15 технологий, которые надо реализовать российским заводам как можно быстрее, если они нацелены опередить иностранные предприятия в гонке конкурентоспособности четвертой промышленной революции.



Как российским производствам подготовиться к новому технологическому укладу? Что именно позволяет иностранным компаниям производить промышленное оборудование качественнее, быстрее, дешевле?

В течение последних 10 лет мы с командой, реализуя крупные промышленные проекты, отвечали на эти вопросы, работая в семи странах мира (Великобритания, США, Германия, Япония, Италия, Украина, Россия) на десятках международных машиностроительных предприятиях. Благодаря этой работе, мы провели детальный анализ подходов и технологий для обеспечения высокой степени конкурентоспособности современного международного производственного предприятия.

Вот 15 технологий, которые необходимо реализовать российским заводам как можно быстрее, если они хотят догнать и перегнать иностранные предприятия в гонке конкурентоспособности четвертой промышленной революции.

Производство сегодня — это ИТ 20 лет назад с точки зрения возможностей и перспектив развития. CNC router сегодня — ZX Spectrum 30 лет назад. ИТ компании достаточно быстро трансформируются в компании цифровых производств — и наоборот.



3.08.2016 Facebook открыла свой цифровой завод, приобретя и установив многоцелевой токарный и вертикально-фрезерный обрабатывающие комплексы, станки для гидроабразивной резки, электронный микроскоп, компьютерный томограф, высокоточные измерительные приборы. Цукерберг: «в течение следующих десяти лет мы будем создавать всё — от Oculus до самолётов на солнечных батареях. Благодаря цифровому производству продолжительность циклов разработки (материальных) продуктов сократится с нескольких недель до дней». Компьютеры дополняются компактными ЧПУ станками, офисы — цифровыми компактными производствами. Огромный рынок, огромные бизнес-возможности ждут технологических предпринимателей новой волны, которые вырастят платформы массового спроса из персональных средств цифрового производства.

В начале года Make Magazine выпустил гид по компактным средствам цифрового производства. Самые «world's first» интересные:

Периодически, читая статьи посвященные умному дому, натыкаюсь на описание неудобств доставляемых автоматизацией освещения в помещениях.

Ещё заказал датчик движения, температуры и влажности. Повесил в ванной и сделал классную автоматизацию: свет в туалете автоматически отключается через 15 минут, если забыли выключить, а свет в ванной включается при входе, по датчику движения, а выключается через 15 минут. Всё классно, кроме того, что жить с этим невозможно. Оказалось, что 15 минут в туалете — это на самом деле мало, особенно если там хорошо ловится Wi-Fi. А он ловится хорошо. Увеличение периода ожидания не помогло, так что эту автоматику я пока отключил и заказал ещё один датчик движения.

Не претендуя на эксклюзивность (и даже подозревая, что все далее сказанное очевидно), расскажу о своей реализации данной задачи у себя.

Не успели мы победить шину CAN, как пришлось побеждать очередную железку, а именно, GPRS модуль. Такова она жизнь разработчика — всё время приходится кого-нибудь побеждать (тут должен стоять запрещённый смайл).

Для одного из заказных проектов мне понадобилось добавить возможность управления и получения телеметрии по GSM при помощи SMS. Посмотрел я на список доступных вариантов и остановился на GPRS Shield от Амперки. Почему нет? Прилично выглядит, выпускается известной компанией, имеет техподдержку, по цене не особо отличается от конкурентов и вообще производит очень приятное впечатление.

Но не тут-то было. О том квесте и невероятных курсах повышения квалификации которые мне пришлось пройти, интегрируя этот GPRS модуль с Arduino Mega Server вы можете узнать, нажав на кнопочку ниже.

Пару лет назад ко мне в СПб приехал @C0NTEMPLATOR, он был в восторге от стоявшей у меня тогда полумостовой DRSSTC и выразил желание заиметь подобное чудо себе на дачу для развлечения гостей. В общем-то эта просьба успела постепенно забыться, но одним погожим сентябрьским днем мне нечего было делать и хотелось чего-то эпичного.

Историческая справка

XIX век был этакой эпохой дикого Запада в экспериментальной физике электромагнетизма. Роберт Ван де Грааф, лорд Кельвин, Никола Тесла и многие другие учёные, исследователи и инженеры открывали всё новые и новые явления, а затем масштабировали производящие их установки до колоссальных размеров. Некоторые из их творений функционируют до сих пор — например, шестиметровый гигантский генератор Ван де Граафа в Бостонском музее науки, а некоторые, как широко известная башня Уорденклифф, так никогда и не появились на свет.



С течением времени и развитием науки и техники внимание учёных переключилось на другие направления, но отдельные энтузиасты продолжали собирать, изучать и совершенствовать классические разработки в области высоких напряжений, электростатики, физики плазмы — кто-то вследствие неугасающей веры в теорию эфира и бесплатную энергию, кто-то из любопытства, или для решения узкоспециальных прикладных задач, кто-то просто потому что ему это доставляло.

