Носимая электроника

Аннотация

В статье рассматриваются основные требования к электромагнитным помехам и изменению напряжения при переходных процессах, которые предъявляются к системам специального назначения, использующим импульсные источники питания (SMPS). Особое внимание уделяется основным условиям при подавлении электромагнитных помех и переходных колебаний, а также методам по обеспечению соответствия стандартам.

Введение

Инженеры разработчики электронной техники сталкиваются с различными проблемами, связанными с изменением напряжения в переходном процессе и устранением электромагнитных помех. При недостаточном контроле возникновения электромагнитных помех может привести к наложению их на полезный сигнал, что в свою очередь приводит к возникновению нежелательного шума в коммуникационном или компьютерном оборудовании, а также к ложному срабатыванию и неправильным показаниям в цепях сенсорных датчиков.

Дополнительно к сигналам, которые могут вызвать наложение помех, при нормальной работе оборудования могут возникать изменения напряжения, связанные с переходными процессами на входных клеммах оборудования. Изменения напряжения в переходном процессе определены в соответствующих отраслевых стандартах и рассчитываются с учетом конкретных условий, в которых используются различные классы оборудования. Например, требования к наземному оборудованию отличаются от требований к летному бортовому оборудованию.

Одна из задач инженера-разработчика — своевременная корректировка схемы для снижения электромагнитных помех и изменения напряжения в переходном процессе в разрабатываемом оборудовании, к которому предъявляются требования, определяемые потребителем.

12 сентября Apple провела традиционную осеннюю презентацию. Ожидалось, что компания представит новую серию смартфонов iPhone 15 с USB-C и iOS 17, смарт-часы Apple Watch Series 9 и Watch Ultra 2. Также были слухи о USB-C версии наушников AirPods Pro 2, а некоторые даже предполагали, что Apple снова покажет шлем смешанной реальности Vision Pro и расскажет о нём больше. Но не будем о слухах, ведь итоги презентации уже у нас на руках. Давайте посмотрим, что купертиновцы представили в этот раз.

Как известно чтобы стать хорошим архитектором надо изучать чертежи выдающихся архитектурных сооружений: плотина Гувера, Бруклинский мост, Эмпайр Стейт Билдинг.

Этот принцип применим в любой другой области. Например в электронике. Чтобы стать хорошим инженером-электроником надо изучать выдающиеся электронные платы. Вот например есть у меня Bluetooth колонка Clip 3. Всё в ней кажется здорово.

Надо понять как это устроено внутри.

В наши дни смарт-часы являются «базовым», самым привычным носимым устройством. Они занимают солидную часть рынка, их выпускают десятки компаний. Но почему так сложно найти простые, но доступные альтернативы для них, какими когда-то были фитнес-браслеты?

Если забить «фитнес-браслет» в «Яндекс.Маркете», то нам найдут 2176 предложений. Причем примерно треть из них будут умными часами самой бюджетной категории. А если вбить «умные часы», нам предложат 8874 модели. На Amazon разница ещё более существенная. Почему?

Одно из важнейших направлений для организаций – обеспечение физической безопасности сотрудников на производстве и предотвращение несчастных случаев. Для этого применяются различные методы, такие как обучение сотрудников по вопросам техники безопасности, использование видеоаналитики и анализа данных с датчиков для отслеживания аварийных ситуаций, а также применение носимых устройств.

Мы кратко окунёмся в историю носимых гаджетов, включая часы и экзоскелеты, и обсудим возможности таких средств индивидуальной защиты, как умные каски, рассмотрим примеры их внедрения и результаты.

В книгах со времен рассвета полупроводниковой импульсной силовой схемотехники отечественного (СССР) и зарубежного производства, авторы зачатую прибегают к рассказу принципов работы того или иного устройства основываясь лишь на базовых схемотехнических постулатах, без явного объяснения происходящих внутри биполярного транзистора уникальных явлений. Так, к примеру, подавляющее количество литературы, в частности посвященной описанию принципа работы, разработки и дальнейшего расчёта импульсных источников питания (далее ИБП), не объясняет природы переходных процессов, происходящих в биполярном транзисторе с индуктивной нагрузкой. Данная статья является попыткой автора систематически собрать воедино многие фрагменты знаний электроники и электротехники, с целью избавления следующего поколения пытливых умов от необходимости самостоятельного анализа кривых напряжения и тока в разных участках схемы. Так же в данной работе на конкретном примере продемонстрирован процесс анализа и введения необходимых уточнений и допущений для поддержания корректности дальнейшего повествования.

