#可攜式裝置 #熱影像相機 #FPGA #應用處理器 #熱影像感測器 #條碼掃描器 #介面 #PCIe匯流排 #MIPI CSI-2 #CMOS #LVDS
【不怕異質介面+熱干擾:FPGA 是「熱影像感測器」的好搭檔,高整合 SoC FPGA 可取代應用處理器】
電池供電器件的可攜性正不斷增長,而可攜式產品幾乎都會配備相機和顯示器。隨著這些器件發展、偏離智慧手機的特定架構,也帶來許多設計挑戰;其一就是與非應用處理器的相機或顯示器之介面連接。另一個問題是:智慧手機沒有獨特的週邊設備,例如,熱影像感測器或條碼掃描器;這對於可攜式產品的製造商和利用某些智慧手機晶片組的架構師來說,是一大難題。
「智慧手機晶片組」是邏輯上的起點,因為其架構擁有最低功耗和低廉成本點所要求的特性,這是醫療、工業和其他市場中絕大多數可攜式產品所需要的條件。許多智慧手機的相機和顯示器在嵌入式設計的使用甚至比處理器更廣泛,特別是影像感測器。應用處理器能驅動顯示器、連到無線網路數據機及與板上儲存介接,以利圖像或視訊的儲存;可惜的是,它不能與大多數的熱感測器直接連接。
智慧影像感測器擁有應用處理器上的第二代相機串列介面 (MIPI CSI-2),但熱感測器經常使用 CMOS 平行介面或 LVDS 介面。此時,可設計一種低功耗小型 FPGA 將 CMOS 平行介面橋接至 CSI-2,且產生的熱量必須非常少,以免擾亂熱感測器。此外,應用處理器 CSI-2 介面僅能接收彩色像素資料,無法如熱感測器讀取溫度值;這種不匹配意味著須採用另一種器件來執行熱感測器的影像處理。
最常見且擁有良好輸送量的處理器介面是 PCIe 匯流排,而採用快閃記憶體的 FPGA 功耗比採用 SRAM 的 FPGA 低很多,不會產生很多的熱量而擾亂熱感測器,且擁有內建在硬邏輯之中的 PCIe Gen2 內核。它可將溫度資料轉換成選定調色板所對應的顏色,並將之儲存在片上的快閃記憶體或嵌入式的儲存區塊內;每一行都會經過處理並格式化,再透過 PCIe 傳送到應用處理器。
接收影像後,處理器可將它傳送到顯示器、在本機存放區保存或經由無線數據機傳送出去。縮時攝影相機(time lapse camera) 是可探討的另一種設計範例;它必須迅速捕捉、保存通電和關機之間的影像,且依靠電池運行長達數月之久。雖然應用處理器在關閉時的功耗很低,但通電使用時的功耗卻非常高;另它們回到極低功耗模式之前的時間是不確定的,這也會耗用電池的電量。
更好的選擇是可立即通電、採用快閃記憶體的 FPGA 系統單晶片 (SoC),它具有數位訊號處理器 (DSP) 區塊可執行影像處理,能與影像感測器介面 CSI-2 介接、將影像保存到外部快閃記憶體,並在下載到 PC 時對 USB 介面管理;採用低端微控制器 (MCU) 將更具功率效率。這種器件內建 ARM Cortex- M3 和 USB OTG 控制器,使保存的影像可傳送到 PC 編輯或觀看。
延伸閱讀:
《為電池供電成像應用而設計的解決方案》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2017/0527/35494.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)
#美高森美Microsemi #IGLOO2 #SmartFusion2
★★【智慧應用開發論壇】(FB 不公開社團:https://www.facebook.com/groups/smart.application/) 誠邀各界擁有工程專業或實作經驗的好手參與討論,採「實名制」入社。申請加入前請至 https://goo.gl/forms/829J9rWjR3lVJ67S2 填寫基本資料,以利規劃議題方向;未留資料者恕不受理。★★
同時也有10000部Youtube影片,追蹤數超過2,910的網紅コバにゃんチャンネル,也在其Youtube影片中提到,...
