一次电池物联网设备
许多小型IoT器件要求用一次电池长期工作。
因此，在为传感器、MCU、无线通信各功能供应超低消耗工作且高效电源的同时，电池控制、监视也变得重要。在此，将示例一种解决方案，其添加了一般且适合电池长期工作的电源配置及切断运输和不使用时的电源消耗的功能。
备注：关于锂一次电池
30V是二氧化锰型 / 36V是亚硫酰氯型
解决方案概要
关于升压IC
电路框图(a)是可将MCU直接连接到电池的情况。简单的IoT/安全/可穿戴/医疗的小型器件多为这种结构。
近年来，在18V～38V的大范围内工作的MCU越来越多，这种情况下，无需使用电源IC，即可直接连接到电池使用。对此，RF和传感器需要33V的固定电压，即使工作电压宽也为了要满足规格，大多需要一定电压以上的电压，即需要升压IC。RF和传感器不会一直工作，有时RF也会每天通信一次，而且是几秒钟。
此外，即使看起来像一直在工作，其实有很多情况是通过细致地ON/OFF控制降低消耗电流，使电池耐用。为实现上述工作，在需要时，MCU将对RF和传感器的工作进行ON/OFF控制。此外停止时，不仅会停止RF和传感器的功能，还会使升压IC及稳压器停止工作，可长时间使用电池。要抑制工作时的纹波，使其噪声频率恒定，PWM固定型适合。
如果轻载的工作状态存在，则使用PWM/PFM转换（自动切换工作模式）型。此外，要抑制EMI，并使其小型化，线圈一体型适合。升压 DC/DC
XCL102: PWM, 线圈一体型XCL103: PWM/PFM, 线圈一体型XC9141: PWM, 外置线圈XC9142: PWM/PFM, 外置线圈关于LDO
为了使RF和传感器的电源噪声更低，有时会在升压IC的后级使用稳压器。具有高纹波抑制比/低噪声并且良好的负载瞬态响应特性的高速LDO最适合于消耗电流的陡峭变化的RF部位此外，传感器用途中100kHz以上的噪声重要的情况下，也有高频噪声低的低消耗型比高速型更适合的情况。稳压器XC6233: 高速
XC6215: 低消耗
关于RESET IC
监视电池电压，电压下降时，向MCU发送信号。使用超低消耗型，抑制对电池的负担。
关于改善电池的耐久性的解决方案 / Push Button Load SW
电路框图(b)是一种通过添加Push Button负载开关，功能追加和大幅度改善电池的耐久性的解决方案。为了共享MCU控制和按钮控制需要开关引脚右侧的SBD和MCU的VDD的上拉电阻是需要的。
Push Button 负载开关XC6194: 1A SW内置XC6193: 支持外置Pch驱动大电流本解决方案具有以下很大的优点。
1、防止从产品出货到开始使用的电池放电
被称为“Storage模式”、“Ship模式”。最适合不能拆卸电池的设备。此时的消耗电流几乎为0。通过按下按钮，即可开始使用。当然，可与此IC共享MCU控制用的按钮。
2、可用作主电源ON-OFF开关
可用按钮代替机械开关进行ON-OFF。例如，最适合防水设备。MCU可向SHDN引脚发送信号，并关闭Push Button负载开关。此外，我们还准备了可通过长按按钮关闭Push Button负载开关的类型。
3、解除死机
设备死机等异常时，可有效利用长按按钮的OFF功能。选择长达5秒或10秒的类型误 *** 作而关闭的可能性会降低，适用于死机对策。关闭后，再次按下按钮即可使之正常启动。并且Push Button负载开关作为对电池有益的功能，具有以下特点。
通过冲击电流防止功能，抑制启动时的冲击电流
启动完成后有PG引脚输出可起动使下一级电源IC和MCU工作。
如上所述，即使是以直接连接到电池工作的MCU为核心的简单的IoT器件，稍微花点功夫就可进一步改善电池的耐久性和容易满足小型高灵敏度要求。
Li-ion Polymer互联网设备
虽然是电池工作，但传感器和通信的频率高且功能复杂的IoT器件大多使用Li-ion/Polymer二次电池。对一次电池的充电控制和配合电源电压的超低消耗降压DCDC的追加是有代表性的电源解决方案。
