組込みソフトウェア

Thought Leadership PLCと組み込みシステムとの比較: ユニット単価が高くてもPLCを選択すべき場合評判の高い、豪華なレストランで夕食を取ったことがありますか? そのときは、かなりの金額を支払ったことでしょう。しかし、素晴らしい夕食を希望し、それを楽しめたなら、その金額は十分に価値のあるものだったはずです。これに対して、平均的な地元のレストランで、サンドイッチが予想額より20ドル高かったら、馬鹿げた話だと思うのが当然です。このような場合は、そのお金で料理教室に通い、自分で料理を作った方がずっとマシというものです。私は電子機器設計者として、プログラマブルロジックコントローラー(PLC)やローカライズされた組み込みシステムで同様の経験があります。PLCを、ローカライズされた組み込みシステムに置き換えることで、コストを大幅に削減できます。しかし、豪華な夕食が支払い金額に見合う価値があるように、より高価な選択肢であるPLCの方が適切な選択となる状況もあります。 PLCとその応用プログラマブルロジックコントローラーは産業用に特化したコンピューターです。入力信号(デジタルまたはアナログ)を監視し、論理演算を実行し、特定の出力信号を出力するようカスタムプログラムされています。PLCは堅牢であることが知られており、産業用の極端な環境や、障害がほとんど許されないようなアプリケーションで一般に使用されます。 PLCが一般的なのは、モジュール構造のためです。これによって、プラグアンドプレイの手法で簡単に組み入れできます。最も基本的な構造は、中央処理装置(CPU)、電源、入力/出力（I/O）モジュールで構成されます。PLCのプログラミングは、マイクロコントローラーのコーディングよりも簡単です。これは、製造業者から供給されるラダー図、機能ブロック図、およびソフトウェアについての構造化テキストを中心としてプログラミングが行われるためです。 PLCは産業用アプリケーションにおいて珍しいものではありません。生産ライン、交通信号、エスカレーター、HAVAシステムなどに一般的に使用されています。これらのPLCは基本的なデータ操作機能があり、 Modbus や DeviceNet など各種の通信プロトコルを対応できます。これらの機能から、自動制御システムに好んで使用されています。 PLCの設定はほとんどプラグアンププレイで行われます。ローカライズされた組み込みシステムがPLCに置き換わることがある理由一般に、組み込みシステムとは、ハードウェアとソフトウェアが連携動作し、アプリケーション固有の機能を提供するものと定義されます。電子機器設計者の視点からは、これはマイクロコントローラー(MCU)、メモリチップ、電源管理回路、通信モジュール、入力/出力機能で構成されます。これはPLCと似ていますが、両者の間には明確な相違点があります。

Thought Leadership Google Glass Enterprise Edition、業務用市場に参入編集クレジット: Peppinuzzo / Shutterstock.com 誰よりも真っ先に何かをやる人はどのような気持ちになるのか、想像したことがありますか? それが険しい山頂でも月面でも、人類未踏の場所に立つことは偉大な感情を伴うのでしょう。ただし、初めての試みには数多くのリスクが付きまといます。どんなことを計画するのも自由ですが、水平線のかなたに何があるのかを目にできる方法は、実際に行ってみることだけです。長きにわたってテクノロジー業界の開拓者であり続けるGoogle（現在はAlphabet）が発売したGoogle Glassは、ヘッドアップディスプレイ（HUD）に世間の注目を集めた大胆な試みでした。初期のGoogle Glassは、開発者の予想どおりにはうまくいきませんでしたが、将来的な利用に一定の道を開きました。今回Enterprise Editionとして帰ってたGoogle Glassは、業務用としてのHUD利用を目指しています。すでにいくつかの企業が試作バージョンのGlass Enterprise Edition（Glass EE）を使用しており、その全てから効率が上がったという報告が寄せられています。この製品は、急成長中のHUDグラス市場で大きな部分を占めることを狙っています。最初のGoogle Glass 昔は何らかの新しい場所を見つけたら、それを伝えるためにわざわざ元の場所まで戻る必要があったものです。今では、携帯電話で写真を撮り、好みのソーシャルメディアプラットフォームにアップロードするだけです。最初のGlass は、当時すでにあったテクノロジーをさらに使いやすくしようと試みた製品でした。 Google

