2014年11月16日，第十六届高交会电子展（简称“高交会”）在深圳会展中心拉开了帷幕。在为期一周的展会现场，作为全球领先的电子元器件制造商村田制作所（以下简称“村田”）携其最新的可穿戴设备的整体解决方案以“致生活 ‘智’未来”为主题重磅亮相了本次高交会。其舞台表演区，村田顽童和村田婉童演绎的登山故事向观众展示了可穿戴设备的解决方案融入未来生活的场景。 　　舞台表演区 　　舞台表演区域，在陪同村田顽童去找婉童的过程中佩戴概念手环的主持人完成了体温、心率、移动高度等一系列监测。能够快速准确地完成并展示这些信息的主要归功于集成在该手环内的各样最尖端的传感器、通信模块等器件。村田始终致力于超小型化、低功耗、高精准的技术追求，力图为业界提供更加高品质、高可靠性的各项产品及解决方案，打造“微精致”的用户体验。 　　高精度、反应灵敏的薄膜温度传感器 　　基于多功能以及“微”体积的发展趋势，可穿戴产品对于其中的元器件有着体积小、功耗低、精准度高等要求。顺应这一市场发展需求，村田在概念手环中融入的薄膜温度传感器采用了村田SMD型的NTC热敏电阻和厚度大约100µm的FPC (Flexible Printed Circuit) ，将小型化技术优势发挥至极（长度可以在10~70mm之间定制，厚度仅为0.55mm），同时其弯曲性较好可以在在复杂的构造和狭窄的空间里也能够灵活地进行布线。与普遍的金属导线型材质的温度传感器相比，由于村田的薄膜温度传感器具有良好测温精度和灵敏度，能在最短时间内达到误差不大于0.4℃的温度监测。当该产品应用在可穿戴设备中监测体表温度时，可以保证测量的精准度、的同时帮助用户缩短的监测时间，提高效率。另外，伴随着智能手机以及平板电脑的小型化、高性能化，在有限的机体空间里的热设计成为了重要的问题。村田的薄膜温度传感器的另一个大应用便是可以检测移动设备的机体温度，实现机体的过热保护，增加设备的使用寿命。此款产品已于今年10月开始量产，国际知名的穿戴设备公司已经采用了该传感器，产品将很快发售。 　　薄膜温度传感器                                              热响应性原理图 　　“主动预防”的光传感器 　　“主动预防”一直是村田站在用户角度，提出的智能医疗解决方案的方向。基于此方向，村田概念手环中监测到的人体心率是由其中的超小型光传感器完成的。该传感器采用了VCSEL技术，用户可以进行自我心率监测，实现心血管疾病的主动预防。 　　村田的光传感器，将发光元件与光接收元件一起封装，实现了小型化。同时具备数字输出功能。该传感器是利用光学体积描记术通过对光线吸收的变化率，来进行心率监测。将该传感器应用在可穿戴的设备上，用户可以通过对手指、耳后或手腕的轻松测量，随时随地了解心率状况，实现心血管疾病的“主动预防”。 　　光传感器 心率监测原理图 　　精准定位的MEMS气压传感器 　　村田通过应用村田芬兰的静电容量型MEMS技术，内置温度补偿、不受温度变化影响，降低噪音等级0.5Parms，开发出了可以更精准地检测高度变化的MEMS气压传感器。内置信号处理ASIC，大大简化开发难度，其低功耗特性为装载设备的节能提供了有效条件。我们可以看到，在舞台表演区主持人仅仅走了一个台阶的高度，气压的变化也随之迅速地展示在了屏幕上。该产品可以通过测量的气压值变化换算出海拔高度再结合GPS导航就能实现精准定位，室内导航等功能。同时，还可以对所测得的气压值进行分析收集气象数据。进一步拓展该产品的应用， 可以结合其他传感器就根据气压值的变化，准确地判断穿戴者的运动模式（平地移动还是攀登运动等），从而更精准地计算出实际消耗的卡路里。 　　MEMS气压传感器 　　温度变化与气压数据                          对应海拔高度的气压数据与噪音等级 　　超小型、低功耗Bluetooth Smart模块 　　无线通信方面，村田已推出了Bluetooth Smart模块、蓝牙/Wi-Fi模块、NFC天线、RFID标签模块等元器件。其中Bluetooth Smart模块的尺寸和功耗仅为村田以往产品的四分之一。