作者：David Johnson ，Bourns 技術(shù)市場(chǎng)分析師

物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 正朝著將數(shù)十億智能設(shè)備連接到智能系統(tǒng)的目標(biāo)積極推進(jìn)，為用戶提供可操作的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從而改進(jìn)決策。例如，在工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)中，可以部署智能互聯(lián)設(shè)備來(lái)監(jiān)控工廠車間的機(jī)器。通過(guò)檢查故障或錯(cuò)誤消息，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)允許運(yùn)營(yíng)商主動(dòng)管理問(wèn)題，以消除可能導(dǎo)致收入減少的計(jì)劃外工廠停機(jī)時(shí)間。因此，要使物聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實(shí)，就需要開(kāi)發(fā)能夠最大限度地提高網(wǎng)絡(luò)效率、互操作性和安全性的應(yīng)用程序。除了低成本、高速通信技術(shù)、智能傳感器和數(shù)據(jù)分析之外，電路保護(hù)也起著至關(guān)重要的作用。連接的設(shè)備越多，?

本文介紹了組成物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的日益集成的設(shè)備，需要經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的電路保護(hù)解決方案來(lái)維持物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施所期望的系統(tǒng)可靠性。??

物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)設(shè)備

物聯(lián)網(wǎng)不屬于單一行業(yè)或市場(chǎng)；這一趨勢(shì)有能力影響所有全球市場(chǎng)并改善人們生活的方方面面。它超越了我們通常認(rèn)為的通信設(shè)備，可以包括白色家電、可穿戴健身設(shè)備、智能家居設(shè)備、醫(yī)療診斷設(shè)備等等。幾乎任何機(jī)器都可以從獨(dú)立設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)楦悄?、更互?lián)的系統(tǒng)。

各種電子設(shè)備將組成數(shù)十億個(gè)連接設(shè)備，流式傳輸可用于決策的信息。傳感器用于與本地集線器、中心位置或服務(wù)器進(jìn)行通信；軟件分析接收到的數(shù)據(jù)并根據(jù)程序邏輯做出決定或通知操作員啟動(dòng)某些操作。例如，預(yù)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)將針對(duì)自動(dòng)化進(jìn)行優(yōu)化，以監(jiān)控單個(gè)機(jī)器并提供故障或錯(cuò)誤消息，使現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)有機(jī)會(huì)緩解問(wèn)題，從而消除可能導(dǎo)致收入減少的計(jì)劃外工廠停機(jī)。物聯(lián)網(wǎng)就緒設(shè)備可用于通過(guò)監(jiān)控電機(jī)的溫度或振動(dòng)并在發(fā)生災(zāi)難性故障之前通知維護(hù)來(lái)檢測(cè)即將發(fā)生的故障。?

網(wǎng)絡(luò)效率、互操作性和安全性也是物聯(lián)網(wǎng)的要求，因此還需要包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器和“軟件即服務(wù)”(SaaS) 在內(nèi)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)需要以下設(shè)備類型： ?

端點(diǎn)——由環(huán)境、物理特性、位置或化學(xué)傳感器組成，充當(dāng)要分析的信息的數(shù)據(jù)收集點(diǎn)。這些組件負(fù)責(zé)監(jiān)控系統(tǒng)的變化，并提供及時(shí)的反饋以進(jìn)行調(diào)整，使系統(tǒng)保持在最佳水平。 ?

網(wǎng)關(guān) —提供一系列數(shù)據(jù)聚合功能和進(jìn)出 IP 網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)分析。它們還支持可靠的發(fā)布/訂閱機(jī)制，并在云暫時(shí)不可用的情況下提供物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)緩沖。 ?

集線器 -促進(jìn)連接的通信網(wǎng)關(guān)，例如交換機(jī)、路由器或調(diào)制解調(diào)器。簡(jiǎn)單的集線器將端點(diǎn)連接到更廣泛的網(wǎng)絡(luò)，并且通過(guò)集成集線器，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與外部世界連接。它們旨在協(xié)同工作，以提供無(wú)縫組合的各種服務(wù)。 ?

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施——用于匯集來(lái)自網(wǎng)關(guān)和企業(yè)源的數(shù)據(jù)?；A(chǔ)設(shè)施管理和監(jiān)控設(shè)備和服務(wù)信息，將其轉(zhuǎn)化為可操作的情報(bào)?？煽啃允潜３志W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施平穩(wěn)運(yùn)行的一個(gè)重要問(wèn)題。 ?

網(wǎng)絡(luò)和云服務(wù)——物聯(lián)網(wǎng)就是關(guān)于通信的。數(shù)據(jù)通信通過(guò) LAN 或 WAN 技術(shù)從集線器轉(zhuǎn)移到服務(wù)器；系統(tǒng)可以在本地或遠(yuǎn)程運(yùn)行，并且可以是有線或無(wú)線的。 ?

