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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(guò)自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算將人、機(jī)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(gè)數(shù)字化的企業(yè)平臺(tái)上，通過(guò)數(shù)據(jù)采集、分析、優(yōu)化，得到最佳化的方式，從而實(shí)現(xiàn)更具效率的生產(chǎn)方式。在這樣一個(gè)智能與綠色的生產(chǎn)制造流程中，需要把控好兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是提升電機(jī)效率，二是建立低功耗網(wǎng)絡(luò)。

　　機(jī)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(chǎng)景，如搬運(yùn)、碼垛、點(diǎn)焊等，安裝量保持了近30%年增長(zhǎng)率。從技術(shù)角度看，機(jī)器人屬于伺服控制的系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品，伺服電機(jī)作為執(zhí)行構(gòu)件，發(fā)揮著運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制的核心功能。當(dāng)前情況下，實(shí)現(xiàn)智能化與節(jié)能的電機(jī)控制是實(shí)現(xiàn)智能制造的核心要點(diǎn)。

　　智能制造的另一個(gè)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(guò)互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送至云端與節(jié)點(diǎn)，各個(gè)物理節(jié)點(diǎn)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(guò)物聯(lián)網(wǎng)連接網(wǎng)絡(luò)與高效率數(shù)據(jù)運(yùn)算處理來(lái)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(jià)值勢(shì)在必行。而這種轉(zhuǎn)型依賴于一系列技術(shù)，從低功率無(wú)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(wú)線鏈路和微控制器將作為整個(gè)鏈路的核心，起到至關(guān)重要的作用。

　　廠商觀點(diǎn)

　　意法半導(dǎo)體中國(guó)區(qū)微控制器市場(chǎng)部高級(jí)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(jī)器人和網(wǎng)關(guān)控制都需要用到MCU，包括主CPU、節(jié)點(diǎn)和機(jī)械臂的控制、馬達(dá)控制、傳感器的處理和控制。可以說(shuō)，MCU無(wú)處不在。MCU就像大腦，智能化設(shè)備一定離不開(kāi)MCU。

　　當(dāng)然，對(duì)智能機(jī)械而言，即時(shí)響應(yīng)十分重要，對(duì)MCU的功耗和性能要求很高。能耗管理是芯片設(shè)計(jì)、制造工藝、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件工程師都在為之而努力的研究課題，人們力求在各個(gè)環(huán)節(jié)盡可能地減少靜態(tài)和動(dòng)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(jī)模式依然被多數(shù)電子設(shè)備所采用，未來(lái)還將繼續(xù)延續(xù)下去，但是隨著智能機(jī)器人、無(wú)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(gè)電子設(shè)計(jì)正在面臨的重要課題，市場(chǎng)對(duì)綠色產(chǎn)品的需求促使制造商考慮采用低功耗的待機(jī)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(jì)和能耗管理方面的動(dòng)作很大，各種新產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而出。

　　意法半導(dǎo)體新推出的STM32L4系列產(chǎn)品采用運(yùn)算頻率為80MHz的ARM Cortex-M4處理器內(nèi)核，內(nèi)置浮點(diǎn)運(yùn)算單元可支持DSP指令。意法半導(dǎo)體的自適應(yīng)實(shí)時(shí)加速器是新系列微控制器的另一個(gè)附加優(yōu)勢(shì)，使微控制器能夠在無(wú)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(gè)128kB的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)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(dòng)態(tài)電壓調(diào)整、內(nèi)置FlexPowerControl的智能架構(gòu)、有7個(gè)子模式選項(xiàng)的電源管理模式，其中包括停機(jī)、待機(jī)和最低功耗30nA的關(guān)機(jī)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(chǎng)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(chǎng)越來(lái)越多地看到一種意愿，希望消除中間級(jí)的總線。如果能夠直接把高壓（比如40V、36V、42V），減化中間級(jí)，直接轉(zhuǎn)化為低壓（比如5V、3.3V、1V），將極大節(jié)約能耗。因?yàn)橹虚g總線轉(zhuǎn)換器的電流就很高，在配電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生更多損失。如果能夠把48V直接降到一個(gè)低電壓的話，就能減少配電中的損失。這是一個(gè)趨勢(shì)。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(méi)有專門的電源設(shè)計(jì)部門，他們的很多平臺(tái)設(shè)計(jì)師也要負(fù)責(zé)電源設(shè)計(jì)，這就需要易于設(shè)計(jì)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(jì)不僅僅要應(yīng)對(duì)電壓輸入問(wèn)題，還要面對(duì)不時(shí)出現(xiàn)的電源浪涌問(wèn)題，所以必須要用DC-DC轉(zhuǎn)換器來(lái)解決時(shí)而會(huì)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(shì)和挑戰(zhàn)，我們的技術(shù)路線圖是希望能夠開(kāi)發(fā)出易用、高性能的產(chǎn)品，同時(shí)能夠應(yīng)對(duì)在工業(yè)中越來(lái)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(jí)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(shí)間最小40納秒）支持從48V到1V負(fù)載點(diǎn)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(bǔ)償?shù)墓戎惦娏髂Ｊ秸{(diào)制，來(lái)支持寬范圍輸入電壓和輸出電壓組合的穩(wěn)定工作，且無(wú)需外部補(bǔ)償。

　　ISL8117在縮小解決方案尺寸和簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí)并未犧牲性能。常用功能的默認(rèn)設(shè)計(jì)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(jìng)爭(zhēng)解決方案。工程師能夠設(shè)計(jì)只需10個(gè)元件（包括MOSFET和被動(dòng)元件）的完整DC/DC降壓轉(zhuǎn)換解決方案，并實(shí)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(guó)）有限公司大中華區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)徐贇

　　工業(yè)4.0給測(cè)試行業(yè)帶來(lái)機(jī)會(huì)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(duì)復(fù)雜的運(yùn)算、通信、控制等問(wèn)題。

　　就通信而言，無(wú)線設(shè)備無(wú)處不在，到2020年互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)設(shè)備將達(dá)到500億部，全球無(wú)線配件市場(chǎng)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(wèn)題，也需要面對(duì)復(fù)雜的測(cè)試需求。泰克可提供從實(shí)時(shí)示波器、混合域示波器，到實(shí)時(shí)頻譜分析儀、任意波形發(fā)生器完整的測(cè)試設(shè)備，為設(shè)計(jì)工程師應(yīng)對(duì)苛刻的設(shè)計(jì)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(shí)序交織（ATI）技術(shù)的70 GHz實(shí)時(shí)示波器，保持信噪比，提高信號(hào)保真度。這意味著用戶可以更加準(zhǔn)確地捕獲和測(cè)量信號(hào)，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(diǎn)分辨率，改善分辨率和定時(shí)。外形緊湊，儀器可以放在距被測(cè)器件（DUT）非常近的地方，同時(shí)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(zhǎng)度，進(jìn)而可以在非常高的頻率上保持信號(hào)保真度。市場(chǎng)上擴(kuò)充能力最強(qiáng)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(yùn)行多機(jī)系統(tǒng)。精密多通道定時(shí)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。