是易于贴装的连接型，并内置天线，可以大幅减少客户在RF设计时所需要投入的资源。值得称道的是，村田的该模块是目前世界最小级别的低功耗蓝牙模块。 　　基于“微精致”的技术追求、时刻考虑用户的细节体验，该模块只需纽扣电池就可以工作数个月甚至数年，能够与支持Bluetooth Smart Ready的产品进行通信，备有小型SMD和内置天线SMD两种形式，还可以支持Network Processor以及Stand Alone的两种结构，并且取得了电波法以及Bluetooth？认证，大幅度地降低了用户的开发成本。该款产品不仅被广泛应用于智能手机、平板终端等移动终端设备，而且基于可穿戴式设备对内置设备的小型化和低功耗的需求，在可穿戴领域也有很好的应用前景。 　　Bluetooth Smart模块 　　世界最小的DC-DC转换器 　　专注从用户细节体验出发，村田综合利用了其独有的材料设计、电路设计技术和多层陶瓷基板制造技术，研发出世界最小的微封装DC-DC转换器。产品将电源IC和电感器集为一体，运用具有抗电磁干扰 (EMI) 性能的铁氧体基板，不仅实现了小型化、高功能化，同时也实现了低EMI噪音及抗干扰的性能。此款产品不仅可以满足可穿戴设备小型化、高功能化的要求，而且同样非常适用于智能手机等智能设备。 　　微型DC-DC转换器                                             DC-DC转换器结构图 　　毋庸置疑，在不久的将来，可穿戴设备将在各个领域得到广泛应用的同时也将会逐渐进入大众的日常生活中。这不禁需要归功于诸如村田这样的“幕后英雄”不遗余力的技术开拓和研发。秉承小型化、低功耗、高可靠性的“微精致”的技术追求，村田将不断变化与创新，相信终将在电子元器件的道路上给人们带来更多的惊喜体验！

　　与Cuptime持续一周的亲密体验结束了（详情可以回看上期的体验评测：Cuptime智能水杯开箱评测：内外兼修），应用场景的完整度上虽然还不够，但是饮水计量、倒水识别、水温提示、饮水提醒等功能还是让人眼前一亮。 　　随后我们也拆解了这款水杯，它的内部世界没有想象的复杂。和其他智能硬件相差无几，主要解决方案是微控制器+蓝牙4.0通信+各类传感器+纽扣电池。通过我们的详细拆解数据可见Cuptime使用到的微控制器是Energy Micro 的EFM32，基于Cortex-M3 的32位MCU，TI CC2541的蓝牙SoC，这款通信芯片在智能硬件产品中出现的频率较高，Bocsh BMA255 三轴加速度计，Atmel AT24C64D 存储芯片，Holtek BS801B 触控IC，Maxim MAX67XX 电源类芯片。 　　下面是Cuptime 智能水杯详细拆解。 　　和可拆卸后壳手机差不多，Cuptime的拆解也很自然想到从可开盖的底座电池盖处入手。借助杯盖，将杯盖的两个凸出的卡扣对准电池盖上的两个凹槽，沿图示的方向旋转就可以松开电池盖，徒手或者是借助工具都很难打开。 　　拆下电池盖后，可见水杯底座的两枚纽扣电池，智能水杯适配的电池型号为CR2032，3V锂锰电池，属于锂-二氧化锰结构。 　　拆解继续进行，纽扣电池仓旁边有一层贴纸，之前拆解其他家居小设备的经验告诉我们，贴纸下很可能藏有关键的拆解枢纽–螺丝，我们先撕掉这层贴纸。 　　果然，去掉贴纸后露出下面的两颗螺丝。 　　摘下两颗螺丝以后，继续往里拆。围住底座是一圈蓝色质地比较柔软的类似橡胶的材质，这一道蓝圈将底座的最外一环兜住了，不过鉴于其质地柔软，可以使用撬棍慢慢将底座撬开，不知道内部的布局，因此撬动底座时需注意力度。

