广和通联合领投珞博智能，全方位助力AI陪伴<span style='color:red'>硬件</span>加速出海
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广和通联合领投珞博智能，全方位助力AI陪伴硬件加速出海

　　近日，AI潮玩品牌珞博智能(Robopoet)正式宣布完成亿元级Pre-A轮融资，广和通作为联合领投方参与本轮融资，进一步深化双方在AI陪伴硬件、全球连接服务及AI终端落地方面的战略协同。　　AI陪伴硬件出海，不只是渠道扩张，还涉及网络接入、资费管理、认证测试等环节。广和通依托蜂窝通信模组与全球eSIM一体化方案，帮助客户减少海外导入不确定性，加快产品上市和规模化落地。　　日本市场验证AI陪伴硬件出海潜力　　作为珞博智能旗下代表产品，Fuzozo芙崽自2025年7月国内上市以来，市场表现持续领跑。截至2026年6月，芙崽国内累计销量近30万台，并形成高粘性的原生用户社群。　　在海外市场，芙崽也取得阶段性进展。2026年5月，芙崽登陆日本众筹平台Makuake，上线72小时众筹金额突破3500万日元，并登上平台当日榜单首位。据珞博智能最新业务数据，芙崽目前在Makuake陪伴类产品销售台数中位列第一。　　这一进展说明，兼具潮玩属性和AI情感交互能力的硬件，正在获得海外年轻用户关注。对客户而言，稳定连接与更便捷的全球eSIM服务，将直接影响产品随行体验和海外导入效率。　　产品形态延展，AI陪伴走向更多人群　　除芙崽、憨憨外，哈蒙蒙等更多AI陪伴产品也将陆续面向市场，覆盖不同角色设定、陪伴关系和用户情绪需求。　　珞博智能创始人、CEO孙兆治表示：　　AI陪伴这件事，我们从2024年的尝试，到2025年的验证，再到2026年的加速，已经走了两年多。如今，有几十万用户正在养着芙崽、憨憨这些“AI宠物”。我们相信，这只是一个小小的开端，未来会有几千万、几亿人选择领养属于自己的AI宠物。我们渴望创造出的，是其中最令人心动的那一个。　　珞博智能是一家产品创新驱动的公司，我们仍然有无数个新想法希望早日实现，给用户带来更有趣、更独特的体验。而这，需要更多同路人的力量——与我们一同打磨产品、塑造品牌，把这些体验带向全球。　　感谢每一位一路相信、支持我们的伙伴。在这个AI时代，愿我们始终保持足够的勇气与耐心，以科技为笔，书写温暖人心的作品。　　广和通高级副总裁、董秘陈仕江表示：　　广和通与珞博智能在“芙崽随行版”项目中有着紧密的业务合作。在合作中，广和通见证了珞博智能作为AI硬件明星团队所具备的精准产品定义能力与扎实的AI应用技术功底——这正是其创立仅两年便快速引领AI陪伴硬件赛道的核心驱动力。　　作为全球领先的无线通信模组及AI解决方案提供商，广和通始终以“无线+AI”双技术底座为核心，提供软硬一体、赋能行业应用的全栈式方案。珞博智能的产品理念，与我们“加速万物互联迈向万物智联”的愿景高度契合。此次投资不仅是资本层面的联手，更将深化双方战略合作基础，为珞博智能的高速成长注入技术协同动能。我们期待，珞博智能在AI时代消费硬件领域持续破局，成为一颗真正闪耀的新星。　　未来，广和通将继续围绕AI硬件出海的客户需求，完善连接产品、全球服务及AI终端支持能力，与生态伙伴共同推动更多AI原生硬件走向全球市场。　　7月17日-20日，欢迎来到世界人工智能大会广和通上海世博展览馆H3-C408展台，现场体验Fuzozo芙崽，感受AI陪伴的更多可能。
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发布时间：2026-07-15 13:34 阅读量：393 继续阅读>>
上海雷卯丨10-20%算力被电磁污染吞噬<span style='color:red'>硬件</span>优化方案
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上海雷卯丨10-20%算力被电磁污染吞噬硬件优化方案

　　10%-20%算力被电磁污染吞噬　　谁该买单?　　一笔账，先算清楚。　　一个大模型训练项目，GPU集群采购成本数千万，电费每月上百万，运维团队十几人。然后你发现，实际算力只有标称的80%-90%。　　差的10%-20%去哪了?　　不是GPU质量问题，不是供电不足，不是网络带宽瓶颈——而是电磁干扰，一个连财务报表上都不会出现的隐性成本项。　　10%-20%算力损耗=每年多花上千万　　让我们把这笔账算得更细一点。　　假设一个AI训练集群采购了100张H100，单卡成本约25万元，总投入2500万。如果因为电磁干扰导致15%算力损耗，相当于15张H100——价值375万——在白跑。　　再加上电磁干扰引发的问题：　　●训练断点重启：每次checkpoint恢复至少损失数小时训练时间，大型模型一次训练周期成本百万级　　●硬件加速老化：频繁信号异常加速芯片、供电模块损耗，设备寿命缩短20%-30%　　●运维人力消耗：排查"鬼故障"占运维团队30%以上工时　　●传感器失灵引发的二次事故：过热降频、设备烧毁、紧急卸载训练任务　　叠加上去，一个中型AI数据中心每年因电磁干扰的隐性损失，保守估算上千万。　　而解决这个问题的投入是多少?一套EMC防护方案的器件成本，可能只占GPU采购预算的1%都不到。　　谁该为这笔"隐形税"买单?　　硬件厂商?AI加速器设计时优先考虑性能和功耗，EMC防护往往是PCB设计收尾阶段的"补丁工序"。芯片主频突破GHz级别，高频开关电源每秒数百万次切换，每次都辐射广谱电磁信号——但硬件datasheet上不会标注"本产品可能干扰你的无线传感器"。　　机房建设方?传统数据中心屏蔽标准基于十年前通用计算设备设计。AI机柜电磁场强度早已远超原有阈值，机箱通风孔、线缆开孔成为电磁信号的天线。但建设方按旧标准施工，验收时也按旧标准通过。　　运维团队?他们能看到温度曲线、功耗数据、网络延迟，但看不到电磁频谱图。常规运维工具无法检测电磁干扰，"鬼故障"只能靠重启解决。　　问题的根源：三方割裂，无人负责。硬件设计不懂机房环境，机房建设不懂电磁兼容，运维团队没有EMC检测手段。当算力莫名其妙下降10%-20%时，没有人能说清楚"为什么"，也没有人知道"该找谁"。　　雷卯电子：把EMC防护变成"保险"，而非"赔款"　　雷卯电子15年EMC实战经验总结出一条铁律：电磁干扰的整改成本，是前期防护成本的8-10倍。越早介入，成本越低。　　第一层：电源防护——给供电轨装"安全阀"　　AI服务器供电轨面临瞬态浪涌和开关电源噪声双重威胁。雷卯低漏电，低钳位系列高可靠性TVS二极管(6600W，-55℃~175℃宽温，批量参数偏差≤±5%)+PPTC自恢复保险丝，构成"钳位+过流"双重保护。7×24不间断运行验证，漏电流小于1µA，长期挂载零功耗损耗。配套共模扼流圈(LDW43T-513T)抑制电源共模噪声，已在50+项目中验证。　　第二层：信号防护——给高速总线装"滤网"　　雷卯低结电容ESD系列(0.05pF起)，信号衰减≤0.5%。TLP实测：16A冲击下钳位9.4V，动态电阻0.3Ω，优于国际同类。对耐压10V的先进工艺AI芯片，这是不可妥协的生存底线。　　第三层：PCB布局——从源头消灭寄生隐患　　"3mm法则"：防护器件距连接器≤3mm，寄生电感降70%。"对称布线"：到数据线、到地的走线误差≤0.5mm，浪涌响应<1ns。这些不是理论推导，是雷卯实验室上千次实测的工程结论。　　第四层：验证闭环——自建EMC实验室　　ESD30KV、EFT4KV、浪涌(8/20、10/700、10/1000)——全套测试一站完成。方案设计完直接验证，不用等第三方排队，整改周期从数周压缩到数天。　　算力时代，EMC防护是ROI最高的投入　　当一张H100价值25万、一次训练周期成本百万时，花几万块做EMC防护的投入产出比，可能是整个数据中心所有投资中最高的。　　问题不在于"要不要做"，而在于"谁先意识到要做"。那些还在把10%-20%算力损耗当作"正常损耗"的团队，实际上每年在为一个本可以解决的问题多花上千万。　　IEC62368-3:2026标准已经发布，苹果、英伟达、华为昇腾已跟进。国内AI数据中心也该醒醒了——算力的每一分损耗，都是真金白银。　　核心观点：　　AI数据中心10%-20%的算力损耗不是"正常波动"而是电磁干扰造成的隐性成本，年损失可达千万级;问题根源在于硬件设计、机房建设、运维管理三方割裂无人负责，而雷卯电子的全链路EMC防护方案以极低投入比(<1%算力预算)即可实现系统性根治。
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发布时间：2026-07-10 10:44 阅读量：447 继续阅读>>
海凌科丨5W超小型裸板电源模块：为智能<span style='color:red'>硬件</span>注入“芯”动力
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海凌科丨5W超小型裸板电源模块：为智能硬件注入“芯”动力

　　在智能家居、自动化控制、通讯设备、仪器仪表等行业中，电源模块往往是整个系统稳定运行的核心。如何在小体积内实现高效率、低功耗、高可靠性的电源供应，一直是工程师们关注的焦点。今天，我们要为大家介绍的是来自深圳市海凌科电子有限公司的5W超小型裸板系列模块电源，它不仅体积小巧，性能更是令人惊艳。　　一、产品概述　　海凌科5W系列模块电源(型号包括5M03L/5M05L/5M09L/5M12L/5M15L/5M24L)业内最小体积的5W电源模块之一。其外形尺寸仅为36.2mm×20.8mm×23mm，重量仅12g左右，可以轻松嵌入各类空间受限的设备中。　　虽然体积小，性能却毫不妥协：　　全球通用输入电压：支持85~265Vac或120~350Vdc，无论在国内还是国外，均可直接使用。　　超低空载损耗：空载功耗低于0.1W，符合绿色环保要求，助力设备通过能效认证。　　高转换效率：在115Vac和230Vac输入下，满载效率均达到69%~70%以上，功率密度高，发热量低。　　高隔离耐压：输入输出隔离耐压高达3000Vac，确保系统安全可靠。　　完善的保护功能：具备输出短路、过流保护，且故障移除后可自动恢复，大大提升系统鲁棒性。　　参考资料：海凌科5W系列裸板电源模块规格书　　二、丰富的型号选择　　该系列提供从3.3V到24V共6种常见输出电压版本，覆盖绝大多数低压电子设备的供电需求：　　无论你需要为单片机、传感器、继电器，还是为通信模块、显示屏供电，总有一款型号适合你。特别是其低纹波、低噪声特性非常适合对电源质量要求较高的模拟电路和射频电路。　　三、应用场景　　得益于小体积、宽电压、高效率和高可靠性，该模块在众多领域大显身手：　　智能家居　　智能插座、智能照明、温湿度传感器、智能门锁等设备PCB空间宝贵。该模块可直接嵌入墙内开关盒或设备主板，提供稳定隔离电源，满足安规要求，确保用户安全。　　工业自动化　　PLC、工业控制器、步进驱动器、仪器仪表等常在恶劣电磁环境下工作。模块具备3000Vac隔离和良好的浪涌、静电抗扰度，可有效抵御干扰，提升系统稳定性。　　通讯设备　　路由器、交换机、无线AP、串口服务器等对电源纹波敏感。该模块的低纹波可保证通信质量，高效率有助于降低设备温升，延长使用寿命。　　仪器仪表　　便携式仪表、数字万用表、气体探测器等对体积和功耗要求苛刻。模块空载损耗<0.1W，待机功耗极低，适合长期待机或电池供电场景。　　白色家电与商用设备　　智能冰箱控制器、空气净化器、自动售货机、POS机等均可利用该模块实现低成本、高可靠性的AC-DC转换，简化电源设计，加快产品上市。　　四、总结　　海凌科5W超小型裸板系列模块电源，以行业领先的小体积、宽电压输入、低空载功耗和高隔离耐压，成为智能硬件、工业控制、通讯设备等领域的理想选择。其出色的性价比和易用性，能帮助你省去复杂的电源设计，专注于产品核心功能的创新。
