U.S. Bureau of Labor Statistics (米国労働統計局) によると、死亡事故に至らなかった職場での負傷件数は 2018 年に 280 万件に達しました。設計エンジニアは多くの場合、世界全体を (具体的には開発中のアプリケーションを) 1 か 0 かの二者択一で考える傾向があります。産業分野での多くの事故は、全面的、または部分的にヒューマン・エラーが原因になっています。機能安全は、どのような誤った事態が発生する可能性があるかを予想し、許容可能な水準までリスク...
TI Arm Clangは、将来のTI Armコンパイラを代表する、TI Arm Cortexマイコン向けの新しいコンパイラ・ツール・セットです。LLVMプロジェクトをベースにしたこの新しいツールチェーンは、C/C++フロント・エンドとしてClangを使用します。究極的には、この新しいツールチェーンによって、より効率的なアプリケーションを開発できるようになります。
LLVMとClang
LLVMは、モジュール式で再利用可能なコンパイラ・ツールチェーン・テクノロジーを集めたオープンソース・プロジェクトです...
窒化ガリウム（GaN）電界効果トランジスタ（FET）は、SiC（炭化ケイ素）FETやSi（シリコン）ベースFETに比べて、スイッチング損失が劇的に改善し、電力密度が高くなっています。このような特性は磁気回路のサイズ縮小につながるため、デジタル・パワー・コンバータなどのスイッチング周波数が高いアプリケーションで特に有用と考えられます。
パワー・エレクトロニクス業界にいる設計者は、GaNシステムの性能向上のための新しい技術と手法を必要としています。GaNテクノロジを使用する最新の電力変換システム開発で...
Bluetooth® Low Energyテクノロジは、コストと消費電力の低さから、さまざまなアプリケーションを支える土台となっています。例えばBluetoothビーコンは、機器や人の所在を特定できるリアルタイム位置情報システムの構築に利用されています。
この種のアプリケーションでのBluetoothの役割は何でしょうか。アセット追跡に使用されるBluetoothタグは、物や人が近くにいるかどうかを効果的に監視するために、別のタグとの間でデータを送受信して自律的に通信を行います。人と人とが近くにいることを監視する目的は何でしょうか...
人が操作していた機械や乗り物が、ほんの数十年の間で自律的に動作する、もしくは人がほぼ介入する必要がないインテリジェントな機械へと置き換わりつつあります。こういった進歩にともない、産業および車載マーケットでは、ビルや街や自動車がその周囲を感知してよりスマートに判断を下せる革新的なセンシング・テクノロジが必要とされています。
エンジニアは、高分解能の検知能力、さまざまな環境に対応できる柔軟性、プライバシーを侵害しないといった、アプリケーションでミリ波（mmWave）レーダーによるセンシングを使用した場合のメリットを深く理解しようとしています...
新しい開発キットを受け取ったらすぐに設計を始めたくなることでしょう。使っているツール群が、正しいツールやリソースを自動で検索してくれないのであれば、面倒なインストール作業を手動でしなければなりません。
TIのクラウドベースの開発ツール群を使うことで、ローンチパッド開発キットを接続してすぐにソフトウェア例を実行できるほか、アプリケーションの開発とデバッグができるようになります。その手順は次の3ステップです。
消費者に強い第一印象を与えることは大切ですが、主に2つの要素によって左右されます。それは、製品の見た目とユーザーとの対話です。高性能の静電容量式タッチおよび近接センシングのテクノロジを利用すると製品の見た目だけでなく、ユーザーと製品とのインターフェイスも洗練され、消費者に強く印象付ける思い切った製品設計ができるようになります。
しかし、静電容量式タッチ設計を産業用アプリケーションに組み込む作業は、経験の浅い製品エンジニアにとって難易度が高いことで有名です。機械的な統合、ソフトウェア開発、ノイズ耐性や防湿性...
