關(guān)鍵字：物聯(lián)網(wǎng) 日本企業(yè) 創(chuàng)新成果 電子制作模塊
上個(gè)月在日本橫濱舉行的一場嵌入式/物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)研討會(huì)上，日本自產(chǎn)的開放性實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)TRON發(fā)明人、東京大學(xué)教授坂村健(Ken Sakamura)公開表達(dá)了他對日本嵌入式產(chǎn)業(yè)的失望，點(diǎn)名抨擊日本當(dāng)?shù)氐那度胧较到y(tǒng)設(shè)計(jì)企業(yè)無能，變得保守和傳統(tǒng)，以及無法成為全球物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的主導(dǎo)者。
“日本就這樣拱手讓德國發(fā)起‘工業(yè)4.0’浪潮，并讓美國主導(dǎo)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(Industrial Internet Consortium)”坂村健失望的說道，“他們袖手旁觀，讓其他人去辛苦工作定義物聯(lián)網(wǎng)規(guī)則，想坐享其成在最短時(shí)間內(nèi)利用‘勝出’的全球標(biāo)準(zhǔn)；日本工程師跳過了開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵程序，而且眼光過于狹隘地只想推出商用產(chǎn)品。”
坂村健指出，日本的企業(yè)往往是在一個(gè)封閉的環(huán)境下已封閉的思想被孕育，因此大多對“開放”有恐懼感；它們可能擅長封閉式的物聯(lián)網(wǎng)，但對于開放性物聯(lián)網(wǎng)就不一定擅長了。更糟的是，日本人缺乏發(fā)展全球標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)。相反地，GE與其他領(lǐng)導(dǎo)廠商如AT&T、Cisco、IBM與Intel合作，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟開發(fā)能讓世界上任何人使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
那么，日本真的對物聯(lián)網(wǎng)世界毫無貢獻(xiàn)嗎？
確實(shí)，日本并未像德國推動(dòng)了工業(yè)4.0以及美國發(fā)起工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(Industrial Internet Consortium)那樣，在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂方面只是袖手旁觀；不過日本廠商仍然開發(fā)出一系列令人驚艷的嵌入式系統(tǒng)，從打印機(jī)、攝像頭到汽車，而且它們連網(wǎng)的數(shù)量變得越來越多。
原因是日本工程師將嵌入式技術(shù)視為看家本領(lǐng)，在相關(guān)必備零部件(包括軟件)的創(chuàng)新上引以自豪，他們擅長于改善該類嵌入式系統(tǒng)并且將它們連上互聯(lián)網(wǎng)。
2015年度日本橫濱嵌入式技術(shù)/物聯(lián)網(wǎng)研討會(huì)
在今年度的日本嵌入式/物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研討會(huì)上就能看到不少日本廠商的創(chuàng)新成果，包括Lapis Semiconductor整合了多個(gè)傳感器的單芯片、三菱(Mitsubishi)的高頻電源供應(yīng)器、NEC為隨選無線網(wǎng)絡(luò)(on-demand wireless networks)開發(fā)的超低功耗喚醒模塊，以及日本自產(chǎn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)iTRON現(xiàn)在能與Linux在多核心處理器上平行運(yùn)作。
低功耗喚醒模塊
物聯(lián)網(wǎng)終端節(jié)點(diǎn)即使長期處于待機(jī)狀態(tài)，所消耗的電力也可能需要幾個(gè)月就更換一次電池，但這對于某些應(yīng)用來說并不是很方便，例如埋在土壤中的傳感器設(shè)備；為此NEC開發(fā)了一款新型喚醒模塊(wake-up module)，待機(jī)時(shí)耗電僅1mW (NEC表示，通常WLAN模塊耗電量是1W、Zigbee是60mW，藍(lán)牙則是72mW)，并能偵測接收2.4GHz的無線網(wǎng)絡(luò)訊號(hào)。
