德州儀器（TI）系統工程及營銷副總裁Scott Roller解讀工業應用解決方案

日前，德州儀器（TI）系統工程及營銷副總裁Scott Roller來到北京，暢談了工業電子元件的趨勢，以及半導體創新方式是如何幫助推動這些趨勢向前發展的。他認為，很多年間工業設備看起來似乎是一個發展很慢的領域。但是，現在是時候在這個領域內提出令人激動的重大改變了。 

創新技術改變生活

Scott Roller首先回顧了那些改變我們生活的技術。TI專注于模擬和嵌入式處理業務，目前在市場上發布的產品有10萬個之多，今天更多地看到TI如何用自己的產品通過創新來改變我們的生活方式。IT目前的產品主要模擬產品和嵌入式（EP）的產品。模擬芯片提供了物理世界與數字世界之間的接口。嵌入式處理器是專用的可編程器件，它們處理輸入，然后產生一些輸出。例如，洗衣機中的某些嵌入式處理器監視電機、負載能力以及水平面，這樣機器就能以盡可能高的效率運行了。除了模擬和EP產品之外，TI也有DLP和其他的一些產品。數字光處理（DLP）技術，常用于商業、便攜式和影院投影儀。教育技術產品，其中包括計算器、教學資源和工具。

TI 有超過4萬項專利，TI當前專注在模擬和嵌入式處理這兩個領域，2014年全年的營業收入數130億美金，其中模擬產品占到了81億美金，EP的產品占到27億美金。模擬和EP主要產品占了總收入的80%，剩下的20%更多是來自于DLP還有一些計算器相關的一些產品。

他說，TI的模擬和EP產品應用在眾多的市場領域，包括了日常用的家電、工業、汽車、醫療各個領域。TI的技術正在全部終端市場內實現創新—個人電子設備、通信設備、企業系統、汽車、工業和其它應用。Scott Roller還介紹了全球范圍內工業模擬與嵌入式處理市場情況。

創新推動工業系統不斷發展

Scott Roller表示，我們身處一場全新的工業革命當中，也就是我們所稱的“第四次工業革命”。工業4.0是一個起源于德國的項目，在全世界范圍有相似的概念。其目標是建立更為智能的工廠，實現適應性、資源利用的有效性、人體工程學，融合客戶及商業伙伴，提高30%的生產力；其技術基礎是虛實整合生產系統（CPPS），以實現連接、轉換、網絡、認知、配置架構的傳感器、處理器、軟件和通信，還有物聯網技術。他也特別提到了中國制造2025。

Scott Roller認為，模擬與嵌入式產品是工業系統的核心。電子元件可以讓新一代工業革命變為現實。其特點包括更可靠、更高效率、更高精度、更安全、連接更多。而TI的參考設計讓創新更易實現，迅速啟動系統設計，加快上市時間。

這些參考設計庫包括電路原理圖或方框圖、物料清單(BOM)、設計文件和測試報告。TI 的模擬、嵌入式處理器和連通性產品組合支持包括工業、汽車、電力以及其它領域在內的廣泛應用。目前提供的TI 設計有成千上萬，更多的TI參考設計還在開發的過程中。

突破性創新鏈引領工業發展趨勢

Scott Roller舉例介紹了突破性創新鏈的優勢和作用。第一個行業發展趨勢是更高可靠性，但挑戰是在嘈雜環境中感測接近度，如人員或物體的接近度感測，電機、RF無線電、電源、或戶外的噪聲源。現有技術無法解決開放式環境中的問題，需要額外組件，或者要求在終端設備上鉆孔。利用抗噪接近度傳感器系統的接近度和電容觸摸按鈕功能經優化實現較大感測距離和響應，由一節5號電池供電的獨立系統，以及包括處理原始數據微分積分算法的固件就可以實現抗噪電容式感測。如FDC2214系列可在任何環境中實現可靠、低成本電容式人體和物體感測。此外，它可與TPS61029升壓轉換器和超低功耗MSP430FR5969 FRAM微控制器一同運行。

另一個發展趨勢是精度更高，挑戰是針對準確控制的高精度，測試與測量應用對分辨率和準確度要求較高；工廠控制應用需要高精度測量；越來越復雜的系統需要額外的診斷信息；通常情況下，工業自動化設備能夠在整個溫度范圍內額定運行。利用TI的高分辨率體重計可支持AC橋激勵的高分辨率、低漂移、高精度體重計測量值（TIPD188），在允許的溫度范圍內，總體誤差少于1μV；AC電橋激勵幾乎消除了所有偏移和偏移漂移誤差。該設計還采用了超低功耗MSP430F5529 MCU。這樣就可以實現業內較佳的32位增量-累加ADC，準確測量對于橋式應用至關重要的小信號，集成故障檢測和診斷，實現高可靠性系統。

還有一個發展趨勢是連接更容易，挑戰在于感測支持+數據記錄+連通性，從生產到使用，全程保持貨物恒溫，應用包括涉及食品、藥品、生物制品的供應鏈，如農場、工廠、包裝；運輸；倉儲；冷藏；零售或醫療。利用帶有NFC接口的超低功耗多傳感器數據記錄器（TIDA-00524）可以實現低功耗感測和通信，在由一塊CR-2032鈕扣電池供電的情況下，數據記錄的時間可長達5年。多個傳感器選項包括分別運用于室內外的溫度傳感器、濕度傳感器和光學傳感器。

未來工業從現在開始

Scott Roller較后表示，在模擬與嵌入式處理業務方面創新來源于對應用敏銳觀察的TI Designs參考設計。TI的WEBENCH® 設計中心、評估模塊和其它工具，以及銷售、應用和在線社區支持，都在幫助TI用突破性的創新鏈助力工業市場的發展。TI正在助力工業應用更加可靠、安全、準確、高能效，并且支持更多的網絡連接功能。工業終端設備制造商可用TI產品實現他們對于工業創新的愿景。

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