Category Archives: 技術文庫

IoT 智慧門鎖 – 提升人們生活品質,物聯驗證新挑戰

Allion Lab / Cache Her 隨著科技演進,物聯網迅速進步,家用電子產品越來越多元,而智慧門鎖也逐漸普及,在廣泛運用地同時相信多數人都有忘記帶鑰匙或是手拿重物不方便開門的經驗,如果此時有了不用鑰匙就能開門的方式,相信這樣的轉變會是多數人所追求的生活形式。 智慧門鎖通常可以支持多種方式開門,例如透過手機或悠遊卡、密碼、指紋以及實體鑰匙等方式解鎖。然而即使門鎖再怎麼安全,也不能完全防止意外發生。因此許多智慧鎖頭還會儲存門鎖開關的歷史紀錄,讓使用者在其他地方也能監控家裡的門鎖狀況,以及門鎖被打開時的訊息通知,甚至有些門鎖會有關門後自動上鎖的功能,避免忘記鎖門的窘況,並且有助防止宵小入侵,相關功能的門鎖在近幾年來在智慧家居是非常熱門的話題商品。     智慧門鎖 傳輸驗證大考驗,市調五大抱怨揭密! 當然這麼方便好用的智慧門鎖在實際使用上真的會沒有問題嗎? 例如消費者在控制或是開啟電子鎖時的精準度與快速度,在反應上能夠滿足使用者的需求嗎? 尤其當受到其他干擾導致使用上出現連線問題或是造成警報系統延誤的情境時又該如何是好呢?智慧門鎖有別於以往的單獨使用,在增加了手機與遠端連線功能後,實際使用的可靠度、穩定度以及功能性上將會是接下來需要面臨的一大挑戰。根據市場調查與網路上使用者的回報中,最常令大家抱怨智慧門鎖的問題分為以下幾類: 在手機或平板上無法安裝APP和安裝完後無法開啟使用 [...]

真的了解Smart watch嗎? 你所不知的無線傳輸那些事!

科技的進步,讓現代人的生活品質有大幅的改善,然而周遭壓力以及精緻飲食,也造成身體訊號漸漸亮起紅燈! 因此,如何充分且妥善的運用數位科技,像是透過穿戴式裝置,如智慧手錶、智慧手環、穿戴式血糖監測儀器,或心血管疾病管理裝置等,即時提供身體資訊或反應當前生理狀況,協助使用者隨時掌握身體狀態,儼然成為當前重要的課題。 全球穿戴式裝置成長大爆發,進而衍伸出許多,針對獨居生活的潛在危機等議題討論。造成消費市場主力,逐漸從年輕人轉移到年長者身上,也因此帶動相關銀髮產業發展,促進許多智慧手錶品牌,從原本單一的個人健康數據紀錄功能,轉往多面向偵測年長者的身體狀態。並透過手機、平板等設備,提供合宜的運動建議,協助年長者進行各種提升體能的身體活動,減少未來因跌倒或身體功能衰退,所造成的健康風險。 靠著手腕上所覆蓋的血管,以及神經元信號,手錶上的各類感測器可以很輕鬆地,獲得精準且豐富的數據,這也是其他智慧型裝置所不具備的條件。 但最重要的,是將「健康」本身所帶來的吸引力,轉化為為用戶提供「量化自身」的機會。使用者將資料上傳到雲端,利用AI智能分析並同步監測與記錄身體活動狀況,進而提供「個人化」飲食規劃與相關運動建議,讓使用者有更加完善的體驗。 智慧手錶(Smart watch)如同個人專屬的數位助理,通過內建的多種不同傳感器,並利用蜂窩技術(手機通訊技術)以藍牙或Wi-Fi連接其他裝置,除了實現智能生活功能外,也可以更準確的進行健康監測。 除了一些基礎的智能功能外,也提供更全面健康管理功能,讓「智能」更人性化、更有專業實用性: 依靠心率監測記錄身體變化 透過基礎公式與演算法,計算出卡路里消耗和相對數據 依靠運動傳感器,偵測並記錄運動數據,並提供個人化的數據分析 通過 GPS 定位,獲取行動記錄,獲得安全追蹤及緊急求助的保障 在不方便用手機時,可運用手錶閱讀信息 [...]