В последнее время, примерно с конца 90-х годов, эта отрасль инженерных задач переживает ренессанс, связанный с интересом шоу-бизнеса и индустрии развлечений к притягивающим внимание разрядам катушек Тесла, усилившийся в последнее десятилетие после изобретения DRSSTC, которая на настоящий момент представляет собой наиболее технически совершенный вид катушки Тесла, использующий вместо классического искрового разрядника силовые транзисторы, что позволяет быстро — в течение нескольких периодов колебаний — менять частоту появления разряда (BPS ) и, как следствие, воспроизводить музыку непосредственно при помощи появляющихся молний. Один из примеров — известная серийная модель OneTesla, которая, при всей непродуманности предлагаемого авторами конструктора, вполне работоспособна при определённом приложении рук.

С каждым годом наших домах становится все больше электроприборов. Сейчас в пользовании почти у всех есть телевизоры, холодильники, стиральные машины, медиацентры и DVD (Blue Ray) проигрыватели, посудомоечные и кухонные комбайны, микроволновые печи, электрочайники и мультиварки, кондиционеры и увлажнители и еще много-много всего, от чего мы уже не хотим отказываться. Потребление электроэнергии растет и в конце месяца набегает вполне внушительная сумма. Волей-неволей приходится задуматься о том как уменьшить эти расходы.

Не обошла эта проблема и меня. Из-за приличных счетов за электроэнергию на семейном совете было решено избавиться от электрочайника как одного из самых мощных электроприборов, тем более что на кухне есть газовая плита. От сокращения количества остальной электротехники домочадцы отказались наотрез. Пришлось искать другие пути экономии электроэнергии. Первым шагом была замена всех ламп в доме на светодиодные. Вторым шагом должен был стать контроль за тем, чтобы электро- и осветительные приборы не оставались включенными долгое время, когда никто ими не пользуется. Проанализировав, я выделил два источника потребления электроэнергии, которые нужно ограничить: горящий свет и телевизор на кухне, включенные в отсутствие там людей и свет в туалете, который забывают выключать дети (и я).

В нашем несовершенном мире весьма востребованы разные технические штуки, призванные стоять на страже имущества и спокойствия граждан. Поэтому сложно, полагаю, найти человека, который бы никогда не видел охранных сигнализаций, снабженных датчиками движения. Физические принципы их работы, а также реализация могут быть разные, но, вероятно, наиболее часто встречаются пироэлектрические пассивные инфракрасные датчики (PIR).



Реагируют они на изменение излучения в инфракрасном диапазоне, а именно в средней его части — 5-15 мкм (тело среднего здорового человека излучает в диапазоне около 9 мкм). С точки зрения конечного потребителя штука очень простая — вход питания (чаще 12 вольт) и выход реле (обычно твердотельное и с нормально замкнутыми контактами). Прокрался кто-нибудь тепленький мимо — реле сработало. Скукота. Но внутри все не так просто.
Сегодня мы немного времени посвятим теории, а затем распотрошим один такой девайс и сделаем из него не просто датчик, реагирующий на факт движения, но регистрирующий направление движения.

В силу своей профессиональной деятельности мне приходится очень тесно работать с программированием микроконтроллеров и FPGA. Но если освоение МК более-менее подвластно даже домохозяйке, то с FPGA могут возникнуть некоторые сложности. Именно о подводных камнях и взгляде на них сверху и хотелось бы рассказать.

На днях ко мне в руки попала EBV SoCrates Evaluation Board. В двух словах — это плата с SoC от фирмы Altera, на борту которой есть двухъядерный ARM и FPGA Cyclone V.

ARM и FPGA на одном чипе — это должно быть очень интересно! Но для начала всё это добро нужно «поднять».
Об этом процессе я и поведаю в данной статье.

Если вам в руки попала такая или подобная плата и вы не до конца уверены, что же с ней нужно делать. Если вы всегда думали, что FPGA — это что-то сложное и непонятно, как к этому подступиться. Или вы просто любопытный инженер. Тогда заходите. Мы всем рады.

А в качестве маленького бонуса измерим пропускную способность между CPU и FPGA.

Ты ждал знак? Вот он!

Много лет я не решался начать программировать ПЛИС, потому что это сложно, дорого и больно (как мне казалось). Но хорошо, когда есть друзья, которые помогают сделать первый шаг. И теперь я не понимаю одного — ПОЧЕМУ Я ЖДАЛ ТАК ДОЛГО?

Сейчас я помогу сделать первый шаг и тебе!

К моему удивлению на «Хабре» я не нашёл ни одной статьи, посвящённой DSP Builder’у (может, плохо искал?). А странно, ибо DSP Builder – это почти незамеченная никем настоящая революция в области ПЛИСостроения. На мой взгляд, такая ситуация создалась по двум причинам.

Каким образом повысить количество российских инженеров, которые были бы знакомы и с разработкой хардвера, и с разработкой софтвера, и могли бы строить системы, в которых часть функциональности находится в специализированном железе, а часть — в программном обеспечении, с соблюдением баланса между ними?

Для этого вовсе не обязательно выбрасывать несуразные деньги а-ля сделка Сколкова и MIT.

