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半导体如何拥抱工控、低碳和自家驾驶新浪潮?EEVIA年度ICT盛会见端倪

2021/7/27 16:08:41   电源在线网
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  近日,由EEVIA主办的第九届年度中国ICT媒体论坛暨2021产业和技术展望研讨会在深圳顺利召开。会上,透过ADI、英飞凌、ams OSRAM、NI等企业代表的精彩主题演讲,我们从中感受到这些领军企业在面向工控、低碳和自家驾驶等新的发展浪潮时,所做的创新与实践。

  ADI:无缝连接推动工业创新

  随着现在工厂中AI或连接的大量使用,节点上各个数据的收集、各种产品,比如在工业里面的温度、振动等数据收集变得越来越方便。拿到数据后做什么?目标是提高产能。如何做到?中间环节非常重要。就是要加强数据的分析能力,这就与现在的大趋势,比如人工智能、大数据,或者机器学习等相结合。ADI中国区工业市场总监蔡振宇表示:“我们看到越来越多的,尤其是头部的工厂会把数据拿到以后做加强的分析,就如ADI的《无缝连接推动工业创新》白皮书中所提及的。”

  ADI中国区工业市场总监蔡振宇

  依靠数据分析,可对工厂进行优化改进,比如一个电机在什么样的运动状态下最好、效率最高,本来效率可能只有80%,通过实时调整负载状况,可调到90%或者95%,将整体效率提高,这就是数据分析带来的优势。蔡振宇表示:“从分析数据到处理数据,最终目的就是提升生产力,这就是工业发展如何提升的道路。最核心的一点在于首先要拿到足够量的数据,即带来大量的连接。所以ADI也提出:增强连接,迈向工业4.0的概念。连接是工业4.0第一步也是最重要的工作,而在目前阶段,提升连接的质量和能力也至关重要。”

  工业连接和实时数据是智慧工厂的基础和基石,只有拥有好的技术和基石数据,才能做到真正的数字化转型概念。今年的“十四五”规划中数字化转型的概念被多次提及。数字工厂会有何优势?可以提高资产管理效率,可以提高产能质量,最简单的就是可以减少废品率,降低成本。智慧工厂要做到这些,离不开现在的有线和无线的连接。未来我们可能会看到更多的以太网的概念应用于其中,并将为工业制造4.0赋能,主要体现在几方面:显著降低工厂的运营成本;简化维护,基于电机振动数据,经过人工AI或者机器学习作出分析,可以做到提前预测故障点,做到简化维护,不用每个工人24小时巡查工厂的运行状态,通过这几个节点的数据分析,预测电机、输入点是否会有问题;提高灵活性和提升效率。这些都是数据带来的数字化转型的优势。

  作为连接物理到数字的半导体公司,ADI产品包括从基本的物理世界到数字世界转化中所需要的传感器、信号链、做连接等等,把模拟世界的参数变成数字世界的参数。蔡振宇指出,ADI给客户的整个信号链,其所有产品都围绕着感知、测量、解释、连接到最后分析链。

  英飞凌:第三代半导体技术在能源转换链条中赋能

  碳达峰是现在很热的话题,全球能源的消耗量,导致二氧化碳的排放量与日俱增。数据显示,全球每年消耗的能量为16万TWH,相当于160万亿度电这样的能量。除了化石能源之外,大部分能源都是通过电体现的,电占了大概三分之一,通过风能或者太阳能产生转化的电能。比如火力发电转化的电能,为了转化电能而损耗掉大量能量。如果能在发电的过程中,大幅减少损耗,就能够为碳达峰、为减排做出很重要的贡献。

  英飞凌电源与传感系统事业部市场总监程文涛

  据悉,英飞凌参与的领域是在整个能源转换链条中,从发电领域,比如风力发电、太阳能发电,英飞凌在该领域里面的市占率非常高;在电力传输领域,参与度也非常高。此外,还有一些像通讯设备和工业设备等等,都离不开功率转换。正是基于英飞凌主要通过开关器件参与,有可能通过模块、分立器件参与,从能量的产生一直到消费到用电部分,把整个全景描绘。

  据英飞凌电源与传感系统事业部市场总监程文涛介绍:“英飞凌专注的领域:能效、移动出行、安全、物联网和大数据,这跟我们的功率器件,传感器,还有接口的产品都是高度相关的。”目前,在半导体行业的市占率上,英飞凌在汽车电子跟功率半导体领域已是全球第一,并且远远领先于友商。过去几年,英飞凌业务发展一直非常稳健。

  会上,对于“市面流传的一些企业倡导第三代半导体全面取代硅器件的声音”,程文涛表示:“我们认为第三代半导体不会全面取代硅器件,至少在可见的未来不会。因为硅基半导体目前从性价比这一角度而言,依然是在非常宽的应用范围之内的不二之选。第三代半导体目前商业化上的瓶颈就是它的高成本。虽然其成本在迅速下降,但依然远高于硅基半导体。”