解决方案概要
关于CHARGER IC
使用Li-ion/Polymer的IoT器件需要充电用电池充电IC和将电压降至MCU的电源电压范围内的降压DC/DC或稳压器。首先，我将说明电池充电IC的用法。充电电压（CV : Charge Voltage）和充电电流（CC : Charge Current）是基本选择。根据所需的充电电流，选择充电IC和电阻RISET。
电池充电ICXC6808: 5mA ~ 40mAXC6803: 40mA ~ 280mAXC6804: 200 mA ~ 800 mA本电路框的Li-ion/Polymer电池是内置NTC，外置PCM（电池保护电路）的情况。无论内置/外置都需要PCM。关于NTC，如果没有内置在电池中，请注意放置场所并将其外置。如果不需要NTC，请通过电池充电IC指定的方法处理NTC连接引脚。这里显示充电状态的CSO引脚已用于向MCU发送充电情况。CSO引脚为N沟开漏输出，已通过电阻上拉到MCU的电源，以使信号的“H”电平与MCU的I/O电压范围相匹配。
如果用LED显示充电状态，则通过限制电流用电阻驱动LED，使该电源从VIN获得。这是为了避免用充电IC供应的充电电流驱动LED。VIN中放置了浪涌保护用TVS。因为是外部引脚，可能会有ESD等浪涌、及劣质USB适配器在无负载时也可能会产生相当高的电压，要用TVS和齐纳二极管采取对策。
此外，在充电的同时使用负载电流的情况、或一直供电5V，将Li-ion/Polymer电池用于备用时，可使用具有从VIN或电池两者输出提供适当电流的Current Path功能的高功能充电IC。带Current Path和Shutdown 电池充电ICXC6806关于MCU专用降压DC/DC及LDO
Li-ion/Polymer电池高达CV = 42V或435V，一般来说，最大38V左右的MCU需要降压DC/DC或稳压器。在IoT设备中，MCU许多期间在Sleep状态下工作，因此IOUT从μA级（Sleep时）到100mA以上（工作峰值时）必须高效。通过将在超低消耗的同时搭载输出电压切换（VSET）功能的降压DC/DC用于此用途，可进一步改善电池的耐久性。如果使用输出电压切换功能，即使使用电流相同也能降低工作电压，可大大降低功耗。一般来说，MCU因内置的RF、模数和高速运算等，所以在工作时需要较高的电源电压，但可在Sleep时以最小电压工作。例如，Sleep时通过将VOUT从30V降至18V，可减少MCU的功耗，大幅改善电池的耐久性。降圧DC/DCXC9276: Iq = 200nA, 输出电压切换功能XCL210: 线圈一体型 Iq = 05μA (无输出电压切换功能)如果要廉价配置解决方案，稳压器适合。
此外在可充电的应用程序中，即使是效率低下的稳压器，有时也会被判断没有问题而使用。稳压器XC6504: Iq = 06μA, 无需输出电容
关于RF/Sensor专用降压DC/DC及LDO
RF和传感器也因电池电压高而需要降压DC/DC和稳压器。
仅在需要MCU时，设CE=“H”，工作降压DC/DC，向RF和传感器供应电压使之工作。停止时，不仅会停止RF和传感器的功能，也会停止降压DC/DC的工作，可使电池长时间使用。要抑制工作时的纹波，使其噪声频率恒定，PWM固定型适合。如果有轻载的工作状态，则使用PWM/PFM转换（自动切换工作模式）型。如果要使用稳压器，高纹波抑制/低噪声且像RF一样的消耗电流变化陡峭的负载瞬态响应出色的高速LDO最适合。此外，传感器用途中100kHz以上的噪声重要的情况下，会有高频噪声低的低消耗型比高速型更适合的情况。稳压器XC6233: 高速XC6215: 低消耗
关于RESET IC