　　 位于横滨的一家日产汽车制造车间 　　作为工业化强国，日本的工业4.0具有极为鲜明的特色，日本老龄化问题非常严重，该国政府在通盘政策考虑时十分重视的是对发展人工智能技术的企业给予优惠税制、优惠贷款、减税等多项政策支持，使得人工智能技术能够在日本取得长足发展。 　　此外，尽管信息化的重要性日益提升，但日本政府从未减少过对高端制造业发展的重视，近年来更是大规模推出技术战略规划，同时加大了对3D打印等新兴技术的投入。 　　人工智能成突破口 　　日式工业4.0的一大特色即对人工智能产业的探索，以解决劳动力断层并支持未来的工业智能化，而其首先应用的领域就是工业化生产线。 　　由于政府政策支持，日本通过改革技术采用智能化生产线的企业越来越多。以日本汽车巨头之一本田公司为例，其通过采取机器人、无人搬运机、无人工厂等先进技术和产品，加之采用新技术减少喷漆次数、减少热处理工序等措施把生产线缩短了40%，并通过改变车身结构设计把焊接生产线由18道工序减少为9道，建成了世界最短的高端车型生产线。 　　业内人士指出，日本工业机器人产业早在上世纪90年代就已经普及工业机器人，而今已在发展第三、四代工业机器人的路上取得了举世瞩目的成就。日本希望借助在该产业的高投入以解决劳动力断层问题，降低高昂的劳动成本并支持未来的工业智能化。 　　智能化、最大程度减少人力无疑是新型工业所追求的目标，但与许多公司仅仅通过简化和分解流程不同，本田将尽可能多的任务集中到一个流程之中，从而实现生产线的精简以及部件的一体化。这不仅有助于更有效地利用资源，也有利于生产的高效和弹性。但这也同时加大了人工智能化的难度，进行生产的机器人必须具备更高水平。此外，本田目前在其工厂实行全球标准化车间，其中只要某个工厂存在独特的生产，这些非标准的工序就会被撤离主生产线，转移到副装配线区，不会对标准智能化生产带来扰乱。

　　作为世界上第一大电子制造厂商，富士康已雇佣超过100万工人，但由于工作条件差，工资低等问题，媒体充斥着大量对富士康的负面报道。据国外媒体近日报道，为改善现状，富士康于年初宣布将利用上千机器人代替人工作业。但有报告质疑该计划的可行性，并称富士康的机器人的精确程度达不到苹果的要求，不能用于组装iPhone。这对富士康来说无疑是当头一棒。 　　绝大数手机和平板电脑等电子产品之所以使用人工组装，就是因为精确度要求高，大多数机器人不如人手敏捷，无法精确组装微小的零部件。苹果要求组装零件时误差不能大于0.02毫米，比头发丝还细，但富士康的机器人误差在0.05毫米左右。富士康原计划部署100万台机器人，但庆幸的是，富士康已意识到问题，并取消了安装计划。尽管如此，该机器人的表现已足够出色，但想要做到完全依靠机器人劳力作业，不用再考虑工人伙食住房等问题，富士康目前还做不到。 　　苹果的要求达不到，那其他厂商呢？据悉，三星和摩托罗拉选择被苹果所拒绝的制造技术可能性不大，倒是中国一些成本低的小型制造商也许会考虑使用。 　　这些机器人平均每个成本在2万美元(约合人民币12.3万元)到2.5万美元(约合人民币15.4万元)之间，虽然无法满足苹果的精确度要求，但仍被运用于精确度要求不高的生产中，例如拧螺丝、金属抛光、包装等过程。 　　自动化需要耗费企业大量的科研经费，并且多年才能收回成本。但富士康这次计划，看来是很难收回成本了。然而有报道称，富士康正在重新设计机器人手臂，希望提高精确程度。知情人士称或将设计成包含手指的与人类手臂类似的形状。

　　由于穿戴式装置出货量将进入高速成长期，用在穿戴式装置上的超薄感测器、电源产品成为相关厂商的开发重点，如利用热电效应的发电膜、超薄电池、可挠式与可伸缩式感测器，各厂无不期待尽快抢占市场。 　　日本富士软片(Fujifilm)公布可挠式热电转换模组薄膜，借由薄膜表层与里层温差，可以让电荷从高温区流到低温区的热电效应，借此获得电流，研究员青合利明表示，只要把该社的热电转换模组贴在热交换器管线外侧，电力便足以驱动系统感测设备。 　　日本家庭的家电、照明、汽车等相关设备产生的热量中，估计有3分之2并未利用，热电转换模组可活用这些并未利用的能源；而因富士软片热电转换模组使用是无毒性轻量有机材料，也可用在身边或衣服上，以体温及气温的温差发电驱动穿戴式装置，特别是老人长期看护用设备，解决穿戴式装置电源问题。 　　适于应用热电转换模组的穿戴式感测器，如帝人(Teijin)纺织材料使用植物来源的聚乳酸(PLA)系列材质，挠曲时借由压电效应产生电流信号，织成手套便可感测手指的各项精微动作，转换成控制讯号。 　　