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　　工業(yè)4.0是智能工業(yè)，也是綠色工業(yè)，核心特征是高效節(jié)能與網(wǎng)絡(luò)化，即通過自動控制、網(wǎng)絡(luò)與計算將人、機器設(shè)備和信息連接在一起。就生產(chǎn)制造的流程而言，是將這一切整合到一個數(shù)字化的企業(yè)平臺上，通過數(shù)據(jù)采集、分析、優(yōu)化，得到最佳化的方式，從而實現(xiàn)更具效率的生產(chǎn)方式。在這樣一個智能與綠色的生產(chǎn)制造流程中，需要把控好兩個關(guān)鍵點：一是提升電機效率，二是建立低功耗網(wǎng)絡(luò)。

　　機器人是智能制造的核心之一，它正由之前的汽車焊接、噴繪的產(chǎn)業(yè)，擴(kuò)展到常規(guī)的工業(yè)應(yīng)用場景，如搬運、碼垛、點焊等，安裝量保持了近30%年增長率。從技術(shù)角度看，機器人屬于伺服控制的系統(tǒng)級產(chǎn)品，伺服電機作為執(zhí)行構(gòu)件，發(fā)揮著運動軌跡規(guī)劃和運動控制的核心功能。當(dāng)前情況下，實現(xiàn)智能化與節(jié)能的電機控制是實現(xiàn)智能制造的核心要點。

　　智能制造的另一個重要支撐是互聯(lián)互通，大量傳感器被裝配在更多的控制器和網(wǎng)關(guān)之上，通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送至云端與節(jié)點，各個物理節(jié)點的信息采集、匯總、分析、處理，凸顯出傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)的不便攜性和不靈活性，通過物聯(lián)網(wǎng)連接網(wǎng)絡(luò)與高效率數(shù)據(jù)運算處理來提升工業(yè)系統(tǒng)作業(yè)效率以及增加工業(yè)生產(chǎn)的附加價值勢在必行。而這種轉(zhuǎn)型依賴于一系列技術(shù)，從低功率無線協(xié)議到高性能微控制器，不一而足。在這些技術(shù)中，低功率的無線鏈路和微控制器將作為整個鏈路的核心，起到至關(guān)重要的作用。

　　廠商觀點

　　意法半導(dǎo)體中國區(qū)微控制器市場部高級經(jīng)理曹錦東

　　低功耗高性能MCU促進(jìn)智能制造

　　工業(yè)4.0所涉及的智能機器人和網(wǎng)關(guān)控制都需要用到MCU，包括主CPU、節(jié)點和機械臂的控制、馬達(dá)控制、傳感器的處理和控制。可以說，MCU無處不在。MCU就像大腦，智能化設(shè)備一定離不開MCU。

　　當(dāng)然，對智能機械而言，即時響應(yīng)十分重要，對MCU的功耗和性能要求很高。能耗管理是芯片設(shè)計、制造工藝、系統(tǒng)設(shè)計、軟件工程師都在為之而努力的研究課題，人們力求在各個環(huán)節(jié)盡可能地減少靜態(tài)和動態(tài)的能耗。傳統(tǒng)的控制電壓的調(diào)節(jié)方式和管理待機模式依然被多數(shù)電子設(shè)備所采用，未來還將繼續(xù)延續(xù)下去，但是隨著智能機器人、無線傳感裝置等新需求的不斷涌現(xiàn)，消耗電量和永遠(yuǎn)在線的設(shè)備迅速增加，解決能耗管理已經(jīng)成為整個電子設(shè)計正在面臨的重要課題，市場對綠色產(chǎn)品的需求促使制造商考慮采用低功耗的待機模式。

　　作為嵌入式系統(tǒng)靈魂部件的MCU近年在低功耗設(shè)計和能耗管理方面的動作很大，各種新產(chǎn)品應(yīng)運而出。

　　意法半導(dǎo)體新推出的STM32L4系列產(chǎn)品采用運算頻率為80MHz的ARM Cortex-M4處理器內(nèi)核，內(nèi)置浮點運算單元可支持DSP指令。意法半導(dǎo)體的自適應(yīng)實時加速器是新系列微控制器的另一個附加優(yōu)勢，使微控制器能夠在無等待狀態(tài)下執(zhí)行閃存內(nèi)的代碼，處理性能高達(dá)100 DMIPS，而功耗僅為100μA/MHz。高達(dá)1MB的雙區(qū)閃存可支持復(fù)雜應(yīng)用和讀寫同步功能，并提供一個128kB的靜態(tài)隨機存取存儲器。

　　STM32L4微控制器充分利用意法半導(dǎo)體豐富的低功耗技術(shù)，包括根據(jù)不同處理需求調(diào)整功耗的動態(tài)電壓調(diào)整、內(nèi)置FlexPowerControl的智能架構(gòu)、有7個子模式選項的電源管理模式，其中包括停機、待機和最低功耗30nA的關(guān)機模式。意法半導(dǎo)體的批量采集模式能使處理器在低功耗模式下仍可與通信外設(shè)高效交換數(shù)據(jù)。

