工業(yè)領(lǐng)域一直是半導(dǎo)體廠商的重要垂直應(yīng)用市場之一,。隨著工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在全球的持續(xù)推進,，工業(yè)領(lǐng)域?qū)Π雽?dǎo)體的需求也持續(xù)增長,。2020年上半年，COVID-19疫情肆虐全球,，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)深受影響,。在半導(dǎo)體行業(yè)主要垂直應(yīng)用領(lǐng)域中，工業(yè)相對汽車,、通信,、消費等領(lǐng)域成為受影響最小的領(lǐng)域。

        作為全球重要的半導(dǎo)體廠商，意法半導(dǎo)體（ST）一直是工業(yè)領(lǐng)域半導(dǎo)體供應(yīng)商的重要的一員,。針對工業(yè)市場,，意法半導(dǎo)體將采取怎樣的發(fā)展戰(zhàn)略？主要目標領(lǐng)域是什么,？將為工業(yè)領(lǐng)域帶來哪些創(chuàng)新應(yīng)用,？日前，意法半導(dǎo)體亞太區(qū)功率分立和模擬產(chǎn)品器件部區(qū)域營銷和應(yīng)用副總裁沐杰勵先生和意法半導(dǎo)體亞太區(qū)功率分立及模擬器件產(chǎn)品部工業(yè)產(chǎn)品市場總監(jiān),，自動化技術(shù)創(chuàng)新中心負責人Allan LAGASCA先生接受了《電子技術(shù)應(yīng)用》記者專訪,，就意法半導(dǎo)體在工業(yè)領(lǐng)域的最新發(fā)展戰(zhàn)略與技術(shù)創(chuàng)新作了深入介紹。

意法半導(dǎo)體亞太區(qū)功率分立和模擬產(chǎn)品器件部區(qū)域營銷和應(yīng)用副總裁沐杰勵

意法半導(dǎo)體的自動化市場戰(zhàn)略

        沐杰勵介紹道,，意法半導(dǎo)體高度重視工業(yè)市場的發(fā)展,，ST亞洲制定部署了一個非常明確的工業(yè)市場戰(zhàn)略，目標是成為工業(yè)市場的領(lǐng)導(dǎo)者,。對于亞洲區(qū)域工業(yè)市場,，意法半導(dǎo)體的發(fā)展重心專注于工業(yè)自動化、電機控制,、電力與能源三個重點領(lǐng)域,。

        為什么要專注于自動化呢？沐杰勵表示,，自動化是一個對技術(shù)水平要求很高的細分市場,，客戶和技術(shù)開發(fā)機構(gòu)在這個市場上投入很大。從2019年到2023年,，市場需求復(fù)合年增長率將達到8％,。沐杰勵認為，新冠肺炎疫情并沒有導(dǎo)致市場需求增長完全放慢,，或許需求出現(xiàn)了差異化,，但依然保持強勁的增長勢頭，而且,，在某些應(yīng)用中,，市場需求正在加速增長。其中,，智能化,、機器人技術(shù)創(chuàng)新、5G基礎(chǔ)設(shè)施,，這些都發(fā)揮著重要作用,。

         沐杰勵介紹，自動化主要分為兩大類,，包括工廠自動化以及家庭,、樓宇和城市自動化,。工廠自動化又分為兩個部分：自動化系統(tǒng)和工業(yè)機器人。在自動化領(lǐng)域,，意法半導(dǎo)體提供了很多產(chǎn)品：從無線連接和無線充電,，到ViperPlus電源管理產(chǎn)品，再到STPOWER碳化硅產(chǎn)品和STM32微控制器,，還有其他多款產(chǎn)品,，包括STSPIN、SPIRIT,、無線通信和安全芯片,。在制造和加工方面，亞洲TAM（整體目標市場）體量非常大,，高達31億美元,。在樓宇及家居控制方面，亞洲TAM市場規(guī)模約12億美元,。

        針對這兩個目標市場,，意法半導(dǎo)體近期特別推出代表性的解決方案：面向工廠自動化的“狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)測性維護”方案，以及面向家庭,、樓宇應(yīng)用的“BLE-KNX 智能照明控制”解決方案,。

狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)測性維護

        沐杰勵介紹道，預(yù)測性維護對于工業(yè)4.0非常重要,。 預(yù)測性維護可以預(yù)見潛在的故障或者生產(chǎn)線停產(chǎn),，以將突發(fā)故障率降低70％，停機時間減少50％,，早期故障檢測可以節(jié)省30％的成本,，而且定期保養(yǎng)成本將低很多。狀態(tài)檢測和預(yù)測性維護對于工廠自動化有著重要意義,，對于減少故障、減少停機時間,、降低設(shè)備及維修成本有著顯著的效果,。為此，意法半導(dǎo)體特別推出了全套解決方案,，包括三個解決方案：IO-link通信解決方案,、STWIN、STEVAL-STWINKT1,。

        其中,，STEVAL IDP 004和BFA 001是IO-link通信解決方案，一個是IO-link 主站,，另一個則是接收器,。IO-link是一種無線通信協(xié)議，可以無縫地傳輸數(shù)據(jù)，且沒有錯誤數(shù)據(jù),。傳感器數(shù)據(jù)送到微控制器進行邊緣計算處理,，然后送到主板，主計算單元接收并共享數(shù)據(jù),，執(zhí)行第二層邊緣計算,。

        第二個解決方案STWIN首次啟用無線工業(yè)通信技術(shù)，可以檢測振動,。ST已經(jīng)優(yōu)化了工業(yè)M12連接器,，并且有專門的算法,能夠利用專業(yè)知識定制解決方案，并根據(jù)客戶的生產(chǎn)線需求優(yōu)化解決方案,。

        STEVAL-STWINKT1是一款一流的工業(yè)級傳感器,，用于超聲波檢測分析機械振動。不僅有傳感器的檢測功能,，還有數(shù)據(jù)處理分析能力,。在收集完數(shù)據(jù)及傳送過程中，ST的STSAFE-100能夠讓用戶對安全數(shù)據(jù)了如指掌,。該方案的耗電量非常低,，并具有BLE藍牙模塊，能夠用藍牙連接許多其他設(shè)備,，并且在STM32L4 +上實現(xiàn)算法,。

意法半導(dǎo)體亞太區(qū)功率分立及模擬器件產(chǎn)品部工業(yè)產(chǎn)品市場總監(jiān)，自動化技術(shù)創(chuàng)新中心負責人Allan LAGASCA        

        意法半導(dǎo)體的狀態(tài)監(jiān)測與預(yù)測性維護方案如何兼顧對原有系統(tǒng)的兼容性,？另外對于軟件和算法有哪些支持,？對此，Allan LAGASCA表示,，基本上,，意法半導(dǎo)體的預(yù)測性維護解決方案和生態(tài)系統(tǒng)涵蓋了設(shè)計人員的各種需求，包括連接模塊,、感測模塊,、處理模塊和安全模塊。這些模塊甚至可以部署在原來的系統(tǒng)中,，這是ST的預(yù)測性維護解決方案的要素之一,。因此，這不僅適用于新系統(tǒng),，而且適用于原來系統(tǒng),。關(guān)于軟件算法，意法半導(dǎo)體作為半導(dǎo)體供應(yīng)商,，提供了多種軟件算法來支持不同的傳感器,，并可以與強大的STM32 CUBE AI人工智能生態(tài)系統(tǒng)配合使用,。

BLE-KNX 智能照明控制

        針對樓宇照明，意法半導(dǎo)體推出了基于KNX總線的完整智能照明控制解決方案,。該方案所用到的主要產(chǎn)品包括KNX 發(fā)送器 STKNX ,、STM32 MCU (STM32F103, STM32L151) 、BLE 無線 SoC BLUENRG-232 ,、LED 驅(qū)動芯片 LED1642GW ,、  MEMS 壓力傳感器 LPS25HB 及 溫濕度傳感器HTS221。意法半導(dǎo)體針對該領(lǐng)域應(yīng)用為客戶提供完整的開發(fā)工具,，包括KNX 評估板 EVALKITSTKNX,、LED 評估板 xNucleo-LED16A1、BLE 評估板 STEVAL-IDB008V2及移動應(yīng)用程序 Remote Manager,。

         沐杰勵介紹,，KNX總線的優(yōu)點主要是兩方面，一是低功耗,，另外就是與IT系統(tǒng)兼容,。意法半導(dǎo)體推出的BLE-KNX 智能照明控制方案主要有以下特點: 可通過移動應(yīng)用程序和按鈕進行控制開關(guān)燈；可通過移動應(yīng)用程序?qū)φ{(diào)光器照明亮度和顏色進行調(diào)整,；可實現(xiàn)環(huán)境溫度測量和顯示,；能夠與其他KNX設(shè)備和系統(tǒng)集成。