目前帝人的压电信号纤维用途，设定在医生进行远距手术、或技工进行远距教学时，以机器在远端即时重现手部精密动作；这种材料用于棉被或鞋垫则可以观测穿戴者的走路或睡卧状态，借以得知云端照护患者的行走或睡卧状态，是正常、抑或摔倒与呼吸停止等危急情况。 　　日立Maxell(Hitachi Maxell)与TDK则研发其他种超薄型电池：日立Maxell超薄锂离子电池厚度仅0.4毫米(mm)；TDK则是厚度仅0.2毫米的薄膜太阳能电池，在室内的低照度环境依然可供电。 　　日本矢野经济研究所(Yano Research)表示，全球穿戴式装置出货量，在2013会计年度为671万台，2014会计年度估计可达2,328万台；随苹果(Apple)Apple Watch出货2015年起将快速成长，2017会计年度估达2.24亿台，33倍于2013会计年度实绩。

摘要 由于电动马达占工业大部分的耗电量，工业传动的能源效率成为一大关键挑战。因此，半导体制造商必须花费大量心神，来强化转换器阶段所使用功率元件之效能。意法半导体（ST）最新的碳化硅金属氧化物半导体场效电晶体（SiC MOSFET）技术，为电力切换领域立下全新的效能标准。 本文将强调出无论就能源效率、散热片尺寸或节省成本方面来看，工业传动不用硅基（Si）绝缘栅双极电晶体（IGBT）而改用碳化硅MOSFET有哪些优点。 1.         导言 目前工业传动通常采用一般所熟知的硅基IGBT反相器（inverter），但最近开发的碳化硅MOSFET元件，为这个领域另外开辟出全新的可能性。 意法半导体的碳化硅MOSFET技术，不但每单位面积的导通电阻非常之低，切换效能绝佳，而且跟传统的硅基续流二极体（FWD）相比，内接二极体关闭时的反向恢复能量仍在可忽略范围内。 考量到帮浦、风扇和伺服驱动等工业传动都必须持续运转，利用碳化硅MOSFET便有可能提升能源效率，并大幅降低能耗。 本文将比较1200 V碳化硅MOSFET和Si IGBT的主要特色，两者皆采ACEPACK™封装，请见表1 表1：元件分析 本文将利用意法半导体的PowerStudio软体，将双脉波测试的实验数据和统计测量结果套用在模拟当中。模拟20kW的工业传动，并评估每个解决方案每年所耗电力，还有冷却系统的要求。 2.         主要的技术关键推手和应用限制 以反相器为基础的传动应用，最常见的拓扑就是以6个电源开关连接3个半桥接电桥臂。 每一个半桥接电桥臂，都是以欧姆电感性负载（马达）上的硬开关换流运作，借此控制它的速度、位置或电磁转距。因为电感性负载的关系，每次换流都需要6个反平行二极体执行续流相位。当下旁（lower side）飞轮二极体呈现反向恢复，电流的方向就会和上旁（upper side）开关相同，反之亦然；因此，开启状态的换流就会电压过冲（overshoot），造成额外的功率耗损。这代表在切换时，二极体的反相恢复对功率损失有很大的影响，因此也会影响整体的能源效率。 跟硅基FWD搭配硅基IGBT的作法相比，碳化硅MOSFET因为反向恢复电流和恢复时间的数值都低很多，因此能大幅减少恢复耗损以及对能耗的影响。 图1和图2分别为50 A-600 VDC状况下，碳化硅MOSFET和硅基IGBT在开启状态下的换流情形。请看蓝色条纹区块，碳化硅MOSFET的反向恢复电流和反向恢复时间都减少很多。开启和关闭期间的换流速度加快可减少开关时的电源耗损，但开关换流的速度还是有一些限制，因为可能造成电磁干扰、电压尖峰和振荡问题恶化。 图1：开启状态的碳化硅MOSFET 图2：开启状态的硅基IGBT 除此之外，影响工业传动的重要参数之一，就是反相器输出的快速换流暂态造成损害的风险。换流时电压变动的比率（dv/dt）较高，马达线路较长时确实会增加电压尖峰，让共模和微分模式的寄生电流更加严重，长久以往可能导致绕组绝缘和马达轴承故障。因此为了保障可靠度，一般工业传动的电压变动率通常在5-10 V/ns。虽然这个条件看似会限制碳化硅MOSFET的实地应用，因为快速换流就是它的主要特色之一，但专为马达控制所量身订做的1200 V 硅基IGBT，其实可以在这些限制之下展现交换速度。