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瑞薩電子:智能引領工業互聯網創新

時間:2019-09-30來源:中國傳動網

導語:瑞薩電子耕耘于工業控制的方案,以智能化的技術引領工業互聯網創新

瑞薩電子(Renesas)是全球領先的模擬IC供應商之一,2003年,日立制作所半導體部門和三菱電機半導體部門合并成立瑞薩科技,2010年瑞薩科技與NEC電子合并,成立了現在的瑞薩電子。瑞薩電子的主要產品包括微控制器MCU、片上系統SoC、模擬及功率器件和混合信號產品等,廣泛應用于汽車、工業、家電、辦公自動化、信息通信等領域。2018年,瑞薩電子全球凈銷售額為7574億日元(汽車電子產品整體出貨量超13億片),從應用領域來看,汽車領域產品銷售額約占總銷售額的一半,工業應用約占三成,通用應用約占兩成。

2017年瑞薩電子收購了美國電源管理及精密模擬半導體制造商Intersil,2019年三月,公司又完成了對模擬混合信號產品領先供應商IDT的收購,以更加全球化的面貌開啟事業新篇章。

智能化物聯網世界

對于目前公司的發展,瑞薩電子株式會社高級副總裁、瑞薩電子中國董事長真岡朋光介紹道:“半導體復雜的輸入輸出信號鏈是瑞薩電子的傳統優勢領域,我們開發的MCU和SoC就是其中典型的代表。2017年瑞薩電子收購了美國Intersil公司,以加強信號鏈的電源管理部分;而通過收購IDT公司,則補充了瑞薩電子在傳感器和信號連接等環節的技術實力,有助于擴大包括5G技術在內的快速增長市場中的業務成長機遇,從而為客戶提供更全面的解決方案,也進一步提高了瑞薩電子作為半導體基礎方案供應商為客戶帶來的附加價值。”

隨著當前智能化時代的加速到來,人們所處的環境正從物質世界轉變為智能化數字世界,越來越多智能化設備出現,設備端、云端、大數據、物聯網相輔相成,快速、安全、可靠的基礎設施至關重要,為此,瑞薩電子正積極面向物聯網及基礎設施領域提供強有力的產品技術及解決方案。其中,基于DRP動態可配置處理器技術的e-AI解決方案,以及超低功耗技術SOTB,就是瑞薩電子針對智能化世界和物聯網應用的創新技術方案。

DRP動態可配置處理器技術,可實現動態重新配置和加載,支持多種復雜算法,增強端點嵌入式的AI推理功能。目前在很多領域中都有應用AI的方案,但是在許多方案中,AI應用都取決于云端的計算能力,而在嵌入式系統中,并不具備隨時自由連接云端的環境,且由于嵌入式系統對實時性的高要求,也會發生由于云端反饋延時而造成的反應滯后的問題。在這樣的環境下,瑞薩電子開發的DRP技術即使不用連接云端,也可在獨立系統中運用AI功能,形成一個嵌入式人工智能處理器即e-AI,以此擴展終端設備智能化的可能性,目前已被運用于工業應用領域。

瑞薩電子工業互聯解決方案

另外,一般來說,低功耗技術的特點是在運行或待機狀態中只有一種模式下保持低功耗,而瑞薩電子開發的SOTB(SiliconOnThinBuriedOxide)即薄氧化埋層上覆硅技術的獨特性在于,在這兩種模式下都能保持低功耗效果。同時,SOTB技術還可通過環境采集能量,無需電池系統,可以擴展物聯網連接設備安置及建設的場所范圍,這一技術已被運用在可穿戴設備市場上。

工業互聯新方案

工業自動化,一直都是瑞薩電子專注開發的一個專業領域。眾所周知,在整個工業互聯網中,典型的網絡區層大致分為三層,第一層IT層在云端,主要包括ERP等管理系統,中間一層是各種各樣的控制層,連接著現場設備,第三層是生產設備層。與消費類電子以及其他行業不同的是,整體工業自動化領域強調的三個特性是:可靠性、安全性、實時性。

瑞薩電子中國工業自動化事業部高級總監徐征進一步闡述道:“更高、更快、更強,是工業自動化行業追求的終極目標,實際上,對于大多數工業用戶來說,設備和系統的性價比也是一個采購考量的重要因素,他們希望很多功能能夠在現場設備層被實現,而這一方面正是瑞薩電子非常有優勢強的地方。盡管工業領域存在各種各樣的現場總線協議標準,并且支持這些協議標準的既有設備各自都在它那個小生態圈里獨立運行,但瑞薩電子能夠運用強大的兼容技術,實現系統內部各個設備之間的互聯性和互操作性。”

在2019年中國國際工業博覽會上,瑞薩電子帶來的多協議工業以太網方案展示了一套工業網絡系統,包含基于RZ/N1的一個主站設備和兩個網關,以及分別基于TPS-1、R-IN32、RZ/N1和RX72M的從站設備。主站設備和兩個網關通過Ethernet/IP連接,兩個網關和各個從站設備通過PROFINET或EtherCAT連接。網關可以作Ethernet/IP和PROFINET,或者Ethernet/IP和EtherCAT之間的協議轉換。RZ/N1能通過單芯片實現多種工業以太網系統,該方案主要被應用于主站設備,如PLC、傳感集線器、網關;以及從站設備,如通信模塊、遠程I/O、電機控制等。

瑞薩電子的RX功能安全解決方案使用故障插入開關在PC上執行各種功能安全任務。該方案支持基于RXv2CPU內核的所有瑞薩電子MCU,并已獲得完整的SIL認證,可減少70%認證工作量,大大降低開發和系統成本,適用于各種類型的工業設備安全應用。方案包含CPU自測軟件套件,面向冗余系統的SIL3系統軟件套件、認證需要的參考文檔以及經過認證的C語言編譯器。

旋轉變壓器電機控制解決方案是瑞薩電子針對高精度位置控制而開發的一套系統,該解決方案基于RXMCU和旋變信號解碼芯片(RDC-IC)。它可以實現16,000脈沖光學編碼器的同等位置控制精度,通過使用旋轉變壓器控制2軸BLDC電機,還可實現機械臂的高精度定位和同步控制。旋轉變壓器具有高可靠性,可對惡劣的戶外工作環境提供高耐受性,包括振動、灰塵、油污和污垢等,適用于戶外使用的自動載體,如電動輪椅和輔助機器人應用場景。

此外,具有安全云連接的空氣質量監測器(PM2.5)是瑞薩電子專門針對工業物聯網應用的一套參考設計,使用傳感器檢測空氣質量污染物并通過Wi-Fi連接向云發送警報。該設計簡化了構建用于感測和監測環境的系統,采用了HS3001濕度傳感器、SynergyS5D9MCU、高性能電池充電器和電源管理設備等,構建起由設備端和云端組成的典型物聯網應用系統。

瑞薩電子至今已在中國走過了二十余年的發展歷程,2017年瑞薩電子集團建立了中國事業統括本部,加強瑞薩電子在中國的各不同職能公司間的協同效應;2018年12月,瑞薩電子北京成為中國國內首個集銷售、研發和制造各職能公司同地辦公的網點,充分顯示出瑞薩電子的實力和扎根中國市場的決心。伴隨著中國制造業邁向智能制造的宏偉藍圖,瑞薩電子將與中國客戶以及產業鏈重要合作伙伴一道,為中國工業自動化行業的新發展貢獻力量。


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