能準(zhǔn)確識(shí)別細(xì)小零件“指紋”的工具
在工廠或零部件通路，要以具安全性又易于管理的方案追蹤各種零部件是個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)楹芏嚯娮恿悴考某叽缧〉綗o法刻上序號(hào)或是貼RFID標(biāo)簽；為此NEC的工程師找到一種方法，能識(shí)別不同螺絲表面上的差異，然后將那些數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在云端，用以識(shí)別每個(gè)不同的零件。
不過NEC的團(tuán)隊(duì)也發(fā)現(xiàn)這種以攝像頭為基礎(chǔ)的系統(tǒng)在開發(fā)上面臨一些挑戰(zhàn)；首先他們得在擷取零部件影像時(shí)，根據(jù)光線條件進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)楣饩€可能會(huì)影響拍攝的結(jié)果。其次，該系統(tǒng)還是可能在識(shí)別每個(gè)零件時(shí)遇到困難，特別是當(dāng)零部件表面因?yàn)楣魏鄱兴淖儠r(shí)；還有腐蝕也讓這種零部件識(shí)別方式變得棘手。
為物聯(lián)網(wǎng)打造的軟件平臺(tái)
一家成立于2001年的日本軟件平臺(tái)開發(fā)商Ubiquitous，可提供一系列的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，支持網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、HomeKit、ECHONET Lite與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫及其管理。該公司在現(xiàn)場展示的是為汽車廠商所設(shè)計(jì)的一個(gè)云端平臺(tái)，支持駕駛?cè)四槻孔R(shí)別、健康狀態(tài)監(jiān)測(例如新率等生命征象)，并可追蹤駕駛?cè)耸侨绾务{駛車輛。
為CAN總線提供安全性保障
同樣是新創(chuàng)公司的Trillium致力于開發(fā)為CAN總線加密以及管理密鑰的技術(shù)，該公司的SecureCAN加密技術(shù)在展會(huì)現(xiàn)場獲得廣大回響；Trillium執(zhí)行長David Uze,表示，他們一開始鎖定的是汽車應(yīng)用領(lǐng)域，卻驚訝地發(fā)現(xiàn)CAN總線的應(yīng)用在日本不限于汽車，也應(yīng)用于打印機(jī)、攝像頭等設(shè)備，而且也會(huì)擔(dān)心未經(jīng)保護(hù)的CAN總線可能遭受黑客攻擊。
日本最紅的人形機(jī)器人Pepper
日本人對于人形機(jī)器人的熱愛世界聞名，而現(xiàn)在當(dāng)?shù)厥袌鲎罴t的人形機(jī)器人非Pepper莫屬；這款由軟銀(SoftBank Mobile)與法國公司Aldebaran Robotics合作開發(fā)的機(jī)器人，號(hào)稱能“理解使用者的情緒”，配備了4支麥克風(fēng)、兩個(gè)HD攝像頭(在嘴巴與頭部)，還有一個(gè)3D深度傳感器(裝在眼睛后方)。
在展會(huì)現(xiàn)場有不少Pepeer現(xiàn)身，除了擔(dān)任攤位的招待，還像個(gè)好奇的小朋友能與經(jīng)過的人互動(dòng)提問。Pepper體重30公斤、身高120公分，據(jù)說這種「嬌小」設(shè)計(jì)是為了讓機(jī)器人看起來不那么嚇人、而是讓人感覺可愛。Pepper不會(huì)打掃，但知道如何取悅主人──會(huì)講笑話還會(huì)跳舞，可惜因?yàn)樗鼪]有腳、是以輪子移動(dòng)所以能跳的姿勢有限。
車用以太網(wǎng)絡(luò)影音橋接方案
東芝(Toshiba)正大力推動(dòng)Ethernet AVB (Ethernet AVB)車用以太網(wǎng)絡(luò)影音橋接技術(shù)，該技術(shù)是由產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟AVnu Alliance所開發(fā)，以標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)絡(luò)為演進(jìn)基礎(chǔ)，支持實(shí)時(shí)影音與控制應(yīng)用；東芝與飛思卡爾半導(dǎo)體(Freescale)合作展示了一款A(yù)VB軟件開發(fā)工具NetNucleus AVB，該工具是針對飛思卡爾的i.MX6處理器與Kinetis為控制器優(yōu)化。
