電子技術(shù)展望

能源效率：產(chǎn)品需要高能效和更低能耗

近日，聯(lián)合國氣候變化巴黎峰會達成全球氣候新協(xié)定《巴黎協(xié)定》，以遏制溫室效應(yīng)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，近200個國家在協(xié)定上簽字，為綠色低碳、節(jié)能減排開啟了新篇章。據(jù)國際能源署《世界能源展望2015》，要把未來25年世界能源需求增長限制在三分之一，而同期經(jīng)濟增長150%，提升能效將是關(guān)鍵所在。節(jié)能高效一直是全球的共同目標(biāo)，各國政府陸續(xù)出臺一系列日趨嚴(yán)苛的法規(guī)，如過去美國能源之星（Energy Star）標(biāo)準(zhǔn)或歐洲行為準(zhǔn)則，規(guī)定某些產(chǎn)品的空載待機能耗必須小于500mW，而美國能源部DOE最新的六級能效標(biāo)準(zhǔn)，已將此要求提高至須低于100mW，并將輸出功率水平提高到250W以上，而將于2016年實施的歐盟最新版能效標(biāo)準(zhǔn)（CoCTier2），要求0.3W-49W的低輸出功率應(yīng)用的空載能耗低于75mW。而消費者在購物時也會將產(chǎn)品是否節(jié)能作為重要的考慮因素。因而不論是消費電子、汽車或是工業(yè)領(lǐng)域，都要求產(chǎn)品無論在滿載、輕載或是空載時都實現(xiàn)更高能效和更低能耗。這涉及到集成度、功率密度、功率損耗、散熱性、封裝等多方面的技術(shù)挑戰(zhàn)。

安森美半導(dǎo)體的電源產(chǎn)品及技術(shù)創(chuàng)新每每領(lǐng)先于全球，如NCP1366初級端穩(wěn)流控制器，空載能耗不到10mW，符合美國DOE及歐盟CoCTier 2；NCP4305同步整流控制器，用于CCM反激和LLC轉(zhuǎn)換器，進一步提升電源能效；NCP1399業(yè)界首款電流模式LLC控制器采用專用跳周期模式提升輕載能效；GaN（氮化鎵）晶體管的電源轉(zhuǎn)換能效超越硅；新一代場截止型溝槽GBT降低開關(guān)損耗；T6/8MOSFET技術(shù)利用最低導(dǎo)通電阻提供高性能電源轉(zhuǎn)換：及采用領(lǐng)先封裝技術(shù)的智能功率模塊（IPM）和功率集成模塊（PIM）。

正在進入移動通信網(wǎng)絡(luò)的下一個發(fā)展階段

我們正在進入移動通信網(wǎng)絡(luò)的下一個發(fā)展階段，一個我們將看到移動設(shè)備連接生活中一切事物的階段。在這種新的互聯(lián)生活中，移動的生活方式將改變社會，不僅對我們?nèi)伺c人之間彼此的互動方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，也將影響人與環(huán)境之間的互動。我們會看到緊湊的、連接的傳感器和執(zhí)行器以不同的方式普及到日常消費電子、家用電器以及一般的基礎(chǔ)設(shè)施上。這就是趨勢：物聯(lián)網(wǎng)——萬物相連。

有數(shù)據(jù)表明，到2020年，全球?qū)⒂?00-750億個傳感器設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)、這個數(shù)字是全球人口數(shù)量的7-10倍。面對如此巨大的傳感器數(shù)量，以及更加龐大的傳輸數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的電力線或電池供電方式將面臨安裝成本、運營成本、維護成本、使用壽命以及環(huán)保方面的問題，在這種情況下，使用能量采集技術(shù)可以幫助傳感器設(shè)備實現(xiàn)易安置、免維護、長壽命以及綠色環(huán)保等目的。能量采集技術(shù)將往更低功耗、更高效率、更易用的趨勢發(fā)展。