在任何一个案例当中，无论图1、图2、图3、图4都显示，跟硅基IGBT相比，碳化硅MOSFET元件开启或关闭时都保证能减少能源耗损，即使是在5 V/ns的强制条件下。 图3：关闭状态的硅基MOSFET 图4：关闭状态的硅基IGBT 3.         静态与动态效能 以下将比较两种技术的静态和动态特质，设定条件为一般运作，接面温度TJ = 110 °C。 图5为两种元件的输出静态电流电压特性曲线（V-I curves）。两相比较可看出无论何种状况下碳化硅MOSFET的优势都大幅领先，因为它的电压呈现线性向前下降。 即使碳化硅MOSFET必须要有VGS  = 18 V才能达到很高的RDS(ON)，但可保证静态效能远优于硅基IGBT，能大幅减少导电耗损。 图5：比较动态特质 两种元件都已经利用双脉波测试，从动态的角度加以分析。两者的比较是以应用为基础，例如600 V汇流排直流电压，开启和关闭的dv/dt均设定为5 V/ns。 图6为实验期间所测得数据之摘要。跟硅基IGBT相比，在本实验分析的电流范围以内，碳化硅MOSFET的开启和关闭能耗都明显较低（约减少50%），甚至在5 V/ns的状况下亦然。 图6：动态特色的比较 4.         电热模拟 为比较两种元件在一般工业传动应用的表现，我们利用意法半导体的PowerStudio软体进行电热模拟。模拟设定了这类应用常见的输入条件，并使用所有与温度相关的参数来估算整体能源耗损。 用来比较的工业传动，标称功率为20 kW，换流速度为5 V/ns（输入条件如表2所列）。 表2：模拟条件 设定4kHz和8 kHz两种不同切换频率，以凸显使用解决方案来增加fsw之功能有哪些好处。 因为考量到随著时间推移，所有马达通常要在不同的作业点运转，所以我们利用一些基本假设来计算传动的功率损耗。依照定义IE等级成套传动模组（CDM）的EN 50598-2标准，还有新型IES等级的电气传动系统（PDS），我们将两个作业点套用在模拟中：一是50%扭矩所产生的电流，第二个则为100%，对我们的应用来说这代表输出电流分别为24和40 Arms。 若以最大负载点而论（100%扭力电流），两种元件的散热片热电阻都选择维持大约110 °C的接面温度。 图7在50%扭力电流和切换频率4-8 kHz的状况下，比较了碳化硅MOSFET和硅基IGBT解决方案的功率耗损。 图7：50%扭力电流下每个开关的功率耗损 图8：100%扭力电流下每个开关的功率耗损 图8则是在100%扭力电流下以同样方式进行比较。 功率耗损分为开关（传导和切换）和反平行二极体，以找出主要差别。和硅基IGBT相比，碳化硅MOSFET解决方案很明显可大幅降低整体功率损耗。有这样的结果是因为无论静态和动态状况下，不分开关或二极体，功率耗损都会减少。 最后，无论是4或8 kHz的切换频率，两种负载状况的功率耗损减少都落在50%范围以内。 从这些结果可以看出，这样做就能达成更高的能源效率，减少散热片的散热需求，对重量、体积和成本来说也都有好处。 表3总结了整个反相器相关功率耗损的模拟结果（作业点100%），以及为了让两种元件接面温度维持在110 °C所必需的相关散热片热电阻条件。 表3：模拟结果概况（作业点100%） 在模拟所设定的条件下，当8 kHz时Rth会从硅基IGBT的0.22 °C/W降到碳化硅MOSFET的0.09 °C/W。大幅减少代表散热片可减容5:1（就强制对流型态的产品而言），对系统体积、重量和成本有明显好处。在4 kHz的状况下，Rth会从0.35降到0.17 °C/W，相当于4:1容减。 5.         对能源成本的经济影响 当工业应用对能源的需求较高且必须密集使用，能源效率就成了关键因素之一。 为了将模拟的能源耗损数据结果转换成能源成本比较概况，必须就年度的负载设定档和能源成本这些会随著时间或地点而有所不同的参数，设定一些基本假设。为达到简化的目的，我们把状况设定在只含两种功率位阶（负载因素100和50%）的基本负载设定档。