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智能工業(yè)

HMI - 人機(jī)界面

無線技術(shù)改變了工業(yè)設(shè)備的用戶體驗。

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簡介

適用于工業(yè)應(yīng)用的無線人機(jī)界面 (HMI)

工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備傳統(tǒng)上使用復(fù)雜的本地用戶界面和電纜連接的 PC 程序來進(jìn)行配置、編程和診斷。藍(lán)牙是未來 HMI 的理想技術(shù)。使用 Silicon Labs 預(yù)認(rèn)證的藍(lán)牙模塊和移動應(yīng)用工具，可簡化用戶體驗現(xiàn)代化過程，加速上市時間。

無線技術(shù)如何改變用戶體驗？

工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備引入 HMI 帶來很大的設(shè)計挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)上，設(shè)計者受到物理空間的限制，需要考慮環(huán)境條件，并且還需要對外部連接的任何端口進(jìn)行電流隔離以確保安全。為了解決這些挑戰(zhàn)，設(shè)計者不得不進(jìn)行權(quán)衡，因為在設(shè)計過程中會做出很多妥協(xié)，因此可能會對用戶體驗產(chǎn)生不利影響。復(fù)雜的用戶界面可導(dǎo)致較差的感知使用性，因為在配置、操作或維護(hù)方面存在困難，用戶可能會選擇不使用設(shè)備的全部功能。

藍(lán)牙技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備中的應(yīng)用仍處于初期階段，但由于其優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)計方法的優(yōu)點，正逐漸獲得更多的應(yīng)用空間?，F(xiàn)代藍(lán)牙預(yù)認(rèn)證模塊包含構(gòu)建直觀的用戶體驗所需的一切。此外，這些模塊的封裝很小，這意味著它們可集成到空間有限的設(shè)備中。這些模塊的尺寸最小為 6 x 6 毫米。藍(lán)牙模塊的功耗進(jìn)行了優(yōu)化，達(dá)到了可用于電池供電設(shè)備的水平。

藍(lán)牙是一種無線技術(shù)，這意味著現(xiàn)場設(shè)備和用戶終端設(shè)備之間的外部連接無需電流隔離。這可大大降低材料成本。因為需要進(jìn)行安全性驗證的暴露的接口更少，還減少了測試和驗證。由于藍(lán)牙技術(shù)的廣泛采用，使得各種便攜式設(shè)備能夠作為設(shè)備的用戶接口。當(dāng)設(shè)計者不再局限于幾個按鈕和小型顯示器時，他們就可以向客戶交付突出產(chǎn)品優(yōu)點的用戶界面，以及實現(xiàn)比競爭對手更好的差異化。

工業(yè)設(shè)備可以安裝在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中，在這樣的環(huán)境中，設(shè)備可暴露在灰塵、鹽水、潮濕和其他條件下。需要對穿過設(shè)備外殼的所有進(jìn)口進(jìn)行精心設(shè)計和保護(hù)。使用基于藍(lán)牙的 HMI，可最大限度減少物理連接器、按鈕和屏幕，從而簡化設(shè)備設(shè)計。從客戶的角度來看，他們需要維護(hù)的事項更少，從而節(jié)約了成本?，F(xiàn)場設(shè)備也可能安裝在難以到達(dá)的地點，這就使得傳統(tǒng)的基于纜線的接口使用起來很麻煩。通過藍(lán)牙，用戶可以使用手持設(shè)備從安全位置遠(yuǎn)程連接到設(shè)備。

由于 RS-232 串行通信的通用性和可用組件的廣泛性，工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的外部連接?；谶@種通信方式。這些類型的接口為實現(xiàn)無線帶來了絕佳的機(jī)會。藍(lán)牙模塊以標(biāo)準(zhǔn)的 UART 作為輸入，不需要任何藍(lán)牙編程知識，是實現(xiàn) HMI 創(chuàng)新的最佳選擇。除了預(yù)認(rèn)證的模塊外，作為主要用戶界面的移動應(yīng)用程序也是影響上市時間和開發(fā)成本的關(guān)鍵因素。提取藍(lán)牙操作的預(yù)先確定的移動應(yīng)用程序框架大大簡化了設(shè)計過程，并減少了開發(fā)時間。