Есть масса дешевых и эффективных мер по апгрейду российской образовательной системы. Одна из них — широко ввести практические классы ПЛИС / ППВМ / FPGA среди старших школьников и студентов. Это то, на чем учатся и инженеры, которые потом разрабатывают микросхемы внутри Apple iPhone в Купертино, Калифорния.

Недавно я все-таки сделал свой первый шаг к ПЛИС и призвал вас за собой. Мое фанатическое увлечение ПЛИС и идея о том, что ПЛИС является лучшей платформой для создания любых устройств приобрела религиозный характер. Моя секта ПЛИСоводов проповедует полный отказ от микроконтроллеров, а особо экстремистская ветвь проповедует отказ не только от софт процессоров, но и вообще от последовательных вычислений!

Как всегда, постижению истин помогло решение реальных задач. В сегодняшней проповеди я хотел бы рассказать об испытаниях, которые выпадают на долю молодого ПЛИСовода. Преодолевая испытания мы постигаем истину. Но остаются вопросы, на которые я не нашел ответов. Поэтому я бы очень хотел, чтобы братья-хабровчане — ПЛИСоводы с опытом, поучаствовали в обсуждении, протянули руку помощи своим младшим собратьям.

Эта статья для новичков. В ней я опишу типичные проблемы, вопросы, заблуждения, ошибки, которые могут появиться в самом начале обучения (потому что они появились у меня). Однако, контекст статьи ограничен тем, что разработка ведется на ПЛИС от Altera в среде Quartus на языке Verilog.

Приветствую!

В прошлый раз мы остановились на том, что подняли DMA в FPGA.
Сегодня мы реализуем в FPGA примитивный LCD-контроллер и напишем драйвер фреймбуфера для работы с этим контроллером.

Вы ещё раз убедитесь, что разработка под FPGA и написание драйверов под Linux дело очень простое, но интересное.

Также в конце есть маленький опрос — хочется узнать мнение сообщества. Если не сложно, прошу проголосовать.

Всем привет!

Давно хотел начать цикл статей, посвященных цифровой обработке сигналов на ПЛИС, но по разным причинам так и не мог к этому приступить. К счастью, в распоряжении появилось немного свободного времени, поэтому периодически я буду публиковать материалы, в которых отражены различные аспекты, связанные с ЦОС на ПЛИС.


В этих статьях я постараюсь минимизировать теоретическое описание тех или иных алгоритмов и большую часть материала посвятить практическим тонкостям, с которыми столкнулся лично я и мои коллеги, и знакомые, так или иначе связанные с разработкой на ПЛИС. Надеюсь, данный цикл статей принесет пользу, как начинающим инженерам, так и матёрым разработчикам.

Всем привет!

Это вторая публикация на тему «Цифровая фильтрация на ПЛИС». Вторая часть будет посвящена практической реализации КИХ фильтров на FPGA. В процессе подготовки материала я понял, что она раздуется до небывалых размеров, но делить ее на несколько частей не хочется. Поэтому все тонкости теории и синтеза FIR фильтров будут в одной статье, разбитой на взаимосвязанные разделы. Начну обзор с теоретической части, в частности — расскажу об особенностях и методах расчета коэффициентов фильтров. Подробно рассмотрю создание КИХ фильтров в различных средах — MATLAB, CoreGENERATOR, Vivado HLS. Всех заинтересовавшихся прошу под кат.

Мигаем светодиодом, с помощью ПЛИС Altera Cyclone iv, ПО Quartus и языка Verilog.
В этом видео я рассказываю о том, как сделать мигалку светодиодом: создам проект, напишу модуль, назначу выводы ПЛИС и прошью микросхему.

Пожалуйста, прибавьте громкость.



PS. Как выяснилось, Хабр не любит смотреть видео. Статья оставлена, как пример для других хаброписателей.

Всем привет!

Иногда начинающие разработчики не очень хорошо представляют, какую литературу надо читать для серьезного изучения того или иного языка.

Разработка под FPGA (ПЛИС) — это не просто какой-то язык. Это очень объемная область, с огромным количеством подводных камней и нюансов.

В этой статье вы найдете:

• список тем, которые должен освоить начинающий разработчик под FPGA
• рекомендуемую литературу по каждой из тем
• набор тестовых вопросов и лабораторных работ
• классические ошибки новичков (и советы по исправлению)

Добро пожаловать под кат!

Всем привет!
В одной из предыдущих статей мой коллега Des333 реализовал фреймбуфер для LCD, работающего на графическом контроллере ILI9341. Однако, его написание потребовало существенного опыта в разработке RTL-кода.

К тому же, не у каждого под рукой есть embedded LCD-дисплей, зато наверняка есть монитор с VGA-входом.Что же делать, если опыта разработки под FPGA мало, но есть SoC, а сделать что-то интересное хочется?

В этой статье мы расскажем, как разработать графический контроллер, имея на руках плату с SoC (Altera Cyclone V), дисплей с VGA и минимальные знания языков HDL (в нашем случае — Verilog).

Для примера будем использовать наши платки, но всё описанное заработает и на других.
Кому интересно, прошу под кат.