  同时程文涛也强调,市面上可能有一些定价接近硅基半导体的第三代半导体器件,但并不代表它的成本就接近硅基半导体,那是一种商业行为。目前为止,以现有的工艺而言,第三代半导体的成本毕竟还是远高于硅基半导体。所以在可预见的未来,基本上硅基半导体会占据大部分市场,碳化硅则主要用在高功率、高电压的场景。”

  ams OSRAM:先进光学技术赋能未来智能驾驶

  今年3月,艾迈斯完成对欧司朗的收购,致力于打造全球光学解决方案的领导者,因此该收购案备受业界关注。

  艾迈斯欧司朗市场与业务发展总监金安敏

  此次会上,艾迈斯欧司朗市场与业务发展总监金安敏对于合并案介绍道:“欧司朗在汽车行业多年深耕,艾迈斯半导体原来在消费电子方面更出名。合并后的业务变得更加均衡,60%业务比重是汽车、工业、医疗业务,合起来叫AIM业务,40%比重是消费业务。”

  光学在半导体里面比较特殊,因为专注光学的半导体公司并不是特别多。艾迈斯欧司朗将专注于光学,包括传感、光源,以及未来比较重要的可视化。原来艾迈斯半导体,相对而言在传感器和光学元器件,就是微型模组这一块,有比较强的技术积累。在光源方面,艾迈斯半导体也有技术,比如VCSEL。而欧司朗是在发射器领域,如LED,包括边发射EEL,在激光雷达里面会广泛使用的,以及传统光源,有非常深厚的积累,可称得上是全球的领导者。整合的背后,光学元器件和探测器方面的领导者和光源领域领导者相结合,可完整地提供整个光学系统的所有部件。

  自动驾驶,是全球创新热点和交通领域发展的制高点。如今,在互联网技术高速发展,电动化、智能化叠加、冲击等多种因素作用下,自动驾驶产业迎来了新的发展机遇期。关于自动驾驶金安敏指出,真正实现L4、L5的自动驾驶,要用到激光雷达、毫米波雷达和车载摄像头的结合。硬件上,最后没有啃下的一块骨头,其实就是激光雷达。至今为止,激光雷达并没有做到成本足够低。未来来3~5年,可能是激光雷达开始进入车载的一个爆发期。艾迈斯欧司朗在激光雷达方面有非常核心的光源技术,提供各种形式的激光雷达。这些光源技术是帮助激光雷达上车、降成本的核心。

  NI:为自动驾驶安全保驾护航

  场景是自动驾驶测试系统中相当重要的一环,测试场景的多样性、覆盖性、典型性等能够影响到测试结果的准确性,从而保证自动驾驶的安全与质量。

  NI资深汽车行业客户经理郭堉表示:“目前自动驾驶汽车测试面临四大发展趋势:电子电气结构,从原来的传感器都有的ECU,到后续都用中央域控制器进行处理等带来的诸多新挑战;不断完善的法规也会带来很多新的测试需求和测试挑战;流行的软件定义汽车,如特斯拉OTA技术,都是通过软件定义它的发展,软件的投入和软件的测试也非常重要;AI和深度学习也是非常火,这一块主要部署在ADAS里面的一些算法,通过真实的道路场景,不断优化ADAS的算法,然后更好地识别目标物,从而使汽车的安全性有更大提升。”由此带来的测试挑战就包括了测试的复杂度日益增加,自动化测试的硬件和软件需要不断的迭代和更新。

  NI资深汽车行业客户经理郭堉

  此外,紧迫的测试开发流程和周期,使得汽车以后越来越多会向消费类电子的模式去发展,随着造车新势力的涌入,我们需要快速可做验证的平台,最大程度提升测试效率。最后就是更多的仿真,其意味着更多的测试以后会停留在软件在环的测试中。目前,消费者对自动驾驶的安全性还存在很大的顾虑,因此业界需要很多真实的场景不断地训练算法。但如果部署车队做测试,将会花费大量的资金和时间成本,所以需要构建高保真度的软件测试环境,去训练AI的算法,帮助汽车识别目标物,从而达到避障和主动驾驶的功能。

  郭堉指出,不同于传统汽车的测试,NI对于ADAS全新的技术框架,需要找到一个新的测试方法。而为应对无线的自动化驾驶场景,NI平台化的测试方案提到了四种道路场景:一是纯仿真的实验;二是通过录制下来的数据进行回放,进行开环的回放;三是硬件在环的方针;四是道路测试,把所有传感器数据无损录制下来。所有这些应用都基于PXI的平台来做,用一个平台实现四大类型的控制。平台获取的所有数据也支持上云端,可帮助客户实现不同的应用。

 

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