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发布时间：2026-06-03 10:38 阅读量：699 继续阅读>>
海凌科丨20W(LD)-L系列超小型裸板电源模块，赋能工业与智能<span style='color:red'>硬件</span>
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海凌科丨20W(LD)-L系列超小型裸板电源模块，赋能工业与智能硬件

　　在电源设计领域，“小体积、高效率、宽输入”一直是工程师追求的理想组合。海凌科电子全新推出的20W(LD)-L系列超小型裸板模块电源，正是为了满足这一需求而生。该系列产品集超宽电压输入、低功耗、高隔离、高可靠性于一身，为智能家居、自动化控制、通讯设备、仪器仪表等行业提供了极具性价比的电源解决方案。　　一、产品概述　　海凌科20W(LD)-L系列是一款超小型裸板开关电源模块，包含20LD03L、20LD05L、20LD09L、20LD12L、20LD15L、20LD24L共6个型号，分别对应3.3V、5V、9V、12V、15V、24V输出电压，功率覆盖14.85W至20W。　　超小体积业内领先：裸板设计，无外壳束缚，可轻松集成到空间紧凑的设备中　　全球通用输入电压：85~305Vac或100~430Vdc，覆盖100-277Vac额定范围，兼容全球电网　　交直流两用：无需区分输入类型，使用灵活方便　　空载功耗低于0.15W，环保节能，助力设备通过能效认证　　输入输出隔离耐压3000Vac，安全可靠　　参考资料：海凌科20W(LD)-L系列裸板电源模块规格书　　二、技术亮点　　该系列模块在电气性能上表现优异，满足工业级应用要求。　　宽温工作，适应严苛环境　　工作温度范围-40℃~+85℃，储存温度-40℃~+80℃，海拔最高5000m，自然冷却散热，适用于户外、工业等恶劣场景。　　高效率，低纹波　　典型效率高达86%(9V/2200mA型号)，其他型号满载效率也在81%~85%之间。输出纹波噪音控制在120mVp-p以内(3.3V/5V型号≤150mVp-p)，有效降低对后级敏感电路干扰。　　完备的保护功能　　输出过流保护(110%-150%负载动作)　　输出短路保护，短路去除后自动恢复，不损坏整机　　开关机过冲幅度≤5%，保障设备安全　　高可靠性，长寿命　　满足UL、CE安规认证要求。产品设计符合EMC及安规测试标准。　　三、应用场景　　得益于其超宽输入电压、小体积、高隔离的特性，20W(LD)-L系列可广泛应用于以下场景：　　智能家居　　为智能音箱、扫地机器人、空气净化器、智能照明等设备提供稳定主电源，助力产品小型化设计。　　工业自动化与控制　　适用于PLC、工业路由器、传感器节点、电机驱动电路等，宽温工作特性满足工业现场要求。　　通讯与网络设备　　交换机、基站、网管终端、光纤收发器等设备中作为电压转换模块，确保7×24小时不间断运行。　　仪器仪表与医疗设备　　电力仪表、环境监测仪、便携式医疗设备、美容仪器等，需要高可靠、低纹波的电源供电。　　安防监控与物联网　　安防摄像头、门禁系统、数据采集网关、边缘计算设备等，尤其是在PoE分离器中，可将输入高电压转换为设备所需电压。　　四、总结　　海凌科20W(LD)-L系列模块电源，真正做到了“小体积、高集成、高效率、强隔离”。工程师无需花费大量时间调试复杂的开关电源电路，只需按照规格书推荐的典型电路外接保险丝、电容和TVS管即可稳定工作，大大缩短了产品研发周期。　　显著降低开发门槛：无需外接复杂电路即可工作　　高性价比：经济型解决方案　　无论您是在设计新一代工业控制器，还是开发爆款智能家居产品，海凌科20W(LD)-L系列都将是您紧凑型供电方案的理想选择。
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发布时间：2026-05-13 09:43 阅读量：842 继续阅读>>
上海雷卯丨人形机器人手部模块<span style='color:red'>硬件</span>解析与静电浪涌防护方案
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上海雷卯丨人形机器人手部模块硬件解析与静电浪涌防护方案

　　随着人形机器人、协作机器人、工业机器人智能化升级，手部执行模块作为机器人末端核心交互部件，承担抓取、操作、力控感知、精密作业等关键功能。区别于机身本体，机器人手部模块体积紧凑、集成度高、运动频繁、外接传感器与执行器件多，同时长期处于动态弯折、电磁复杂、机械震动的工况下。　　在自动化产线、人形服务、特种作业等场景中，手部模块常面临静电放电、浪涌冲击、信号干扰、电源波动等电气隐患，极易引发传感器失灵、通讯断连、驱动芯片损坏、动作卡顿等故障。　　本文围绕机器人手部模块整体特性、结构组成、硬件接口与电源链路展开全面解析，并结合上海雷卯电子多年工业级、车规级防护经验，针对性输出电源、信号接口专用 ESD、浪涌、EMC防护解决方案，为机器人硬件稳定设计、可靠性升级提供参考。　　机器人手部模块构造　　机器人手部模块又称末端执行器，是机器人实现精细化作业的核心执行单元，主要分为两指夹爪、多指仿生灵巧手、柔性软体手三大类。广泛适配工业协作组装、物料搬运、精密分拣、人形机器人日常交互、特种环境操作、科研仿生测试等场景，是机器人完成落地实操的关键载体。　　从硬件结构与电气架构拆分，机器人手部模块主要由机械结构、动力驱动单元、感知采集单元、控制处理单元、有线通讯接口、供电链路六大核心部分组成。　　1. 机械结构组件：包含外壳骨架、减速齿轮、传动连杆、柔性连接件、密封防护结构等，负责承载负载、实现手指开合与姿态调节，同时为内部电路板、线材提供物理防护与固定。　　2. 动力驱动单元：以微型步进电机、舵机、无刷驱动马达、微型液压 / 气动元件为主，搭配驱动 IC、H 桥驱动电路，是手部动作执行的动力来源，电机启停瞬间会产生反向高压脉冲与电磁辐射干扰。　　3. 感知采集单元：集成力传感器、压力传感器、温度检测、触觉传感器、姿态陀螺仪、位置编码器等，实时采集抓取力度、接触反馈、关节角度等数据，信号多为弱电压模拟信号，抗干扰能力弱，易受静电与辐射干扰损坏。　　4. 核心控制单元：搭载微型 MCU/MPU、驱动控制芯片、存储芯片，负责接收上位机指令、解析动作逻辑、采集传感器信号、闭环控制电机运转，是手部模块的控制中枢，对静电、脉冲冲击高度敏感。　　5. 通讯与连接组件：集成内部排线、柔性 FPC 排线、外接屏蔽线束，实现手部与机器人小臂主控的信号交互，常用通讯方式包含 CAN、RS485、I2C、SPI、以太网、低压差分信号等。　　6. 辅助功能组件：包含指示灯、状态反馈器件、滤波磁珠、常规阻容滤波元件等，用于状态提示与基础杂波抑制。　　雷卯电子机器人手部模块　　专用防护方案　　结合手部模块小体积、高密度、低功耗、运动弯折、户外/工业复杂环境的设计特点，雷卯依托车规级、工业级器件产品线，针对电源回路、各类信号接口定制轻量化、高集成防护方案，兼顾EMC电磁兼容、ESD静电防护、EFT脉冲群、雷击浪涌抑制需求。　　1.电源回路整体防护方案　　雷卯针对手部模块DC供电入口、DC-DC 前级、电机电源回路三级防护，解决浪涌、反向电动势、电源静电、纹波超差问题。　　入口级防护：选用大功率TVS瞬态抑制二极管(SMCJ、SMDJ系列)，吸收高压浪涌、感应雷击，耐受高瞬时冲击;搭配自恢复保险丝、防反接二极管，实现过流、反压多重防护。　　·电机电源专用防护：在马达驱动电源端并联TVS，抑制电机断电反向电动势，避免高压倒灌烧毁主控与电源芯片。　　2.通讯接口静电与干扰防护方案　　(1)CAN工业通讯接口　　雷卯选用CAN总线专用ESD防静电二极管SMC24、共模电感组合方案，低结电容设计，不影响差分信号传输速率;可承受IEC61000-4-2，等级4，±30kV 接触静电、±30kV空气静电，同时抑制差分线路共模干扰，杜绝通讯卡顿、丢包、总线死机问题。　　(2)RS485工业通讯接口　　雷卯选用RS485总线专用ESD防静电二极管SM712，可承受IEC61000-4-2，等级4，±30kV 接触静电、±30kV空气静电。　　(3)I2C/SPI低速IO接口　　采用微型封装双向ESD阵列SMC12，SOT-23小体积，适配手部紧凑布板;极低寄生电容，保证低速控制信号完整性，解决人体接触、摩擦产生的静电击穿问题。　　(4)传感器模拟信号接口防护方案　　触觉、力控、温度等模拟弱信号电路，耐压低、极易损坏。　　推荐使用低容值精密ESD保护器件ULC0542C，0402封装小体积，钳位电压精准、漏电流极低，不影响模拟采样精度;同时搭配高频磁珠、RC 滤波网络，抑制空间辐射干扰，提升传感器数据稳定性，避免信号漂移、采集失真。　　人形机器人手部模块作为高频运动、高密度集成、人机交互频繁的核心部件，电气可靠性与EMC防护设计不可忽视。电源浪涌、接触静电、电机干扰、长线耦合干扰，是导致手部模块失效的核心诱因。　　雷卯电子深耕防护与 EMC 领域十余年，针对机器人手部狭小空间、多接口、强弱电混合的硬件特点，可提供单器件选型、组合防护电路、整体EMC防护设计指导、样品免费测试全套技术支持。　　通过在电源入口、通讯总线、传感器接口、驱动电路前端增加标准化防护方案，可大幅提升机器人手部模块的环境适应性与长期运行稳定性，助力机器人企业简化设计、降本增效，加速智能化产品落地。
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发布时间：2026-05-06 10:41 阅读量：908 继续阅读>>
MathWorks携手瑞萨：通过基于模型的设计与<span style='color:red'>硬件</span>支持包（HSP）加速瑞萨MCU的开发与部署
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MathWorks携手瑞萨：通过基于模型的设计与硬件支持包（HSP）加速瑞萨MCU的开发与部署

