工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 應用預計將在未來十年大幅增長，推動石油和天然氣、食品和飲料、制藥、化工、能源和采礦等流程行業(yè)以及航空航天等離散行業(yè)的生產(chǎn)力和效率提升、半導體和制造業(yè)。

支持這種增長的新網(wǎng)絡物理系統(tǒng)的開發(fā)將依賴于使用高分辨率相機為機器視覺提供動力，高分辨率顯示器以實現(xiàn)豐富的用戶界面，以及優(yōu)化的命令和控制界面以連接傳感器、執(zhí)行器和其他成分。

本文解釋了開發(fā)人員如何利用在數(shù)十億移動設備中廣泛實施的 MIPI 規(guī)范來創(chuàng)建成功的設備設計、推動開發(fā)工作并降低許多 IIoT 應用程序的成本。

定義工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

IIoT 設想了高度數(shù)字化的工業(yè)流程，通過使用連接的機器和其他設備來收集和共享數(shù)據(jù)。通過實時分析，數(shù)據(jù)可用于更廣泛的工業(yè)流程，以主動解決生產(chǎn)和供應問題、提高效率、加強物流和響應新需求。

該市場的增長受到 5G、人工智能 (AI)、大數(shù)據(jù)分析、云計算、機器視覺和機器人技術(shù)等技術(shù)的推動。通過連接物理世界和數(shù)字世界，IIoT 可以監(jiān)控和優(yōu)化整個工業(yè)流程和更廣泛的供應鏈。

MIPI 規(guī)范在 IIoT 中的優(yōu)勢

MIPI 聯(lián)盟開發(fā)連接電子設備內(nèi)的嵌入式組件（相機、顯示器、傳感器、通信模塊）的接口。MIPI 規(guī)范、一致性測試套件、調(diào)試工具、軟件和其他資源允許開發(fā)人員創(chuàng)建創(chuàng)新的連接設備。

該組織的重點是設計和推廣硬件和軟件接口，以簡化設備中內(nèi)置組件的集成，從天線和調(diào)制解調(diào)器到外圍設備和應用處理器。MIPI 聯(lián)盟制定了所有規(guī)范，以滿足移動設備所需的嚴格操作條件：高帶寬性能、低功耗和低電磁干擾 (EMI)。

MIPI 規(guī)范框架

MIPI 規(guī)范為 IIoT 應用程序提供以下好處：

工業(yè)機器等安全關(guān)鍵設備受益于 MIPI 功能安全的接口

低功耗設備受益于 MIPI 的省電功能

連接設備受益于 MIPI 的 5G 準備

尺寸受限的設備受益于 MIPI 的低引腳/線數(shù)和低 EMI

MIPI 的軟件和調(diào)試資源可加速設備設計和開發(fā)。

MIPI多媒體規(guī)范

MIPI 規(guī)范的使用

IIoT 解決方案將建立在廣泛的設備之上。我們重點介紹了一些示例，以展示 MIPI 規(guī)范對不同 IIoT 用例的適用性。

藥品質(zhì)量控制

機器視覺對于制藥行業(yè)至關(guān)重要，被用于檢查包裝完整性、填充水平、安全密封完整性和標簽等關(guān)鍵檢查過程。機器視覺的使用對產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要，也是生產(chǎn)力的關(guān)鍵驅(qū)動力。對于這些應用程序和其他基于視覺的 AI 功能，使用高分辨率相機至關(guān)重要。

支持機器視覺的 MIPI 規(guī)范包括：

MIPICSI-2 在 MIPI C-PHY、D-PHY 或 A-PHY 之上提供高度可擴展的協(xié)議來連接高分辨率相機，從而實現(xiàn)低功耗視覺推理

MIPI I3C 為相機和其他傳感器提供低復雜度的兩線命令和控制接口

自動化工業(yè)車輛

自動化車輛在許多工業(yè)流程中用于在場地周圍運輸材料，使用無線電信標、攝像頭和激光進行導航，遵循預先定義的路線。自動駕駛汽車可以包含數(shù)百個傳感器并生成大量數(shù)據(jù)。

支持自動駕駛汽車的 MIPI 規(guī)范包括：

MIPI CSI-2 over A-PHY 連接高分辨率相機（或激光雷達），實現(xiàn)視覺推理和機器視覺，讓車輛在工業(yè)現(xiàn)場導航

MIPI A-PHY 提供長距離 (≤15m)、超可靠的物理接口，用于在嘈雜的 EMI 環(huán)境中鏈接組件

MIPI I3C 提供低復雜度的兩線接口，用于連接車輛內(nèi)的傳感器和執(zhí)行器

車輛無線電通信模塊中的 MIPI RFFE，可實現(xiàn)與操作系統(tǒng)的無線連接

具有高級用戶界面的工業(yè)控制系統(tǒng)

機器控制系統(tǒng)變得越來越先進，將機器連接到更廣泛的工業(yè)過程，并提供豐富的用戶界面以允許操作員監(jiān)視和控制。

支持機器控制系統(tǒng)的 MIPI 規(guī)范：

MIPI DSI-2 over C-PHY、D-PHY 或 A-PHY 驅(qū)動高分辨率顯示面板

MIPI Touch over MIPI I3C 支持基于觸摸屏的高級用戶界面

MIPI I3C 提供低復雜度的兩線接口，用于連接按鈕、LED 和蜂鳴器等用戶界面組件

有關(guān) MIPI 規(guī)范如何與啟用 IIoT 相關(guān)的更多信息，請參閱白皮書“MIPI 聯(lián)盟：啟用物聯(lián)網(wǎng)機會”。

審核編輯 黃昊宇