如果說成為制造強國對于中國來說是別無選擇，那么被看成第四次工業(yè)革命重要基石的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)則是必由之路,。

　　產(chǎn)業(yè)的提升需要具體的路徑,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的價值不僅在于通過基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)來降低企業(yè)生產(chǎn)成本，更是在數(shù)字化轉(zhuǎn)型,、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同,、智能化生產(chǎn)中改變企業(yè)思路，邁向現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系,。從2012年“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念首次被提出,，到5年后國家出臺工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)頂層規(guī)劃，之后2019年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更是被寫入《政府工作報告》,，2020年3月工信部則發(fā)布了20項措施推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加速發(fā)展,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)毫無懸念地成為新基建七大方向之一,。

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　　隨著近幾年的不斷發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)從最初發(fā)展基礎(chǔ)架構(gòu)升級為圍繞業(yè)務(wù)場景,，應(yīng)用聚焦基于設(shè)備物聯(lián)的數(shù)據(jù)價值挖掘和特定場景深度優(yōu)化,。快速的發(fā)展并不能掩蓋背后的隱憂,，德州儀器（TI） 區(qū)域銷售經(jīng)理Vincent表示,，對于大多數(shù)企業(yè)來說，主要仍面臨三方面的困難和一個方面的擔心,。

　　首先是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的能力仍然不足,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺需要高效的數(shù)據(jù)采集、分析,、服務(wù)等多方面能力,，且設(shè)備種類復(fù)雜、通信協(xié)議與數(shù)據(jù)格式各異,，缺乏有效的降低接入成本的方法,；其次，企業(yè)的資金投入能力不足,，眾多企業(yè)尚處于低價同質(zhì)化競爭階段,，并不愿意下大成本進行信息化改造；再次,，企業(yè)的意愿不足,，目前由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展處于初期，效果和實際回報并不明顯,。至于擔心則集中在互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全方面,，害怕財務(wù)數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)運營和管理數(shù)據(jù)的泄露。

　　用戶的需求和遲疑給傳統(tǒng)工業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu)帶來眾多創(chuàng)新的同時,，也帶來了更多設(shè)計挑戰(zhàn),，這需要集成電路供應(yīng)商來幫助工程師在控制器、通信,、感應(yīng)等方面開發(fā)智能系統(tǒng),。

　　數(shù)據(jù)來源不再是痛

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代化工業(yè)最大的不同，就是可以利用數(shù)據(jù)和機器學(xué)習推動更智能的系統(tǒng),，因此作為驅(qū)動制造業(yè)務(wù)最重要的數(shù)據(jù)來源,，工業(yè)現(xiàn)場傳感器要更加準確及智能化。各種類型的傳感器因此層出不窮,，而前幾年出現(xiàn)的CMOS毫米波雷達技術(shù)則炙手可熱,。

　　毫米波雷達利用60GHz或77GHz高頻毫米波技術(shù)，可在檢測范圍內(nèi)精確測量物體的距離,、相對速度和接近角度,。與基于視覺和激光雷達的傳感器相比,，毫米波傳感器可以更好地抵御雨、塵,、煙,、霧或霜等環(huán)境影響，可在完全黑暗中或陽光直射下工作,。因此十分適合工業(yè)等復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境,。支持安裝在無外透鏡、通風口或傳感器表面的塑料外殼內(nèi),，更容易圍繞防護等級 （IP） 69K 標準進行設(shè)計,，而且非常堅固耐用。與光學(xué)傳感器不同,，毫米波傳感器不會收集任何個人身份信息,，可以應(yīng)用在隱私敏感區(qū)域。

　　毫米波雷達系統(tǒng)包括發(fā)送和接收射頻組件,，天線以及時鐘等模擬組件和模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC）,、微控制器單元 （MCU） 和數(shù)字信號處理器 （DSP） 等，TI IWRx 工業(yè)毫米波器件將以上組件全部集成,，額外的數(shù)字處理資源還可用于聚合,、跟蹤和分類等任務(wù)的數(shù)據(jù)后處理。并可直接在傳感器邊緣進行實時處理,，通常無需額外的處理器,。該產(chǎn)品系列品類齊全，涵蓋從高性能雷達前端到超高分辨率,、低功耗小型單芯片雷達的所有產(chǎn)品,。

　　業(yè)界仍在探索毫米波雷達在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。 兩個潛在的應(yīng)用是占用檢測和機器人技術(shù),。 對于占用檢測,，雷達會計算一個區(qū)域內(nèi)的人員數(shù)量，跟蹤他們的運動路徑,，識別運動特征,，例如一個人跌倒時的運動特征，甚至可以在一個人靜止不動時也可以檢測到更細微的動作,，例如心跳和呼吸頻率。對于機器人技術(shù),，雷達可以幫助無人駕駛車輛和無人機檢測障礙物以幫助導(dǎo)航,，或者在人和其他移動物體周圍實現(xiàn)更安全的操作。毫米波雷達等傳感器幫助我們與機器互動,，減少事故發(fā)生,，實現(xiàn)智能機械臂,、協(xié)作機器人系統(tǒng)、無人工廠管理等應(yīng)用,。