设定档1和设定档2的差别，只在于每个功率位准持续的时间长短。为凸显能源成本的减少，我们将状况设定为持续运作的工业应用。任务档案1设定为每年有60%的时间处于负载50%，其他时间（40%）负载100%。任务档案2也是这样。 对于每个任务档案全年能源成本的经济影响，乃以0.14 €/kWh为能源成本来计算（欧洲统计局数据，以非家庭用户价格计算）。 从表4可以看出，碳化硅MOSFET每年可省下895.7到1415 kWh的能源。每年可省下的对应成本在125.4到198.1欧元之间，如电压变动比率限制不那麽严格，则可省更多。 表4：碳化硅MOSFET每年为每个任务档案所省下的能源和成本 6.         结论 本文针对采用1200…

　　PLC即Programmable logic Controller，意为可编程逻辑控制器，它是一种数字运算操作的电子控制系统，专门为在工业环境应用而设计，具有极高的抗干扰能力和和可靠性。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算顺序控制及定时计数等面向用户的指令，并通过数字或模拟量输入/输出控制各种类型的生产操作过程。 　　PLC的一个显著特点就是I/O多，这就意味着PLC的适应能力强，即使用户因为产品更新换代等因素，造成控制流程图改变了，通常也只要修改控制流程图，无需修改PLC硬件的接线，因此PLC在工业控制现场得到了极大的应用。 　　从组成结构形式上可以将PLC分为两类：一类是一体化整体式PLC，其特点是电源、 中央处理单元、I/O接口都集成在一个机壳内。另一类是标准模板式结构化的PLC，其特点是电源模板、中央处理单元模板、I/O模板等在结构上是相互独立的，可根据具体的应用要 求，选择合适的模板，安装在固定的机架或导轨上，构成一个完整的PLC应用系统。 　　PLC在工业现场实际使用的过程中，由于工业现场环境较恶劣，接线工作量较大，难免会有接线错误，往往会将有功率限制的I/O端口，误接短路，造成端口过流烧毁，因此，PLC的每个I/O端口都很有必要设计过流保护措施，放置自恢复保险丝PPTC在每个I/O端口处，以避免误接短路事故的发生。这样，如果调试人员不小心在I/O端口短路，自恢复保险丝PPTC将会立刻启动保护，限制了I/O端口整个回路的工作电流，保护了PLC的主板。当故障排除，自恢复保险丝PPTC又很快自动恢复到低阻值状态，PLC又可以正常工作。 　　PLC使用中，I/O端口分数字量和模拟量端口，对于输入端口，又分数字量输入端口和模拟量输入端口。对于PLC电流模拟量输入端口，还需注意过压保护。因为在电流模拟量I/O口中，有一个取样电阻，通常为高精度的250 欧姆，当PLC输入电流比如4~20mA的电流信号时，电流通过I/O端口250欧姆电阻后，在PLC内部形成1~5V的电压信号。由于PLC的DC电源通常为24V，PLC测试或者在现场调试的时候，调试者很容易将24V电源接到PLC的模拟量输入I/O端口，如果没有保护的话，250欧姆取样电阻长时间接24V电源，在取样电阻上的功耗就会大量增加（由公式V2/R决定），这样取样电阻就会损坏。一个可能的保护解决方案就是电路中增加一个Zener管（或者TVS管）和取样电阻并联，由Zener管来保护取样电阻。但是随之而来的问题就是，Zener管（或者TVS管）它们是瞬态电压抑制器，对于瞬态电压，它们有良好的保护特性，但是对于长时的过压保护，它们也无能为力。TE connectivity的PPTC+Zener或者PolyZen可以提供一个完整的解决方案。 　　TE公司的PolyZen器件集成了齐纳二极管精密过压保护元件，能够和内部的PPTC过流保护元件起协同保护作用。在出现持续的高功率状态（过压事件）时， 由于PPTC和Zener器件之间无缝的热耦合性能，PolyZen器件中的PPTC可以感测Zener管的温度，当Zener管处于长时间过压而温度增加时，PPTC的温度也会升高，由于PPTC是一个正温度系数的温度敏感电阻，PPTC电阻会温度的增加迅速从低电阻状态转变到高电阻状态，限制了电流并保护了Zener管。