Server Hardware Validation Series: PCIe 5.0 – 設備篇

Allion Labs / Eric Chen 近年雲端服務興起,資料量大幅成長,隨之而來的是大量資料運算及儲存需求,伺服器產業也因此不斷向上成長。而在應用服務領域中,由於智能時代的到來,AI對於運算速度與影像傳輸的頻寬需求日漸倍增,加上5G車聯網及物聯網快速普及,所需的即時反應時間和頻寬需求標準更高,因此廠商除了將伺服器數量不斷擴增外,伺服器本身的資料運算、反應時間及傳輸速度規格也需要不斷的提升,以滿足新世代應用上的需求。 在當前伺服器主板的各種高速訊號傳輸介面標準中,PCIe是最主要的傳輸介面標準規格,它的擴充性應用也持續不斷增加(例如:NVMe SSD、CXL…等),因此,採用更高的PCIe標準規格是最快速且最能有效提升整台伺服器效能的途徑。目前整個伺服器產業已陸續開始導入PCIe 5.0的規格,其頻寬是上一代4.0的兩倍,每個通道從16Gbps變為32Gbps,x8就是256Gbps,輔以現有的100Gbps、200Gbps的乙太網路骨幹,用PCIe 5.0 x8去連接伺服器實現的輸送量,更能符合當前網路的吞吐量需求。 PCIe規格大解密: 由於PCIe 5.0的訊號傳輸速度是4.0的兩倍,在規格的定義上對通道和連接器的損耗與反射的要求也就更為嚴格,並且對接收器和發送器的等化規格也有新規定,且考量到資料速率從16GT/s提升至32GT/s,幾乎等於加倍,所以對於上升/下降時間變陡、單位間隔(UI)變窄、以及插入損耗變大…等所引起的問題,都需要在設計及測試過程中特別關注。 PCIe 5.0測試所需設備如下: 誤碼率測試儀(BERT)及脈衝模式產生器(PPG),用於高精度的特定訊號測量 BERT誤碼檢測器(ED),用於以分析輸出的位元誤碼率(BER) [...]

USB同軸線測試的不良分析及經驗分享

隨著USB規格更新到USB 3.2以及USB4,傳輸線的傳輸頻率提升至10Gbps、20Gbps,因應高傳輸效率、低損耗、以及低輻射影響的考慮,傳統Twisted Pair的設計已經無法滿足需求,除了嚴謹的加工方式,更多的製造商是以同軸線作為新一代Type-C傳輸通道。 正規的同軸電纜組成結構分為4層,由中心而外分別是內導體、絕緣層、遮罩層、外被,作為多同軸線的外被大多是以銅箔麥拉為主,加上編織層即為雙遮罩,可以為每條同軸線帶來更好的抗干擾特性。另外,由於同軸電纜對地(編織層)距離的控制較好,因此在高頻傳輸的表現,無論是導通特性(損耗、差共模轉換)或是串擾方面都有較好的表現。 以雙絞線來說,每條銅線本身存在微量電感,此外,當兩條銅線靠近時,彼此間產生電荷效應(電容),而特性阻抗的穩定度(連續性)則是取決於電感、電容的分佈(L0、C0)是否均勻且穩定,因此,參考如下關係式,在決定特性阻抗的時候,可以看到雙絞線除了線芯直徑(d)以及固定絕緣層的介電常(ε)以外,如何控制兩線之間的距離(D)是最重要的。 雙絞線特性阻抗關係式: 而同軸線因為設計結構的關係,控制內外導體(D &d)的一致性相對來說,特性阻抗的掌控上則會比雙絞線來的穩定,而連續且平穩的特性阻抗在S參數上就會有良好的的表現。 同軸線特性阻抗關係式: 組件設計時的特性阻抗控制 在設計時,Type-C Cable Assembly特性阻抗已有Connector Differential 85ohm與Raw [...]

淺談高頻概念與高頻PCB製作

高速傳輸大量資料的需求,帶動著USB4、HDMI、Thunderbolt及DisplayPort等高頻連接器相繼問世。舉例來說,HDMI 2.1在4個通道上傳送速率可達12Gbps;最新USB4規格讓傳送速率最快可支援40Gbps,Thunderbolt™ 4 埠具有與 Thunderbolt™ 3同樣的40Gbps頻寬。當訊號速度持續加快時,如何降低雜訊干擾成了重要課題。 圖1:HDMI、Thunderbolt及DisplayPort等高頻連接器 現階段,線纜連接器必須克服許多高頻信號問題,包含:衰減(Attenuation)、反射損失(Return Loss)、耦合問題(Crosstalk)、阻抗(Impedance)、走線(Trace)以及走線長度。然而,多少頻率以上稱之為高頻呢?400MHz、1GHz、5GHz還是10GHz呢? 如何避免反射波長 其實,高頻的定義可以看成是否有反射發生:當電磁波在介質(空氣或PCB)上傳遞的時候,如果是連續介質,則不會反射;撞到不連續介質時,若沒有反射發生,則該頻率在這個介質上視為低頻;反之,若產生了反射,則視為高頻。因此,我們常常會聽到一種說法:「反射與波長有關」。 電磁波的傳遞速率又該如何跟波的運動結合呢?電磁波在空氣或真空中的傳遞速率為光速 而電磁波在介質中傳遞的速率為 因此我們可以用此公式簡單的算出電磁波在介質(例如:電路板)上的傳遞速率。 此時將波的速率與電磁波的速率公式合併,則可以獲得電磁波在介質上傳遞時的波長: [...]