MIPIアライアンスの仕様がIIoTをどのように可能にするか

産業用IoT（IIoT）アプリケーションは、今後10年間で大幅に成長すると予測されており、石油やガス、食品や飲料、製薬、化学、エネルギー、鉱業などのプロセス産業だけでなく、航空宇宙などの個別の産業全体で生産性と効率の向上を推進しています。 、半導体および製造業。

この成長を支える新しいサイバーフィジカルシステムの開発は、マシンビジョンに電力を供給する高解像度カメラ、豊富なユーザーインターフェイスを可能にする高解像度ディスプレイ、センサー、アクチュエーターなどを接続するための最適化されたコマンドおよび制御インターフェイスの使用に依存します。コンポーネント。

この記事では、数十億のモバイルデバイスに広く実装されているMIPI仕様を開発者が活用して、デバイスデザインを成功させ、開発作業を削減し、多数のIIoTアプリケーションのコストを削減する方法について説明します。

モノの産業用インターネットの定義

IIoTは、接続されたマシンやその他のデバイスを使用してデータを収集および共有する、高度にデジタル化された産業プロセスを想定しています。リアルタイム分析を使用して、データはより広範な産業プロセス全体で使用され、生産と供給の問題に積極的に対処し、効率を改善し、ロジスティクスを強化し、新しい需要に対応します。

この市場の成長は、5G、人工知能（AI）、ビッグデータ分析、クラウドコンピューティング、マシンビジョン、ロボット工学などのテクノロジーによって推進されています。 IIoTは、物理的な世界とデジタルの世界を接続することで、産業プロセス全体とより広範なサプライチェーンを監視および最適化できます。

IIoTにおけるMIPI仕様の利点

MIPIアライアンスは、電子機器内の組み込みコンポーネント（カメラ、ディスプレイ、センサー、通信モジュール）を接続するインターフェースを開発しています。 MIPI仕様、適合性テストスイート、デバッグツール、ソフトウェア、およびその他のリソースにより、開発者は革新的な接続デバイスを作成できます。

組織の焦点は、アンテナやモデムから周辺機器やアプリケーションプロセッサまで、デバイスに組み込まれたコンポーネントの統合を簡素化するハードウェアおよびソフトウェアインターフェイスを設計および促進することです。 MIPIアライアンスは、モバイルデバイスに必要な厳しい動作条件（高帯域幅パフォーマンス、低消費電力、低電磁干渉（EMI））を満たすために、すべての仕様を作成しています。

MIPI仕様は、IIoTアプリケーションに次の利点を提供します。

• 産業機械などのセーフティクリティカルなデバイスは、MIPIの機能的に安全で安全なインターフェースの恩恵を受けています
• 低電力デバイスは、MIPIの省電力機能の恩恵を受けています
• 接続されたデバイスは、MIPIの5G対策の恩恵を受けます
• サイズに制約のあるデバイスは、MIPIのピン/ワイヤ数が少なくEMIが少ないという利点があります
• MIPIのソフトウェアとデバッグリソースは、デバイスの設計と開発を加速します。

MIPI仕様の使用

IIoTソリューションは、幅広いデバイスに基づいて構築されます。さまざまなIIoTユースケースへのMIPI仕様の適用可能性を示すために、いくつかの例を強調しました。

医薬品の品質管理

マシンビジョンは製薬業界にとって不可欠であり、パッケージの完全性、充填レベル、安全シールの完全性、ラベル付けなどの重要な検査プロセスに使用されます。マシンビジョンの使用は、製品の品質にとって重要であり、生産性の重要な推進力です。これらのアプリケーションやその他の視覚ベースのAI機能には、高解像度カメラの使用が不可欠です。

マシンビジョンを可能にするMIPI仕様は次のとおりです。

• MIPICSI-2 over MIPI C-PHY、D-PHY、またはA-PHYは、高解像度カメラを接続するための高度にスケーラブルなプロトコルを提供し、低電力のビジョン推論を可能にします
• MIPII3Cはカメラやその他のセンサーに複雑さの少ない2線式のコマンドアンドコントロールインターフェースを提供します

自動化された産業用車両

自動運転車は、多くの産業プロセスで使用され、ナビゲーションに無線ビーコン、カメラ、レーザーを使用して事前定義されたルートに従って、サイト内で資材を輸送します。自動運転車には何百ものセンサーが搭載されており、大量のデータを生成する可能性があります。

自動運転車をサポートするMIPI仕様は次のとおりです。

• MIPI CSI-2 over A-PHYを使用して、高解像度カメラ（またはLIDAR）を接続し、車両が工業用地をナビゲートするためのビジョン推論とマシンビジョンを可能にします
• MIPI A-PHYは、ノイズの多いEMI環境内でコンポーネントをリンクするための長距離（≤15m）の超信頼性の物理インターフェイスを提供します
• MIPII3Cは複雑さの少ない2線式インターフェースを提供して車両内のセンサーとアクチュエーターを接続します
• オペレーティングシステムへのワイヤレス接続を可能にする車両の無線通信モジュール内のMIPIRFFE

高度なユーザーインターフェースを備えた産業用制御システム

機械制御システムはより高度になり、機械をより広い産業プロセスに接続し、オペレーターの監視と制御を可能にする豊富なユーザーインターフェイスを提供しています。

機械制御システムをサポートするMIPI仕様：

• MIPI DSI-2 over C-PHY、D-PHY、またはA-PHYを使用して、高解像度のディスプレイパネルを駆動します
• MIPI Touch over MIPI I3Cにより、高度なタッチスクリーンベースのユーザーインターフェイスが有効になります
• MIPI I3Cは、プッシュボタン、LED、ブザーなどのユーザーインターフェイスコンポーネントを接続するための、複雑さの低い2線式インターフェイスを提供します

IIoTの有効化に関連するMIPI仕様の詳細については、ホワイトペーパー「MIPIアライアンス：IoTの機会の有効化」で説明されています。