　　嵌入式控制系统的设计与验证正变得日益复杂。工程师在使用仿真工具与实体硬件协同工作的同时，必须在实时性能、系统安全性和开发速度之间取得平衡。基于模型的设计(MBD)通过支持工程师在早期阶段对算法进行仿真、测试和迭代，有效应对了这些挑战。在设计初期对算法进行建模，基于合成数据进行仿真和结果可视化，有助于提升对系统设计的信心，并与传统以大量原型为主的工作流程相比，大幅降低了后期出现复杂问题的风险。　　在瑞萨，我们很高兴地宣布：我们与MathWorks®合作，由MathWorks开发的作为Simulink®全新插件的瑞萨RA微控制器(MCU)嵌入式编码器支持包和RH850 MCU嵌入式编码器支持包，现已随MATLAB® R2026a版本正式发布。 这些支持包通常被称为硬件支持包(HSP)，使工程师能够将Simulink模型直接部署到受支持的瑞萨RA和RH850微控制器上，大幅简化了从算法开发到嵌入式实现的过渡过程。　　什么是基于模型的设计(MBD)　　以及为什么要使用它?　　基于模型的设计(Model-Based Design，MBD)是一种基于数学和可视化的方法，用于在Simulink中设计复杂系统，并在构建物理原型之前对系统进行仿真和测试。MBD已被广泛应用于工业自动化、机器人技术和汽车工程等多个行业。　　例如，工程师在开发一款新型集成式洗烘一体机系统时，需要考虑在不同洗涤和烘干程序中应启用哪些电机、系统在不同衣物负载下(如厚重的床上用品与较轻的夏季衣物)如何运行，从而确保主滚筒电机能够高效驱动等多个因素。在电动自行车(e-bike)系统的开发过程中，工程师必须综合考虑电机驱动、制动接口、照明控制，以及在不同路面条件和天气环境下的牵引性能。　　如果不采用基于模型的设计方法，上述许多测试就必须依赖实体硬件和原型来完成。每一次设计变更都需要重建和重新测试硬件，这不仅增加了成本，也延长了开发周期。　　相比之下，通过在Simulink中对系统进行建模和仿真，工程师可以在设计早期阶段评估系统在不同负载和使用场景下的性能。这能够减少设计迭代次数、降低成本，并加快产品上市时间。　　Simulink的基于模型的设计环境　　从基于模型的设计到真实硬件落地　　对于嵌入式系统而言，MBD的真正价值体现在：经过验证的模型能够顺利部署到具备量产能力的硬件上。在这一过程中，建模工具与微控制器之间的深度集成显得尤为关键。　　许多开发工作通常始于以下应用领域：　　● 电机控制(工业系统、HVAC、机器人)　　● 汽车系统(xEV、电机运动控制、动力总成、区域控制器和域控制器)　　● 实时控制应用　　这些应用需要对实时行为有深入了解，有效利用MCU资源，并确保在仿真中验证过的算法在部署到实际硬件后能够按预期方式运行。　　MathWorks为瑞萨MCU提供的硬件支持包　　为弥合仿真与嵌入式部署之间的差距，MathWorks为瑞萨RA和RH850微控制器提供了两款专用的硬件支持包——瑞萨RA微控制器嵌入式编码器支持包和RH850微控制器嵌入式编码器支持包。这些HSP使工程师能够将Simulink模型直接在受支持的瑞萨器件上执行、测试并完成部署。　　从支持RA6T2电机控制MCU和RH850/U2A汽车级MCU开始，这些HSP为算法驱动开发提供了理想的切入点，适用于对实时和性能要求极高的应用场景。　　MathWorks的硬件支持包包括：　　● 片上外设模块，利用瑞萨RA智能配置器(用于RA控制器)和第三方MCAL工具(用于RH850控制器)将Simulink模型与外设配置进行连接　　●自动化构建与部署，无需手动集成生成算法代码与驱动代码　　● 自动生成量产级ANSI/ISO C代码，帮您将精力更多聚焦于功能实现，而非编码　　● PIL(Processor-in-the-Loop)验证，确保模型与生成代码在数值上的一致性，便于查看和对比标准仿真与PIL仿真的结果。同时通过性能分析功能，深入了解代码在目标控制器上的执行时间和内存使用情况。　　通过这些能力，工程师可以始终保持在一个统一的、基于模型的工作流程中——从算法设计与仿真、到验证、再到最终的硬件部署。　　如何快速上手　　从系统级设计入手　　从系统层面开始，一旦确定了需求，例如需要驱动多少个电机、控制器需要与哪些组件和子系统进行接口等，大多数工程师都会着手参考并构建符合自身需求的系统架构。瑞萨的成功产品组合系统框图可以为工程师提供起点框架，帮助工程师专注于系统行为和控制策略的规划。通过这些系统框图，工程师可以轻松过渡到Simulink等基于模型的设计环境。　　以洗衣机或烘干机系统为例，电机控制器不仅需要驱动主滚筒电机，还必须与阀门、传感器以及各类安全组件进行交互。工程师可以以系统框图为指导，将这些子系统映射到Simulink中，并将其与相应的MCU外设资源关联起来——例如模数转换器(ADC)、脉宽调制器(PWM)、通用输入/输出接口(GPIO)以及中断等，这些外设在RA6T2等器件上均可用。　　采用PFC成功产品组合的瑞萨集成式　　洗烘一体系统系统框图　　硬件支持包中片上外设模块的信息示意图，　　用于为硬件目标定制Simulink模型　　评估与调优系统行为　　在完成系统和外设的建模之后，工程师可以使用Simulink对实时信号进行监控，并直接调整控制参数。通过以监控与调优模式(Monitor and Tune)运行模型，工程师能够观察系统在不同工况下的行为表现，同时修改控制器增益等参数，并且这些修改会即时反映到硬件上。这种方式避免了每次参数调整都需要重新生成和编译代码，从而加快了调优速度。　　以洗衣机或烘干机应用为例，滚筒电机在多种变化条件下都必须保持稳定且可预测的运行状态，例如不同负载重量(轻载、重载或负载不均)、加速进入高速脱水过程中的动态变化等。诸如控制增益等参数决定了控制器(如RA6T2)对系统变化的反应能力。通过在Simulink中对增益参数进行建模和调整，工程师可以直观地分析系统行为：例如，当增益设置过低时，重负载是否会导致电机响应滞后或转速下降，或者当增益设置过高时，系统是否对微小误差产生过度校正。　　在Simulink中进行增益参数调整及仿真演示　　使用PIL(Processor-in-the-Loop)验证设计　　在完成算法开发与仿真之后，可以通过PIL(Processor-in-the-Loop)验证来确认生成的代码能够在目标瑞萨处理器上正确运行。在这一阶段，编译后的代码会运行在实际的MCU上，并将其行为与仿真结果进行对比。PIL验证有助于验证执行时序、内存使用情况和数值行为，弥合软件模型与硬件测试之间的差距。　　PIL验证结果示例　　部署瑞萨硬件　　完成PIL验证之后，工程师即可将模型直接部署到瑞萨的开发板上。借助MathWorks硬件支持包，代码生成和部署可通过Simulink一键完成，从而在多种平台(例如RA6T2 MCU的灵活电机控制套件和RH850/U2A入门套件)实现高效的快速原型开发。　　利用Simulink在瑞萨硬件上部署模型　　总结与资源　　借助MathWorks提供的硬件支持包，工程师可以在熟悉的Simulink环境中设计复杂的嵌入式系统，并高效地将其部署到瑞萨器件上。这种基于模型的工作流程有助于减少开发迭代、提前发现问题，并加快从算法设计到量产级硬件实现的过渡过程。　　探索RA6T2或RH850/U2A开发板，下载相应MathWorks硬件支持包，您便能即刻开始开发基于模型的电机控制。
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发布时间：2026-04-30 09:15 阅读量：782 继续阅读>>
纳芯微丨SafeNovo® 功能安全系统中的芯片选型考量：从系统概念到<span style='color:red'>硬件</span>要素评估
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纳芯微丨SafeNovo® 功能安全系统中的芯片选型考量：从系统概念到硬件要素评估

　　随着汽车电子电气系统复杂度的不断提升，功能安全已成为汽车行业不可或缺的技术要求。ISO 26262标准作为汽车功能安全的基石，为电子电气系统的安全开发提供了全面框架。　　在此框架下进行系统设计时，开发团队首先面临一个非常实际的芯片选型问题：针对系统中需要实现的安全功能，是应直接选用符合特定ASIL等级的功能安全芯片，还是可以采用满足质量管理(QM)级别的芯片来实现?这一决策将深刻影响系统的安全架构与开发路径。　　本文将从系统安全概念、ISO 26262硬件要素评估方法论及典型测试实践三个层面展开解析，为功能安全系统中的芯片选型提供系统化的考量框架与决策依据。　　功能安全系统的整体性逻辑　　ISO 26262标准强调的是系统层面的安全属性，安全目标，或高层级的安全需求，通常是赋予一个完整的安全功能，而该功能往往由多个硬件、软件组件协同实现，并非依赖于单一芯片。　　无论哪个层面，实现功能安全的核心之一都是设计和验证一系列安全机制。这些机制用于检测、诊断和控制系统内可能发生的危险故障。从系统视角来看，芯片内部的诊断功能是这些机制的一部分，但绝非全部。系统层面的安全需求通常需要结合硬件和软件安全机制共同满足。　　以一个ASIL D电驱系统为例。在逆变器层面，其关断路径通常按照ASIL等级分解进行分级执行：　　Primary Shut Off Path ASIL A(D)：用于处理非严重故障。常见方案是通过MCU发送PWM波控制6个驱动芯片进入相应安全状态(ASC或Freewheeling)　　Redundant Shut Off Path ASIL C(D): 冗余关断路径，仅在MCU失效、关键供电异常或主关断路径失效等严重故障时触发。此路径通常设计为纯硬件控制，通过硬件安全逻辑电路直接驱动芯片的特定安全引脚(例如副边或原边的ASC pin)。　　Note：　　上述ASIL等级分解非唯一方案，仅做示例。　　安全状态的成功进入不由单个驱动芯片承担，此处不针对单个驱动芯片的ASIL等级分解进行展开。　　图中的Level 1、Level 2、Level 3指代EGAS三层架构中的应用层和监控层。　　在此案例中，驱动芯片的ASC功能，直接承担了高ASIL等级关断需求的一部分，因此其自身应继承相应的ASIL等级要求。这体现了安全概念和安全需求对芯片功能安全等级的直接影响。　　反之，通过合理的系统设计，例如冗余和跨组件的合理性校验，采用QM等级的组件同样可以实现高级别的安全目标。下图展示了一种目前行业内广泛使用的驱动电机相电流传感器监控方案：　　这是一个非常典型的通过采用多个QM传感器芯片，配合系统层级安全措施达到高ASIL等级的实例。硬件层面可以采取以下措施实现安全需求：　　U/V/W三相电流采样所使用的ADC0/ADC1/ADC2应为MCU内相互独立的ADC组.　　U/V/W三相电流信号的Level1和Level2采样要使用MCU内相互独立的ADC组　　U/V/W三相电流采样的Level1和Level2硬件采样电路应采用不同的设计参数　　U/V/W三相电流采样的硬件采样电路在Layout时应独立走线并注意包地等处理　　U/V/W三相电流采样的芯片建议采用不同供应商或不同原理的传感器以避免同质冗余　　……　　同步，软件层面采取以下安全机制，配合实现整体ASIL D的电流采样功能：　　可见，实现功能安全系统的路径并非单一。一方面，某些直接承担关键安全需求的芯片，必须具备相应的ASIL等级。另一方面，通过严谨的系统级安全概念定义与架构设计，结合必要的冗余和多层次诊断策略，成熟可靠的QM等级芯片完全可以在系统中承担特定角色，并在系统层面助力满足整体功能安全要求。　　因此，“选择ASIL芯片还是QM芯片”并非一个非此即彼的命题，其决策必须基于具体的系统安全概念、ASIL等级分解、目标芯片在架构中的具体职责及其复杂度进行综合权衡。这对开发团队提出了较高要求，不仅需要深入理解ISO 26262标准方法，还要能够准确推导安全需求与概念，并深刻理解芯片功能与系统架构之间的匹配关系。　　硬件要素评估：方法论与落地实践　　基于前文对系统级路径的探讨，芯片选型的决策需在具体的技术评估中落地。这引出了功能安全工程中的一个关键实践问题：如何对计划集成到安全相关系统中的各类硬件要素——尤其是并非专为功能安全设计的现成组件——进行符合性论证?　　例如，应用于VCU、OBC-DCDC、Inverter等安全关键系统中的CAN通信芯片、隔离接口、电流传感器芯片，其本身通常仅为QM等级。