Silicon Labs 為人機(jī)界面應(yīng)用提供廣泛的預(yù)認(rèn)證藍(lán)牙模塊組合，包括用于空間受限設(shè)計的世界上最小的系統(tǒng)級封裝藍(lán)牙模塊。我們的開發(fā)工具包括旨在加速應(yīng)用程序開發(fā)的移動集成軟件。我們的 Bluetooth Xpress 產(chǎn)品及其移動應(yīng)用程序框架非常適合于將現(xiàn)有人機(jī)串行接口轉(zhuǎn)換為可靠的、永不過時的用戶體驗。

人機(jī)界面方框圖

查找合適的產(chǎn)品

EFR32BG21 系列 2 藍(lán)牙低能耗 (SoC) - EFR32BG21

面向 HMI 的節(jié)能藍(lán)牙 5 SoC 采用高性能 2.4 GHz 無線電和 80 MHz ARM Cortex-M33 核心。

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EFR32BG21 系列 2 藍(lán)牙低能耗 (SoC) - EFR32BG21

Wireless Gecko 系列 2 設(shè)備是 Wireless Gecko 設(shè)備的下一代演化產(chǎn)品，為物聯(lián)網(wǎng)帶來了高性能、低功耗和安全解決方案。此系列設(shè)備旨在提高處理能力、改善 RF 性能和降低有功電流，還可為 IoT 設(shè)備提供更高的安全性。此外，EFR32BG21 設(shè)備還設(shè)計旨在為 Silicon Labs 增強(qiáng)的安全選項 - Secure Vault 提供支持。了解有關(guān) Silicon Labs 安全產(chǎn)品組合的更多信息。

EFR32BG21 設(shè)備是 2.4 GHz 無線 SOC，經(jīng)過了優(yōu)化，適用于線路供電的 BLE 和藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，包括聯(lián)網(wǎng)照明、智能插座、網(wǎng)關(guān)和語音助手。80 MHz ARM? Cortex?-M33 內(nèi)核提供卓越的處理能力，同時集成的安全子系統(tǒng)提供領(lǐng)先的安全功能，這極大降低了 IoT 安全漏洞和知識產(chǎn)權(quán)受損的風(fēng)險。憑借優(yōu)于 -104.3 dBm 的靈敏度和高達(dá) +20 dBm 輸出功率，EFR32BG21 產(chǎn)品家族可采用 Simplicity Studio 5 開發(fā)工具進(jìn)行輕松遷移，并可使用開發(fā)套件、SDK、移動應(yīng)用程序、我們的能耗分析器和獲得專利的網(wǎng)絡(luò)分析器縮短產(chǎn)品上市時間。

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藍(lán)牙 5.4 與藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)支持

更高級別的 IoT 安全性

Secure Vault?

EFR32BG22 系列 2 低功耗藍(lán)牙 (SoC)

節(jié)能型藍(lán)牙 5.2 SoC 的工作溫度可達(dá) +125 oC，支持適用于 HMI 應(yīng)用的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

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EFR32BG22 系列 2 低功耗藍(lán)牙 (SoC)

EFR32BG22 和 EFR32BG22E 低功耗藍(lán)牙 (LE) 無線 SoC 解決方案是 Wireless Gecko Series 2 平臺的一部分。這些設(shè)備的設(shè)計高度注重能源效率，提供一流的超低傳輸功率和接收功率，高性能、低功耗 Arm? Cortex? -M33 內(nèi)核提供業(yè)界領(lǐng)先的能源效率，可將鈕扣電池壽命延長長達(dá)十年。 BG22 讓您能夠創(chuàng)建節(jié)能應(yīng)用，而 BG22E（“E”表示節(jié)能）通過延長電池壽命和支持完全無需電池的設(shè)計，進(jìn)一步增強(qiáng)了節(jié)能優(yōu)勢。我們的 BG22 和 BG22E 系列是適用于環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)或能量收集設(shè)備的市場領(lǐng)先的理想 SoC。目標(biāo)應(yīng)用包括藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)低功耗節(jié)點、智能門鎖、個人醫(yī)療保健和健身設(shè)備。資產(chǎn)跟蹤標(biāo)簽、信標(biāo)和室內(nèi)導(dǎo)航也將受益于 SoC 的多用途藍(lán)牙到達(dá)角 (AOA) 和出發(fā)角 (AOD) 功能以及亞米級定位精度。