「smartfusion2」的推薦目錄:
- 關於smartfusion2 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最佳解答
- 關於smartfusion2 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最讚貼文
- 關於smartfusion2 在 コバにゃんチャンネル Youtube 的精選貼文
- 關於smartfusion2 在 大象中醫 Youtube 的精選貼文
- 關於smartfusion2 在 大象中醫 Youtube 的最讚貼文
- 關於smartfusion2 在 smartfusion2 · GitHub Topics 的評價
- 關於smartfusion2 在 SmartFusion2® Embedded Design Using Cortex-M3 and ... 的評價
smartfusion2 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最讚貼文
#物聯網IoT #網路資安 #電力線通訊PLC #智慧電網
#現場可程式化閘陣列FPGA #單晶片SoC #先進駕駛輔助系統ADAS
#差分功率分析DPA #公共金鑰基礎設施PKI #物理不可複製功能PUF
【公共金鑰基礎設施 PKI+物理不可複製功能 PUF=最高資料安全等級】
McKinsey 指出,安全性和隱私性均被視為未來物聯網 (IoT) 增長的關鍵性挑戰,其中一個關注重點就是終端使用者可存取的 IoT 設備之安全性。從商業連網的 HVAC 系統、無線基地台到工業電力線通訊 (PLC)、航空網路、網路閘道系統,甚至發電廠關鍵能源基礎設施等,都可發現這些設備的蹤跡。威脅向量林林總總,有真實、也有假設;事實證明,單單倚賴軟體安全功能是不夠的。
幸好現今的 FPGA SoC 器件可實現一路擴展到 IC 層面的可調節安全方案,有助於提供全方位、可調節的安全性,同時以小佔位面積維持低功耗系統運作。幾乎任何連接至其他設備以及終端使用者可存取的設備,均存在危險性;以汽車領域為例,一則虛假的先進駕駛輔助系統 (ADAS) 訊息把前方車輛速度和方向的錯誤資訊發送至其他車輛或基礎設施 (統稱為 V2X) 系統,便可能會引起事故。
此外,惡意的資料操作也可能會造成交通中斷,使整個城市陷入混亂。在工業環境中,使用者可存取的設備,包括智慧電網現場控制器和公用事業流的監控器,很可能會讓惡意攻擊有機可乘;醫療保健產業的攻擊向量,來自與病患監控相關的使用者存取設備;在通訊基礎設施中,4G/LTE 網路的無線小型蜂巢系統同樣容易受到攻擊,通常經由第三方存取供應商的網路安裝在街道上。
使用者存取設備也容易面臨智慧財產權 (IP) 盜竊和產品反向工程的威脅,因此需要從「器件級別」開始的端至端分層安全功能,才能保護這些設備,避免發生 IP 盜竊、反向工程、篡改和複製,並防止被用作網路攻擊工具。今天的 FPGA 器件結合了設計安全性 (包括防篡改措施的晶片級保護)、硬體安全性 (電路板級和供應鏈),以及資料安全性 (涵蓋設備收發的所有通訊) 來支援這項戰略。
為保護設計,應將配置位元串流加密;一旦檢測到未經授權的存取和篡改,便會進行歸零。若要進一步提供更好的保護,則需從硬體安全著手,須能抵禦「差分功率分析」(DPA) 攻擊——只要使用並不昂貴的電磁探針和簡單的示波器便可發現加密金鑰,以確保電路板運行的代碼是可信的,且建構產品的供應鏈是安全的。信任根 (root of trust) 是硬體安全性的起點。
延伸閱讀:
《物聯網中的硬體安全性》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2016/0813/32908.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)
#美高森美Microsemi #SmartFusion2
圖檔取材:pixabay.com
[本文將於發佈次日下午轉載至 LinkedIn、Twitter 和 Google+ 公司官方專頁,歡迎關注]:
https://www.linkedin.com/company/compotechasia
https://twitter.com/lookCOMPOTECH
https://goo.gl/YU0rHY
smartfusion2 在 コバにゃんチャンネル Youtube 的精選貼文
smartfusion2 在 大象中醫 Youtube 的精選貼文
smartfusion2 在 大象中醫 Youtube 的最讚貼文
smartfusion2 在 SmartFusion2® Embedded Design Using Cortex-M3 and ... 的推薦與評價
This video describes the overall embedded design flow using Microchip's SmartFusion2 ® FPGAs and reviews the steps in the flow where hardware ... ... <看更多>
smartfusion2 在 smartfusion2 · GitHub Topics 的推薦與評價
Primarily targeted for Microsemi Smartfusion2 ... Example Microsemi SmartFusion 2 FPGA Application demo: operation of a sample manipulating robotic arm and ... ... <看更多>