　　英飞凌科技股份公司日前宣布其带有SPI（串行外设接口）总线的全新Optiga TPM（可信平台模块）获得了Common Criteria Certification EAL4+认证。德国联邦信息安全局（BSI）在RSA大会上向英飞凌颁发了该证书。该认证使系统制造商和用户能够基于国际公认的独立测试结果，挑选可信的解决方案。 　　Optiga TPM家族可针对工业、嵌入式、移动或平板电脑以及传统计算环境的系统应用提供硬件安全。全新认证的带有SPI总线的OPTIGA TPM 1.2，是旨在满足未来市场需求的新一代TPM中的首款产品。该芯片以英飞凌安全加密控制器和凌捷掩膜嵌入式存储器为基础。凭借其广泛的市场应用，SPI总线适用于个人计算机。但它支持将TPM用于更广泛的领域，比如工业计算和日趋互联的嵌入式系统，比如物联网网关、路由器或监控探头。尤其是，这些应用可以从优化的高性能接口中获益。 　　TPM规范由可信计算组织（TCG）制定，它是一种开放式标准，旨在为广泛应用提供安全计算环境。作为TPM市场领导者，英飞凌率先开发TPM2.0，并以带有SPI总线的认证产品进一步加强领先地位。

　　工业4.0发展热潮正由欧美蔓延至亚洲地区，包括中国大陆、日本、韩国及台湾皆已相继提出国家政策，全力推动工业自动化、智慧制造及机器人等产业，进而打造更高产生效率及良率的智慧工厂，加速跟上全球第四次工业革命浪潮。 　　智慧工厂(Smart Factory)风潮在亚洲各国热烧。例如日本三菱电机、富士通、松下等企业组成联盟企图追赶德国“工业4.0”计画；台湾企业亦有鸿海积极进军智慧工厂，并与软银(SoftBank)合资量产机器人，政府方面亦于六月祭出“生产力4.0”策略；无独有偶，中国和韩国也早已借由国家政策如“中国制造2025”、“制造产业创新3.0”抢建智慧工厂，如表1所示。 　　中、日、韩、台强推智慧工厂　机器人军团顺势攻境 　　智慧工厂近年火红原因可追溯至中国在2008年通过“劳动合同法”，该法以劳工角度出发并规定最低薪资，此法公布后提升中国劳工薪资，但对在中国设厂的各国制造商而言，为解决薪资上涨问题，各国便开始快速改变制造模式、积极布局智慧工厂。譬如德国推出“工业4.0”策略，其他国家比如美国、日本和韩国也紧接着祭出相关政策。 　　除了各国国家政策支持，使智慧工厂跃升热门话题外，近年全球面临少子化，从而造成工厂人力短缺，加上制造商为缩减生产成本、增进生产品质与速度，智慧工厂成为大势所趋；因此亚洲地区制造业兴旺的国家，比方中国、日本、韩国和台湾纷纷跟风智慧工厂，连带使机器人水涨船高，成为众所瞩目焦点。 　　根据国际机器人联盟(IFR)2014年统计显示，2013年机器人出货量增长12%，成长至178,132台，如图1所示，工业机器人持续在汽车、化工、橡胶、塑料等行业以及食品行业增加；2008年至2013年，中国的工业机器人每年总供应量平均增加36%，并且可促使该国成为世界最大的机器人市场。 　　此外，IFR并预估2014年全球机器人安装至少可成长至20万台，主要增长地区在亚洲，尤其是中国、台湾、韩国和东南亚市场以及北美；同时由工业4.0潮流带动，促使机器人在工业自动化担纲要角，估计2015年至2017年，机器人安装数量增长至288,000台，复合年均增长率(CAGR)达12%。 　　工业4.0热潮一路从欧美扩散至亚洲，从2014年起亚洲各国便络绎不绝地追赶这波工业革命，并藉布局机器人领域，强化智慧工厂。资策会MIC资深产业分析师魏传虔指出，在智慧工厂与机器人发展上，中、日、韩、台各擅胜场。他认为日本的优势在于研发机器人历史悠久，并拥有较多开发公司和专利；韩国长处在其企图心积极，且具有政府/财团扶植，资源丰富；中国则挟其广大市场的利基，使国外企业甘愿以技术换取前进该市场的机会；台湾的强项则是有丰硕的工厂管理经验，加上工具机、机械设备、资通讯和软体等产业链完整，有助抢攻智慧工厂商机。 　　