使用超低消耗电压检测器可监视电池电压。MCU的电源电压与检测的电池电压不同，因此要使用N沟开漏型，通过电阻上拉到MCU的电源电压，并将信号传递给MCU。如果想降低检测后的上拉电阻消耗电流，将监测（VSEN）引脚从电源（VIN）引脚中分离，并使用CMOS输出型。通过从MCU的电源电压获得电源，可使用CMOS输出型。电压检测器XC6136 N型: Iq～100nA (N型 : N沟开漏输出)XC6135 C型: Iq～100nA，传感引脚分离型 (C型 : CMOS输出)关于Push Button重启控制器
关于作为死机对策而附加的Push Button重启控制器。
Push Button重启控制器XC6190Li-ion/Polymer的IoT设备一般不能拆卸电池，所以需要在死机等设备异常时进行复位并使之重新启动的功能。本例中有两个MCU控制用按钮，Push Button重启控制器与其共同使用。死机时，同时持续按下两个开关，规定的时间过去后，RSTB下降到“L”，可复位MCU。RSTB为N沟开漏输出，因此将上拉到MCU的电源电压。这里是向MCU发送了RESETB信号，另外也有例如控制驱动MCU电源的降压DC/DC的CE，通过长按RESET关闭DC/DC来强制重新启动的方法。如上所述，通过配置最合适功能的IC，可实现简单而工业设备所需的低噪声、长寿命的高性能IoT设备。
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5G对于云计算的发展有什么影响呢？5G本质上讲的是端到基站通信的问题，但实际上应用的链很长，5G只是其中的一段。当5G这个技术出来后，高可靠、低时延、大规模机器连接，移动带宽会变化非常大。第一，高可靠。超低时延的确会带来很大的影响，应用层面短时间看比较少，后端的影响会逐渐显现出来。如果5G无线的时延降低后，带来的挑战是后面的环节要想办法降低，同时这也是一个比例的问题。
第二，边缘计算。边缘计算的好处在于延时，很多的处理从端到边缘就结束，而不用到云上面，包括安全控制，有的边缘计算可以控制的场景下可能安全性好一些。还有一些服务，因为后面很长链路出问题很大，如果端到边缘距离比较短，出问题的概率比较低，当后台断了还是可行的，这是重要的边缘计算方面。
从时延角度来讲，目前互联网用的比较多的是CDN，在5G下CDN的重要性会大大提升，因为大家追求低时延的要求，当5G的时延低了，带宽大了对内容响应有很大的提升，CDN有很多结合的地方。
第三，异构资源。对用户体验，从前端传输到后台设备的传输，这是一个大的周期。如果对花在传输上的时间变短，客户要求计算是否可以更快，这是自然的选择。如果计算慢存储时间短那用户体验就不好。
现在有了异构计算，比如与人工智能相关的GPU的方式，现在计算不仅仅是由GPU还有各种各样的加速，可能有FPGA还有AM不同的计算，这是大的趋势，按照统一的方式，所有的计算都是X86的。
第四，存储。5G从低时延的角度来讲，要更快更好，。很多存储计算体系结构来说，很多体系都在存储结构当中，这个趋势也是可以匹配起来的，在存储领域力度要高，而且速度要快。业界在研究内存和外存和的方式，内存掉链了也不会掉技术，整个体系架构，冯诺伊曼的体系架构在某些点在改造，使得在传统的性能改变，甚至在存储加处理器来提升处理速度，缩短处理周期的时延。
第五，网络的整体改造。5G本质上解决的只是终端的最后一公里，当然可能连最后一公里都到不了，如果频率高了距离会近一些，这只是传输链当中最小的一段。从云平台构建角度来讲，我们需要把整个网络统一考虑规划，不仅仅是最后一公里那一段，比如DC的网络要更加低时延，还有网络整体架构，一方面可以充分地利用5G端时延下降的情况，而且使得时延更加降低，也就是端到端的网络时延降低，不能依靠5G那一端。
第六，大规模连接方面，包括大规模的机器通讯，对整体云上的影响也是比较大，我们知道5G有一个很大的特点，每平方公里的连接速度可以超过200万个，传统的通讯不需要这么大的通讯量，因为没有这么多的人，在互联网的发展往万物互联的方向走，需要更多的物件、器械、小设备都会连上来，对5G带来一个大的推动作用，从云端来讲需要结合起来看怎么做。院校专业：
