世纪,这座新实验室是我们对这片土地持续热爱的最新证明。奥斯汀不仅承载着我们的关键制造业务,更是我们在物联网和智能家居等多个领域研发工作的中心。

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  该实验室还设有一个车库,用于创建新的车联网解决方案

  此外,我们的实验室有助于该地区的人才培养。它不仅是培养未来半导体行业人才的摇篮,也是恩智浦与本地教育机构长期合作的延伸。更进一步,它代表了对奥斯汀的投资,支持这座城市继续向全球技术中心的方向发展,并在美国半导体行业中保持领先地位。

  加入我们

  智能家居创新实验室是恩智浦推动合作精神的最新实践。我们与行业领袖携手,共同制定新的Matter标准,构建了一个旨在简化智能家居开发的合作伙伴生态系统。同时,我们也在当地大学中培育新一代人才,我们深知团结汇聚各方观点、技能和经验的重要性。

恩智浦启动智能家居创新实验室!

  恩智浦实验室的员工

  在许多方面,创新实验室体现了我们公司的核心使命——集结技术领域的杰出人才,打造革命性的解决方案,推动整个行业向前发展。

  但实际上,它还是为所有致力于智能家居发展和成功的人士所准备的。随着实验室的全面启用,我们期待每个人的参与。我们诚邀行业合作伙伴和客户与我们肩并肩工作,同时也欢迎我们的大学合作伙伴和有抱负的学生们,加入这个教育和技能发展的新世界,并考虑加入恩智浦这个大家庭。

  采取下一步行动

  我们诚挚邀请您参观我们的创新实验室,了解我们如何通过协作将智能家居技术推向新高度。


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创新I3C总线赋能:恩智浦为人形机器人打造高性能
  近年来人形机器人技术迎来爆发式增长,全球科技巨头和中国本土企业都在加速升级迭代人形机器人产品和相关技术,推动机器人在工业、物流、医疗、教育和家庭等领域的广泛应用。  而在人形机器人系统中,灵巧手被认为是极为复杂、精密和关键的执行器,成为人形机器人技术演进的核心方向之一,它不仅需要具备高自由度的运动能力,还要实现对力和位置的精准控制,以模拟人手的操作行为。  挑战:传统通信在分布式架构中的瓶颈  在采用分布式电气架构的灵巧手设计之中,负责每个主动自由度的电机驱动,以及分布在每个手指的触觉传感器,需要通过UART或CAN接口与手掌中央主控MCU通信。主控MCU通过CAN、RS485、EtherCAT接口接入机器人本体系统总线。  这种架构存在以下几处痛点,而这些痛点在一定程度上制约了灵巧手系统的性能提升、架构演进和轻量化小型化的发展:  带宽限制:UART/CAN通信的波特率限制了控制环路获得更高的带宽。  线束复杂:每个手指需独立布线,导致线束数量庞大,同时增加了组装难度与故障风险。  PCB空间受限:多路通信接口会占用大量PCB面积,限制系统集成度。  扩展性差:增加自由度或传感器数量时,现有通信架构难以灵活扩展。  异步通信问题:UART/CAN为异步通信,MCU需外部晶振提供高精度时钟源,增加了硬件复杂度。  解决方案:基于I3C总线的分布式通信架构  恩智浦半导体中国应用工程师团队提出了基于I3C的灵巧手内部局部总线拓扑结构,革新了灵巧手内部通信方式。  该架构采用i.MX RT1180作为机器人手掌主控MCU,采用MCX A132作为手指关节控制MCU,通过I3C总线连接多个伺服节点与触觉传感器,对外则通过EtherCAT、CAN、RS485连接到机器人系统总线。图1:基于I3C的灵巧手方案核心通信路径与模块分布框图  I3C总线:为分布式通信架构带来诸多优势  01 高速通信能力  I3C总线标准速率高达12.5Mbps,优于UART和CAN2.0,且在特定条件下支持DDR模式,理论能够高达25Mbps,满足高分辨率传感器和实时控制的高带宽需求。  02 简化布线与硬件设计  I3C主机仅需两根线(SDA + SCL)即可挂接多个总线从设备,减少线束数量,提升灵巧手模块化装配效率;而且无需外部收发器和高精度晶振,可节省BOM成本与PCB空间。  03 动态设备管理能力  I3C支持动态地址分配,设备在启动时自动识别并获取动态地址,避免静态地址冲突。同时,I3C支持热插拔(Hot-Join),单个手指模组可实现在通电状态下灵活替换。  04 实时事件响应机制  I3C支持带内中断(In-Band Interrupt),设备可通过SDA线直接向主机发送紧急事件或故障信号,无需额外GPIO中断线,由此进一步简化线束并提升主机响应速度。  05 可靠的信号完整性  在高速驱动模式下,I3C采用Push-Pull推挽驱动模式,相比传统的I2C开漏方式可以极大地提升性能,显著提高信号完整性,有利于支持更长的传输距离并增强接插件连接的可靠性。  值得一提的是,在这款人形机器人灵巧手方案中,恩智浦的多款MCU产品与I3C分布式总线架构无缝融合,相得益彰。  i.MX RT1180作为手掌中央主控MCU,其主要的特性包括:  双核架构(240MHz M33内核 + 800MHz M7内核),提供高性能处理能力;  集成2个I3C接口,可连接多个伺服节点与传感器;  支持EtherCAT、CAN-FD、UART等多种工业通信协议接口;  丰富的PWM、ADC、编码器接口,单芯片可以直驱多达8个无刷空心杯电机。  图2:i.MX RT1180结构框图  基于恩智浦MCX A132方案的机器人手指关节伺服节点和触觉传感器设计,其主要特性包括:  小尺寸封装,适合手指模块嵌入;  集成1个I3C接口,与主控实现高速通信;  内置16-bit ADC,用于触觉传感器模拟信号的高质量采集;  支持IEC 61508 SIL2功能安全自测库,满足未来人形机器人对功能安全的要求。MCX A132结构框图  本文小结  恩智浦团队希望通过创新性的I3C总线拓扑设计,推动灵巧手系统向更高集成度、更强性能、更广应用场景演进。同时恩智浦i.MX RT1180与MCX A132产品组合也为这一架构提供了坚实的硬件基础,助力人形机器人技术实现新突破。  随着人形机器人在服务、医疗等领域的深入应用,恩智浦的I3C架构将为灵巧手提供更强大的通信支持与系统集成能力。
2025-09-28 17:30 reading:583
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