目前的難點在于整個能量采集系統(tǒng)需要專用的、昂貴的低功耗模擬電路芯片：需要非常仔細(xì)地去設(shè)計能量采集、轉(zhuǎn)換以及存儲；需要計算復(fù)雜的能量收集負(fù)載功耗；需要靈活的低功耗芯片去執(zhí)行能量收集系統(tǒng)負(fù)載的傳感、處理以及通信功能。

賽普拉斯提供一個基于S6AE1O1A的完整的、無電池能量采集套件（$49）方案，并免費提供Easy DesignSim^TM在線仿真軟件，簡化能量采集系統(tǒng)設(shè)計以及能量采集系統(tǒng)負(fù)載的計算，可以幫助客戶快速熟悉能量采集技術(shù)并解決能量采集系統(tǒng)的設(shè)計難點。（作者：蔣家亮、李冬冬）

工業(yè)4.O/機器人：人工智能和人機交互技術(shù)將會起到至關(guān)重要的作用

伴隨德國總理默克爾訪華，“工業(yè)4.O/機器人”的相關(guān)話題受到廣泛關(guān)注。未來，人工智能的研究成果和新一代人機交互技術(shù)將參與到制造業(yè)的所有關(guān)鍵領(lǐng)域、并對大眾社會造成廣泛影響。工業(yè)3.0時代向工業(yè)4.0時代的過渡，實質(zhì)上是現(xiàn)有的工業(yè)自動化向工業(yè)智能化、網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)型，而這其中人工智能和人機交互技術(shù)將會起到至關(guān)重要的作用?？拼笥嶏w于2014年正式啟動了訊飛超腦計劃、該計劃的目標(biāo)是研發(fā)實現(xiàn)具有深層語言理解、全面知識表示、邏輯推理聯(lián)想、自主學(xué)習(xí)進化等高級人工智能的智能系統(tǒng)，并且在教育、客服、人機交互、醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)推廣應(yīng)用。推動相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)智能程度的本質(zhì)突破。目前，工業(yè)智能化中呈現(xiàn)三個主要功能方向——“自主互聯(lián)”、“自然交互”及“智能決策”，也是科大訊飛“訊飛超腦”計劃已經(jīng)部分實現(xiàn)同時正在全面深入研究的課題。這種高級人工智能的突破，必將涉及認(rèn)知智能領(lǐng)域的各個信息服務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)本質(zhì)的飛躍，而人工智能產(chǎn)業(yè)也將從代替體力勞動升級到代替大量的腦力勞動工作、某種意義上說，將有望實現(xiàn)人類勞動的更大程度的解放。在剛剛結(jié)束的科大訊飛年度發(fā)布會上，我們也已向外界展示了科大訊飛在人工智能和人機交互技術(shù)等領(lǐng)域的最新研究成果和實力基礎(chǔ)。正如所見，在推動工業(yè)4.0發(fā)展的道路上我們已經(jīng)踏出了堅實的一步。

作為中國最大的智能語音技術(shù)提供商，科大訊飛在智能語音技術(shù)領(lǐng)域有著長期的研究積累。核心技術(shù)代表了世界最高水平，并在語音合成、語音識別、口語評測、自然語言處理等多項技術(shù)上擁有國際領(lǐng)先的成果，占有中文語音技術(shù)市場70%以上市場份額。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、智能硬件浪潮的到來，科大訊飛整合了各技術(shù)領(lǐng)域多年的研究成果，構(gòu)建了全球首個智能人機交互平臺——“訊飛開放平臺”：將以語音交互為核心的人工智能技術(shù)開放給業(yè)界開發(fā)者，隨著各產(chǎn)品領(lǐng)域的持續(xù)豐富和合作伙伴的不斷加入，“訊飛開放平臺”將不斷為產(chǎn)業(yè)發(fā)展推波助瀾。