基本学制：四年 | 招生对象： | 学历：中专 | 专业代码：080905
培养目标
培养目标
培养目标：本专业培养德、智、体等方面全面发展，掌握数学和其他相关的自然科学基础知识 以及和物联网相关的计算机、通信和传感的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法，具有较强 的专业能力和良好外语运用能力，能胜任物联网相关技术的研发及物联网应用系统规划、分析、 设计、开发、部署、运行维护等工作的高级工程技术人才。
培养要求：
1．掌握马列主义、毛泽东思想与中国特色社会主义基本理论，具有良好的人文社会科学素 养、职业道德和心理素质，社会责任感强；
2．掌握从事本专业工作所需的数学等相关的自然科学知识以及一定的经济学、管理学和工 程科学知识；
3．系统掌握物联网专业基础理论知识和专业知识，理解基本概念、知识结构、典型方法，理 解物理世界与数字世界的关联，具有感知、传输、处理一体化的核心专业意识；
4．掌握物联网技术的基本思维方法和研究方法，具有良好的科学素养和一定的工程意识， 并具备综合运用掌握的知识、方法和技术解决实际问题的能力；
5．具有终身学习意识以及运用现代信息技术获取相关信息和新技术、新知识的能力；
6．了解物联网的发展现状和趋势，具有技术创新和产品创新的初步能力；
7．了解与本专业相关的职业和行业的重要法律法规及方针政策，理解工程技术伦理的基本 要求；
8．具有一定的组织管理能力、表达能力、独立工作能力、人际交往能力和团队合作能力；
9．具有初步的外语应用能力，能阅读本专业的外文材料，具有一定的国际视野和跨文化交 流、竞争与合作能力；
10掌握体育运动的一般知识和基本方法，形成良好的体育锻炼习惯。
主干学科：计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程。
核心知识领域：物联网技术体系、标识与感知、物联网通信、物联网数据处理、物联网控制、物 联网信息安全、物联网工程设计与实施等。
核心课程示例（括号内理论学时+实验或习题课学时）：
示例一：物联网工程导论（18学时）、物联网通信技术（45 +18学时）、RFID原理及应用(45+ 18学时)、传感器原理及应用（45 +18学时）、传感网原理及应用（45 +18学时）、物联网软件设计 （27 +18学时）、物联网数据处理（54学时）、物联网中间件设计（27 +18学时）、物联网应用系统 设计（54学时）、嵌入式系统与设计（45 +18学时）、传感器微 *** 作系统原理与设计（36+36学 时）、物联网控制原理与技术（45 +18学时）、物联网定位技术（45 +18学时）、物联网信息安全 （45 +18学时）、物联网工程规划与设计（36学时）、计算机网络（54学时）。
示例二：物联网工程概论（30学时）、物联网算法基础（60 +15学时）、物联网硬件基础(60+ 15学时)、传感网与微 *** 作系统（45 +15学时）、物联网安全与隐私（30学时）、无线单片机与协议 开发（60+15学时）、JAVA语言程序设计（30 +15学时）、物联网移动应用开发（20 +10学时）、物 流管理信息系统（30+15学时）、RFID系统（30学时）、物联网嵌入式系统开发（20 +10学时）、多 传感器数据融合技术（60学时）、云计算（30学时）、物联网与智慧思维（30学时）、移动人机交互 技术（30学时）、社会计算（30学时）。