Thought Leadership 高齢者向けのお洒落で機能的なウェアラブルテクノロジー最近、スマートウォッチで年を確認したことがありますか? 2017年現在、私は若い人たちがウェアラブルを身に付けて歩き回っているのはよく見かけますが、年配の人が付けているのはあまり見かけません。これは、アメリカ人が高齢化し、さらに多くの人々が今後数年間に統計上の高齢者に加わることによる新たな機会を示しています。年配の人たちは、若い人たちとは異なる理由でウェアラブルを必要としています。年配の人たちは、自分たちの安全を保ち、健康状態を監視してくれるデバイスを探し求めています。ただし、他の人たちと同じこともいくつか気にしています。具体的には外観と利便性です。現在市場に存在するデバイスのいくつかは、高齢者向けのウェアラブルテクノロジーがどのような外観であるべきかを的確に示しています。高齢者を対象にする PCBおよび製品の設計者の大多数は高齢者ではないと考えていいでしょう。我々はまだそれほど年をとっていないため、高齢者の必要や要求を予測するのは多少困難です。ほとんどの人たちと同様に、高齢者も見た目と利便性については気にしています。また、ウェアラブルを使用して自分たちの健康状態を確認し、健康を保つことにも関心を持っています。私の祖母は、見た目に気を使っています。アルツハイマー病にかかった後でさえ、祖母はほぼ毎日、きれいなシャツと宝石類を身につけています。高齢者は同様に、ウェアラブルの外観が良いことも望んでいます。シャツから大きなペンダントがはみ出しているようなものはお洒落ではなく、便利でもありません。若い人たちにとって使いやすさは長所ですが、必須ではありません。若い人たちはメニュー操作やリストのスクロールを簡単に扱えます。しかし、重度の関節炎を患った人にとっては、小さなタッチスクリーンの小さなボタンをクリックすることは簡単ではありません。高齢者向けのデバイスを設計するときは、高齢者の物理的な機能障害を考慮し、使いやすさを最優先にする必要があります。また、この巨大な市場に参入するには、外観の良さも求められます。ウェアラブルがこのくらい見た目が良ければ申し分ないでしょう。機能に関する限り、高齢者は歩数を数えることは考えていません。これらの人たちは、自分たちの健康上の問題点をトラッキングするために役立つデバイスを求めています。高齢者の90%以上は最低1つ、 77%は2つ以上の慢性疾患を抱えています。ウェアラブルは、睡眠習慣、脈拍、ストレスレベルなどを記録し、これらの疾患の管理に役立つことが可能です。病気と関連して、転倒も高齢者にとっては大きな心配点です。高齢者にとっては腰の怪我が死を意味する場合もあるため、転倒を記録し、可能なら予防することが重要です。自社のデバイスが機能の点で他社のものを凌駕することを期待するなら、創造的になる必要があります。創造性からどのような製品が生み出されるか、いくつかの例を紹介しましょう。

車載アプリケーション用コンパイラの選択図1: 「未来の自動車」は、それほど先のことではない! 車載アプリケーション用のコンパイラ機能コンパイラ機能に求められることは、自動車業界の製品によって異なります。一部のコンパイラは、オープンソースのコンパイラがベースとなっています。一見すると、これらは有能で安価に見えます。しかし、「有能」と「安価」は、両立する場合がほとんどなく、ここでも同様です。安価ではあるが、大きな欠点がいくつかあり、実際の製品のコードを開発するときには,以下のような頭痛の種がたくさん出てくる可能性があります。コンパイラが、再販業者の管理下にない。バグが蔓延、増殖する可能性があるオープンソースのコンパイラは、しばしばハードウェアを意識していない。ハードウェアが提供するパフォーマンスや安全性を全て利用できない場合がある。一般に、カスタムコンパイラの生成するコードの方が優れている。より速くサイズが小さい。コード最適化を行わないコンパイラを検討している場合、結局は自分をごまかすことにもなりかねません。コード最適化では、コードを単純に、サイズを小さくし、実行を速くする方法を探すようコンパイラに指示できます。また、一部のコンパイラは、独自のアセンブリ命令を使って、C/C++にない関数をインクルードすることによって、コードのアクセラレーションも行います。優れたコンパイラは、デバッグが簡単にできることも必要です。完璧なコードを書く人間はいません! 一部のコンパイラは、実際にデバッガーを実行するよりも、しばしば時間がかかる、骨の折れるセットアップを必要とします。セットアップが素早く簡単にでき、選択したデバッガと連携できるコンパイラが必要です。安全性自動車業界では、安全性より重要なものはありません。車間距離、緊急ブレーキ、車線逸脱など、安全運転機能を搭載した製品が、既に生産されています。間もなく車は、自動運転機能を搭載し、無線でソフトウェア更新データを受信するようになります。つまり、ハードウェアとソフトウェアが、安全基準を満たす必要があります。順守する必要のある基準や、満たす必要のある安全要件は、多くあります。まずはハードウェアです。ほとんどのハードウェアは、チップに安全機能を搭載しています。その機能は、最終製品の安全性を確保します。ただし、使用するコンパイラが、これらの安全機能を認識していない場合、うまくいってもアセンブリコードを書くのに行き詰まり、最悪の場合、ハードウェア機能を適切に作成できない可能性もあります。考慮すべきもう1つの要因は、コンパイラの認定です。 ASPICE認定ソフトウェア開発ツールでは、早期にエラーを修正でき、製品開発コストを時には大幅に削減できます。図2: 高品質のハードウェアを、トップエンドのソフトウェア開発ツールと組み合わせると、高速で効率の良いコードが生成される適切な選択

