Segunda parte del artículo escrito por Martin Motz, Product Sales Manager CPU de la compañía Rutronik, sobre las tecnologías incorporadas en el microcontrolador Intel Quark SE (Atlas Peak) y las áreas de aplicación para el microcontrolador.
Basado en búsqueda de patrones y hub de sensor, el Quark SE permite el reconocimiento y el análisis de patrones de comportamiento y actividad, autenticación biométrica, mantenimiento preventivo, incluyendo aquel basado en diagnóstico remoto, y revisión de datos de alta velocidad en redes de sensor – dirigiendo hacia tipos de aplicaciones completamente nuevos.
Unos cuantos ejemplos ilustran las áreas de aplicación para el microcontrolador
Protección personal
Si mineros, bomberos u otros profesionales que trabajan en entornos peligrosos llevaran sensores personales durante la jornada laboral, se podrían recoger todos los datos relevantes para proporcionar la máxima seguridad. El equipamiento incluye:
- Sensor para detectar movimientos del tronco y gestos de los brazos
- Monitor de actividad inteligente directamente en el cuerpo
- Sensor de gas
- Monitor de picos de ritmo cardiaco
- Detector de CO2 local
- Localización y convergencia de datos de sensor local (fusión de sensor móvil)
- Contacto con la primera persona in situ (donde sea apropiado con una localización interior vía WiFi)
- Almacenamiento de datos en la nube (cloud)
- Visualización móvil en el rango superior de la red
- Monitorización del grado de procesamiento de datos de sensor (también denominado elementos PoC)
Contador y gateway para hogares inteligentes
Para la medición de consumo, la entrada del microcontrolador se conecta a los sensores de tensión y corriente mediante un front-end analógico. Tras un procesamiento profundo de los datos, los resultados se presentan en una pantalla externa y se almacenan también externamente. Gracias a la conexión al Intel Home Energy Gateway y a un puerto RS485, los datos se encuentran disponibles a lo largo de toda la red.
La adquisición y el procesamiento de datos energéticos basados en IoT suponen una tarea esencial en proyectos de gestión de eficiencia. Los bloques en el microprocesador Quark con core facilitan la integración en un framework y reducen la carga de trabajo de los proveedores de la solución.
El framework de extremo a extremo de Intel ofrece los elementos de hardware y software para conectar los dispositivos del sistema energético a la nube (cloud), permite la gestión del sistema de forma remota e identifica las posibilidades de disminuir drásticamente el consumo. Se extiende desde el gateway de control para interconexión de energía y sensores y continúa a través de soluciones de gestión de equipos en la nube, vinculadas a los sistemas del cliente.
Diagnóstico remoto para monitorización de motores
La monitorización remota de un motor requiere una entrada de datos para Bluetooth y el protocolo USB, así como una interfaz de usuario para JTAG. El procesamiento de datos internos se lleva a cabo en relación a los componentes “x”, “y” y “z” o vectores, por medio de una capacidad de almacenamiento ampliada externamente. Otras características a destacar son las entradas de sensor con comunicaciones bidireccionales para medir aceleración y fuerza de campo magnético, y un micrófono ultrasonido.
Beneficios de las diferentes áreas de aplicación para el microcontrolador
Con su combinación de hub de sensor integrado y tecnología de búsqueda de patrones, Intel ofrece una ventaja comercial exclusiva. Los usuarios se benefician de reducción en complejidad de software y disponen de la posibilidad de implementar nuevos estilos de casos de aplicación que demandan sistemas de sensores y análisis de datos.
El microcontrolador Intel Quark SE tiene suficientes opciones de salvaguardar y aplicar conectividad cableada. Aunque la versión actual no integra bloques de función wireless para comunicar de forma inalámbrica, sí aparecen en la hoja de ruta para el 2017/2018. La implementación de aplicaciones móviles de dispositivos y placas necesitan componentes adicionales.
Con respecto al ahorro de energía en modo standby, Intel no puede cumplir todas las expectativas con el Quark SE, sin ningún género de duda. Comparando el Quark D2000 – su predecesor con la misma tecnología en el encapsulado QFN40 – con un “competidor” de la clase Cortex M0+ (32 bit y 32 MHz), el microcontolador Intel Quark SE quintuplica el consumo en modo power–down.
Desde que los microcontroladores de 8 y 16 bit son estándares para aplicaciones de ultra bajo consumo en el entorno Edge IoT, resulta problemático alcanzar los tiempos de ejecución (runtimes) de dispositivo especificados con modos standby extendidos y basados en la familia Quark. Sin embargo, el hub de sensor del Quark SE ofrece la posibilidad de reducir los runtimes en modo CPU Run en sensor Always Listening y, por consiguiente, disminuir el consumo.
Consistencia a través de todo el Edge IoT
El core del procesador Intel Quark, que es compatible con el Pentium 586 ISA y se caracteriza por un conjunto de comandos también compatibles con el procesador Pentium, promueve la visión de una integración sencilla en las estructuras de red de plataforma Intel, con todos los beneficios asociados para el usuario final. La plataforma Intel IoT incorpora modelos de arquitecturas de referencia para conectar varios extremos y un ecosistema dedicado a implementar conexiones seguras de dispositivos electrónicos, incluyendo el uso de soluciones de otros fabricantes. Permite la provisión de datos seguros a la nube y representa un gran beneficio en términos de posibilidad de análisis de datos.
La utilización de productos Intel como el Quark SE con esta plataforma crea valiosas sinergias, tanto a proveedores de redes como a usuarios. Al mismo tiempo, la plataforma Intel Security and Trust garantiza el incremento de la seguridad de las estructuras de red de manera consistente hasta Edge IoT, es decir, atravesando sensores, actuadores o terminales.
Con las nuevas áreas de aplicación para el microcontrolador Intel Quark SE, se está dando un gran paso hacia la integración de terminales, sensores o actuadores en la plataforma Intel IoT, junto al microcontrolador Intel Quark D2000 (ya lanzado) en encapsulado QFN40. Para aquellos clientes que busquen otras variantes, la compañía también ha anunciado una versión en el encapsulado FCBGA 144. Y… con Edge IoT en el punto de mira de Intel, se espera la llegada de muchas más innovaciones.
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