　　忘記通信與處理的痛

　　隨著傳感器和執(zhí)行器數(shù)量的不斷增加,，需要優(yōu)化整個工廠通信對于滿足各種規(guī)模系統(tǒng)的各種要求。同時,，在高度自動化的工廠中,，大型現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)（包括復(fù)雜系統(tǒng)、PLC和支持與外部網(wǎng)絡(luò)交互的網(wǎng)關(guān)）也隨著數(shù)據(jù)傳輸量的增加和復(fù)雜度的增加,，而變得更加重要,。顯然自動化設(shè)備之間有著非常之多的通信選擇。在網(wǎng)絡(luò)通信方面,，TI產(chǎn)品支持廣泛的工業(yè)通信標準 -- 從串行接口 （IO-Link,、CAN、RS-485） 到工業(yè)以太網(wǎng),，以及諸如具備時效性的網(wǎng)絡(luò)體系 （TSN） 和單對以太網(wǎng) （SPE） 等新技術(shù),。對于基于視覺的工業(yè)系統(tǒng)，TI 的 V3link? 串行器和解串器有助于通過單根超細線同時傳輸高分辨率視頻,、控制信號和電源,。 這些解決方案使設(shè)計師能夠擁有更高的連通性和可擴展性，以滿足當前行業(yè)趨勢的需求,。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的設(shè)計人員必須確定要支持哪類工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,，以使其系統(tǒng)與多個現(xiàn)場總線環(huán)境兼容。傳統(tǒng)上,，添加協(xié)議需要創(chuàng)建附加接口或插入到主板的可互換模塊,，每個決策都涉及到額外的硬件設(shè)計、更大的材料清單以及更長的測試和認證周期,。TI Sitara?處理器和微控制器無需添加硬件,，即可提供支持多協(xié)議工業(yè)以太網(wǎng)的集成可編程實時單元和工業(yè)通信子系統(tǒng)（PRU-ICSS）。

　　TI最新推出的Sitara AM2x系列MCU結(jié)合了MCU和MPU的優(yōu)勢,，比如MPU中的高性能Arm? Cortex-R系列CPU內(nèi)核,，高性能的RAM以及高速的信號處理，以及高速實時工業(yè)通信總線接口,，并且結(jié)合了MCU中的安全功能及實時外設(shè)等特性,，通過將業(yè)界先進的處理性能、實時控制和高級網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)合,，從而使工廠自動化實現(xiàn)了低延遲實時處理和控制,，并通過PRU-ICSS通信加速模塊簡化實現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。

　　未來的計算，尤其是與機器學(xué)習相關(guān)的計算,，將越來越多地發(fā)生在邊緣,。為了滿足這一要求，嵌入式系統(tǒng)需要具有更高的性能和性價比,，同時降低功耗,。 TI 的 Jacinto? 7 SoC 集成了 A72 CPU、R5 MCU,、多核 DSP 以及深度學(xué)習和視覺處理加速器,，能夠以低功耗水平支持高實時計算吞吐量?？蛻裟軌蚴褂眯袠I(yè)標準的AI引擎,，在 TI 高效的深度學(xué)習處理器上部署訓(xùn)練有素的網(wǎng)絡(luò)模型。

　　需要選擇正確的合作伙伴落地

　　顯然,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng),，在傳感、網(wǎng)絡(luò)傳輸,、執(zhí)行,、機電一體化和功能性安全以及電氣方面存在諸多設(shè)計挑戰(zhàn)。TI推出了一系列高性價比的模擬和嵌入式方案,，一方面為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供靈活可靠的數(shù)據(jù)搜集,、傳輸、處理,、執(zhí)行的基礎(chǔ)芯片,，另一方面則是通過一站式的設(shè)計和參考資料，幫助中國客戶加速開發(fā)周期,，盡早普及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場,。

　　目前中國是全世界唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中所列全部工業(yè)門類41個工業(yè)大類、207個工業(yè)中類,、666個工業(yè)小類的國家,。“十四五計劃”和2035年遠景目標將“堅定不移建設(shè)制造強國,、質(zhì)量強國,、網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國”擺在重要位置,。隨著《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》（2021~2023）的發(fā)布,，標志著未來3年將是中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速成長期的關(guān)鍵期。工信部數(shù)據(jù)顯示,，截至2021年3月底,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺連接工業(yè)設(shè)備總數(shù)達到7300萬臺，工業(yè)應(yīng)用突破59萬個。

　　作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司,，TI提供系統(tǒng)級方案，既幫助提升工程師的設(shè)計效能,，又加速產(chǎn)品驗證與量產(chǎn),。根據(jù)TI 2020財年業(yè)績報告，工業(yè)市場占比已超過35%,，是五大細分市場的第一位,。今年恰逢TI進入中國35周年，從進入中國伊始,，TI一直持續(xù)深耕中國工業(yè)市場,，隨著中國新基建的推進，TI始終如一,，助力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的騰飛,。TI擁有品類齊全的模擬和嵌入式處理系列產(chǎn)品、強大的本地制造研發(fā)能力,、遍布全國的產(chǎn)品分銷及銷售網(wǎng)絡(luò)的公司,，顯然會成為中國工業(yè)數(shù)字化之旅的同行者。