工研院产经中心机械与制造系统研究组研究员戴荧美则认为，日本是最大的机器人生产国，同时因该国企业模式使然，机器人制造商生产之机器人，会先出售给内部企业使用，确保机器人品质后，才售出给其他国家使用，因此机器人品质高，目前较难以撼动日本机器人产业；韩国则是全世界使用机器人密度最高之国家，有助研发机器人；中国政府愿意挹注大量的资金开发机器人，未来该国机器人产业可望快速成长。 　　而机器人究竟可为智慧工厂供应哪些益处？魏传虔进一步解释，除了能大幅节省人力成本、提升生产速度，同时利用机器人作业，也可省去建置其他设备，譬如照明设备，不仅节能又节省空间，并能建置更多条产线，增加生产力。所以从制造商角度思考，上述优点无疑是让机器人顺势而起的关键。 　　值得一提的是，机器人在智慧工厂扮演角色日益吃重的同时，也引发以机器人取代人类工作，将造成失业率上升以及人机协作的安全性等问题。 　　协作型机器人成亮眼新星　增添智慧工厂安全性 　　当机器人大军进攻智慧工厂之际，也意味着人力大幅缩减，进而产生失业疑虑。魏传虔以鸿海集团富士康昆山厂为例，该厂采用机器人后，员工总数从11万人锐减至5万多，他认为，短期内智慧工厂会造成一定的失业率冲击，但以长远之计而言，上述所提之社会人口结构改变、少子高龄化与提升产能等因素，促使智慧工厂已然势在必行。 　　除了失业冲击外，机器人的安全性也渐成外界关注焦点。上个月德国汽车大厂福斯发生作业员遭机器人按压致死的意外，该事件不禁令人再度担忧与机器人共事的安全疑虑，不过该疑虑将透过协作型机器人(Collaborative Robot)获得改善；协作型机器人着重人机合作的安全性，近年备受瞩目，未来可望降低工殇事件。 　　戴荧美表示，过去机器人伤人事件时有所闻，为避免工殇发生，传统工业型机器人须设安全栅栏，才能允许运作，而下一代的协作型机器人适合较轻巧、弹性以及组装类型产业，其能透过感测或红外线侦测人体，设定与人体的安全范围以及接触力道，若遭遇危险情形，甚至会自动停机，因此毋须设置防护栅栏；另外减去栅栏的好处是促进生产线作业连贯，故协作型机器人有机会带来划时代改变。 　　事实上，多数工厂的作业环境较危险，用机器人代替人工作，反而能降低致死率，不过在未来，毕竟机器人是环伺在作业员身边的同事，为了避免人机协同工作时造成伤害，仍必须更加关注安全性能。

　　正当越来越多的声音表达出对智能手机行业发展的担忧，芯片设计企业英特尔和高通早就闻风而动，迅速布局了在无人机领域的芯片应用。理由也很简单，无人机的民用、商用呈现井喷，亟需通用型芯片来进一步提高性价比。 　　ABI调研表明，到2018年，小型无人机的市值将达到84亿美元。预计从2014年到2019年，商业无人机的年增长将保持在平均51%的高位。最重要的是，到了2019年，商用无人机的市场份额将是业余市场的5倍之多、军用和民用服务类无人机的两倍多。 　　小型无人机市场呈现出巨大的发展潜能，因此吸引到英特尔和高通的注意这并不奇怪。而最主要的原因，其实是无人机和智能手机的相似出非常多。比如它们对于连接、定位、影像技术、处理能力等方面的需求，几乎与智能手机的发展路径是重合的。而英特尔这个在移动领域始终跟不上趟的土豪半导体企业，和已经被手机自研芯片折磨得痛不欲生的高通，两家盯上无人机领域不仅仅是做了一个对的决定、选择了一个好的时机，不出意外，他们将很有可能成为无人机芯片发展变革中的领头羊。 　　就在几天前，英特尔向总部在香港的Yuneec公司投资了6000万美元。Yuneec的无人机应用是面向工业和个人用户，投资后的两家公司将共同开发无人机产品，而且该公司的产品应该是会使用英特尔的芯片。很显然，这次投资符合英特尔投资能扩大其芯片应用的公司的策略。另外，在去年末和今年初，英特尔也在Airware和PrecisionHawk两家无人机制造商身上做了重金投资。 　　无人机市场虽然不可能达到PC产品一样的市场规模，但无人机却能够融入庞大的物联网络，用于智能农场、监控移动通信基站等等。这些复杂的无人机中集成的各种芯片正是英特尔的主要业务，英特尔的处理器可被用于无人机的操控和通讯，另外在图形芯片方面也将有用武之地。