醫(yī)療保健應(yīng)用

        2020年,，COVID-19疫情對人們造成重要影響,，醫(yī)療保健領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新需求也不斷涌現(xiàn)。意法半導(dǎo)體廣泛的產(chǎn)品組合在醫(yī)療保健領(lǐng)域同樣大有用武之地,，能夠為行業(yè)帶來高質(zhì)量的創(chuàng)新解決方案,。

       沐杰勵介紹，ST有豐富的醫(yī)療產(chǎn)品組合,。對于數(shù)據(jù)采集,，有傳感器。針對數(shù)據(jù)處理,，有功能強大的微控制器,，以及人工智能技術(shù)。對于電機控制,，有電機驅(qū)動產(chǎn)品系列。最重要的是,，也有數(shù)據(jù)安全技術(shù),。在人身安全和健康方面，除了必須確保人身安全,，還必須保護個人信息安全,。關(guān)于安全性,，意法半導(dǎo)體提供STSAFE安全解決方案，其中包括唯一設(shè)備ID碼,、數(shù)字簽名和加密算法,。對于網(wǎng)絡(luò)連接，意法半導(dǎo)體提供有線和無線連接技術(shù),。

        意法半導(dǎo)體的解決方案已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療保健領(lǐng)域,，包括醫(yī)學(xué)影像、超聲診斷,、能量收集和神經(jīng)刺激器,、無損檢測、心電圖 (ECG),、光電容積脈搏波 (PPG),、皮膚電反應(yīng)（GSR）、生物阻抗功能,、血氧飽和度測試,、呼吸頻率和體溫測量等等應(yīng)用。

STSAFE保障自動化安全

        無論是工業(yè)自動化領(lǐng)域還是醫(yī)療領(lǐng)域,，安全性始終是日趨重要的關(guān)鍵一環(huán),。意法半導(dǎo)體在相應(yīng)領(lǐng)域的解決方案，都將安全納為重要考量,。

        Allan LAGASCA介紹,，安全(safety)和安防(security)始終是工廠自動化的一個基本問題。安全主要是把人類體驗變得更好和更安全,，確保工廠自動化工人的人身安全,。安防也非常重要，這里我們主要討論數(shù)據(jù)安全,，因為數(shù)據(jù)完整性是公司最關(guān)注的問題之一,，尤其是在與預(yù)測性維護相關(guān)的情況。由于大多數(shù)數(shù)據(jù)送到不同的系統(tǒng)和供應(yīng)商,，這些系統(tǒng)都是互聯(lián)互通的,。意法半導(dǎo)體已經(jīng)在很多方面著手解決這一問題。在安全方面,，我們有SIL認證智能功率開關(guān)等模擬產(chǎn)品,，用于解決工廠自動化機器的安全問題。我們的安全微控制器當然采用STSAFE安全技術(shù),，提供硅基數(shù)據(jù)安全保護,、Unique ID、密碼加密以及STM32生態(tài)系統(tǒng),，這提供了滿足工廠自動化的安全性要求所需的全部要素,。

        自動化,、電力&能源以及電機控制是意法半導(dǎo)體在工業(yè)領(lǐng)域所專注的三大市場，正如沐杰勵所介紹,，意法半導(dǎo)體擁有完整的產(chǎn)品和解決方案,，專業(yè)的技術(shù)和銷售支持，能為市場及客戶提供完整的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),。無論是針對自動化的狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)測性維護及BLE-KNX 智能照明控制方案,，還是醫(yī)療以及低壓電機控制方案，都離不開STM32 MCU的身影,，意法半導(dǎo)體強大的STM32生態(tài)體系無疑是其在相關(guān)領(lǐng)域拓展的強大優(yōu)勢,；此外，作為涉足工業(yè)領(lǐng)域30年的領(lǐng)先廠商,，意法半導(dǎo)體廣泛的產(chǎn)品組合,、強大的生產(chǎn)制造能力、深厚的行業(yè)經(jīng)驗更是贏得客戶信賴的重要保障,；而安全則是意法半導(dǎo)體各類解決方案中都未缺席的重要一環(huán),。憑借STM32豐富的產(chǎn)品體系、強大的生態(tài)系統(tǒng),，以及傳感器等廣泛的產(chǎn)品組合,，意法半導(dǎo)體在工業(yè)領(lǐng)域的拓展前景可期。