針對工業(yè)LoT應(yīng)用的主要無線要求

目前，大家都在談工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（lndustrial Internet ofThings——IIoT）以及對于工業(yè)傳感器之無線連接能力的關(guān)聯(lián)需求。對工業(yè)界來說，給機器、泵、流水線和軌道車輛等物件裝備傳感器的概念并不新鮮。為特定用途而設(shè)計的傳感器和網(wǎng)絡(luò)已在工業(yè)環(huán)境中激增、從煉油廠到生產(chǎn)線均在其列。

歷史上，這些網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)可靠性和安全性方面遇到了一個很高的門檻，完全無法利用消費類技術(shù)來應(yīng)對。特別地，這些傳感器實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的方法決定了在工業(yè)應(yīng)用特有的嚴(yán)苛環(huán)境中是否能夠以安全、牢固和具成本效益的方法來部署傳感器。

由于其工作涉及工業(yè)級的可靠和安全無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，因此凌力爾特的Dust Networks產(chǎn)品組開創(chuàng)了幾項如今是主要無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)之組成部分的關(guān)鍵技術(shù)，包括WirelessHART（IEC62591）和新涌現(xiàn)的6TiSCH IETF標(biāo)準(zhǔn)。這些無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)專為滿足工業(yè)應(yīng)用的需要而特別制定的，下文進行了概要總結(jié)。

首先要考慮的是可靠性和安全性。與消費類應(yīng)用不同，成本往往是消費類應(yīng)用中最重要的系統(tǒng)屬性，而工業(yè)應(yīng)用一般是把可靠性和安全性列為榜酋。在OnWorld對工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）用戶所做的全球性調(diào)查中，可靠性和安全性被受訪者舉出為兩個最重要的問題。如果您考慮到一家公司生產(chǎn)商品的盈利能力、質(zhì)量和效率，以及工人的安全要常常依賴于這些網(wǎng)絡(luò)時，這就沒什么好驚訝的了?？煽啃院桶踩詫τ诠I(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)之所以不可或缺，原因即在于此。

工業(yè)LoT并不是由無線技術(shù)專家安裝的。大多數(shù)情況下，已確立的行業(yè)將逐步地在其傳統(tǒng)產(chǎn)品以外增添工業(yè)IoT產(chǎn)品和服務(wù)，而其客戶則將在新和老式設(shè)備混合使用的環(huán)境中進行部署。工業(yè)WSN中所體現(xiàn)的智能必須給工業(yè)LoT產(chǎn)品提供一種易用性，從而使得過渡過程對于現(xiàn)有的現(xiàn)場工作人員而言是無縫的。而且，系統(tǒng)應(yīng)可供全球部署之用，因為最終用戶對于工業(yè)LoT的廣泛采用常常是遍及全公司，并且要求多地點標(biāo)準(zhǔn)化。

傳感器可安放在任何地方。對于工業(yè)LoT應(yīng)用而言，傳感器或控制點的精準(zhǔn)布設(shè)是至關(guān)緊要。無線技術(shù)有望實現(xiàn)無線通信，但是如果您需要插上電源來給無線節(jié)點供電，或者每隔幾小時或甚至幾個月對其進行再充電，那么部署的成本和不切實際的方法就變得讓人望而生畏了。（作者：于繼棟、Joy Weiss）