　　Intersil公司工業(yè)電源市場與應(yīng)用總監(jiān)Lokesh Duraiappah

　　電源管理IC助力綠色制造

　　現(xiàn)在，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場越來越多地看到一種意愿，希望消除中間級的總線。如果能夠直接把高壓（比如40V、36V、42V），減化中間級，直接轉(zhuǎn)化為低壓（比如5V、3.3V、1V），將極大節(jié)約能耗。因為中間總線轉(zhuǎn)換器的電流就很高，在配電過程中會產(chǎn)生更多損失。如果能夠把48V直接降到一個低電壓的話，就能減少配電中的損失。這是一個趨勢。而現(xiàn)在雖然很多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)中心供應(yīng)商沒有專門的電源設(shè)計部門，他們的很多平臺設(shè)計師也要負(fù)責(zé)電源設(shè)計，這就需要易于設(shè)計的IC產(chǎn)品。

　　另外，隨著電池應(yīng)用和備用電池的使用增加，電源設(shè)計不僅僅要應(yīng)對電壓輸入問題，還要面對不時出現(xiàn)的電源浪涌問題，所以必須要用DC-DC轉(zhuǎn)換器來解決時而會發(fā)生的電源浪涌。我們一直在非常認(rèn)真地研究這些趨勢和挑戰(zhàn)，我們的技術(shù)路線圖是希望能夠開發(fā)出易用、高性能的產(chǎn)品，同時能夠應(yīng)對在工業(yè)中越來越多的電池、備用電池的使用。

　　Intersil公司近日推出了首款避免工業(yè)應(yīng)用中通常使用的中間步降轉(zhuǎn)換級的60V同步降壓控制器——ISL8117。該同步步降PWM控制器的低占空比（導(dǎo)通時間最小40納秒）支持從48V到1V負(fù)載點的直接步降轉(zhuǎn)換。這一創(chuàng)新使得工程師能夠顯著降低工業(yè)電子、醫(yī)療和通信基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用的系統(tǒng)復(fù)雜性和解決方案成本。ISL8117使用帶有自適應(yīng)斜坡補償?shù)墓戎惦娏髂Ｊ秸{(diào)制，來支持寬范圍輸入電壓和輸出電壓組合的穩(wěn)定工作，且無需外部補償。

　　ISL8117在縮小解決方案尺寸和簡化系統(tǒng)設(shè)計的同時并未犧牲性能。常用功能的默認(rèn)設(shè)計值和ISL8117的寬輸入電壓和輸出電壓范圍，使其需要的外圍元件數(shù)量少于競爭解決方案。工程師能夠設(shè)計只需10個元件（包括MOSFET和被動元件）的完整DC/DC降壓轉(zhuǎn)換解決方案，并實現(xiàn)最高98%的轉(zhuǎn)換效率和達(dá)到1.5%的輸出電壓精度。

　　泰克科技（中國）有限公司大中華區(qū)市場總監(jiān)徐贇

　　工業(yè)4.0給測試行業(yè)帶來機會與挑戰(zhàn)

　　從智慧工廠到智能生產(chǎn)，生產(chǎn)廠商和設(shè)備供應(yīng)商需要面對復(fù)雜的運算、通信、控制等問題。

　　就通信而言，無線設(shè)備無處不在，到2020年互聯(lián)網(wǎng)移動設(shè)備將達(dá)到500億部，全球無線配件市場至2015年將達(dá)到502億美元。全球IP流量達(dá)到每年1.3 zetta字節(jié)；到2016年網(wǎng)絡(luò)視頻用戶數(shù)量將達(dá)到15億。這就必然面臨提高帶寬、提高能源利用效率等問題，也需要面對復(fù)雜的測試需求。泰克可提供從實時示波器、混合域示波器，到實時頻譜分析儀、任意波形發(fā)生器完整的測試設(shè)備，為設(shè)計工程師應(yīng)對苛刻的設(shè)計挑戰(zhàn)提供助力。

　　泰克新推出的DPO70000SX ATI高性能示波器，可提供多種關(guān)鍵創(chuàng)新功能。采用泰克已獲專利的異步時序交織（ATI）技術(shù)的70 GHz實時示波器，保持信噪比，提高信號保真度。這意味著用戶可以更加準(zhǔn)確地捕獲和測量信號，其速度要高于當(dāng)今任何其他示波器。200 GS/s超高采樣率及5 ps/樣點分辨率，改善分辨率和定時。外形緊湊，儀器可以放在距被測器件（DUT）非常近的地方，同時為分析提供靈活的顯示和控制功能。由于減少了距DUT的距離，因此可以縮短電纜長度，進(jìn)而可以在非常高的頻率上保持信號保真度。市場上擴(kuò)充能力最強的示波器系統(tǒng)，采用泰克已獲專利的UltraSync結(jié)構(gòu)，提供精確數(shù)據(jù)同步，方便運行多機系統(tǒng)。精密多通道定時同步是在100G及更快的相干光調(diào)制分析等應(yīng)用中滿足采集要求的關(guān)鍵。