 В далее излагаемом материале простейшей схемой ИБП (далее ПИБП) автор называет автогенераторную схему, реализованную на минимальном количестве элементов (см рис.1).

Я it-шник, и иногда мне бывает скучно. Мы окунемся с вами в прошлое и создадим домашнюю пейджинговую сеть в 2023 году. Научимся отправлять и получать сообщения на пейджер.

Подробный обзор флагманских смарт-часов Samsung Galaxy Watch 5 после года активного использования. Я расскажу о том, с какими особенностями столкнулся в процессе эксплуатации и в чем эта модель не имеет равных. Расскажу о всех «подводных камнях», а также о том, что больше всего понравилось в гаджете.

В первой части статьи приведен обзор коммерческих и экспериментальных разработок навигационных устройств для незрячих, а также сформулированы желаемые, общие требования к таким устройствам.

Основываясь на информации от незрячих людей и испытаниях собственных разработок, условно разделил устройства навигации на три группы:

Первая группа — устройства дальней навигации. Предназначены для определения положения человека и конечного пункта движения в масштабах страны, города, улицы, дома. В таких устройствах используется GPS, интернет, распознавание образов и их вербальное описание. Устройство передает человеку большой объем информации, что приводит к существенному запаздыванию реакции на эту информацию. Обычно таким устройством является смартфон и встроенный, либо внешний приемник GPS и программа, обеспечивающая вывод навигационной информации посредством синтеза речи.

В настоящее время подобные решения обеспечивают ошибку навигации примерно 10 метров. Если использовать двухчастотные приемники GPS или методы дополнительной обработки фазы сигналов, то погрешность позиционирования можно уменьшить до величин меньше одного метра. Стоимость высокоточных систем составляет сотни тысяч рублей. Кроме того, такие системы требуют наличие специальной инфраструктуры и специальных спутников в зоне видимости. Однако GPS навигаторы не работают внутри помещений. В итоге, навигация на основе GPS позволяет лишь ориентироваться глобально, но бесполезна для навигации внутри зданий и неспособна определить рельеф поверхности передвижения человека на улице.

Вторая группа устройств предназначена для определения направления движения в помещениях, на улицах и открытой местности, либо относительно окружающих человека предметов, с распознаванием относительной скорости и направления движения. Дальность действия таких систем составляет от единиц до нескольких десятков метров.

Третья группа устройств предназначена для определения безопасного маршрута движения человека, предотвращения столкновений, указания стороны обхода препятствий и контроля рельефа поверхности движения. Эти устройства фактически реализуют функции классической белой трости и дополняют ее новыми свойствами. Устройства этой группы должны обеспечить высокую скорость передачи информации человеку и не усложнять для него процесс движения.

Представляю свои экспериментальные разработки, которые относятся к третьей группе устройств.

В этой статье проследим развитие технологии электронных чернил и посмотрим на ее разнообразные применения и возможности. 

Технология e-ink  — это уже давно не только читалки. Электронные чернила потребляют в разы меньше энергии, снижают нагрузку на глаза, помогают увеличивать концентрацию и, по заверениям некоторых маркетологов, даже делают пользователей счастливее. Верить на слово мы им, конечно, не будем и в этом хабрапосте рассмотрим, чем хороши электронные чернила и где их используют. 

Прошла конференция (напомню Ежегодная Конференция АРПЭ "Контрактная разработка электроники" // 2023), было интересно и полезно, мне точно зашли пару-тройку выступлений, вот что было в официальной части:

• Суровая реальность коммерческой контрактной разработки электроники и ПО в 2023 // Денис Киселев, ПРМ Иннополис

• Барьеры развития контрактной разработки электроники // Иван Ларионов, Третий Пин

• Как выбрать контрактного разработчика – требования проектов и заказчиков к участникам кооперации // Игорь Фроликов, Элманк

• Цена и ценность контрактной разработки: взгляд с двух сторон договора // Антон Кобак, Кобак Лаб

• Разработка в России для китайских заказчиков: в чем ценность и какова маржинальность // Ольга Квашенкина, СНДГруп…

Я следила за проектом Flipper Zero с самого начала, мне нравилась идея, команда, ее подходы и статьи о куче интересных деталей на Хабре.

