Cuối năm 2017, tạp chí Time công bố danh sách thường niên các sản phẩm ấn tượng của năm, và nhiều báo trong nước lược lại phần thiết bị công nghệ. Bài này ghi lại danh sách phát minh công nghệ xuất sắc 2017 theo bản tin khi đó, xem lại sau gần một thập niên sản phẩm nào còn, rồi nhìn chúng từ góc phần cứng.
Danh sách phát minh công nghệ xuất sắc 2017 theo bản tin
| Sản phẩm | Công dụng | Chi tiết nêu trong bản tin năm 2017 |
|---|---|---|
| eSight 3 | Kính hỗ trợ người khiếm thị nhìn rõ hơn | Giá 9.995 USD, khoảng 1.000 người được tiếp cận tính tới thời điểm đó |
| Ember Mug | Cốc giữ nhiệt đồ uống | Vỏ thép không gỉ, lòng gốm, bộ giữ nhiệt điều khiển qua ứng dụng, giữ mức 49 đến 60 độ C, giá gần 80 USD |
| Nest Secure | Bộ bảo vệ nhà | Giá 499 USD, cảm biến nhận dạng chủ nhân bằng thao tác thay cho mật khẩu, còi báo tới 85 decibel |
| Oculus Go | Kính thực tế ảo chạy độc lập | Không cần nối điện thoại hay máy tính, giá 199 USD |
| DJI Spark | Thiết bị bay chụp ảnh cỡ nhỏ | Camera 12 megapixel, quay Full HD 30 hình mỗi giây, điều khiển xa 2 km bằng tay cầm và 100 mét bằng điện thoại, giá 499 USD |
| Norton Core | Bộ định tuyến cho nhà thông minh | Phát hiện dấu hiệu bất thường trong mạng và tự ngắt thiết bị nghi nhiễm |
| Sempu | Vòng tay theo dõi trẻ sơ sinh | Phát hiện thân nhiệt bất thường và cảnh báo bằng đèn, đã dùng cho hơn 10.000 trẻ tại 25 nước, giá 28 USD |
| Nintendo Switch | Máy chơi game lai giữa cầm tay và để bàn | Tay cầm tháo rời lắp vào màn hình, đã bán 7,63 triệu máy tính tới thời điểm đó |
| Fidget Spinner | Con quay giảm căng thẳng | Cấu tạo gồm cánh, vòng bi và nút bấm; thành trào lưu trong giới trẻ năm đó |
Sau gần một thập niên, sản phẩm nào còn
Danh sách này là ví dụ tốt cho việc một sản phẩm được khen ở thời điểm ra mắt chưa chắc trụ được lâu. Nintendo Switch là trường hợp đi xa nhất và trở thành một trong những máy chơi game bán chạy. Trong khi đó, theo thông tin công khai của các hãng, một số sản phẩm khác đã dừng bán chỉ sau vài năm, trong đó có kính thực tế ảo Oculus Go và bộ bảo vệ nhà Nest Secure. Con quay Fidget Spinner thì hết trào lưu ngay trong năm sau.
Nhận xét này không nhằm chê danh sách. Nó chỉ ra một điều quen thuộc với người làm thiết bị: khoảng cách giữa một sản phẩm gây ấn tượng và một sản phẩm sống lâu nằm ở phần ít được nhắc tới, tức là phần phần cứng bên trong và vòng đời cung ứng của nó.
Bốn khối chung của mọi thiết bị trong danh sách
| Khối | Nhiệm vụ | Ví dụ trong danh sách |
|---|---|---|
| Cảm biến | Lấy tín hiệu từ thế giới thật | Cảm biến nhiệt của vòng tay Sempu, cảm biến chuyển động của Nest Secure |
| Bộ xử lý nhúng | Chạy chương trình xử lý tín hiệu ngay tại chỗ | Bộ xử lý trong kính eSight 3 dựng lại hình ảnh theo thời gian thực |
| Kết nối | Gửi dữ liệu ra ngoài và nhận lệnh vào | Kết nối không dây giữa Ember Mug và ứng dụng, đường điều khiển của DJI Spark |
| Cấp nguồn | Giữ thiết bị chạy trong khoảng thời gian mong muốn | Pin của thiết bị bay quyết định thời gian bay mỗi lần cất cánh |
Cấu trúc này lặp lại gần như nguyên vẹn ở thiết bị công nghiệp. Một trạm cân, một máy kiểm tra sản phẩm hay một tủ điều khiển bơm cũng gồm đúng bốn khối đó, chỉ khác ở quy mô và ở yêu cầu vận hành. Vì vậy phần lớn ý tưởng nảy ra từ thiết bị tiêu dùng đều có thể chuyển sang môi trường nhà máy, với điều kiện thay lõi phần cứng cho phù hợp.
Từ mẫu thử tới thiết bị chạy dài ngày
- Vòng đời cung ứng. Bo mạch tiêu dùng thường đổi đời sau một tới hai năm. Bo mạch công nghiệp được giữ bán trong nhiều năm, nên thiết bị lắp hàng loạt còn mua được linh kiện thay thế.
- Dải nhiệt làm việc. Mẫu thử chạy trên bàn ở nhiệt độ phòng. Thiết bị đặt trong vỏ kín, trong tủ điện hoặc ngoài trời phải chịu mức nhiệt cao hơn nhiều.