而ISO26262提出的硬件要素评估正是为解决这一挑战而提出的规范性方法。　　该方法的本质，是复用开发过程中的已有验证证据，其评估侧重点在于工作性能验证与系统性失效控制。它遵循“分而治之”的逻辑，即依据硬件要素的类别实施差异化评估策略，从而在确保安全的前提下，优化开发资源分配，提升工程效率。　　硬件要素分类及特点解析　　ISO 26262-8:2018将硬件要素根据其复杂度和内部安全机制的有无等条件分为三类，这一分类同时也反映了安全验证的难度。　　I类要素：简单无安全机制的硬件　　I类要素是最简单的硬件组件，其特点是运行状态极少且没有内部安全机制。这类要素的工作状态可以从安全角度充分表征、测试和分析，或者是直接通过查询行业标准得到，无需了解其实现细节和生产过程。　　典型实例包括：电阻、电容、二极管、晶体管、晶振以及NTC/PTC温度传感器等。对I类要素的评估要求最为宽松——只要集成后的硬件要素满足相关安全需求即可，通常不需要对要素本身进行独立评估。　　标准原文13.4.1.1 Classification of the evaluated hardware element　　The hardware element shall be classified as one of the following classes:　　a) Class I if:　　— the element has at the maximum a few states which can be fully characterized, tested and analysed from a safety perspective;　　— safety related failure modes can be identified and evaluated without knowledge about details of the implementation and the production process of the element; and　　— the element has no internal safety mechanisms which are relevant for the safety concept to control or detect internal failures.　　NOTE This does not include safety mechanisms that monitor properties outside of the element.　　II类要素：中等复杂度无安全机制的硬件　　II类要素具有少数几种运行状态，介于简单和复杂之间，但仍没有用于检测和控制要素内部失效模式的内部安全机制。　　标准原文The element has no internal safety mechanisms which are relevant for the safety concept to control or detect internal failures.　　NOTE This does not include safety mechanisms that monitor properties outside of the element.　　值得注意的是，II类器件可以具备针对要素外部参数的安全机制/诊断功能，换言之，这个参数不属于该II类器件本身。　　与I类要素的关键区别在于，II类要素需要依赖现有文档(如datasheet、user manual、application guide)从安全角度进行充分分析。这里对于分析的要求就明显上了一个台阶。　　标准原文b) Class II if:　　— the element has e.g. few operating modes, small value ranges, few parameters and can be analysed from safety perspective without knowing implementation details;　　— available documentation allows valid assumptions supporting evaluation of systematic faults by testing and analysis without knowledge about details of the implementation and the production process of the element; and　　EXAMPLE Datasheets, user manuals, application notes.　　II类要素的典型实例包括：电流传感器、运算放大器、ADC/DAC、CAN/LIN收发器、简单高低边驱动等，且以上要素不集成与安全概念相关的内部安全机制。对II类要素需要制定评估计划，通过分析和测试证明其工作性能，并记录评估证据。这可能会引起工程师对额外工作量的担忧，但事实上，硬件组件评估中的测试大多可复用已有的合规证据(如开发过程中进行的各层级硬件测试)，具体方法将在下一章节详细论述。　　III类要素：复杂且有内部安全机制的硬件　　III类要素是最复杂的硬件组件，具有多种运行模式和直接关联安全概念的内部安全机制。这意味着开发人员在不了解这类要素的实现细节情况下完全无法分析，因此评估要求最为严格。　　标准原文c) Class III if:　　— the element has e.g. many operating modes, wide value ranges or many parameters which are impossible to analyse without knowing implementation details,　　— sources for systematic faults can only be understood and analysed by knowledge about detailed implementation, the development process and/or the production process, or　　— the element has internal safety mechanisms which are relevant for the safety concept to control or detect internal failures.　　典型实例包括：MCU、带有内部安全机制的复杂栅极驱动、多通道PMIC、带内部安全机制的高精度磁编码器等。　　对于III类要素，标准建议优先采用符合ISO26262硬件开发流程的方法进行开发，而非依靠后续的评估方法进行论证。换句话说，这种情况下标准强烈建议采用带ASIL等级的硬件要素。　　标准原文13.4.4.1 Class III hardware elements should be developed in compliance with ISO 26262.　　NOTE This means that the “evaluation of class III elements” is not the preferred approach and therefore the next version of the hardware element is planned to be developed in compliance with ISO 26262.　　值得注意的是，在III类硬件要素评估中，标准特别强调需要论证系统性失效导致的风险足够低，而对随机硬件失效的关注则放在更高集成层面，通过系统级FMEDA计算去进行论证整体硬件架构与安全目标等级的符合性。　　标准原文13.4.4.3 Additional measures shall be provided to argue that the risk of a safety goal violation or the risk of a safety requirement violation due to systematic faults is sufficiently low.　　这一区别对待背后有着深刻的考量。这里就需要提到系统性失效与随机失效的区别。系统性失效往往来自于不良的开发或生产。常见例子包括：开发过程中的人为失误，需求规范错误、设计缺陷或生产问题。　　相比之下，随机硬件失效是由物理过程(如老化)导致的，其发生时间不确定但遵循概率分布。对于III类要素，由于其高度复杂性，因此对于开发过程、生产制造等环节均提出很高的挑战，每个环节都可能引入系统性缺陷。因此出现系统性失效的概率显著高于简单硬件组件。这也是标准对于III类要素评估特别关注系统性失效的原因所在。　　表：三类硬件要素的评估要求对比　　硬件要素评估　　测试要求与实例分析　　前述提到，对于II类和III类硬件要素，硬件要素评估需要通过测试和分析证明其工作性能符合安全需求。这些测试活动通常围绕两个维度展开。　　基本功能性能测试　　基本功能性能测试旨在确认硬件要素在特定工作环境下能否按预期工作并符合性能要求。这类测试关注的是硬件要素的固有性能，与具体安全需求无关，但为安全应用提供基础信心。　　对于一个具备成熟开发能力的零部件供应商或整车厂，通常在进行硬件电路开发时，均会进行硬件模块级别、集成级别、整机系统级别的测试，测试条件涵盖不同电压、不同温度、不同负载等等。分别以一个典型Class II和Class III要素举例测试应涵盖的项目(示例非穷尽)。　　Class II要素 - QM电流传感器　　供电电压精度　　三温下的零漂/静态精度/动态精度　　三温下的单板和整机响应时间　　整机采样精度(带软件算法)　　相间串扰　　其他　　Class III要素 - 功能安全PMIC/SBC　　三温下，不同唤醒源下的上、下电特性，包含电平/边沿唤醒有效性、电源输出、安全Pin正确置位和通信建立时间等　　三温下，不同供电电压下分别组合空载/轻载/重载/跳载条件下的各级Buck/LDO等电源输出精度，包括平均电压及纹波等　　三温下，各通道LDO的过欠压/过载保护的响应特性，包含其对应的安全状态输出　　三温下，芯片内部集成的CAN/LIN/SPI/MSC等通信接口的信号特性，包括高低电平、差分电平、上升下降时间、不同条件的抗短路特性等　　三温下，集成看门狗及关联Reset功能逻辑的故障响应正确性　　整机运行时，PMIC/SBC不同唤醒源下的上、下电特性，各主要功能输出的建立是否符合预期　　整机运行时，PMIC/SBC带实际负载的电源输出稳定性，包括平均值、纹波等等　　整机运行时，PMIC/SBC的通信接口输出是否符合预期，能否进行正确读写　　整机运行时，PMIC/SBC各安全机制的响应是否符合预期，是否能正确响应　　其他　　由此可见，芯片复杂度的提升，对测试验证工作的全面性提出了更高要求。对于具备成熟开发经验的公司，其制定的测试规范(Test Specification)通常已系统性地涵盖了各类验证场景与标准。因此，在开展评估时，完全可以优先利用这些现有的、成熟的测试证据，从而避免重复工作，显著提升效率。　　安全需求评估测试　　安全需求符合性测试旨在验证分配给特定硬件要素的具体安全需求。在功能安全开发中，高层级的安全需求会逐步分解并最终分配给到具体的硬件组件，这些分配的需求就是此类测试的验证目标。　　