Whitepapers PCBインポーター：インポートウィザード電子製品の設計をある設計環境から別の設計環境に移行する作業は常に困難であることが証明されています。設計ツールを変更した場合や他社から設計を取得した場合でも、プロジェクトを一つのソフトウェアプラットフォームから別のプラットフォームに移動させる際には、設計の一貫性を維持しながら多くの課題が伴います。これは困難で時間がかかるプロセスですが、行う必要があります。導入もしPCB設計者がDesignspark PCBやKicad PCBのような特定の設計ツールフォーマットやプログラムで設計を持っており、今後異なるツールを使用したい場合、どうすればよいでしょうか？新しいツールに設計を一から再入力しますか？これはコストがかかり時間もかかり、二つの設計間でレイアウトの不一致が生じる可能性が高いです。その代わりに、PCB設計インポートウィザードは、古い設計ツールから新しいツールへ設計を直接インポートするのにはるかに効果的です。これにより時間が節約され、予期しない設計の不一致を導入する可能性が最小限に抑えられます。したがって、設計ツールには、他のPCB設計ツールからインポートされた設計を受け入れるために、幅広い設計スキーマとPCBレイアウトフォーマットをサポートし、使いやすいインポート機能が備わっていることが不可欠です。 PCB設計ツールを変更する際の障壁電子設計自動化（EDA）ツールがますます普及するにつれて、いくつかの企業が市場に独自のPCB設計ソフトウェアを導入しています。これには利点と欠点の両方があります。しかし、一貫性を保ちながら異なるソフトウェアプラットフォーム間でPCBレイアウトの回路図を移行することは常に困難でした。ユーザーがあるプラットフォームから別のプラットフォームに設計を移行する必要がある理由は数多くあります。予算上の理由があるかもしれません。新しいEDAツールに切り替えるという経営判断が下されたかもしれません。異なるソフトウェアを使用する別の会社から設計プロジェクトを受け取ったかもしれません。あるいは、既に廃止された既存のソフトウェアのレガシーバージョンから古い設計を引き出す必要があるかもしれません。これらのシナリオのいくつかと、その影響を見てみましょう。 PCBデザイナーが設計をあるツールから別のツールに切り替える主な理由は、プロジェクトの途中で勤務先の会社や組織が設計ツールの変更というビジネス上の決定をしたためです。これが起こると、ユーザーは新しい設計ツールを学ぶという挑戦に直面するだけでなく、古いソフトウェアから新しいソフトウェアに自分の設計をすべて再現するという厳しい作業にも直面します。この手続きは時間がかかり、設計に一貫性がなくなる可能性をもたらします。特に、新しいソフトウェア環境に不慣れな場合、回路図シンボルが誤って再描画されることがあります。これは、以前に機能していた設計にエラーを引き起こす可能性があります。同様の問題は、デザイナーが他の会社で始まったプロジェクトに取り組む場合にも発生する可能性があります。例えば、競合他社の元顧客が彼らの仕事に不満を持ち、今はあなたのチームにそれを完成させてほしいと考えています。彼らはあなたに回路図を提供しますが、それは異なる設計ツールで作成されました。ドキュメントファイルは開くのも編集するのも難しいです。注意しないと、これがプロジェクトの遅延や多額の追加費用を要することになりかねません。自分の設計や自分のソフトウェアを使用していても、課題に直面することがあります。PCBプロジェクトのライフサイクルは、いくつかの世代のソフトウェアバージョンを経て続くことがあります。古いプロジェクトを更新しようとすると、元の設計に使用されたツールがレガシーツールになっていたり、完全に時代遅れになっていたりすることがあります。現在のシステムで変更を加えるにはどうすればよいのでしょうか？新たなエラーや矛盾が多数発生し、修正が必要になることなく。設計者がプリント基板の回路図を一つのソフトウェアプラットフォームから別のものに移行する必要がある理由はたくさんあります。そして、これらの理由のそれぞれが、独自の潜在的な問題や互換性の問題を伴い、設計の不一致を引き起こし、時間とお金を費やすことになります。幸いなことに、解決策があります: Altium Designerは、設計者がこれらの問題を防ぐのを助け、通常のエラーや矛盾なしに他のソースから設計回路図やPCBレイアウトを迅速かつ簡単にインポートできるようにします。これは、Altium Import Wizardを通じて実現されます。 PCB回路図のためのインポートウィザードインポートウィザードは、PCBデザイナーがさまざまなPCB設計ツールからPCBレイアウトを取り込むプロセスを統一し、インポートプロセスをガイドします。このウィザードは、スキーマティックとプリント基板PCBの両方のプロジェクト部分を処理し、それらの間の関係を管理します。インポートウィザードのアーキテクチャは、システムを使用するデザイナーに複雑さを追加することなく、新しいインポーターの簡単な追加を可能にするように設計されています。インポーターは、簡単なインストールウィンドウを通じて利用可能です。それを有効にすると、ユーザーはインポートウィザードを簡単に開き、利用可能なオプションを確認できます。