增強(qiáng)服務(wù)——大數(shù)據(jù)計(jì)劃、分析軟件和數(shù)據(jù)服務(wù)器或云存儲(chǔ)是物聯(lián)網(wǎng)框架支持的一些增強(qiáng)服務(wù)。為了提供最大的商業(yè)價(jià)值，必須實(shí)時(shí)收集信息并針對(duì)公司績(jī)效、設(shè)備維護(hù)要求、產(chǎn)品偏好和一系列新的交互式服務(wù)進(jìn)行分析。 ?

為什么電路保護(hù)很重要

更多連接的設(shè)備會(huì)增加系統(tǒng)故障的機(jī)會(huì)，這當(dāng)然不是為始終在線的智能設(shè)備保持最高可靠性的選擇。例如，智能電網(wǎng)或智能交通應(yīng)用程序必須以極高的可靠性運(yùn)行并消除數(shù)據(jù)篡改的威脅。此外，許多設(shè)備位于偏遠(yuǎn)地區(qū)、戶外、公共場(chǎng)所，或者可能由個(gè)人佩戴。在這些情況下，閃電、爆裂或靜電放電 (ESD) 等瞬變對(duì)設(shè)備構(gòu)成持續(xù)威脅。因此，物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)有先進(jìn)的浪涌和電路保護(hù)，以確保敏感電路可靠運(yùn)行。?

據(jù)估計(jì)，物聯(lián)網(wǎng)的廣泛采用將與對(duì)電路保護(hù)技術(shù)日益增長(zhǎng)的需求相關(guān)。

電路保護(hù)解決方案包括一系列設(shè)備，包括適用于惡劣計(jì)算環(huán)境的堅(jiān)固 SPD（浪涌保護(hù)設(shè)備）模塊以及支持高效電源管理的定制磁性元件和微調(diào)器。Bourns MultiFuse 產(chǎn)品就是一個(gè)例子，旨在通過(guò)監(jiān)控和管理電機(jī)和泵內(nèi)部的過(guò)熱來(lái)幫助避免災(zāi)難性故障。瞬態(tài)阻斷單元器件提供低導(dǎo)電在線保護(hù)器件。隨著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的不斷普及，與這些電路保護(hù)技術(shù)集成的系統(tǒng)提高了可靠性，同時(shí)降低了物料清單 (BoM) 成本（見(jiàn)圖?2）。

圖 2：此 USB 接口保護(hù)示意圖只是眾多基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用之一，這些應(yīng)用需要由一系列在線保護(hù)解決方案處理，例如位置傳感器以及磁性和微調(diào)電位計(jì)。

物聯(lián)網(wǎng)的另一個(gè)需求是支持使用觸摸屏和其他界面的移動(dòng)設(shè)備用戶，例如可以產(chǎn)生 ESD 事件的按鈕、開(kāi)關(guān)或連接器。防止 ESD 故障需要保護(hù)器件，例如 ESD 抑制器或 TVS 二極管。當(dāng)設(shè)備支持每秒千兆位范圍內(nèi)的更高吞吐量時(shí)，ESD 保護(hù)需要更小的設(shè)備電容和更快的響應(yīng)時(shí)間。例如，可提供亞皮法通道電容和納秒響應(yīng)時(shí)間的新型 ESD 保護(hù)器件。?

物聯(lián)網(wǎng)的采用和增長(zhǎng)

將低成本、高速通信技術(shù)、智能傳感器和數(shù)據(jù)分析的爆炸式增長(zhǎng)與通過(guò)先進(jìn)電路保護(hù)技術(shù)確保更高設(shè)備可靠性的能力相結(jié)合，是物聯(lián)網(wǎng)確保其未來(lái)成功采用和發(fā)展所需的基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)連接的數(shù)量預(yù)計(jì)將繼續(xù)呈指數(shù)增長(zhǎng)。新的通信協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)將支持持續(xù)增長(zhǎng)所需的帶寬和計(jì)算性能?！爸悄軅鞲衅鳌睂⑼ㄟ^(guò)集成和通信促進(jìn)數(shù)據(jù)收集和傳播。分析物聯(lián)網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)提供了提高生產(chǎn)能力、降低能源消耗和增強(qiáng)多個(gè)業(yè)務(wù)流程的基本信息。?

對(duì)于致力于實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)承諾的 OEM，電路保護(hù)需要在設(shè)計(jì)周期的早期成為高度優(yōu)先事項(xiàng)。通過(guò)有效的電路保護(hù)，消除了連接工作中系統(tǒng)可靠性的擔(dān)憂。好消息是，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員擁有廣泛的成熟和先進(jìn)的電路保護(hù)解決方案可供選擇，這些解決方案可作為關(guān)鍵的物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)者隨時(shí)隨地可靠地交付有用信息。

審核編輯 黃昊宇