测试内容可能包括针对关联安全需求的诊断功能进行故障注入测试等，目的是确保该机制能够有效检测失效模式，并触发正确的系统响应。例如，上述提到的电驱系统冗余关断路径设计中，一种常见方案是采用数字隔离器(如纳芯微NSI82xx数字隔离器系列，属于Class II硬件要素)来传递来自逆变器低压侧的安全关断信号，给到驱动芯片副边的安全引脚(ASC PIN)来实现紧急关断。此时，该数字隔离器承担了一项关键的安全需求：当原边输入信号开路或原边供电丢失时，其副边输出必须为预设的高电平，以确保能可靠触发后续的紧急ASC，使系统进入安全状态。　　为验证此需求，需开展以下安全需求相关测试：　　硬件单元测试：　　正常功能测试，如隔离芯片传输时间、输入高低电平阈值、输出高低电平阈值等　　故障注入测试，如输入电阻开路、隔离芯片输入PIN开路、输入侧电源丢失，观察输出是否为默认高电平　　硬件集成测试：　　无低压KL30，只上高压，数字隔离芯片输出信号及冗余关断路径工作状态　　上下电时序测试，如原副边供电建立时间不一致，数字隔离芯片输出是否默认进入安全状态　　何种条件下强烈建议　　采用功能安全芯片　　通过上述的介绍，我们已经了解到功能安全是一个整体性概念。在进行芯片选型时，需要结合相关的安全功能和架构设计进行权衡。在强调实现系统功能安全的多种路径时，必须明确指出，在特定条件下，直接采用功能安全芯片是更优甚至必要的选择。这并非否定系统级设计的重要性，而是为了在效率、可靠性和成本之间取得最佳平衡。　　表-何种条件下建议采用功能安全芯片　　结论与展望　　本文旨在阐明，在功能安全系统中，选择功能安全芯片或QM等级芯片是取决于具体的系统安全概念与架构设计的结果。通过合理的系统级设计并结合ISO 26262的硬件要素评估方法，成熟可靠的QM芯片能够被安全地集成，并在系统层面满足安全要求。然而，这通常也会在系统级带来一定的额外开发代价，例如需要增加额外的硬件电路、引入新的软件监控机制，并提供充分的验证论据。因此，在实际开发中，Tier1与OEM的功能安全团队需进行多维度的审慎权衡，包括：目标ASIL等级、系统复杂度、开发成本、验证投入等，以选择最适配的整体解决方案。　　在芯片功能安全层面，纳芯微已建立起从管理体系到工程实践的完整能力框架，实现了从方法论到产品落地的成功闭环。纳芯微SafeNovo®产品组合覆盖传感器、信号链、电源管理，功能安全产品品类仍在持续拓展中，已发布的产品矩阵包括：　　ASIL D 隔离式栅极驱动 NSI6911F　　ASIL B 超声波雷达探头芯片 NSUC1800　　ASIL B 线性LED驱动 NSL21912/16/24FS　　ASIL B(D)ABS轮速传感器 NSM41xx　　深耕汽车模拟芯片，纳芯微始终将功能安全作为核心能力深度融入产品与技术布局。纳芯微已通过ISO 26262 ASIL D “Defined-Practiced”能力认证，建立起覆盖产品定义、开发到验证的完整工程体系,为客户提供从安全关键芯片到系统解决方案的完整支持。
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发布时间：2026-04-29 09:19 阅读量：931 继续阅读>>
上海雷卯丨器件级ESD vs系统级 ESD—— <span style='color:red'>硬件</span>工程师必懂
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上海雷卯丨器件级ESD vs系统级 ESD—— 硬件工程师必懂

　　很多硬件工程师把HBM/CDM当成系统抗ESD 依据，导致整机过不了IEC 61000-4-2、现场死机、返修率高。　　本文一次性讲清：本质区别、失效风险、选型规则、设计步骤。　　简单来说，两者的关注点截然不同：　　器件级ESD保护：关注的是芯片在制造、组装环节的“存活率”。　　系统级ESD保护：关注的是整机设备在用户实际使用中的“生存能力”。　　它们在测试标准、方法和防护目标上有着天壤之别。　　核心一句话(必须背下来)　　器件级 ESD(HBM/MM/CDM)：保芯片生产不死　　系统级 ESD(IEC 61000-4-2)：保整机使用不挂　　两者不能互相替代!集成电路(IC)在其生命周期的任何阶段——从器件装配、PCB焊接到最终测试——都可能遭受静电放电(ESD)损伤。为了在生产过程中“活下来”，所有IC内部都集成了专门的ESD保护结构。　　为了模拟和评估这些制造环节的ESD风险，业界主要采用三种器件级模型：　　1、人体模型(HBM)：模拟人体携带静电后接触IC引发的放电事件。　　2、机器模型(MM)：模拟自动化生产设备等金属物体接触IC引发的放电事件。　　3、带电器件模型(CDM)：模拟IC自身因摩擦等原因带电后，引脚接触导体时发生的快速放电事件。　　这些模型都适用于受控的工厂环境。在这样的环境下，从装配到PCB焊接的每一步都需要严格的静电控制，以将IC承受的ESD应力降到最低。典型的IC能承受2kV的HBM应力，但随着器件尺寸不断微缩，部分小型器件的耐受电压已降至500V。　　系统级ESD：考验整机的“实战测试”　　虽然器件级模型在工厂里很管用，但它完全不足以应对真实世界。终端用户环境中的ESD事件，其电压和电流强度都远超制造环境。　　因此，业界采用国际标准IEC 61000-4-2定义的系统级ESD测试，来模拟真实使用条件下用户可能遇到的ESD冲击。这个测试的对象是完整的成品设备，目的是评估它在“实战”中的抗干扰能力。　　一句话概括：器件级测试(HBM、MM、CDM)的核心是保障IC在制造过程中的可靠性;而系统级测试(IEC 61000-4-2)的目标是评估成品设备在实际使用环境中抵抗ESD事件的能力。　　以下是详细的对比表格：维度器件级ESD (HBM, MM, CDM）保护系统级ESD(IEC 61000-4-2)保护核心目标保护芯片在制造、封装、运输、贴片过程中免受静电损伤。保护成品设备在用户日常使用中（如触摸、插拔、摩擦）免受静电放电干扰或损坏。测试对象独立的、未上电的芯片（IC）已组装完成的、通常处于上电工作状态的整机或系统。测试模型1. HBM (人体模型)2. CDM (充电器件模型)3. MM (机器模型，已较少使用)IEC 61000-4-2 标准模型（包含接触放电和空气放电）测试波形HBM：上升时间 25ns，脉冲宽度~150ns;CDM：上升时间 <400ps, 脉冲宽度 ~1ns;MM ：脉冲宽度 ~80ns     上升时间 0.7-1ns，第一个峰值电流极高（如8kV接触放电时达30A以上），脉冲总宽度约150ns典型电压等级HBM：（500V-2000V)CDM： (250-2000V)MM:   (100-200V)       接触放电：±4kV, ±6kV, ±8kV空气放电：±8kV, ±15kV (最高可达±30kV)施加2 kV电压时的峰值电流（APK）HBM：1.33ACDM： 5A                               7.5A电压冲击次数HBM：2CDM：2MM:   2       20防护策略芯片内部集成 ESD钳位结构板级应用：1. TVS二极管（最常用）2. 压敏电阻、气体放电管3. RC吸收电路、铁氧体磁珠4. 屏蔽、接地、绝缘设计成本和面积占用芯片面积，增加工艺复杂度，但无额外BOM成本。增加PCB面积和物料成本，但设计灵活，可针对高风险接口重点防护。典型应用场景裸片、封装好的芯片（在托盘/卷带中）。手机、笔记本电脑、汽车电子、工业控制接口（USB, HDMI, RS232等）。　　为什么不能混用?(几个致命原因)　　1. 电流和能量差异　　器件级：2kV HBM测试的峰值电流约1.33A。能量相对较小。　　系统级：2kV IEC接触放电的峰值电流约7.5A。能量比器件级高,5倍能量。如果用器件级防护(如芯片内部结构)去抗系统级静电，瞬间就会烧毁。　　2. 失效模式差异　　器件级：主要是物理损伤(烧熔、击穿)。测完如果参数正常，芯片就是好的。　　系统级：除了物理损伤，更头痛的是逻辑混乱。高速静电脉冲会耦合到内部总线、时钟线、复位线，导致CPU误触发、寄存器翻转、锁死。即使没有任何元件烧坏，设备也可能死机或重启。　　3. 电压尖峰上升时间差异　　器件级：HBM的规定上升时间为25ns。　　系统级：IEC模型的上升时间<1ns，其在最初3ns消耗掉大部分能量。如果HBM额定的器件需25ns来做出响应，则在其保护电路激活以前器件就已被损坏。　　4.电击次数不同　　两种模型在测试期间所用的电击次数不同。　　HBM仅要求测试一次正电击和一次负电击。　　IEC模型却要求10次正电击和10次负电击。可能出现的情况是，器件能够承受第一次电击，但由于初次电击带来的损坏仍然存在，其会在后续电击中失效。　　图1显示了CDM、HBM和IEC模型的ESD波形举例。很明显，相比所有器件级模型的脉冲，IEC模型的脉冲携带了更多的能量。　　(图1) 器件级和IEC模型的ESD波形　　常见误区澄清　　1.误区：“芯片引脚标注了±8kV HBM，所以直接接USB口没问题”　　这是最常见且危害最大的误区。根据技术文献的对比数据：　　即使电压数值相同(如8kV)，IEC标准的峰值电流也是HBM的5倍以上。此外，IEC标准的放电上升时间小于1ns(HBM为25ns)，能量更集中、破坏性更强。因此芯片内部的HBM防护结构完全无法承受IEC标准的ESD脉冲。　　2.误区：“系统级测试通过，说明芯片本身ESD很强”　　系统级ESD测试的对象是完整的成品设备(含外壳、PCB、TVS、屏蔽层等)，而不是裸芯片。系统级测试通过，可能得益于以下因素的共同作用：　　(1)PCB板级TVS管的分流　　(2)外壳的屏蔽和绝缘设计　　(3)接地路径的优化　　(4)多层板布局的寄生效应　　因此，系统级测试通过不能直接推导出芯片本身的ESD鲁棒性高。实际上，HBM/CDM测试才是评估芯片自身抗ESD能力的标准方法。　　3. 误区：“器件级HBM Class 3A (4000V) 比 Class 2 (2000V) 好在系统中更可靠”　　HBM等级与系统级可靠性之间的相关性很低。根据权威研究结论：　　(1)HBM与IEC 61000-4-2之间不存在直接相关性　　(2)CDM与IEC 61000-4-2之间也不存在直接相关性　　(3)系统级ESD性能更多取决于板级防护设计(TVS选型、布局、接地)，而非芯片自身的HBM等级　　不过需要补充一点：虽然相关性低，但HBM等级过低的芯片(如<500V)在制造和组装阶段就容易受损，这会间接影响系统可靠性。因此，不能完全忽视器件级ESD等级，只是不应将其作为系统级可靠性的预测指标。　　设计建议　　1、芯片选型时：关注芯片引脚说明中的 IEC 61000-4-2 等级(若有)，这代表该引脚内置了系统级防护。对于普通引脚，只关注HBM/CDM即可。　　2、板级设计时：　　对外接口(USB、音频、按键、SIM卡、天线触点)必须加系统级TVS。　　TVS的钳位电压应低于被保护芯片的绝对最大额定值。　　TVS应紧靠接口或紧靠被保护芯片，走线尽量短、直，减小寄生电感。　　3、测试顺序：建议先完成器件级ESD测试(在芯片未贴板前)，再贴板进行系统级IEC测试。如果器件级已损坏，系统级测试会失败得更惨烈。　　总结一句：最终总结(工程师极简版)　　器件级ESD = 保生产　　系统级ESD = 保现场　　芯片内部ESD ≠ 系统防护　　接口不加TVS，IEC 一定挂　　永远不要用HBM 去硬扛 IEC 静电枪!