- Cổng giao tiếp. Bo tiêu dùng đã bỏ cổng nối tiếp và chân vào ra số, trong khi phần lớn thiết bị đo trong nhà máy vẫn dùng những cổng đó.
- Cách cấp nguồn. Nguồn trong tủ công nghiệp thường là một chiều dải rộng và không ổn định, khác hẳn nguồn từ ổ cắm gia đình.
- Bảo trì tại chỗ. Thiết bị lắp trong máy phải tháo lắp nhanh và có tài liệu rõ ràng, vì người sửa không phải người thiết kế.
Chọn bo mạch nhúng cho thiết bị chạy dài ngày
Bốn mã dưới đây nằm trong danh mục của Advantech và ứng với bốn mức bài toán. Thông số lấy theo tài liệu sản phẩm, ô nào không có số liệu thì ghi theo tài liệu hãng.
| Mã | Dạng | Điểm chính theo tài liệu sản phẩm |
|---|---|---|
| PCM-3343 | Bo PC/104 kích thước 96 x 90 mm | Vi xử lý DM&P Vortex86DX 800 MHz, 256 MB DDR2 hàn sẵn, tiêu thụ dưới 5 W khi đầy tải, dải nhiệt -40 đến 85 độ C, hai cổng Fast Ethernet, xuất VGA và LVDS 24 bit tới 1024 x 768 |
| MIO-2261 | Bo nhúng cỡ nhỏ | Intel Atom N2600 hoặc N2800 kèm chipset NM10, một khe DDR3 tới 4 GB, hai màn hình độc lập qua LVDS và VGA, hai cổng nối tiếp, bốn cổng USB 2.0, chân vào ra số, khe mSATA và đầu nối mở rộng MIOe |
| MIO-5251 | Bo nhúng cấu hình cao hơn | Intel Celeron J1900 hoặc Atom E3825, DDR3L SODIMM tới 8 GB, xuất VGA cùng LVDS hoặc eDP và HDMI hoặc DisplayPort, hai cổng Gigabit Intel i210, bốn cổng nối tiếp, USB 3.0, khe mini PCIe kích thước đầy đủ có giá SIM |
| ARK-1122C | Máy hoàn chỉnh trong vỏ nhỏ | Intel Atom N2600 1,6 GHz, kích thước 133,8 x 43,1 x 94,2 mm, bốn cổng nối tiếp gồm hai RS-232 và hai RS-232/422/485, một cổng VGA, bốn cổng USB 2.0, khe mini PCIe nửa kích thước, lưu trữ mSATA, dải nhiệt -20 đến 60 độ C |
Ba mã đầu là bo trần, dùng khi thiết bị có vỏ riêng do bên thiết kế làm. Mã cuối là máy hoàn chỉnh, hợp với trường hợp cần một hộp đặt cạnh máy mà không phải làm vỏ. Cách phân biệt giữa bo nhúng và máy nhúng đóng sẵn được nói kỹ hơn ở bài máy tính công nghiệp cho ứng dụng IoT, còn nhóm bo một bảng nằm ở danh mục máy tính bảng đơn.
Danh mục dòng nhúng của hãng trên site kiến thức nằm tại danh mục máy tính nhúng Advantech trên IPC247. Khi đã có ba con số về nguồn, nhiệt và số cổng, dùng công cụ chọn máy theo yêu cầu để thu hẹp danh sách.
Câu hỏi thường gặp về phát minh công nghệ xuất sắc 2017
Danh sách năm 2017 gồm những sản phẩm nào?
Bài khi đó nhắc tới kính eSight 3 cho người khiếm thị, cốc giữ nhiệt Ember Mug, bộ bảo vệ nhà Nest Secure, kính thực tế ảo Oculus Go, thiết bị bay DJI Spark, bộ định tuyến Norton Core, vòng tay Sempu cho trẻ sơ sinh, máy chơi game Nintendo Switch và con quay Fidget Spinner.
Sản phẩm nào trong danh sách còn bán tới nay?
Nintendo Switch là trường hợp trụ lâu nhất và trở thành một trong những máy chơi game bán chạy. Một số sản phẩm khác đã dừng bán sau vài năm, trong đó có kính thực tế ảo Oculus Go và bộ bảo vệ nhà Nest Secure.
Các thiết bị đó có điểm chung gì về phần cứng?
Đều gồm bốn khối: cảm biến lấy tín hiệu, bộ xử lý nhúng chạy chương trình, khối kết nối gửi dữ liệu ra ngoài và khối cấp nguồn. Khác nhau chủ yếu ở kích thước và mức tiêu thụ điện, còn cấu trúc thì giống nhau.
Vì sao thiết bị công nghiệp không dùng bo mạch của máy tính thông thường?
Ba lý do: vòng đời cung ứng của bo mạch công nghiệp dài hơn nên còn mua được linh kiện thay thế sau nhiều năm, dải nhiệt làm việc rộng hơn, và bo có sẵn các cổng nối tiếp cùng chân vào ra số mà bo thông thường đã bỏ.
Chọn bo mạch nhúng bắt đầu từ đâu?
Bắt đầu từ ba con số: mức tiêu thụ điện cho phép, nhiệt độ cao nhất bên trong vỏ máy và số cổng cần dùng. Ba con số đó loại được phần lớn phương án trước khi bàn tới hiệu năng vi xử lý.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