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支持藍(lán)牙 5.4 與藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)

非常適合超低功耗電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或無電池物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

EFR32MG21 系列 2 多協(xié)議無線 SoC

2.4 GHz 無線 SoC 專為線路供電的 Zigbee、Thread 和藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用（包括 HMI）優(yōu)化。

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EFR32MG21 系列 2 多協(xié)議無線 SoC

EFR32MG21 設(shè)備為物聯(lián)網(wǎng)提供高性能、低功耗和安全解決方案。旨在提高處理能力、改善 RF 性能和減少有效電流，EFR32MG21 設(shè)備是經(jīng)過優(yōu)化的 2.4 GHz 無線 SoC，適用于線路供電的 ZigBee、Thread 和藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，包括聯(lián)網(wǎng)照明、網(wǎng)關(guān)、語音助手和智能電表。

EFR32MG21 系列 SoC 包含一個集成的安全子系統(tǒng)和可充分利用 Secure Vault 技術(shù)的設(shè)備。Secure Vault 提供領(lǐng)先的安全軟件功能和物理不可克隆功能 (PUF) 硬件技術(shù)，以極大降低 IoT 安全漏洞和知識產(chǎn)權(quán)受損的風(fēng)險。

鑒于 802.15.4 和藍(lán)牙長距離模塊的靈敏度超過 -104.3 dBm 且輸出功率高達(dá) +20 dBm，EFR32MG21 可提供強(qiáng)大的 RF 鏈路，以確?？煽康耐ㄐ拧FR32MG21 可使用 Simplicity Studio 5 開發(fā)工具進(jìn)行輕松遷移，并可使用開發(fā)套件、SDK、移動應(yīng)用程序和我們獲得專利的網(wǎng)絡(luò)分析器縮短產(chǎn)品上市時間。

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理想應(yīng)用

照明和語音助手

更高級別的 IoT 安全性

Secure Vault

EFR32MG24 系列 2 多協(xié)議無線 SoC

超低功耗、多協(xié)議 2.4 GHz SoC 采用 PSA 3 級安全保護(hù)，為 HMI 帶來 AI/ML 和高性能無線。

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SiWx917M Wi-Fi 6 和藍(lán)牙 LE 5.4 無線 SoC

超低功耗 Wi-Fi 6、BLE 5.1 和 Matter SoC 可確保 HMI 中的安全云連接、控制和 OTA 更新。

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SiWx917M Wi-Fi 6 和藍(lán)牙 LE 5.4 無線 SoC

SiWx917M SoC 是我們功耗最低的 Wi-Fi 6 SoC，是使用 Wi-Fi?、藍(lán)牙、Matter 和 IP 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)安全云連接的超低功耗物聯(lián)網(wǎng)無線設(shè)備的理想之選。非常適合于開發(fā)需由使用時間較長的電池供電的設(shè)備。SiWx917M SoC 包括超低功耗 Wi-Fi 6 及低功耗藍(lán)牙 LE 5.4 無線 CPU 子系統(tǒng)，以及集成微控制器 (MCU) 應(yīng)用子系統(tǒng)、安全功能、外圍設(shè)備和電源管理子系統(tǒng)，所有這些都集成在一個尺寸為 7 x 7 毫米的 QFN 封裝中。無線子系統(tǒng)由運行速度高達(dá) 160 MHz 的網(wǎng)絡(luò)無線處理器、基帶數(shù)字信號處理、模擬前端、2.4 GHz RF 收發(fā)器和集成功率放大器組成。應(yīng)用子系統(tǒng)由運行頻率高達(dá) 180 MHz 的 ARM? Cortex?-M4F、嵌入式 SRAM、閃存和傳感器集線器組成。ARM? Cortex?-M4F 專門用于外圍設(shè)備和應(yīng)用相關(guān)處理，而網(wǎng)絡(luò)無線處理器在獨立線程上運行無線和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，因此可提供完全集成的解決方案，可直接用于各種嵌入式無線物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

目標(biāo)應(yīng)用場景包括智能家居、消費者健康和可穿戴設(shè)備、醫(yī)療、工業(yè)、零售、智能建筑和城市、資產(chǎn)跟蹤。