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发布时间：2026-04-17 09:39 阅读量：1330 继续阅读>>
<span style='color:red'>硬件</span>工程师必知：电路原理图设计的十大核心准则
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硬件工程师必知：电路原理图设计的十大核心准则

　　电路设计能否一次性通过测试，除了跟硬件工程师自身的专业理论有关，还包括对硬件项目设计的熟悉程度。比如对元器件原理、选型与使用，懂得绘制原理图、PCB设计、软件工具使用外，还要学会如何调试、优化电路，特别是在设计前期，对电路设计细节的把握，有一套自己的硬件设计思维，能让你设计电路的时间缩短，极大提高设计的成功率。以下是硬件工程师设计电路时，必须时时牢记的十项准则：　　一、电源是系统的血脉，要舍得成本，这对产品的稳定性和通过各种认证是非常有好处的。　　1、尽量采用∏型滤波，增加10uH电感，每个芯片电源管脚要接104旁路电容;　　2、采用压敏电阻或瞬态二极管，抑制浪涌;　　3、模电和数电地分开，大电流和小电流地回路分开，采用磁珠或零欧电阻隔开;　　4、设计要留有余量，避免电源芯片过热，攻耗达到额定值的50%要用散热片。　　二、输入IO记得要上拉;　　三、输出IO记得核算驱动能力;　　四、高速IO，布线过长采用33殴电阻抑制反射;　　五、各芯片之间电平匹配;　　六、开关器件是否需要避免晶体管开关时的过冲特性;　　七、单板有可测试电路，能独立完成功能测试;　　八、要有重要信号测试点和接地点;　　九、版本标识;　　十、状态指示灯。　　如果每次的原理图设计，都能仔细的核对上面十点，将会提高产品设计的成功率，减少更改次数，缩短设计周期。
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发布时间：2026-02-03 16:57 阅读量：1128 继续阅读>>
50个智能<span style='color:red'>硬件</span>产品研发术语通俗易懂速查手册
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50个智能硬件产品研发术语通俗易懂速查手册

　　术语是一个行业高效交流和快速沟通的媒介，也会成为一个行业的壁垒，对术语的掌握往往是评估你是否跟上了解行业的关键。　　但是，智能硬件行业有些术语已经了职场中交流沟通必备的常用语，你不知道会影响你的沟通交流。　　今天咱们把最常见的50个术语进行了通俗易懂的解释，让你轻松知道这些术语到底是什么?　　一硬件设计相关(1 - 10)　　1、原理图(Schematic Diagram)　　它是一种表示电路工作原理的图纸，用电气图形符号来展示电子元件(如电阻、电容、芯片等)之间的连接关系。　　通俗易懂的解释　　就像是一张智能硬件的 “电路图地图”。　　它用各种简单的符号代表电子元件，比如电阻就用一个小方块表示，电容像两个平行的板子。　　这张图把这些元件之间是怎么连接的都画出来，让人一看就知道电从哪里来，要到哪里去。　　比如设计智能手环，这张图就会告诉我们手环里的小电脑(微处理器)是怎么和测量运动的加速度计、测心率的传感器连接起来的，各个零件的接头该怎么接，它是设计硬件最开始要画的图，后面设计电路板就靠它打基础。　　2、印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)　　是电子设备的支撑和连接组件，通过蚀刻在绝缘材料上的导电线路来连接电子元件。　　通俗易懂的解释　　可以把它想象成智能硬件的 “骨架” 和 “血管”。　　它是一个平板，上面有一些绝缘材料，在这些材料上刻着细细的导电线路，就像小公路一样，电子元件就安装在这个板子上，通过这些线路互相连接。　　比如说电脑主板，它上面有好多层这样的线路，密密麻麻的，像 CPU、内存、各种接口这些元件都固定在上面，通过线路来传输信号，保证电脑能正常工作。　　在设计 PCB 的时候，要考虑很多东西，比如线路怎么安排才不会互相干扰，怎么才能让整个硬件系统稳定地运行。　　3、封装(Package)　　指的是将芯片等半导体器件用特定材料包裹起来的形式。　　通俗易懂的解释　　这就好比是给芯片穿上了一层 “保护衣”。　　芯片是很脆弱的，所以要用特定的材料把它包起来。　　而且这层 “保护衣” 还带有一些 “小触手”(引脚)，通过这些引脚就能和外面的电路连接。　　比如常见的双列直插式封装(DIP)，芯片两边有像小针一样的引脚，可以插到电路板上;还有小外形封装(SOP)，它比较小巧。　　像一些智能硬件为了做得小一点，会用四方扁平无引脚封装(QFN)的芯片，这种封装能让芯片体积变小。　　4、引脚(Pin)　　是电子元件(如芯片、插座等)与外部电路连接的金属导体部分。　　通俗易懂的解释　　引脚是电子元件和外面电路连接的 “小接口”，一般是金属做的。　　拿集成电路芯片来说，它上面有好多引脚，就像人的手一样，每个引脚都有自己的用处。　　有的引脚是用来接电源的，就像人的嘴巴要吃饭一样，给芯片提供能量;有的引脚是用来传输数据的，就像人的嘴巴还要说话，把信息传出去;还有的引脚是用来接收控制信号的，就像人的耳朵要听指挥。　　在连接电路的时候，一定要把这些引脚和电路板上对应的线路或者其他元件正确地连在一起，不然硬件就不能正常工作。　　5、硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)　　用于描述数字电路系统的硬件结构和行为。　　通俗易懂的解释　　这是一种特殊的 “语言”，专门用来给数字电路系统写 “说明书” 的。　　就像我们用中文写故事一样，用 HDL 可以把数字电路的硬件结构和它能干什么都写清楚。　　比如 VHDL 和 Verilog HDL 是比较常用的两种语言。　　在开发像 FPGA(现场可编程门阵列)或者 CPLD(复杂可编程逻辑器件)这些智能硬件的时候，就用 HDL 来写代码，告诉这些器件要实现什么样的功能，比如做一个能数数的计数器，或者做一个可以给数据加密的模块。　　6、布板(Board Layout)　　也叫 PCB 布局，是将电子元件在印刷电路板上进行合理放置的过程。这需要考虑元件的尺寸、形状、电气特性、散热要求等因素。　　通俗易懂的解释　　这是一个给电子元件在印刷电路板上 “安排座位” 的过程。　　要考虑元件的大小、形状，就像安排人坐座位要考虑人的身材一样。　　还要考虑元件的电气特性，比如有些元件容易受干扰，就要离干扰源远一点;有些元件会发热，就要放在通风好或者有散热片的地方。　　另外，信号之间也不能互相干扰，比如音频信号线路和数字控制线路要保持一定的距离。　　就像在一个教室里安排座位，要让大家都坐得舒服，而且不能互相影响。　　以智能音箱的 PCB 为例，功率放大器芯片发热厉害，就要把它放在通风好或者靠近散热片的地方。　　7、过孔(Via)　　是 PCB 板上用于连接不同层之间线路的金属化孔。在多层 PCB 设计中，当信号需要从一层线路传输到另一层时，就需要通过过孔来实现。　　通俗易懂的解释　　过孔就像是 PCB 板上的 “秘密通道”，是连接不同层线路的金属化孔。　　在多层的 PCB 设计中，有时候信号在一层走不通，需要到其他层去，这时候就要通过过孔来实现。　　想象一下一个复杂的智能硬件主板，有好多层线路，就像一个多层的大楼，过孔就是楼层之间的楼梯，让信号能在不同的楼层(线路层)之间来回穿梭。　　不过在设计的时候，过孔的大小和数量也很重要，要是过孔不合适，可能会影响信号的完整性，就像楼梯太窄或者太少，人走起来就不方便一样。　　8、电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)　　是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。　　通俗易懂的解释　　简单来说，就是智能硬件要和周围的电磁环境 “和平共处”。　　一个智能硬件在有各种电磁信号的环境里，自己要能正常工作，不能被别的电磁信号干扰得不能用了;同时自己也不能发出太多的电磁信号去干扰别的设备。　　比如智能手机里面有蓝牙、Wi - Fi 这些无线通信的模块，还有高速数字电路和模拟电路，这些东西一起工作的时候，要保证它们之间不会互相干扰，而且手机也不能对旁边的其他设备产生过多的电磁干扰，这就需要进行电磁兼容性的设计和测试。　　9、信号完整性(Signal Integrity，SI)　　指的是信号在传输过程中能够保持其正确的波形和时序的特性。　　通俗易懂的解释　　信号完整性就是要让信号在传输过程中 “保持原样”。　　就像我们传话一样，要保证从第一个人传到最后一个人，话的内容和说话的顺序都不能变。　　在高速数字电路里，像智能硬件中的 USB 3.0 以上的接口或者 HDMI 接口这些高速数据传输的地方，信号完整性非常重要。　　如果信号在传输的时候受到了干扰，或者被反射回来，或者信号变弱了，就像传话的时候有人捣乱、听错或者声音太小，就可能会导致数据出错或者通信中断，所以要通过合理的布线、让线路的阻抗匹配等方法来保证信号完整性。　　10、电源管理芯片(Power Management Integrated Circuit，PMIC)　　是一种高度集成的芯片，用于管理智能硬件设备中的电源供应。　　通俗易懂的解释　　这是智能硬件里的一个 “小管家” 芯片，它主要负责管理电源。　　就像家里的管家要管水电一样，它可以调节电压，控制电流，还能管理电池的充电。　　比如在智能手表里，这个小管家会根据手表是在待机、睡觉还是正常使用的状态，来调整电源的输出。　　这样就能延长电池的寿命，而且能保证手表里的各个芯片和模块都能有稳定的电源供应，就像每个家庭成员都能有稳定的水电供应一样。　　二软件开发相关(11 - 20)　　11、嵌入式系统(Embedded System)　　是一种嵌入到硬件设备中的计算机系统，用于控制硬件设备的运行。　　通俗易懂的解释　　嵌入式系统就像是一个藏在硬件设备里的 “小电脑”，它的任务是控制硬件设备怎么工作。　　大部分智能硬件产品都有这个 “小电脑”，比如智能空调的控制器。　　这个 “小电脑” 有硬件和软件两部分，软件部分有操作系统(像嵌入式 Linux、FreeRTOS 等)和应用程序，它们在特定的硬件平台上运行，就像在一个小房间里工作一样，通过软件来控制空调的温度、风速这些功能。　　12、固件(Firmware)　　是嵌入在硬件设备中的软件，是设备的基础控制程序。　　通俗易懂的解释　　固件是住在硬件设备里的 “基础软件管家”。　　它就像是硬件设备的 “灵魂”，比一般的软件更靠近硬件。　　它住在设备的非易失性存储器(比如闪存)里，就像住在一个不会因为断电就忘记东西的小房子里。　　以智能路由器为例，固件里有启动程序，还有实现网络协议栈的功能。　　而且固件还可以升级，就像管家可以学习新技能一样，通过升级可以修复漏洞或者增加新的功能，比如让路由器支持新的 Wi - Fi 标准。　　13、编程语言(Programming Language)　　在智能硬件软件开发中有多种编程语言可供选择。　　通俗易懂的解释　　在智能硬件软件开发的时候，编程语言就像是不同的 “工具”。　　比如 C/C++ 就像一把很锋利的 “手术刀”，效率高，能直接对硬件底层进行操作，所以在对性能要求高的地方会用，像智能摄像头里处理图像采集和处理的模块，用 C/C++ 来写能让摄像头更快地抓取和处理图像。　　Python 就像是一把 “瑞士军刀”，很方便，写起来简单易懂，在一些对开发速度要求高、性能要求没那么高的地方会用，比如智能传感器的数据预处理和简单分析部分，用 Python 写代码可以更快地完成开发。　　14、应用程序编程接口(Application Programming Interface，API)　　是一组定义好的函数、协议和工具，用于不同软件组件之间的通信。　　