利用傳感數據的物聯網系統已越來越多地引入制造和基礎設施行業領域。物聯網系統的目標是通過物聯網獲取和利用海量數據來創造新價值。在物聯網系統中，DAQ（數據采集）負責采集傳感數據。隨著物聯網系統的發展，數據采集系統也在不斷發展，增加了要測量的通道數量，增加了工業網絡功能等。不過，據說只有百分之幾的采集數據被利用。數據利用率沒有得到充分利用的原因之一是數據分析跟不上不斷增加的數據量。如下圖所示，現有集中式系統中的主機MCU忙于數字信號處理，沒有空間分析不斷增加的數據，比如比較多個傳感器信號。除非對數據進行分析，否則不會繼續使用數據。

圖 1 集中處理與分布式處理的區別

為了應對這一挑戰，瑞薩電子專注于分布式處理/邊緣計算。在這種情況下，分布式處理/邊緣計算意味著邊緣獲取數據并處理數字信號以使數據分析更容易。通過在邊緣端進行數字信號處理，主機MCU不必在其上分配資源，可以進行更高級的數據分析工作。因此，可以預期數據的利用會進步。此外，還可以減輕通信和存儲的壓力。

作為分布式處理/邊緣計算的一個例子，瑞薩為多通道隔離模擬測量系統提供了參考設計，該系統針對數據采集相關應用，如記錄儀和模擬輸入模塊。該參考設計包括 4 個放置在邊緣側的 RX23E-A/1 單元和一個使用 RX72M 的主機 MCU。

圖 2 系統配置

RX23E-A/1單元除了A/D轉換外，還進行數字濾波處理和物理量轉換，利用其將MCU和高精度AFE集成到一個芯片中的優勢。這允許 RX72M 執行只有主機 MCU 才能執行的高級數據分析，例如比較從每個邊緣獲取的數據。

一些應用需要測量數據和階躍響應時間的同步。在本參考設計中，可以在 1 毫秒內實現 4 通道同步測量。對于 10 毫秒的數據采樣周期，階躍響應時間為 70 毫秒。這些規范對于處理溫度或壓力等傳感信號的系統來說似乎是足夠的。

圖 3 階躍響應

該解決方案已作為應用說明“RX23E-A 組通道間隔離模擬測量系統”（文檔編號 R01AN5679EJ0110）在網上發布。

審核編輯：郭婷