工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 應(yīng)用預(yù)計(jì)將在未來(lái)十年大幅增長(zhǎng)，推動(dòng)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(dǎo)體和制造業(yè)。

支持這種增長(zhǎng)的新網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)的開發(fā)將依賴于使用高分辨率相機(jī)為機(jī)器視覺(jué)提供動(dòng)力，高分辨率顯示器以實(shí)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(dòng)設(shè)備中廣泛實(shí)施的 MIPI 規(guī)范來(lái)創(chuàng)建成功的設(shè)備設(shè)計(jì)、推動(dòng)開發(fā)工作并降低許多 IIoT 應(yīng)用程序的成本。

定義工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

IIoT 設(shè)想了高度數(shù)字化的工業(yè)流程，通過(guò)使用連接的機(jī)器和其他設(shè)備來(lái)收集和共享數(shù)據(jù)。通過(guò)實(shí)時(shí)分析，數(shù)據(jù)可用于更廣泛的工業(yè)流程，以主動(dòng)解決生產(chǎn)和供應(yīng)問(wèn)題、提高效率、加強(qiáng)物流和響應(yīng)新需求。

該市場(chǎng)的增長(zhǎng)受到 5G、人工智能 (AI)、大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算、機(jī)器視覺(jué)和機(jī)器人技術(shù)等技術(shù)的推動(dòng)。通過(guò)連接物理世界和數(shù)字世界，IIoT 可以監(jiān)控和優(yōu)化整個(gè)工業(yè)流程和更廣泛的供應(yīng)鏈。

MIPI 規(guī)范在 IIoT 中的優(yōu)勢(shì)

MIPI 聯(lián)盟開發(fā)連接電子設(shè)備內(nèi)的嵌入式組件（相機(jī)、顯示器、傳感器、通信模塊）的接口。MIPI 規(guī)范、一致性測(cè)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(shè)備。

該組織的重點(diǎn)是設(shè)計(jì)和推廣硬件和軟件接口，以簡(jiǎn)化設(shè)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(shè)備和應(yīng)用處理器。MIPI 聯(lián)盟制定了所有規(guī)范，以滿足移動(dòng)設(shè)備所需的嚴(yán)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(yīng)用程序提供以下好處：

工業(yè)機(jī)器等安全關(guān)鍵設(shè)備受益于 MIPI 功能安全的接口

低功耗設(shè)備受益于 MIPI 的省電功能

連接設(shè)備受益于 MIPI 的 5G 準(zhǔn)備

尺寸受限的設(shè)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(shè)備設(shè)計(jì)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(shè)備之上。我們重點(diǎn)介紹了一些示例，以展示 MIPI 規(guī)范對(duì)不同 IIoT 用例的適用性。

藥品質(zhì)量控制

機(jī)器視覺(jué)對(duì)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(biāo)簽等關(guān)鍵檢查過(guò)程。機(jī)器視覺(jué)的使用對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要，也是生產(chǎn)力的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。對(duì)于這些應(yīng)用程序和其他基于視覺(jué)的 AI 功能，使用高分辨率相機(jī)至關(guān)重要。

支持機(jī)器視覺(jué)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(kuò)展的協(xié)議來(lái)連接高分辨率相機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)低功耗視覺(jué)推理

MIPI I3C 為相機(jī)和其他傳感器提供低復(fù)雜度的兩線命令和控制接口

自動(dòng)化工業(yè)車輛

自動(dòng)化車輛在許多工業(yè)流程中用于在場(chǎng)地周圍運(yùn)輸材料，使用無(wú)線電信標(biāo)、攝像頭和激光進(jìn)行導(dǎo)航，遵循預(yù)先定義的路線。自動(dòng)駕駛汽車可以包含數(shù)百個(gè)傳感器并生成大量數(shù)據(jù)。

支持自動(dòng)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(jī)（或激光雷達(dá)），實(shí)現(xiàn)視覺(jué)推理和機(jī)器視覺(jué)，讓車輛在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)航

MIPI A-PHY 提供長(zhǎng)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(fù)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(wú)線電通信模塊中的 MIPI RFFE，可實(shí)現(xiàn)與操作系統(tǒng)的無(wú)線連接

具有高級(jí)用戶界面的工業(yè)控制系統(tǒng)

機(jī)器控制系統(tǒng)變得越來(lái)越先進(jìn)，將機(jī)器連接到更廣泛的工業(yè)過(guò)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(jī)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(dòng)高分辨率顯示面板

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

MIPI I3C 提供低復(fù)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(qǐng)參閱白皮書“MIPI 聯(lián)盟：?jiǎn)⒂梦锫?lián)網(wǎng)機(jī)會(huì)”。

審核編輯 黃昊宇