エンジンの機械的な振動や衝撃にさらされている車載部品の状態が分かったり、自動化された工場内の激しい機械的振動がある環境で動作するシステムの状態について情報を得ることができたりしたら、素晴らしいと思いませんか。このような情報があれば、予知保全を行って、疲労した部品が完全に壊れる前に取り換えることができ、車のトラブルや工場のダウンタイムをかなり減らせるでしょう。下記のビデオでは、水晶振動子不要のTIのワイヤレスBAWテクノロジに関する試験のデモを紹介しています。今回の技術記事は、その詳細を説明します。
www.youtube.com/watch
BAWテクノロジが機械的な衝撃や振動に強い理由
振動や衝撃を測る2つの重要なパラメータは、IoT接続されたデバイスにかかる加速力と振動周波数です。振動の発生源は、走行中の車や機器の冷却ファンの内部、あるいは携帯型ワイヤレス・デバイスなど、あらゆるところに存在します。そのため、加速力、振動、衝撃に対して強い耐性を持つ安定したクロックをクロック…
Processor部門Vice PresidentのSameer Wassonがオートメーションの未来と
エッジのインテリジェンスについて語ります。
インテリジェント・マシンの未来は、エッジにおけるイノベーションにかかっています。それはつまり、より動的に意思決定を行うための、リアルタイムでのセンシングと処理を可能にする組み込みテクノロジのことです。
これまでのオートメーションは事前にプログラム設定されて動きが構築されていましたが、今では周りで起こっていることを機械がリアルタイムに理解し、知能を持って、安全・確実かつ自律的に対応できるように進化しています。これを実現するテクノロジが、人工知能の一分野である機械学習です。
信号処理テクノロジが進化し、多くの機械学習機能が追加されるにしたがって、TIは必ずしもクラウド処理に頼らなくても済む形で、車内の乗員検出や人間と機械との直感的な連携などにおける進歩の道を切り開いてきました…
工場で機械学習やニューラル・ネットワークを利用すると、マシン・ビジョン、無人搬送車（AGV）、ロボティクスのようなアプリケーションがよりスマートになり、作業効率が向上します。製造現場の反復作業を自動化するために何十年も前から組み込みのマイコンやプロセッサが使われてきましたが、組み込みシステムへの機械学習アルゴリズムの導入は依然として発展途上であり、研究プロトタイプの域を超えていません。
工場での機械学習アプリケーションを1つ取り上げて見てみましょう。現在のAGVは、カメラやレーダーといったセンサからの入力を受け取ります。プロセッサが実行するソフトウェアがデータを解析し、工場内をAGVが安全に動けるように電気モーターをどう制御するか判断します。倉庫のような限られた環境では、昔から使われているマシン・ビジョン・アルゴリズムでもうまくいくでしょう…
工場における革命的な変化の大半は、いくつかの画期的なイノベーションへと遡ることができます。18世紀中期の蒸気力の利用、あるいは20世紀初頭の組み立てライン生産モデルの開発など、あらゆるイノベーションが効率と生産性の大きな改善につながりました。
今は、産業用ロボット、インテリジェント・センサ、自動組み立てラインのイノベーションにより、工場経営の方法が根本的に変化している時代です。製品の製造プロセスはさらに自動化が進み、これまで人手で行ってきた作業の方法を機械が学習するようになっています。センサはそのような機械を継続的にモニターし、振動や温度などのパラメータを測定することで、機械が適切に動作し、過熱したりしないようにします。そして、これらのセンサは、組み立てライン内の全マシンを監督する中央のハブへと情報を送信します。そのような複雑なシステムのネットワークは、すべての運転が円滑に維持されるよう、相互に通信し合うことが不可欠です。
効率の良い通信に対するこのようなニーズにおいては…
産業デザインは急速に進歩し、ヒューマン・マシン・インターフェイス（HMI）、特に主な電化製品や建物のセキュリティ・システム向けの用途では、非常にスリムで高い信頼性を備えるようになっています。機械的なボタンやレバーの代わりに静電容量式タッチが使用されることが増え、TIのCapTIvateTM静電容量式タッチ・センシング・マイコンは、ユーザー・エクスペリエンス革命の旗手と言えます。