示例三：物联网工程导论（18学时）、物联网体系结构（40学时）、传感器原理及应用( 36+10 学时)、物联网数据处理（40+10学时）、嵌入式系统原理（40 +12学时）、物联网工程规划与设计 （40+10学时）、物联网应用系统设计（50学时）、物联网通信技术（40 +14学时）、RFID与智能卡 技术（40+10学时）、物联网控制技术与应用（40+14学时）、物联网信息安全（40 +14学时）、传感 器网络及应用（40 +14学时）、网络规划与设计（40 +14学时）、数据仓库与数据挖掘（40+10学 时）、信息系统分析与集成（40+14学时）、软件集成与服务计算（40+10学时）。
主要实践性教学环节：课程实验、课程设计、专业实习、毕业设计（论文）。
主要专业实验：传感器实验、传感网实验、物联网通信实验、物联网数据处理实验、物联网工 程规划与设计实验。
修业年限：四年。
授予学位：工学学士。
职业能力要求
职业能力要求
专业教学主要内容
专业教学主要内容
《嵌入式原理及应用》、《无线传感器网络》、《汇编语言与微机原理》、《传感器微 *** 作系统原理与设计》、《应用密码学》、《光电子物理基础》、《模拟电子技术》、《数字建模》、《微处理器系统设计》、《物联网信息处理技术》 部分高校按以下专业方向培养：电商物联网、移动嵌入式、智能机器人、物联网大数据采集与分析。
专业（技能）方向
专业（技能）方向
IT类企业：物联网工程、物联网系统设计架构、物联网应用系统开发、物理网系统管理、网络应用系统管理、物联网设备技术支持、云计算。
职业资格证书举例
职业资格证书举例
继续学习专业举例
就业方向
就业方向
物联网专业就业前景
目前，教育部审批设置的高等学校战略性新兴产业本科专业中有“物联网工程”、“传感网技术”和“智能电网信息工程”三个与物联网技术相关的专业。此三个专业从2011年才开始首次招生，目前为止还没有毕业生，所以，无法从往年的就业率来判断未来的就业情况，但可从行业的整体发展趋势和人才市场的需求等方面了解该专业未来的就业形势。
作为国家倡导的新兴战略性产业，物联网备受各界重视，并成为就业前景广阔的热门领域，使得物联网成为各家高校争相申请的一个新专业，主要就业于与物联网相关的企业、行业，从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、信息安全等的设计、开发、管理与维护，也可在高校或科研机构从事科研和教学工作。未来的物联网技术要得到发展，需要在信息收集、改进、芯片推广、程序算法设计等方面有所突破，而做到这些的关键是如何培养人才。柏斯维也指出，从整体来看，物联网行业是非常需要人才。
对应职业（岗位）
对应职业（岗位）
其他信息：物联网专业的毕业生可以在与物联网相关的企业、行业，从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、信息安全等的设计、开发、管理与维护，也可在高校或科研机构从事科研和教学工作。 物联网专业适合的岗位 1、ERP顾问 ERP实施顾问，也叫ERP实施工程师、ERP应用工程师，是指把公司的ERP实施作为己任，并投入大量的人力、财力和精力确保实现这一实施目标的项目管理人员。 2、IT系统维护工程师 就是对基金公司所有IT设备进行维护管理的人员，广义上讲IT系统维护工程师，就是在基金公司从事技术支持、软硬件维护、病毒防护系统管理、设备维护管理等IT技术工作的人员。 3、系统管理员 主要分为网络系统管理员和信息系统管理员。网络系统管理员主要负责整个网络的网络设备和服务器系统的设计、安装、配置、管理和维护工作，为内部网的安全运行做技术保障。服务器是网络应用系统的核心，由系统管理员专门负责管理;信息系统管理员则负责具体信息系统日常管理和维护，具有信息系统的最高管理权限。 4、网络管理员 网络管理员是指向社会公众开放的营业性上网服务提供场所里的管理员。 5、产品经理产品经理 就是企业中专门负责产品管理的职位，产品经理负责调查并根据用户的需求，确定开发何种产品，选择何种技术、商业模式等。并推动相应产品的开发组织，她或他还要根据产品的生命周期，协调研发、营销、运营等，确定和组织实施相应的产品策略，以及其他一系列相关的产品管理活动。 