通俗易懂的解释　　API 就像是一组 “翻译官”，是一些已经定义好的函数、协议和工具。　　在智能硬件开发中，不同的软件组件之间要交流，就要靠这些 “翻译官”。　　比如智能门锁开发的时候，硬件厂商会提供 API，第三方开发者就可以通过这些 API 和门锁硬件交流，比如让门锁远程开锁、查询门锁状态，这样软件开发者就能更快地开发出和门锁相关的应用程序。　　15、驱动程序(Driver)　　是一种软件，用于使操作系统能够与硬件设备进行通信。　　通俗易懂的解释　　驱动程序是软件和硬件之间的 “翻译器”。　　它能让操作系统理解硬件设备，就像把操作系统的命令翻译成硬件能听懂的语言。　　以智能打印机为例，当我们在电脑上点击打印的时候，操作系统发出打印命令，驱动程序就把这个命令翻译成打印机能理解的信号，这样打印机才能工作。　　而且不同的硬件设备和操作系统就像不同国家的人，需要不同的 “翻译器”，比如 Windows、Linux、Android 系统可能需要不同版本的驱动程序来和同一个硬件交流。　　16、操作系统(Operating System，OS)　　在智能硬件中，操作系统是管理硬件资源和软件程序运行的软件。　　通俗易懂的解释　　在智能硬件里，操作系统就像是一个 “大管家”，管理着硬件资源和软件程序的运行。　　比如在智能电视里，像 Android TV 和 Linux 这些操作系统，会管理电视的硬件，像 CPU、GPU、存储设备这些，还会提供一些功能，比如进程管理(就像安排不同的软件什么时候工作)、内存管理(就像分配每个软件可以用多少内存)、文件系统(就像管理电视里的各种文件)，这样各种应用程序，像视频播放软件、游戏软件才能在智能电视上运行。　　17、软件开发工具包(Software Development Kit，SDK)　　是一组用于开发软件的工具和文档。　　通俗易懂的解释　　SDK 是一个智能硬件开发的 “百宝箱”，里面有开发软件需要的工具和文档。　　硬件厂商一般会提供 SDK，就像给开发者一个装满宝藏的箱子。　　箱子里有库文件，就像一些已经写好的代码块，可以直接拿过来用;有示例代码，就像做菜的菜谱，照着做就能开发出软件;还有调试工具，就像检查软件有没有问题的小工具。　　比如智能手环厂商提供的 SDK，开发者可以用里面的运动传感器库来开发运动监测的应用程序，用心率传感器库来开发健康监测的应用程序。　　18、调试(Debugging)　　是在软件开发过程中查找和修复错误的过程。　　通俗易懂的解释　　调试就像是给软件 “看病” 的过程。　　在软件开发的时候，软件可能会出现各种问题，就像人生病一样。　　调试就是要找到这些问题并且把它们修好。　　在智能硬件软件开发中，可以用不同的方法来调试。　　比如用硬件调试器连接到开发板，就像医生用仪器检查身体一样，通过设置断点(就像在某个地方停下来检查)、查看变量值(就像检查身体的各项指标)来看看程序是怎么运行的。　　对于复杂的智能硬件系统，还可以用远程调试工具，通过网络连接来调试运行在设备里的软件，就像远程医疗一样，比如调试智能摄像头的图像传输软件。　　19、代码优化(Code Optimization)　　是指对软件代码进行改进，以提高软件的性能(如运行速度、内存占用等)。　　通俗易懂的解释　　代码优化就是给软件代码 “健身”，让它变得更 “强壮”。　　在智能硬件开发中，硬件资源就像人的体力一样是有限的，比如处理器性能、内存大小都有限。　　所以要对代码进行优化，让软件运行得更快，占用的内存更少。　　就像减肥和锻炼让身体更健康一样。　　比如在智能手表的软件开发中，通过优化界面绘制的代码，可以让手表的内存占用少一点，界面响应速度快一点，这样手表用起来就更流畅。　　20、版本控制(Version Control)　　是一种用于管理软件版本的系统。　　通俗易懂的解释　　版本控制就像是给软件的各个版本做一个 “族谱”。　　在智能硬件开发过程中，软件会不断地修改，就会有很多个版本。　　版本控制系统，比如 Git，就像一个记录员，它会把软件代码的修改历史都记下来。　　这样开发团队一起工作的时候就很方便，比如可以轻松地回到之前的版本，就像查看家族的历史一样;还可以创建不同的分支来同时开发多个功能，就像家族的不同分支一样。　　比如在开发智能音箱的新功能时，可以创建一个新分支来测试新的语音识别算法，而不影响主版本的稳定性。　　三传感器与通信相关(21 - 30)　　21、 传感器(Sensor)　　是一种能够检测物理量(如温度、湿度、光线强度等)并将其转换为电信号的设备。　　通俗易懂的解释　　传感器就像是智能硬件的 “小触角”，它能感知周围的物理量，像温度、湿度、光线强度这些，然后把这些物理量变成电信号。　　在智能硬件产品里到处都能看到它的身影，比如智能温室控制系统里的温度传感器和湿度传感器。　　温度传感器就像一个小温度计，它能把环境温度变成电压或者电流信号，然后通过一个电路把信号传给微处理器，微处理器就像一个小大脑，根据收到的信号来控制温室里的通风设备、灌溉设备，让温室里的环境保持稳定。　　22、模数转换(Analog - to - Digital Conversion，ADC)　　是将模拟信号(如传感器输出的连续变化的电压或电流信号)转换为数字信号的过程。　　通俗易懂的解释　　模数转换就像是一个 “翻译官”，把传感器输出的模拟信号(像连续变化的电压或电流信号，就像水流一样连续不断)翻译成数字信号。　　在智能硬件里，很多传感器输出的是模拟信号，但是微处理器这个 “小大脑” 只认识数字信号。　　比如声音传感器输出的是模拟音频信号，就像我们听到的声音是连续变化的，通过 ADC 这个 “翻译官” 把它变成数字音频信号后，微处理器才能对音频数据进行数字处理，像过滤杂音、调节音量这些操作。　　23、数模转换(Digital - to - Analog Conversion，DAC)　　与 ADC 相反，是将数字信号转换为模拟信号的过程。　　通俗易懂的解释　　数模转换和模数转换正好相反，它是把数字信号变成模拟信号的过程，就像把数字语言翻译成模拟语言。　　在智能硬件产品里，比如音频播放设备中，数字音频信号从存储介质(像闪存、SD 卡)里读出来后，要通过 DAC 变成模拟音频信号，然后经过功率放大器放大，最后才能让扬声器发出我们能听到的声音。　　24、蓝牙(Bluetooth)　　是一种短距离无线通信技术，在智能硬件产品中广泛用于设备之间的连接。　　通俗易懂的解释　　蓝牙是一种智能硬件之间的 “无线小纽带”，能让设备在短距离内连接起来。　　就像两个人用蓝牙耳机会话一样，它的距离比较短。　　在智能硬件产品里经常能看到，比如智能手环和智能手机连接起来，手环就能把运动数据、心率数据这些通过蓝牙发送给手机。　　蓝牙还有不同的版本，像蓝牙 4.0 是比较省电的，适合那些很在意电量的设备，蓝牙 5.0 在传输距离和速度上更厉害。　　25、Wi - Fi(Wireless - Fidelity)　　是一种基于 IEEE 802.11 标准的无线局域网技术。　　通俗易懂的解释　　Wi - Fi 是智能硬件的 “无线高速公路”，是一种基于 IEEE 802.11 标准的无线局域网技术。　　很多智能硬件都支持 Wi - Fi，像智能摄像头、智能音箱这些。　　通过 Wi - Fi，这些设备就能连接到家里或者公司的网络，就像汽车上了高速公路一样，可以实现远程控制和数据传输。　　比如我们可以用手机上的应用程序，通过 Wi - Fi 控制智能摄像头进行远程视频监控，或者让智能音箱连接到网络听在线音乐。　　26、ZigBee　　是一种低功耗、低数据速率、短距离的无线通信协议。　　通俗易懂的解释　　ZigBee 是智能硬件之间的 “小蜜蜂信使”，是一种低功耗、低数据速率、短距离的无线通信协议。　　它主要用在智能家居系统这种地方，就像一群小蜜蜂在花丛(智能家居系统)里传递信息。　　比如在智能照明系统里，多个智能灯泡可以通过 ZigBee 协议连接起来，然后有一个像蜂王一样的中央控制器(智能网关)来统一管理它们，这样就能控制灯光的开关、调光这些操作。　　它的优点是很省电，能连接很多设备，还能自己组网。　　27、近场通信(Near - Field Communication，NFC)　　是一种短距离的高频无线通信技术，通信距离通常在几厘米以内。　　通俗易懂的解释　　NFC 是一种超短距离的 “无线小闪付” 技术，通信距离通常就几厘米。　　在智能硬件产品里，比如智能支付设备和智能手机之间，当手机靠近支持 NFC 的支付终端，它们就像两个互相认识的小卡片，快速地交换数据，完成支付，比我们用传统的银行卡刷卡支付要方便快捷多了。　　28、射频识别(Radio - Frequency Identification，RFID)　　是一种利用射频信号来识别目标对象的技术。　　通俗易懂的解释　　RFID 就像是给货物贴上的 “电子身份证”，是一种利用射频信号来识别目标对象的技术。　　在智能物流系统里，货物上贴有 RFID 标签，仓库的出入口或者货架旁边有 RFID 读写器。　　当货物经过读写器的时候，读写器就像一个扫描仪，发射射频信号，RFID 标签就像身份证一样接收到信号后，把自己带的信息(像货物编号、生产日期这些)返回给读写器，这样就能自动识别和管理货物了。　　29、红外(Infrared，IR)　　是一种不可见光，在智能硬件产品中有多种应用。　　通俗易懂的解释　　红外是一种我们看不见的光，在智能硬件里有很多用处。　　就像一个 “隐形的小信号兵”。比如智能遥控器通过发射红外信号来控制电器设备，我们按遥控器的按钮，它就发射红外信号给电视、空调这些电器，让它们工作。　　红外传感器还能检测周围环境中的红外辐射，比如在一些智能安防系统里，红外人体探测器能感觉到人体发出的红外辐射，有人进入监控区域，探测器就像一个小卫士，发出信号，触发报警装置或者通知监控中心。　　30、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)　　是一种卫星导航系统，用于确定物体的地理位置。　　通俗易懂的解释　　GPS 就像是一个 “天空中的导航小精灵”，是一种卫星导航系统。　　在智能硬件产品里，像智能手表、智能车载设备这些都用它。　　它通过接收好多颗卫星发射的信号，就像小精灵从天上的星星那里获取信息，然后算出自己的位置(经度、纬度、高度)，还能给我们提供导航功能，就像小精灵给我们指路，带我们到达目的地。　　四测试与认证相关(31 - 40)　　31、功能测试(Functional Testing)　　是对智能硬件产品的各项功能进行测试的过程。　　通俗易懂的解释　　功能测试就像是给智能硬件产品做一个 “全身体检”，专门检查它的各种功能是不是正常。　　以智能扫地机器人为例，就像检查一个小清洁工人一样，看看它清扫垃圾的能力怎么样，不管是灰尘、头发还是小纸屑这些不同类型的垃圾，它能不能有效清扫;还要看看它会不会躲避障碍物，就像小清洁工人会不会躲开家里的家具;以及电量低的时候能不能自己乖乖地回到充电座充电。　　测试的时候会模拟我们平时使用的场景，有的部分人工手动测试，有的部分用自动化的工具测试，这样才能保证产品的功能达到设计的要求。　　32、性能测试(Performance Testing)　　主要是对智能硬件产品的性能指标进行测试。　　通俗易懂的解释　　性能测试是给智能硬件产品测一测它的 “运动能力”，也就是各种性能指标。　　比如智能手机的性能测试，就像是给手机举办一场运动会。　　通过运行一些专门的软件来看看手机里的 CPU 和 GPU 运算速度快不快，这就像看运动员跑步快不快一样;还要测试电池续航能力，也就是在打电话、上网、玩游戏这些不同的使用模式下，电池能坚持多长时间，就像看运动员的耐力怎么样;另外通信性能也很重要，要看看 Wi - Fi 和蜂窝网络的信号强不强、传输速度快不快，就像看运动员的通信能力好不好。　　通过这些测试，开发者就能知道产品的性能哪里有问题，就像发现运动员的短板一样，然后进行优化。　　