聯(lián)網(wǎng)家庭：無線連接技術(shù)是最大的推動力

物聯(lián)網(wǎng)的演變與發(fā)展推動了多種不同終端細(xì)分市場的快速發(fā)展，也帶來了巨大機遇。隨著消費者對家庭自動化監(jiān)控的需求持續(xù)上升，分析師預(yù)測家庭自動化市場到2019年的產(chǎn)值將達164億美元。在當(dāng)今的智能家居中，人們可遠(yuǎn)程操控一系列不同的設(shè)備和系統(tǒng)，如照明、取暖、空調(diào)、安保系統(tǒng)以及冰箱、洗衣機、烘干機、洗碗機等家用電器。利用家庭無線網(wǎng)絡(luò)，對上述系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制可使我們快速了解一切家用設(shè)備的運行狀況，且在任何地方都能輕松管理家庭能耗，并可對家用電器的功能進行調(diào)節(jié)。在物聯(lián)網(wǎng)市場蓬勃發(fā)展的早期階段、許多產(chǎn)品創(chuàng)新都來源于創(chuàng)業(yè)公司的奇思妙想，但這些創(chuàng)業(yè)公司都會面臨人力、資金和產(chǎn)能的限制。為了幫助新生企業(yè)茁壯成長，跟上市場需求，智能家居技術(shù)還需要眾多要素的支持，其中包括充滿活力的智能家居生態(tài)系統(tǒng)、功能強大的組件、設(shè)計出色的軟硬件平臺，以及最重要的——不同設(shè)備之間的互操作性。

智能家居家電開發(fā)和推廣的背后，無線連接技術(shù)是最大的推動力，它實現(xiàn)了智能設(shè)備與家庭網(wǎng)絡(luò)的連接，從而能隨時隨地監(jiān)控家用電器。在Wi-Fi、智能藍牙、NFC和電力線通信（PLC）等業(yè)經(jīng)實踐證明的技術(shù)支持下，高效的設(shè)計方案不斷降低智能家電的處理功耗需求。反過來，其高效性又能幫助制造商設(shè)計、生產(chǎn)并向市場推出低成本產(chǎn)品，大規(guī)模地促進消費。（做著：Brian Bedrosian）

汽車電子：新能源汽車會越來越多

今后中國新能源汽車會越來越多，針對新能源汽車相關(guān)的產(chǎn)品，東芝推出了例如在節(jié)能方面非常有功效的馬達驅(qū)動的電路，還有在電動車混合動力里面廣泛使用的光機電器件類似的產(chǎn)品。車載信息化方面，東芝除了既有的車載音箱產(chǎn)品以外，還增加了與互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的無線互聯(lián)的藍牙產(chǎn)品、存儲產(chǎn)品。

針對環(huán)保的要求、東芝提供菲常獨特的有優(yōu)勢的電機控制技術(shù)，東芝的BICMOS的制成技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)130納米高性能的制程，可以提供菲常高性能的低導(dǎo)通阻抗。安全領(lǐng)域東芝提供獨特的專利技術(shù)的圖像處理技術(shù)。如Viscontj^TM的ADAS系方面的識別芯片，還有汽車儀表方面提供的是Capricorn^TM系列的車載儀表的解決方案。信息領(lǐng)域，東芝把在消費電子領(lǐng)域里菲常強的存儲方案提供到車載方面、如東芝特別推出SLC NAND、e·MMC、SD卡和SSD，針對車載的要求。（作者：田中基仁）

無人機：技術(shù)可能迅速變化

在中國，無人機在電影制作、攝影、農(nóng)業(yè)、救援等領(lǐng)域使用越來越廣。由于潛在應(yīng)用廣泛、無人機技術(shù)可能會迅速變化，以利用最新技術(shù)進步，如遠(yuǎn)距測量和在場檢測特性等等。它們目前依靠全球定位系統(tǒng)（GPS）實現(xiàn)許多飛行控制。然而，GPS的精確度對于檢測緊鄰無人機的目標(biāo)物的效果并不理想，而且它對電池壽命有負(fù)面影響。飛行時間（ToF）傳感器是一個替代方案，但其使用的超聲波或無源紅外實現(xiàn)方式過于昂貴、笨重或耗電。

現(xiàn)在，出現(xiàn)了使用光學(xué)元件和信號處理技術(shù)，結(jié)合先進電源管理將接近測量范圍從厘米級擴展到米級的ToF解決方案，可供無人機制造商使用。這有助于無人機制造商開發(fā)新的設(shè)計，延長電池壽命和降低無人機在飛行過程中撞上其他物體的可能。