6、电子元器件工程师 电子元器件工程师主要是研究、开发、设计、生产集成电路、半导体分立器件、电真空器件和特种器件等。 7、游戏设计师 游戏开发工程师致力于游戏总体设计，负责游戏开发工具和运营维护工具的设计与开发，并配合主程序完成游戏架构及各大功能的设计、开发、调试和其他技术支持。 8、系统架构师 系统架构师(又称企业架构师或者系统设计师)是一个最终确认和评估系统需求，给出开发规范，搭建系统实现的核心构架，并澄清技术细节、扫清主要难点的技术人员。主要着眼于系统的“技术实现”。因此他/她应该是特定的开发平台、语言、工具的大师，对常见应用场景能马上给出最恰当的解决方案，同时要对所属的开发团队有足够的了解，能够评估自己的团队实现特定的功能需求需要的代价。 9、互联网软件开发工程师 互联网软件开发工程师又称为web开发工程师，是进行网站应用服务、模块设计等网站建设工作的专业技术人才。 10、网络信息安全工程师 网络信息安全工程师是指遵照信息安全管理体系和标准工作，防范黑客入侵并进行分析和防范，通过运用各种安全产品和技术，设置防火墙、防病毒、IDS、PKI、攻防技术等。进行安全制度建设与安全技术规划、日常维护管理、信息安全检查与审计系统帐号管理与系统日志检查等的人员。 11、信息技术项目经理 对于项目这个词，我们解释为在一定的时间期限内、有限资源条件内，有明确目标的一次性活动或任务。项目经理就是整个项目团队的领导者，他的首要职责就是在所有预算计划范围内，高质 12、网络工程师 网络工程师是通过学习和训练，掌握网络技术的理论知识和 *** 作技能的网络技术人员。网络工程师能够从事计算机信息系统的设计、建设、运行和维护工作。 13、电源开发工程师 电源开发工程师负责组织相关电源技术(包括内置电源、外置适配器、关键AC/DC二次电路等)规格制定、实施，适配器的开发选型、测试和供应商技术能力认可，解决系统电源相关关键技术问题，系统电源Roadmap规划。 14、数码产品开发工程师 数码产品开发工程师主要负责数码产品的研发和设计工作，包括新产品的开发和产品性能的改进，开发设计能够实现产品功能的硬件，编写软件程序和开发过程报告。 15、文档工程师 文档工程师是指协同开发人员，收集资料，安排开发计划，编写企业项目开发所需的各类文档，同时保证文档的质量、安全等方面内容的技术人员。 16、标准化工程师 所谓“标准化”，是指制定技术标准并就其达成一致意见的过程;标准化目前已成为一个企业、一个城市、一个国家核心竞争力的重要组成部分，因此目前世界上主要发达国家都在大力实施标准化战略。 17、系统测试工程师 系统测试工程师是软件系统最后的体检医生，系统测试的目的是对最终软件系统进行全面的测试，确保最终软件系统满足产品需求并且遵循系统设计。系统测试过程域是SPP模型的重要组成部分。 18、IT项目经理 项目经理是具体项目工作的管理者，他们在工作中不断提升自己的领导才华，同时该职业又是一个权利与责任并存的职业，他们主要对项目进行背景调查，收集整理项目相关资料，进行需求策划，撰写项目调查报告和信息综述，对项目组成部分或模块进行完整系统设计，联系项目相关单位和相关技术专家，制定项目可行性研究报告，协同配合制定和申报立项报告材料，组织项目团队完成项目任务，保证项目的完成时间和完成质量。 19、技术支持工程师 技术支持/维护工程师是指在一个销售型公司里对一个产品在销售后做技术培训对于客户的技术问题给与解答如果可能的话，可能还涉及公司新产品的测试或开发的技术人员。 20、技术经理 技术经理一般负责一个企业的技术管理体系的建设和维护，制定技术标准和相关流程，能够带领和激励自己的团队完成公司赋予的任务，实现公司的技术管理和支撑目标，为公司创造价值。
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