ADI系統(tǒng)級創(chuàng)新方案深度賦能工業(yè)智能化與能源安全
http://www.199rrr.com 2025-04-03 13:58 《中華工控網(wǎng)》原創(chuàng)
在全球制造業(yè)邁向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮中，傳感器作為感知物理世界的“觸角”，其重要性日益凸顯。尤其在中國，工業(yè)自動化、物聯(lián)網(wǎng)及新能源等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅軅鞲衅鞯男枨蟪掷m(xù)旺盛，推動傳感器技術(shù)朝著高精度、多模態(tài)融合、邊緣智能化的方向加速發(fā)展。在近日舉行的2025深圳國際傳感器技術(shù)與應(yīng)用展覽會（Sensor Shenzhen）上，全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體企業(yè)ADI攜一系列前沿傳感解決方案亮相，全面展示了其在賦能產(chǎn)業(yè)升級方面的深厚積淀。
與以往側(cè)重單品不同，ADI此次更聚焦于系統(tǒng)級解決方案，旨在幫助客戶更高效地應(yīng)對機(jī)器人、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、能源安全等關(guān)鍵領(lǐng)域的挑戰(zhàn)，加速智能化進(jìn)程。正如ADI中國區(qū)工業(yè)市場總監(jiān)蔡振宇在展會上所強(qiáng)調(diào)：“ADI擁有約7萬多種產(chǎn)品，我們不再僅僅介紹單一器件的功能，而是從客戶的應(yīng)用場景出發(fā)，提供更具針對性的系統(tǒng)級方案，幫助他們解決具體問題，加速產(chǎn)品上市時(shí)間。”
賦能機(jī)器人進(jìn)化：從精密控制到智能感知
中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷爆發(fā)式增長，同時(shí)對機(jī)器人的運(yùn)動靈活性、環(huán)境適應(yīng)能力和人機(jī)交互體驗(yàn)也提出了更高要求。ADI針對機(jī)器人對高性能傳感與互聯(lián)的迫切需求，展示了多款創(chuàng)新方案，助力機(jī)器人從單一重復(fù)操作向自適應(yīng)協(xié)作進(jìn)化。
ADMT4000單芯片角度與多圈編碼器
這款首次實(shí)物展出的產(chǎn)品是機(jī)器人關(guān)節(jié)控制領(lǐng)域的重大突破。它不僅實(shí)現(xiàn)了高精度的角度測量（±0.25°），更具備獨(dú)特的無源多圈記憶功能（支持46圈，0°至16,560°）。其最核心的特性在于，即使在斷電狀態(tài)下也能跟蹤并記錄位置變化。“以人形機(jī)器人為例，傳統(tǒng)方案斷電后無法識別電機(jī)位置，復(fù)電后手臂需要旋轉(zhuǎn)一圈才能復(fù)位。而ADI的方案可以在斷電時(shí)記憶位置信號，電機(jī)重新驅(qū)動后手臂可直接從靜止位置復(fù)位，解決了‘盲轉(zhuǎn)’的痛點(diǎn)。”蔡振宇解釋道。這項(xiàng)ADI獨(dú)有的技術(shù)省去了傳統(tǒng)方案所需的電池或復(fù)雜齒輪結(jié)構(gòu)，顯著降低了系統(tǒng)尺寸、重量和成本，已獲得多家人形及傳統(tǒng)機(jī)器人廠商的高度關(guān)注。他透露，ADI后續(xù)將持續(xù)升級這一產(chǎn)品，以滿足重型機(jī)器人上百圈的轉(zhuǎn)動需求。
GMSL高速互連方案
源于汽車領(lǐng)域成熟應(yīng)用的GMSL技術(shù)，正加速向工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域延伸。該技術(shù)允許通過單根同軸電纜或雙絞線高速傳輸視頻、音頻、控制信號及電源，具備低延遲、強(qiáng)抗干擾和ASIL-B功能安全認(rèn)證。“攝像頭的速率不斷提高，傳統(tǒng)以太網(wǎng)已難滿足需求，GMSL的高速率能很好地支持高清攝像頭。”蔡振宇表示。對于諸如人形機(jī)器人的多維感知、AMR/AGV的視覺導(dǎo)航、高速工業(yè)檢測等需要部署多個(gè)高清攝像頭的應(yīng)用，GMSL能極大簡化線纜架構(gòu)，減少線束重量和成本。ADI展出的Demo則展示了其同時(shí)連接4路高達(dá)8MP攝像頭并進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合傳輸?shù)哪芰Γ瑵M足了機(jī)器人等復(fù)雜系統(tǒng)對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/p>
基于ToF的三維物體測量方案
ADI的飛行時(shí)間（Time-of-Flight）技術(shù)通過高分辨率3D深度檢測和精確的圖像拼接算法，能對大型或不規(guī)則物體進(jìn)行準(zhǔn)確尺寸標(biāo)注。與依賴雙目視覺的方案不同，ADI的iToF方案采用單個(gè)攝像頭模塊，通過納秒級光脈沖主動探測深度信息，因此不依賴環(huán)境光照，即使在“黑燈工廠”也能可靠工作。其在物流領(lǐng)域可用于精確計(jì)算包裹體積；在機(jī)器人領(lǐng)域，能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的視覺識別與抓取操作，系統(tǒng)可編程決定抓取角度與力度。“這更適用于工廠自動化的場景，”蔡振宇說。ADI提供模組化方案，通過USB接口直接輸出距離信號，方便客戶集成開發(fā)。