Intersil擅長于提供用于最具挑戰(zhàn)性應(yīng)用的電源管理解決方案。Intersil具備將技術(shù)應(yīng)用于航天領(lǐng)域的悠久歷史，擁有開發(fā)用于極端惡劣環(huán)境的lC解決方案的核心能力。電源管理技術(shù)專長——包括用于管理中央處理器和外設(shè)——非常適合這些耗電、便攜的無人機應(yīng)用。其實就是一個飛行計算機，更先進的無人機使用多個處理內(nèi)核和Intersil的電源管理解決方案，以確保實現(xiàn)最高的電源效率。對于小型無人機，Intersil的超緊湊降壓-升壓技術(shù)提供小尺寸和功率節(jié)省，這對滿足客戶的飛行時間要求至關(guān)重要。光學(xué)元件與Intersil的電源管理和ToF傳感器技術(shù)相結(jié)合，為無人機制造商提供了完整、低功耗的目標(biāo)物檢測與測距解決方案。

高密度轉(zhuǎn)換器模塊可使無人機電源解決方案的重量更輕、體積更小

在討論無人飛行器（無人機）應(yīng)用時，考慮解決方案的最關(guān)鍵因素是SWaP（S：體積；w：重量和P：功率密度）。高密度轉(zhuǎn)換器模塊可使電源解決方案的重量更輕、體積更小。高效率轉(zhuǎn)換器模塊可以使電源的壽命更長、熱耗散更低并能避免大而重的冷卻設(shè)備。Vicor擁有采用突破封裝（如：ChiP、SiP、VIC）的高效率、高密度轉(zhuǎn)換器模塊的很多選擇（例如：PRM、VTM、DCM），包括隔離和穩(wěn)壓式DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊系列、DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊（DCM）、封裝在轉(zhuǎn)換器級封裝（ChiP）的器件，都能以93%的峰值效率提供600瓦的輸出功率（最大），其封裝為4623 ChiP（1.886”×0.898”×0.286”，1.03盎司），功率密度為1239W/in³。

事實上，Vicor不僅擁有高額定功率的轉(zhuǎn)換器模塊，而且還有低額定功率的DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊產(chǎn)品系列Cool Power，它封裝在功率系統(tǒng)級封裝（PSiP）中，可提供針對源到負(fù)載及下游負(fù)載點（PoL）電源解決方案的隔離和非隔離DC-DC轉(zhuǎn)換。（作者：Andrew Cowell、劉旭亮）

可穿戴設(shè)備：要滿足尺寸和功耗的要求

現(xiàn)在，總是忙個不停的消費者們希望能夠隨時隨地保持連接，獲取信息。可穿戴設(shè)備能夠很方便地幫助消費者將上面的愿望變成現(xiàn)實。只需輕輕一點和一滑、或者使用手勢，亦或是說出簡單的語音指令，消費者就能立即訪問所需的內(nèi)容。隨著可穿戴設(shè)備變得越來越智能，功能越來越豐富，OEM廠商們需要的解決方案不僅要能夠提供下一代可穿戴設(shè)備所需的功能，還要滿足這些小型設(shè)備對于尺寸和功耗的要求。

為了滿足可穿戴設(shè)備市場的需求，萊迪思特別推出了適用于移動應(yīng)用的FPGA器件，能夠滿足尺寸和功耗方面的需求，并可進行客制化以實現(xiàn)與接口/橋接、IO擴展相關(guān)的功能以及基于傳感器的應(yīng)用，同時盡可能減少對于外部元器件的使用。

可以說，F(xiàn)PGA是目前最適合智能硬件解決方案的器件。萊迪思致力于提供尺寸小、功耗低、集成度高以及靈活的移動FPGA器件。經(jīng)過量產(chǎn)驗證的移動FPGA可為制造商提供適用于可穿戴設(shè)備等下一代移動和消費電子產(chǎn)品的尺寸最小、最為節(jié)能高效的解決方案。

