利用MIPI规范进行成功的工业物联网应用开发

文章作者:Kevin Yee

工业物联网(IIoT)应用预计将在未来十年大幅增长，推动油气、食品和饮料、制药、化学、能源和采矿等流程行业以及航空航天、半导体和制造业等离散行业的生产率和效率提高。

支撑这一增长的新信息物理系统的开发将依赖于高分辨率摄像机的使用，高分辨率显示器使丰富的用户界面成为可能，以及优化的命令和控制界面来连接传感器、执行器和其他组件。

本文解释了开发人员如何利用MIPI规范创建成功的设备设计，降低许多IIoT应用程序的开发工作并降低成本。MIPI规范在数十亿移动设备中得到了广泛实现。万博投注网址

定义工业物联网

工业物联网设想了高度数字化的工业过程，通过使用联网机器和其他设备收集和共享数据。通过实时分析，数据被用于更广泛的工业流程，以主动解决生产和供应问题，提高效率，加强物流和响应新的需求。

这个市场的增长受到5G、人工智能(AI)、大数据分析、云计算、机器视觉和机器人等技术的推动。通过连接物理世界和数字世界，工业物联网可以监控和优化整个工业过程和更广泛的供应链。

MIPI规范在IIoT中的好处

MIPI联盟开发连接电子设备内嵌入组件(摄像机、显示器、传感器、通信模块)的接口。MIPI规范、一致性测试套件、调试工具、软件和其他资源允许开发人员创建创新的连接设备。

该组织的重点是设计和推广硬件和软件接口，以简化设备内建组件(从天线和调制解调器到外设和应用处理器)的集成。MIPI Alliance的所有规格都是为了满足移动设备的严格运行条件:高带宽性能、低功耗和低电磁干扰(EMI)。

MIPI规范为IIoT应用提供了以下好处:

• 安全关键设备，如工业机器，受益于MIPI的功能安全和可靠的接口
• 低功耗设备受益于MIPI的节能特性
• 连接设备受益于MIPI的5G准备工作
• 尺寸受限的器件受益于MIPI的低引脚/线计数和低电磁干扰
• MIPI的软件和调试资源加速了设备的设计和开发。

MIPI规范的使用

工业物联网解决方案将建立在广泛的设备之上。我们强调了几个示例，以演示MIPI规范对不同IIoT用例的适用性。

药品质量控制

机器视觉是必不可少的制药行业，被用于关键的检查过程，如检查包装完整性，填充水平，安全密封完整性和标签。机器视觉的使用对产品质量至关重要，也是生产率的关键驱动因素。对于这些应用程序和其他基于视觉的人工智能功能，使用高分辨率相机是必不可少的。

支持机器视觉的MIPI规范包括:

• MIPICSI-2通过MIPI C-PHY, D-PHY或a - phy提供一个高度可扩展的协议连接高分辨率摄像机，实现低功耗视觉推断
• MIPI I3C为摄像机和其他传感器提供了一个低复杂度、两线式的命令和控制接口

自动化工业车辆

自动化车辆被用于许多工业过程中，在一个地点周围运输材料，按照预先确定的路线，使用无线电信标，摄像头和激光导航。自动车辆可以包含数百个传感器，并产生大量数据。

支持自动车辆的MIPI规范包括:

• MIPI CSI-2通过A-PHY连接高分辨率摄像机(或激光雷达)，实现视觉推断和机器视觉，车辆在工业现场周围导航
• MIPI a- phy提供一个长距离(≤15m)、超可靠的物理接口，在嘈杂的EMI环境中连接组件
• MIPI I3C提供了一个低复杂度的双线接口来连接车辆内的传感器和制动器
• MIPI RFFE内置在车辆的无线电通信模块中，以实现与操作系统的无线连接

具有高级用户界面的工业控制系统

机器控制系统变得越来越先进，将机器连接到更广泛的工业过程，并提供丰富的用户界面，允许操作员监控和控制。

支持机器控制系统的MIPI规范:

• MIPI DSI-2超过C-PHY, D-PHY或A-PHY驱动高分辨率显示面板
• MIPI Touch over MIPI I3C，支持基于触摸屏的高级用户界面
• MIPI I3C提供了一个低复杂度、双线接口来连接用户界面组件，如按钮、led和蜂鸣器

白皮书解释了关于MIPI规范如何与实现工业物联网相关的更多信息，MIPI联盟:开启物联网机遇

伊凯文是MIPI联盟营销指导小组的主席。