Вот, он готов. Пришло время его купить, я захожу на сайт, а там 170 долларов... И это только первый вопрос.

Второй вопрос - он классный, но он слишком большой, на связку ключей не влезет. А так хочется избавиться от кучи таблеток и заменить их чем-нибудь.

Третий вопрос - у него нет ZigBee. А в эпоху умных домов - это важная штука. Но при этом у него есть экран, батарейка, кнопки, сложный корпус... А зачем мне экран и батарейка, они всегда есть в моем телефоне.

В общем, я хочу коробочку на связку ключей, которая работает только в паре с телефоном или компьютером.

Наверное сложно поверить, что такой косный электротехнический компонент как фоторезистор может в какой-то мере заменить дорогущий цифровой санкционный навигационный приемник. Но это в самом деле так.

Если взять микроконтроллер, к ADC пину подключить фоторезистор, целый день непрерывно записывать на SD карту показания солнечной освещенности с вкраплениями временных отметок из часов реального времени RTC, то спустя 24 часа можно оценить широту (длительность светового дня) и долготу (фаза светового дня).

Попробуем понять, работает ли эта идея.

Алексей Гостомельский, генеральный директор Российского центра гибкой электроники, о том, что в этой области нужен гибкий бизнес-подход, а также о российских и мировых трендах в области гибкой, печатной и органической электроники.

Изделия с элементами гибкой электроники – одни из самых эффектно презентуемых на мировом рынке. Ведь и сама по себе гибкая электроника – это всегда что-то немного за гранью реальности. Смартфоны с гибкими экранами, продемонстрированные LG и Samsung, выглядели для своего времени впечатляюще. Крупнейшие игроки активно развивают гибкие дисплеи – и это один из самых ярких трендов на мировом рынке гибкой электроники. По данным IDC, в 2021 году в мире было продано 7,1 млн смартфонов с гибким экраном, а к 2025 году их продажи достигнут 27,6 млн штук. 

Но гибкая электроника ими не исчерпывается: это еще и гибкие датчики и батареи, гибкие сенсоры и гибкие фотоэлектрические элементы. Изделия с такими элементами применяются как в быту, так и в промышленности и энергетике. Причем название гибкая электроника слишком узкое. Сегодня в ходу такие термины, как пластиковая и гибридная электроника. Главное, что отличает ее от традиционной, – вместо кремниевых чипов используется пластик, а это позволяет выпускать более тонкие и легкие конечные изделия. Ну а гибкость предполагает большую вариативность. 

Великий переход - от кремния к альтернативе 

Если в области кремниевой электроники, которой уже более полусотни лет, наша страна пока не в мировых лидерах, то в электронике не кремниевой и гибридной у России большие шансы занять если не первое, то одно из ведущих мест в мире. Это молодая перспективная индустрия, ей не более пары десятков лет. И весь мир сейчас только в начале пути. Развивать эту отрасль легче, чем кремниевую, потому что инвестиции в проекты нужны не столь масштабные. Чтобы построить кремниевую фабрику, потребуются вложения от 10 млрд долларов, а производство изделий с элементами гибкой электроники стоит на несколько порядков меньше. Исходя из этой логики, Российский центр гибкой электроники, например, сразу выбрал не пересекающуюся с кремнием стезю. Одной из ключевых для центра стала технология производства тоонкопленочных матриц для электроники – металлооксидная. Другая технология, которую развивает РЦГЭ, - органическая, альтернативная металлооксидной.  

Коротко: я реверснул прошивку своих Garmin Forerunner 245 Music, обнаружив дюжину уязвимостей в их платформе для разработчиков приложений Connect IQ (CIQ). Уязвимости можно использовать для обхода разрешений и компрометации часов. Представители Garmin сообщили, что некоторые из обнаруженных уязвимостей существуют аж с 2015 года и затрагивают более сотни моделей, включая фитнес-часы, наручные устройства для активного отдыха и GPS для велосипедов.