構(gòu)筑工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)：從智能監(jiān)測到數(shù)字化轉(zhuǎn)型
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心。ADI憑借其在高性能模擬和混合信號領(lǐng)域的積累，提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化的管理和更高效的運(yùn)營。
Voyager4無線振動監(jiān)測模塊
該方案集成了ADI最新的無線互聯(lián)和振動傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備狀態(tài)的在線智能監(jiān)控。其核心優(yōu)勢在于雙MEMS傳感器策略：采用超低功耗的ADXL367進(jìn)行運(yùn)動喚醒和低幅度振動監(jiān)測，當(dāng)振動變大時(shí)無縫切換至寬頻帶、高G值范圍的ADXL380/382（最高達(dá)8kHz, 60G）進(jìn)行精確測量。“這樣設(shè)計(jì)是為了平衡性能與功耗，保護(hù)電池，”蔡振宇解釋道，該方案可實(shí)現(xiàn)長達(dá)2年的電池待機(jī)壽命。同時(shí)，內(nèi)置基于MAX78000 AI Edge SOC的邊緣AI引擎，可在端側(cè)對振動數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析，判斷設(shè)備基本狀態(tài)，減少對云端的依賴。數(shù)據(jù)通過基于BLE5的MAX32666 SOC進(jìn)行無線傳輸。ADI提供包含完整硬件和支持Python算法訓(xùn)練的集成化模塊，已在水泵、煤礦、水泥廠等關(guān)鍵設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)中得到應(yīng)用。
壓力變送器集成芯片及工廠校準(zhǔn)系統(tǒng)
針對工業(yè)壓力測量，ADI推出了高集成度的芯片方案，如集成AFE的小封裝芯片MAX40109，以及集成24位高精度ADC和HART Modem的SOC MAX32675C。更關(guān)鍵的是，ADI認(rèn)識到壓力傳感器出廠前必須校準(zhǔn)的行業(yè)痛點(diǎn)，為此全棧自研并提供了配套的工廠校準(zhǔn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱形式提供，支持多通道（最多384通道）并行校準(zhǔn)，與PC機(jī)校準(zhǔn)程序配合使用，支持4-20mA電流環(huán)、比例電壓輸出及I2C等接口。這一“芯片+校準(zhǔn)系統(tǒng)”的完整方案，大大簡化了客戶的生產(chǎn)線設(shè)置，縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間，體現(xiàn)了ADI提供“增值服務(wù)”、賦能客戶的理念。
多維感知預(yù)警鋰電池?zé)崾Э?/em>
隨著電動汽車和儲能電站的普及，鋰電池安全成為重中之重。ADI利用其多傳感器融合技術(shù)，為鋰電池?zé)崾Э乇O(jiān)控提供了創(chuàng)新方案。
ADI展示的多傳感器融合探測與無線預(yù)警方案核心是緊湊型煙霧傳感器ADPD188BI，其小體積使其能方便地嵌入電池包內(nèi)部。更重要的是，方案融合了煙霧、壓力、溫度等多種傳感器信號，能更早、更可靠地探測到熱失控前的多種征兆。“該方案可幫助電動大巴等司機(jī)及早察覺異常，滿足安全規(guī)程中的疏散預(yù)警要求，”蔡振宇表示。探測到的數(shù)據(jù)通過ADI自有的SmartMesh（基于DUST協(xié)議）無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至主機(jī)，該網(wǎng)絡(luò)具有極高的可靠性，確保關(guān)鍵報(bào)警信息不丟失。方案還可聯(lián)動化學(xué)粉末滅火裝置，提升安全性。該技術(shù)可靈活應(yīng)用于電動汽車、儲能電站、大功率充電樁等場景，市場需求正快速增長。
系統(tǒng)思維與本土化策略：賦能客戶加速創(chuàng)新
貫穿ADI此次展示的核心思路，是從提供單一芯片向提供整合了硬件、軟件、算法乃至配套工具的系統(tǒng)級解決方案轉(zhuǎn)變。蔡振宇形象地將其比喻為提供“預(yù)制菜”：“我們幫客戶把雛形搭好，有些坑我們已經(jīng)蹚過了，客戶在這上面能夠做出更多附加值的東西，能夠更快地讓客戶的產(chǎn)品上市。”
面對AI與傳感器融合的趨勢，蔡振宇認(rèn)為前景廣闊，ADI也在邊緣計(jì)算和云端協(xié)作方面均有布局。同時(shí)，ADI密切關(guān)注中國市場的快速發(fā)展和獨(dú)特需求，“為了更好地服務(wù)中國市場，我們會專注于為中國市場設(shè)計(jì)和定制開發(fā)產(chǎn)品。”
而對于目前火熱的人形機(jī)器人，蔡振宇表示盡管還處于早期階段，面臨續(xù)航、精度、智能等多重挑戰(zhàn)，但未來商業(yè)潛力巨大。他透露ADI將會在明年推出更多人形機(jī)器人相關(guān)的產(chǎn)品和應(yīng)用。
未來，ADI將繼續(xù)以客戶需求為導(dǎo)向，憑借其深厚的技術(shù)積累和前瞻性的系統(tǒng)級解決方案，持續(xù)賦能中國及全球客戶在智能化浪潮中加速創(chuàng)新，共同塑造更加智能、高效、安全的未來。
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