新しい『MSP430FR2675』、『MSP430FR2676』デバイスは、静電容量式タッチを使用した設計をレベルアップするとともに、時間、コスト、基板面積を節約します。この2種類のデバイスをはじめとしたCapTIvateの利点を簡単にご説明します。
超低消費電力のスマート・センシングおよび計測機器では、センシング・アナログ・フロント・エンド（AFE）、A/Dコンバータ（ADC）、マイクロコントローラ（MCU）を統合することがますます求められています。
このシリーズでは、いくつかのスマート・センシング・アプリケーションと、それらを実装するためのプラットフォームとしてTIのMSP430™マイコンの活用方法について説明します。今回は、血糖値測定器とパルス・オキシメータの2種類の医療機器を取り上げます。
血糖値測定器とは、血糖値を測定する小型のポータブル機器です。通常、皮膚に穿刺針を刺して採取した少量の血液を使い捨ての試験紙に乗せ、それを血糖値測定器が読み取って血糖値を算出します。血糖値測定器は、ミリグラム/デシリットルまたはミリモル/リットル単位で血糖値を表示します。
図1：血糖値測定器
電解試験紙には電極があり、そこにD/Aコンバータ（DAC）が正確なバイアス電圧を加えます…
信じがたいことに20世紀の間ずっと、炭鉱の空気をモニタして有毒ガスを検知するのにカナリアが使われていました。炭鉱夫はカナリアを炭鉱に連れて行き、カナリアの鳴き声が途切れず続いているのを聞くことで、吸っても安全な空気かどうかを確認していました。ガスだけでなく、その意味では空気中のどの成分に対しても検知する機器はありませんでした。
有毒ガスや直径が2.5マイクロメートル以下の微小粒子状物質（PM2.5）は、吸い込むと人体に害を及ぼしますが、そのほとんどが目に見えず臭いもしないため、身を守るのは容易いことではありません。しかし、最新のテクノロジのおかげで、今では空気中の有毒物質を検知する、信頼性のある高精度のシステムが存在します。
ガス検出器は、電気化学セルを使って有毒ガスの有無を検知します。この電気化学セルは、セル全体にいきわたる電解液の中に漬けられた3つの電極で構成されます（図1）。有毒ガスがガス拡散バリアを通過すると、ガスは作用電極と反応して酸化される…
テキサス・インスツルメンツはこのほど、次世代のSimpleLink™ Wi-Fi®デバイス『CC3135』、『CC3235S』、『CC3235SF』を発表しました。
Bluetooth® Low Energy（BLE）およびその他のGHzとの共存を可能にする5GHzおよび2.4GHzデュアルバンドWi-Fi MCUであるこれらの新デバイスは、ネットワーク効率の改善、システムの安全性、低消費電力を単独のプラットフォーム上で提供します。
多くのWi-Fiネットワークは2.4GHzを使用するように構築されました。今ではWi-Fiに対応するデバイスは何十億にものぼり、これにより非常に多くの干渉が生じ、ネットワーク全体の性能が脅かされています。
ネットワークに接続できたとしても、次の課題となるのはネットワークの安全性です…
電気式の火災警報器や熱感知器などの煙感知器は、1890年代に初めて発明されました。この発明は長年にわたって改良が重ねられ、イオン化式や光電式の煙感知器のような、より高度な設計に至っています。
現代の電子工学により、こういった煙感知器の設計は、シンプル、安定的、高い費用対効果となっています。煙感知器がAC電源式である場合は、一般的に9Vのバックアップ・バッテリが搭載されています。このため、煙感知器の設計は、AC/DCの電力供給量を少なくしてバックアップ時のバッテリ寿命が長くなるように、低消費電力を目的としておく必要があります。
イオン化式煙感知器は、放射線源（通常はアメリシウム241）を使用して空気をイオン化することによって動作します。煙感知器内に空気が入ると、放射線源によって空気分子が正と負のイオンに分けられます。煙感知器内のイオン化チャンバーには正と負の電極があります。図1で示しているようなチャンバー（Chamber）とソース…
デバイスが、組込みプロセッサと同じように複雑化し、機能が豊かになっている今、1つですべてに対応できるという万能なものは存在しなくなっています。これは特に産業製品において顕著であり、たとえば、自宅で使うロボット掃除機と、工場で使われるヒューマン・マシン・インターフェイス（HMI）では、要件に大きな違いがあります。システム要件が多岐にわたることによって、対応する機能、コスト、将来的な備えなどに関連する多くの課題が生じます。