萊迪思iCE40 Ultra FPGA相比其他可選的微控制器尺寸小60%。它還支持低功耗工作模式，適用于“永遠(yuǎn)在線”功能，所以它對于被要求充一次電就要運行數(shù)天的消費類可穿戴設(shè)備來說是最理想的選擇。iCE40 FPGA系列提供多種小尺寸封裝選項，可用于實現(xiàn)各類基于接口/橋接、IO擴展、燈光、生物識別和傳感器的可穿戴應(yīng)用。（作者：Subra Chandramouli）

物聯(lián)網(wǎng)仍是重要的經(jīng)濟推動力

為了促進自身的更大發(fā)展，也為了回報中國市場，實現(xiàn)“助力中國發(fā)展，與中國共贏”的目標(biāo)，接下來英飛凌將在中國重點推行以下幾個方面的戰(zhàn)略：

持續(xù)關(guān)注和支持中國的新興行業(yè)，包括智能汽車、智能家居、可穿戴設(shè)備、機器人以及低速電動車等等。

在物聯(lián)網(wǎng)平臺和技術(shù)的支持下、許多行業(yè)都正向智能化升級，甚至脫胎換骨，新興行業(yè)和機遇正不斷涌現(xiàn)。憑借在汽車電子、功率半導(dǎo)體以及安全芯片的全球領(lǐng)導(dǎo)地位和技術(shù)，英飛凌將為以上新興行業(yè)的智能化、高能效和安全做出積極貢獻、比如實現(xiàn)汽車智能化必不可少的高級駕駛輔助系統(tǒng)、雷達技術(shù)以及聯(lián)網(wǎng)汽車的安全防護。

自改革開放時期中國首次提出“引進來”，本世紀(jì)初“走出去”也上升為了我國國家戰(zhàn)略。根據(jù)新華報業(yè)網(wǎng)的報道，近年來中國的對外投資增速快于吸收外資，即將成為對外投資國。英飛凌是德國最大的半導(dǎo)體公司，在全球各地，尤其是經(jīng)濟發(fā)達的歐美、日本和快速成長的亞太地區(qū)都設(shè)有運營網(wǎng)絡(luò)。在與中國客戶的合作中，英飛凌不僅幫助客戶在本土不斷成長，也將積極利用自身在其他國家和地區(qū)的資源，支持本土客戶走出去，成長為具有全球影響力的跨國企業(yè)，實現(xiàn)共贏。

新興行業(yè)的發(fā)展在創(chuàng)造機遇的同時，也將帶來一些挑戰(zhàn)，包括市場上對本地人才的競爭，一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)和商業(yè)模式還需要進一步探討和完善，比如車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等。英飛凌將通過加強與本土企業(yè)的合作，搭建生態(tài)圈，與產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同應(yīng)對挑戰(zhàn)，把市場做大。

英飛凌認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)作為各行各業(yè)升級換代的平臺基石，是未來經(jīng)濟發(fā)展的重要推動力。英飛凌先進的傳感器、可信安全防護、高能效的電源管理以及跨應(yīng)用的控制技術(shù)將幫助我們的客戶提升物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下業(yè)務(wù)的智能性、安全性和能效，實現(xiàn)其業(yè)務(wù)的可持續(xù)性成功。

在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，英飛凌將著重于以下核心市場，進一步開拓物聯(lián)網(wǎng)下新的商業(yè)模式。包括：

工業(yè)：工業(yè)自動化、工業(yè)4.O和工業(yè)機器人：

交通：自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、車隊管理：

能源：智能電網(wǎng)：

消費類：智能家居、家用電器，可穿戴設(shè)備和智能照明：

信息通訊技術(shù)：服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)連接的安全和能效。（作者：蘇華）