33、可靠性测试(Reliability Testing)　　是为了评估智能硬件产品在规定的条件和时间内完成规定功能的能力。　　通俗易懂的解释　　可靠性测试是考验智能硬件产品的 “耐力和稳定性”，看看它在规定的条件和时间内能不能好好完成任务。　　就像让智能电表在不同的环境下工作，看看它受不受得了。　　要考虑温度、湿度、电磁干扰这些环境因素对电表计量准确性的影响，就像看看一个人在不同的天气和干扰下能不能把工作做好。　　而且还要测试电表长时间运行(比如 10 年的使用寿命)的时候稳不稳定。　　通过一些特殊的方法，像加速寿命测试(就像让电表快速经历各种情况，看看它能坚持多久)、环境应力筛选(给电表一些比较恶劣的环境条件，看看它会不会出问题)，来发现潜在的可靠性问题，保证产品在实际使用的时候靠得住。　　34、兼容性测试(Compatibility Testing)　　是检查智能硬件产品与其他设备、软件、操作系统等的兼容情况。　　通俗易懂的解释　　兼容性测试是检查智能硬件产品能不能和其他的 “小伙伴”(设备、软件、操作系统等)愉快地相处。　　比如一款新的智能打印机，就像一个新同学来到学校，要看看它和不同的操作系统(像 Windows、Mac、Linux)的打印驱动程序能不能配合好，就像新同学和不同班级的同学能不能一起做活动;还要看看它和不同类型的纸张、墨盒能不能适配，就像新同学和不同的学习工具能不能搭配使用;以及能不能和其他网络设备(如路由器)正常通信，就像新同学和学校的其他设施能不能交流。　　只有通过这些测试，才能保证产品在各种使用场景下都能正常工作。　　35、安全性测试(Security Testing)　　是针对智能硬件产品的安全特性进行的测试。　　通俗易懂的解释　　安全性测试是给智能硬件产品穿上一层 “安全防护服”，检查它的安全性能。　　以智能门锁为例，就像检查一个小卫士能不能守住家门。　　要看看门锁能不能防止别人用暴力的方法打开，就像小卫士能不能挡住坏人的强攻;还要看看它能不能抵御网络攻击，现在网络上有黑客，就像有小偷想通过网络入侵来控制门锁，所以要检查门锁在网络方面的安全性;另外加密算法也很重要，就像小卫士的密码是不是足够安全。通过像渗透测试(模拟黑客攻击，看看门锁能不能挡住)、密码强度测试这些手段，来保证智能硬件产品在使用的时候是安全的，保护用户的隐私和财产安全。　　36、认证(Certification)　　是指智能硬件产品为了符合相关标准和法规，通过第三方机构的检测和认证过程。　　通俗易懂的解释　　认证就像是智能硬件产品的 “通行证”，为了让产品符合相关的标准和法规，需要通过第三方机构的检测。　　比如在欧盟销售的电子产品一般都要有 CE 认证，这个认证就像是一张门票，表明产品符合欧盟关于电磁兼容性、安全等方面的基本要求。　　在美国，电子产品可能需要 FCC 认证。有了这些认证，产品才能顺利进入市场，就像有了通行证才能进入某个国家或地区一样。　　37、测试用例(Test Case)　　是测试过程中的基本单元，是对一项特定的测试目标进行描述的文档。　　通俗易懂的解释　　测试用例是测试过程中的一个 “小剧本”，是对一个具体测试目标的详细描述。　　在智能硬件产品测试中，比如 “测试智能手环的心率监测功能在运动状态下的准确性” 就是一个测试用例。　　它里面包括测试步骤，就像剧本里的演员动作一样，比如让测试者戴着手环跑步，然后记录心率数据;还有预期结果，就像剧本的结局一样，比如要求心率数据的误差范围在 ±5% 以内。　　测试人员就按照这个 “小剧本” 来进行测试操作。　　38、测试计划(Test Plan)　　是对整个智能硬件产品测试过程的规划文档。　　通俗易懂的解释　　测试计划是智能硬件产品测试的 “作战地图”，是对整个测试过程的规划。　　它就像一个项目的蓝图，包括测试目标(要达到什么目的，比如产品功能全部合格)、测试范围(要测试哪些方面，像功能、性能这些)、测试策略(用什么方法测试，是黑盒测试还是白盒测试)、测试进度安排(每个测试阶段什么时候开始，什么时候结束)、资源分配(需要多少测试人员、测试设备)等内容。有了这个 “作战地图”，测试工作才能有条不紊地进行。　　39、自动化测试(Automated Testing)　　是指利用测试工具或编写测试脚本，让测试过程自动执行的方式。　　通俗易懂的解释　　自动化测试就像是有一个 “机器人测试员”，利用测试工具或者写好的测试脚本，让测试过程自动进行。　　在智能硬件产品开发中，有些测试任务要做很多次，很麻烦，比如对智能手表的按键功能进行多次按下和释放的测试。　　这时候就可以让自动化测试工具来帮忙，就像机器人帮忙干活一样。　　这样可以提高测试效率，减少人因为疲劳或者粗心犯的错误，而且产品更新后，也能很快地进行回归测试，就像机器人可以很快重新开始工作一样。　　40、回归测试(Regression Testing)　　是指在智能硬件产品进行修改(如修复漏洞、增加新功能)后，对修改部分及其相关功能重新进行测试的过程。　　通俗易懂的解释　　回归测试是智能硬件产品修改后的一次 “复查”。　　就像我们生病吃药后要复查一样，当产品进行了修改，比如修复了漏洞或者增加了新功能，就要对修改的部分和相关的功能重新测试。　　比如智能音箱软件更新后，要重新检查语音识别功能、音频播放功能这些，看看修改有没有带来新的问题，保证产品的质量还是稳定的，就像复查后确保病真的好了一样。　　五用户体验与工业设计相关(41 - 50)　　41、用户体验(User Experience，UX)　　是用户在使用智能硬件产品过程中建立起来的主观感受。　　通俗易懂的解释　　用户体验就是用户在使用智能硬件产品时的 “感觉”。　　它包括很多方面，就像我们去一家餐厅吃饭，从进门(接触产品包装)开始，到点菜(使用产品的过程)、吃饭(日常使用)、享受服务(产品的各种功能)，再到离开(产品的维护)，每一个环节都会影响我们对这家餐厅的感觉。　　对于智能手环来说，好的用户体验就是戴在手上很舒服，操作很简单，像通过触摸或者按几个按钮就能方便地查看运动数据、设置提醒，而且界面显示的内容很清楚，让人一看就懂。　　42、人机交互(Human - Computer Interaction，HCI)　　是研究人和计算机之间的交互方式的学科。　　通俗易懂的解释　　人机交互是研究人和计算机之间怎么 “交流” 的学科。　　在智能硬件产品里，这就像人和机器在聊天。　　以智能语音助手为例，它要听懂我们说的话，就像把我们的语音指令通过语音识别技术变成计算机能理解的指令，这就像把我们说的方言翻译成普通话;然后它还要把回答反馈给我们，通过语音合成技术把结果变成声音，这就像把计算机的回答从文字变成我们能听懂的语音。　　这个过程中，语音指令的准确性、语音反馈的自然度、对话流程的合理性都很重要，就像聊天的时候要听得懂、说得自然、聊得顺畅一样，这样才能让用户更好地使用产品。　　43、工业设计(Industrial Design)　　是对产品的外观、功能、材料等方面进行综合设计的过程。　　通俗易懂的解释　　工业设计是给智能硬件产品做一个 “全方位包装”，包括外观、功能、材料这些方面。就像设计一个智能音箱，不仅要让它看起来好看，还要考虑它的功能。　　要想想它的形状和尺寸，比如放在家里的桌子上或者书架上合不合适;外壳的材质要有质感，还要耐磨，就像给音箱穿上一件漂亮又结实的衣服;同时还要考虑怎么把扬声器、麦克风这些组件合理地放在音箱有限的空间里，让它发出的声音最好听，这就像在一个小房间里合理摆放家具，让空间利用得最好。　　44、用户界面(User Interface，UI)　　是智能硬件产品中人与设备进行交互的视觉部分。　　通俗易懂的解释　　用户界面是智能硬件产品和用户 “对视” 的部分，也就是我们看到的屏幕上的图标、菜单、按钮这些。就像一个人的脸一样，要让人看起来舒服。　　在智能手表的 UI 设计中，因为手表的屏幕比较小，所以要设计得简洁明了。　　比如把时间、日期、心率这些重要的信息突出地显示在主屏幕上，就像把最重要的五官画得最清楚一样。　　而且操作手势，像滑动、点击这些，要符合用户的习惯，就像人的表情和动作要让别人能理解一样，这样用户才能快速地使用各种功能。　　45、易用性(Usability)　　是指产品在特定的使用环境下，用户能够有效、高效、满意地使用产品的程度。　　通俗易懂的解释　　易用性就是让用户能轻松地使用产品。　　就像我们用一个新的智能灯具，最好是通过简单的开关操作或者在手机应用里有很直观的界面就能控制灯光的开关、亮度和颜色，不需要我们有很复杂的技术知识，哪怕是第一次用这个灯具的人也能很快上手，就像拿到一个新玩具，不用看说明书就能玩起来一样。　　46、产品美学(Product Aesthetics)　　主要关注智能硬件产品的外观美感。　　通俗易懂的解释　　产品美学主要是让智能硬件产品看起来 “漂亮”。　　就像给产品穿上一件漂亮的衣服，包括产品的形状、颜色、材质纹理这些方面。　　比如一款智能耳机，它的外壳可能是时尚的流线型，就像跑车的线条一样好看;材质可能是有质感的金属或者高级塑料，摸起来很舒服;颜色是当下流行的，就像穿了一件流行的衣服。　　这些因素加在一起，产品就会更吸引人，在市场上就像一个漂亮的明星，能吸引更多消费者的目光。　　47、人体工程学(Ergonomics)　　是研究人在工作和生活环境中的解剖学、生理学和心理学等因素，以设计出更适合人类使用的产品。　　通俗易懂的解释　　人体工程学是让产品适应人的身体。　　在智能硬件产品里，就像给产品做一个 “量身定制”。　　比如智能手持设备，要考虑人的手掌大小、手指能操作的范围和力度这些因素。　　就像设计智能手机，它的尺寸和重量要适合单手操作，按键和屏幕的布局要方便用户的拇指操作，这样用户在使用的时候才不会觉得累或者不方便，就像穿了一双合脚的鞋子一样舒服。　　48、设计原型(Design Prototype)　　是在产品设计过程中制作的初步模型，用于验证设计概念、测试功能和收集反馈。　　通俗易懂的解释　　设计原型是产品设计过程中的一个 “小模型”，用来验证设计的想法、测试功能和收集反馈。　　在智能硬件开发中，这个小模型可以很简单，像纸质模型，就像用硬纸板做一个智能眼镜的样子，来看看眼镜的外观形状和尺寸符不符合人体工程学;也可以是有部分功能的电子模型，比如有基本显示功能的智能眼镜电子原型，就可以用来测试用户对信息显示方式的接受程度，就像先做一个小样品看看大家喜不喜欢。　　49、交互流程(Interaction Flow)　　是指用户在使用智能硬件产品时，与产品进行交互的步骤和顺序。　　通俗易懂的解释　　交互流程是用户和智能硬件产品 “互动” 的步骤。　　就像我们去开智能门锁，当我们靠近门锁的时候，它就像一个有礼貌的小卫士，自动醒来迎接我们;然后我们可以通过指纹识别、密码输入或者手机蓝牙连接这些方式来证明自己的身份，这就像给小卫士看我们的 “通行证”;验证成功后，门锁就自动打开，同时还会给我们一些提示，像发出提示音或者亮个指示灯，告诉我们门开了。　　这样合理的交互流程可以让我们使用产品的时候更有效率，心情也更好。　　50、信息架构(Information Architecture)　　是对智能硬件产品中信息的组织和呈现方式的设计。　　通俗易懂的解释　　信息架构是给智能硬件产品里的信息做一个 “整理收纳”。　　在智能家电控制系统里，就像整理家里的东西一样，要考虑怎么把各个家电的状态信息(像开没开、工作模式是什么)、控制选项(像温度调节、风速调节)在用户界面上合理地分类和展示。　　这样用户在看的时候就能很快找到自己想要的信息，而且能清楚地理解这些信息之间的关系，就像我们在整理好的衣柜里能很快找到衣服，并且知道衣服怎么搭配一样，方便我们对产品进行操作。
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发布时间：2025-09-22 16:17 阅读量：1475 继续阅读>>

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