TI Sitara™プロセッサのポートフォリオは、このような課題を解消します。高品質の最終製品を開発し、迅速に市場へ投入するために、TIのプロセッサのソフトウェア開発キット（プロセッサSDK）は、全てのSitaraプロセッサ・ファミリを通じて共通するソフトウェア開発環境となっています。プロセッサSDKは、Linux、リアルタイム・オペレーティング・システム（RTOS）およびAndroidに対応しているため、アプリケーションの開発や製品の差別化に集中することができます…
IoT技術についての話題では、「スマート」という言葉が実に無造作に使われていますが、厳密にはどういう意味なのかと疑問に思う人もいるかもしれません。もし誰かに、「スマート・サーモスタット」の意味について尋ねられたら、次のように説明することができるでしょう。
これは、1つのデバイスにしては多すぎる要求と思われるかもしれませんが、専用のArm® Cortex®-M4アプリケーション・プロセッサと認証済みのWi-Fi®
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「もうこんな時間?」とつぶやいている自分に気付いた経験はありませんか。時間を常に把握するのは非常に難しいことですが、幸運にも、MSP430™マイクロコントローラ（MCU）には、まさにそれだけを目的に作られたタイマ・モジュールが搭載されています。キッチン・タイマからホーム・セキュリティ・システムに至るまで、私たちが利用している数多くのアプリケーションの中核を担う機能がタイマです。TIのMSP430バリュー・ラインMCU TechNoteシリーズには、タイマ機能のカテゴリが含まれています。
このシリーズでは、タイマ・ベースのソリューションをTIの低コスト・バリュー・ラインMSP430 MCUに実装する方法を示しており、MSP430 FR2000には0.5KBのメモリ容量、MSP430 FR2111には4KBのメモリ容量を使用して、すべてのソリューションを実装します。TIのタイマ機能テクノロジを活用したさまざまなアプリケーションを紹介するTechNoteには…
システム内の不揮発性メモリは足りていますか? あるいは低消費電力のキーパッドや外部ウォッチドッグ・タイマを探してはいませんか? このように広範囲に及ぶアプリケーションには互いに関連性が見出せないかもしれませんが、これらはすべて、コスト効果の高いMSP 430™強誘電体ランダム・アクセス・メモリ（FRAM）マイクロコントローラ（MCU）を使用して実現できるアプリケーションです。
従来型の設計では、EEPROM（Electrically Eerasable Programmable Read-Only Memory）や外部ウォッチドッグ・タイマなどの機能がそれぞれ専用の集積回路（IC）によって実装されており、コストや複雑さ、使いやすさに大きなばらつきがあります。TIでは、MSP 430バリュー・ラインMCUを使用して同様の機能を実現できるという認識のもと、単純な機能にインテリジェンスを付与する方法を説明したシステムおよびハウスキーピングTI…
容量性タッチという言葉を聞いて、まず頭に浮かぶものは何でしょう？おそらくタッチ・スクリーンではないでしょうか？例えば、最新のスマートフォンやタブレット・デバイス、新しい自動車に搭載される高価な車載インフォテインメント・システムなどが思い浮かぶと思います。日々使用している多くの製品に容量性タッチが使われているのです。
今日の市場では、製品のデザイン面での美しさがこれまで以上に重視されていることから、スマートフォンの容量性タッチ・スクリーンに使用されている同じ技術が、新しい電化製品や電子ロック、音楽プレーヤーといった、他の製品にも徐々に使用されるようになってきました。容量性タッチは、設計者とマーケティング専門家に、製品のユーザ・インターフェイスや形状、機械構造を再考し、デザインと機能性の両方を向上させる自由を与えてくれます。
図1は、シンプルな容量性タッチ・インターフェイスを備えたサーモスタットの例です。機械式ボタンが必要ないため、サーモスタットの前面は…