让万物更智能 意法半导体走向工业4.0

    在经历了机械化、电气化、数字化的转型发展以后，全球的工业制造正在经历新一轮的变革——智能化。以德国政府于2013年提出的“工业4.0”为开端，智能制造在近年里一直处于风口浪尖。

    在2017年3月14至16日举行的慕尼黑上海电子展中，横跨多重电子应用领域、全球领先的半导体供应商意法半导体以“ST让万物更加智能”为主题，展出了最新的物联网(IoT)产品技术，走近工业4.0。
 
    意法半导体的电源产品基本实现全覆盖，包括智能家居、IOT、智能工业、智能制造等领域，为万物带来智能的同时，不懈追求节能。受到工业物联网需求的刺激，对更智能、更专业IC的需求迅速增长，得益于意法半导体的核心技术，STSPIN电机驱动器系列加速了这一趋势，它将STM32--32位微控制器的高计算能力和三相栅极驱动器共同集成于一款新型7*7mmSTSPIN电机驱动IC中，非常适合小尺寸设备。使得设计者能够非常容易的实现矢量控制或方波控制等高级驱动算法。
 
    STSPIN32F0A最低工作电压可到6.7V，可以更好地应用在手持设备，例如无人机、教育机器人等。其内部的3.3VDC-DC降压转换器和12VLDO线性稳压器，可为MCU、外部电路和栅极驱动器供电，进一步精简了物料清单，提高效率。按照不同应用需要提供相应固件升级，适用于便携式家用电器、无人机、工业和教育机器人等。

    另外，STSPIN32F0/A具备一系列的保护特性，包括过流、过温、短路保护，满足高要求应用，尤其是工业需要，有助于进一步减少外部元件、成本和复杂度。

    智能工业的系统通常非常庞大，如果系统异常之后才发觉并且进行维修，成本和时间都非常巨大。意法半导体工业市场工程师Michelangelo表示：“现在装上智能传感器，比如能够简单地检测到马达震动频率出现异常，进行检测，起到一个防护作用。这就是我们的预测性维护系统。”
 
    从传统工业控制上来看，通常只能实现单向的通讯，而意法半导体新推出了基于IO-Link协议的主从芯片，可以达到双向交互的目的。同时还放了很多种传感器，比如温湿度传感器，压力传感器，实现整体控制。机械手臂就用到了马达驱动IC和IO-Link技术。
 
    在无线充电领域，意法半导体具备发射端和接收端。其新产品STM32WB无线通信系统芯片(SoC)整合一个功能丰富的ArmCortex-M4微控制器和一个ArmCortex-M0+内核处理器。ArmCortex-M4微控制器用于运行主要应用软件；ArmCortex-M0+内核用于减轻主处理器负荷，执行低能耗蓝牙(BLE)5和IEEE802.15.4射频实时处理任务。

    另一方面，射频控制器还能同时运行其它无线通信协议，包括OpenThread、ZigBee或专有通信协议，为设备联入物联网(IoT)提供更多连接选择。目前小功率5w针对智能手表或者智能手机；15w用在车载上；2.5w则用在手环上面。
 
    无线充电领域，意法半导体具备发射端和接收端，丰富的产品系列可以广泛应用在工业消费各个领域，Qi®认证5W-15W消费类（用于手环，智能手机和平板电脑等）工业类（工业控制，医疗设备等），为设备联入物联网(IoT)提供更多连接选择。
 
    此次展出的是基于最新发布的15W发射端芯片STWBC-EP，接收端芯片STWLC33完成的单线圈解决方案，STEVAL-ISB044V1和STEVAL-ISB042V1。更可以轻松扩展至多线圈设计，更多资料参考官方网站。Availableonwww.st.com

    基于QFN5x532L封装的STWBC-EP，待机电流消耗低待机功耗（(16mW)，具备GPIO、UART和I2C主接口，基于Flash存储器，有效接收器探测和功率控制可实现Qi®ExtendedPowerProfile传送功率所需的所有必要功能，同时采用已获专利的Q因数测量方法，通过与接收器之间的双向通信，支持精准的异物检测FOD。

    STWBC-EP令STWBC系列无线电数字发射端控制器产品更为完善，单线圈STEVAL-ISB044V1不仅完全兼容新的Qi®1.2.3标准，而且匹配接收端控制器产品功率可至15W。它采用灵活的输入电压5V到13VDC,MP-A10半桥拓扑及升压DC/DC，A6线圈，紧凑2层PCB板设计，完成高性家比的即插即用的解决方案，可以帮助客户轻松集成到成品中，同时还具有完善的文档与GUI以支持设计，更可以轻松扩展至多线圈设计。