【方案】传感、无线、控制、隔离一站到位助力工业物联网起飞
智能联网工业的发展热潮正不断升温，未来行业主要的应用热点集中于“智能城市”、“智能产业”、“智能家居”和“智能健康”等领域。由于智能城市、智能产业设备需要更高的可靠度和稳定性，在设计上与一般物联网消费电子产品截然不同，因而引领了新一波“工业物联网（IIoT）”的发展势头。
工业物联网应用热点
工业物联网技术旨在推动智能产业，包括农业、电表、灯光、设备安全、工业自动化等各个层面的互联和智能化应用；在智能城市方面则需要建置并推动能源管理、智能电表、智能照明、公共基础设施和安全等智能化系统。这些应用都正在快速蓬勃的推展中，为整个行业引来巨大的商机。
智能产业的发展正如火如荼地前进著，特别是在工业自动化和安全防护的应用需求最为显著。近来市场上采用无线技术的工业产品数量持续增长，工厂也极需引入自动化设备提高产量和可靠性，并更加有效地进行资产管理。
面向各种工业自动化目标应用市场的发展，芯科科技（SILICON LABS）具有领先的环境传感器、低功耗MCU技术、多协议无线解决方案，以及完整的数字隔离器产品阵容等优势，可以迎合所有工业自动化系统的设计需求。我们提供温湿度传感器帮助工厂人员监控制程温度和环境；旗下的低功耗微控制器（MCU）产品能够协助设计人员快速连接具有CAN，LIN和RS-485的设备；同时我们提供世界各地认证的多协议无线SoC和模块，以实现节能、坚固、灵活的射频设计并构筑M2M链路；更重要的是，我们通过高安全性、高可靠度且稳定的隔离器，为工厂实现高效电源供应并确保工业设备和人员操作安全。
图：Silicon Labs提供物联网和隔离解决方案
总体而言，Silicon Labs的优势在于提供涵盖工业物联网传感、控制、联网和隔离应用的一站式解决方案，为开发商提供绝佳的技术和成本优势，并能加快产品商用时程。
应用广泛的传感器
为了满足工厂的制程和环境监测需求，Silicon Labs提供了符合工业应用标准的温湿度传感器、霍尔效应（Hall-effect）传感器和光学传感器。
我们的湿度传感器具有优异的性能，包括可针对宽范围的RH提供高精度侦测功能、小型封装、预测试校准、保护盖、低功耗、支持多种精度規格选项，以及高集成设计，进而能减少外部组件需求，达成较低的系统成本。而温度传感器则拥有高精度，精度规格横跨整个工业温度范围，最新产品在人体温度范围内達到0.1°C精确度，且经实测具备行业领先的低功耗优势。
此外，Silicon Labs还提供霍尔效应传感器，具有低功耗（400nA @ 100ms sample rate）、宽温范围（-40°C to +150°C）等特性，并已通过AEC-Q100标准认证。
低功耗计算产品组合
因应工业自动化设备控制需求，我们推出了工业等级的EFM8 Bee和EFM32 Gecko系列8位和32位MCU，以及Xpress系列的电容式触摸和USB桥接解决方案。
多波段/多协议无线连接方案
落实工业物联网最重要的环节在于导入无线连接技术，做为物联网市场中领先的无线协议解决方案供应商，Silicon Labs率先发表行业首款预认证的多协议、多波段Wireless Gecko无线SoC/模块产品，可以满足从Sub-GHz、低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy）、ZigBee、Thread到Wi-Fi的多样化无线标准设计需求。
基于Wireless Gecko系列SoC与模块解决方案，设计人员将能针对产品需求，选择对成本及开发时程最有利的SoC或模块方案。例如开发商需要最小化设计风险、缺乏RF专家或知识、不想投资测试设备并将资源绑定到RF工程，即可采用高集成、预认证的Wireless Gecko模块，以便快速实现同时支持多种协议的工业自动化系统；至于需要最低化BOM成本、已有很高的年产量，且具备工具来测量天线和时间做原型機以获得正确天线匹配的公司，采用Wireless Gecko SoC来开发产品将能获得更大的优势。
高效，高安全数字隔离方案
工业自动化的发展道路上还充满了许多技术挑战。第一：设备安全无法妥协，安全功能至关重要，产品在高应力下性能必须稳定。第二：高噪声环境中正常工作，工厂外部电/磁场的抗干扰性高，高电压瞬变噪声的抗干扰能力强。第三：产品使用寿命长，整个温度范围，不同VDD电压，以及长期使用时，关键参数必须稳定。第四：高性能，产品性能必须世界一流低延迟和低延迟偏差以确保高效率和吞吐量。
随著工业自动化应用对相关设备的性能要求提升，内置隔离技术也开始发生转变，传统的隔离使用光耦合技术，由于先天的特性逐渐难以满足工业自动化设计需求，包括可靠性较差、时序特性不佳、没裕量的共模瞬态噪声免疫（CMTI）、能源效率低等，促使行业开始将目光移至新型的CMOS电容耦合数字隔离器方案。
针对工业机器控制和制程的自动化，性能优异的可编程逻辑控制器（PLC）是一大关键，Silicon Labs近期推出业界首款高速、多通道数字隔离器，便是锁定PLC的应用需求。新型Si838x数字隔离器可以为工厂自动化PLC提供优于光电耦合器的性能和使用寿命，其无与伦比的特性包含高速通道（高达2Mbps）、高通道集成度（每个设备最高可达8个通道）、双极输入灵活性、高抗干扰性和2.5kVRMS安全隔离等级。此外，Si838x非常适用于分布式过程控制系统中的过程自动化控制器（PAC）。
另一方面，工业自动化对电机控制的要求也持续提高，这是由于AC交流感应电机驱动部分有多级通过IGBT给电机提供电能，必须通过高性能的隔离栅极驱动器为系统提供保护功能、并提供电流/电压反馈用于环路控制。行业人士选用驱动器的关键指标包括两点集成IGBT保护特性、低延迟、高噪声免疫和支持宽工作温度范围；而对于电流感应的关键需求则是具备高噪声免疫、低延迟、工作温度范围内的高精确度。
对此，Silicon Labs提供Si828x ISOdriver隔离栅极驱动器系列，为逆变器和电机驱动应用提供终极保护。Si828x旨在保护电源逆变器和电机驱动应用中敏感的绝缘栅双极晶体管（IGBT），提供了工业级的隔离等级（5kVrms）和最佳的特性集成：包括可选的DC-DC转换器、业内最快的去饱和检测、良好的定时特性以及卓越的噪声和瞬变抑制能力。
Silicon Labs助力工业物联网起飞
基于上述先进的嵌入式技术和半导体解决方案，我们进一步协助了工业物联网设备开发人员克服了诸多挑战，包括經由建構和设计优化能源使用，达成“低能耗”；经验证和加速的方法来保护数据，实现设备“安全”；通过一站式解决方案让产品更快上市，降低“风险”；结合无线SoC与经认证的堆栈和软件，简化“多协议”无线设计的复杂度和成本。
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