利用Ethernet AVB技術(shù)，圖左側(cè)顯視器顯示的影像畫面能實(shí)時(shí)傳輸至右側(cè)的顯示器，號(hào)稱完全不延遲
Ethernet AVB的關(guān)鍵優(yōu)勢在于號(hào)稱可透過網(wǎng)絡(luò)傳遞高畫質(zhì)、大容量的影音內(nèi)容，而且?guī)缀鯖]有延遲；例如在車內(nèi)傳送不經(jīng)過壓縮的視訊內(nèi)容。東芝與飛思卡爾的開發(fā)工具目前正透過AVnu Alliance進(jìn)行認(rèn)證程序，預(yù)計(jì)明年4月正式上市。
一旦該迷你模塊(29mm×20mm×3.5mm)接收到無線網(wǎng)絡(luò)訊號(hào)，就會(huì)將訊號(hào)傳送到網(wǎng)絡(luò)上其他的終端節(jié)點(diǎn)并將它們喚醒；NEC表示，該模塊特別適合隨選無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。如上圖所示，載著一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的玩具拖車經(jīng)過時(shí)，會(huì)觸發(fā)該喚醒模塊并開啟同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的物聯(lián)網(wǎng)感測設(shè)備，然后玩具拖車就能收集數(shù)據(jù)。
高頻電源供應(yīng)器
三菱電機(jī)展示的是該公司開發(fā)的高頻電源供應(yīng)技術(shù)(high-frequency power supply technology)，能支持廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的無線充電；該公司開發(fā)的轉(zhuǎn)換器尺寸只有手掌大小，能以6.78MHz的高頻輸出1kW功率，轉(zhuǎn)換效率號(hào)稱高達(dá)95%。
土壤環(huán)境感測設(shè)備
Lapis Semiconductor展示了一款土壤環(huán)境傳感器(soil environment sensor)單芯片，可量測土地的酸堿值、導(dǎo)電率以及溫度；該5mm×5mm大小的芯片內(nèi)含三種不同的傳感器，Lapis表示，要在單芯片整合多個(gè)傳感器的關(guān)鍵在于避免傳感器的訊號(hào)相互干擾。這種傳感器的應(yīng)用不只在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，還包括環(huán)保與防災(zāi)應(yīng)用。
此外Lapis還發(fā)表了名為Lazurite的一系列模塊，該產(chǎn)品內(nèi)建該公司自家開發(fā)的微控制器，能用以收集傳感器的數(shù)據(jù)并透過920MHz (即IEEE802.15 .4e/g)頻率傳送數(shù)據(jù)。Lapis可提供內(nèi)建該模塊的原型開發(fā)工具，使用者將工具連結(jié)PC即可立即開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
安防攝像頭解決方案
新成立不久但歷史其實(shí)很悠久的索思未來科技，在現(xiàn)場展示其三大技術(shù)，包括電視、攝像頭以及解決方案(methodology)──所謂的解決方案是協(xié)助客戶更快速地設(shè)計(jì)系統(tǒng)，該公司的工程師團(tuán)隊(duì)能提供客戶包括ARM架構(gòu)處理器平臺(tái)、前端設(shè)計(jì)以及軟件方面的支持。
此外索思未來科技也展示了安防攝像頭解決方案，結(jié)合由母公司富士通開發(fā)的圖像處理器技術(shù)，以及松下開發(fā)的H.264編解碼方案；而富士通所設(shè)計(jì)、已有15年歷史并獲得各種影像產(chǎn)品廣泛應(yīng)用的Milbeaut圖像處理器，則是該IP攝像頭解決方案的核心。
該攝像頭透過魚眼鏡頭360度擷取整個(gè)展場的影像，能偵測展場的異常狀況發(fā)出警報(bào)，或是針對可疑人物的動(dòng)向進(jìn)行追蹤(如上圖的粉紅色軌跡)。
移動(dòng)設(shè)備訪問
