作者：Ahmad Bahai博士，德州儀器（TI）首席技術(shù)官

當我坐在電動汽車上踩下加速踏板，時速在3秒之內(nèi)就能從0飆升到近100公里——我非常享受這個過程。正如我駕車疾馳在高速公路快車道上，而新一代技術(shù)將載著我們馳騁在大數(shù)據(jù)公路的快車道上。

暢想一下，新技術(shù)將影響著我們未來的工作和生活：

· 汽車組裝生產(chǎn)線上將重新配置協(xié)作機器人，由它們來組裝不同型號的車輛。這將在降低成本的同時大大提高生產(chǎn)力，發(fā)揮競爭優(yōu)勢。今天，重置一個這樣的工廠可能需要幾年的時間。

· 機器視覺技術(shù)將使人們即使在夜間、霧天和灰塵的環(huán)境下，駕駛時也可清晰視物。

· 充電器尺寸將縮小到信用卡大小，你可以把它方便地塞進口袋里。

· 人們將迎來新的美食——用3D打印機制作完成，比如美味的意大利面。你只需將原料放進打印機里，它會在網(wǎng)上自動下載食譜，等你下班到家后就可以享用熱騰騰的美食了。 

隨著這些顛覆性技術(shù)不斷應用于工業(yè)、汽車和其他行業(yè)，以及新市場的不斷開發(fā)，模擬和嵌入式處理半導體技術(shù)將為未來生產(chǎn)創(chuàng)新、高能效、高性能和高性價比的產(chǎn)品打下基礎(chǔ)。

讓我們更深入地了解一些創(chuàng)新技術(shù)以及未來可能實現(xiàn)的現(xiàn)實：

無需耗盡電池電量，獲得電動汽車的扭矩動力

氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）在高壓應用中的優(yōu)勢已經(jīng)在電源行業(yè)被廣泛討論，可靠性問題是阻礙其廣泛推廣的最后屏障。現(xiàn)在我們已經(jīng)克服了這個問題，靜待這令人興奮的新機遇在汽車、工業(yè)、醫(yī)療以及消費類電子市場中的應用。

GaN和SiC在高壓應用中的優(yōu)勢

這些設(shè)備具有的高能效和小尺寸特點將在電動汽車逆變器、電機驅(qū)動、機器人和再生能源等應用中得到充分利用。例如：

· 連接到可再生能源電網(wǎng)的逆變器體積將變得更小，功率將變得更高。

· 提高電源管理效率將顯著提升電動汽車的行駛里程，并為電動汽車的快速啟動提供扭矩而不會耗盡其電力儲備——這相當于燃氣車輛的能耗。電池技術(shù)正在不斷改進，成本可達到每千瓦時約100美元，預計將成為大規(guī)模使用電動汽車的轉(zhuǎn)折點。

一體化時鐘：每10年產(chǎn)生1秒誤差

我們生活在大數(shù)據(jù)時代，5G時代即將到來。在2018年，通過有線和無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)預將達到2澤字節(jié)（zettabytes），即2萬億GB（gigabytes）。千兆采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、高速接口和高性能無線電將成為我們進入技術(shù)的高速發(fā)展通道。

TI微機電時鐘參考創(chuàng)新設(shè)計

這些系統(tǒng)需要極其準確、高性能的時鐘做參考。完全一體化時鐘每10年只有1秒誤差，將為大數(shù)據(jù)提供前所未有的性能支持。

而且，隨著時鐘信號在電路板和系統(tǒng)上的運轉(zhuǎn)，因它而產(chǎn)生的噪聲或抖動也需要被清除。基于晶體時鐘的參考設(shè)計已在業(yè)內(nèi)應用了數(shù)十年，而微機電時鐘參考創(chuàng)新設(shè)計將提供更高的性能、更低的抖動和更集成的解決方案。

透過濃霧和灰塵視物

機器視覺是工業(yè)和汽車市場上發(fā)展最快的技術(shù)之一。隨著智能汽車、協(xié)作機器人和工業(yè)計量的發(fā)展，相機、雷達、激光和超聲波技術(shù)的融合顯得尤為重要。

當然，雷達不是什么新生事物，多年來它被廣泛部署在自動巡航控制系統(tǒng)的飛行時間技術(shù)中。但是將整個無線電前端、數(shù)字信號處理和天線集成到一個芯片上一直是讓人望而生畏的工程技術(shù)挑戰(zhàn)，直到今天它仍然是。

TI的CMOS雷達技術(shù)——TI毫米波傳感器

來自德州儀器的CMOS雷達技術(shù)——德州儀器毫米波傳感器，能夠解決成本、性能和使用難度的問題。這將增強許多新應用，并提高視覺系統(tǒng)的分辨率：

· 新的雷達技術(shù)可以穿透霧和灰塵辨識物體，甚至能夠識別道路上危險的冰面區(qū)域；

· 醫(yī)院可以使用雷達透過衣服遠程監(jiān)測病人的心跳；

· 雷達技術(shù)提供的精確操作使自主機器人能夠快速有效地在工廠地面或倉庫中移動材料、設(shè)備和箱子。

創(chuàng)新公司將繼續(xù)利用這項技術(shù)開發(fā)新的應用，為汽車自動駕駛、機器人和智能建筑開啟新的大門。

保護傳感器和執(zhí)行器，使之不被破壞

日前，工業(yè)廠房正加速前進的步伐，通過使用智能和連接機器來提高效率、安全性和生產(chǎn)力。在標準的現(xiàn)代化工廠中，有數(shù)以千計的傳感器和網(wǎng)絡設(shè)備，能夠?qū)⒋罅侩姍C、傳感器和執(zhí)行器連在一起，并能夠在不同模塊和子系統(tǒng)之間安全可靠地交換數(shù)據(jù)和電力。

TI隔離技術(shù)

隔離技術(shù)——為了保護控制器不發(fā)生瞬變和遭受干擾，該項技術(shù)在工業(yè)4.0的部署中變得至關(guān)重要。隔離技術(shù)使企業(yè)能夠在工廠部署更多的傳感器和執(zhí)行器，這意味著工廠更加智能、能夠驅(qū)動更多的機器人并達到更高的生產(chǎn)力。

通過高度集成增強型隔離屏障傳輸千兆級的數(shù)據(jù)和電力，需要在封裝、材料和集成電路設(shè)計方面進行創(chuàng)新。強大的數(shù)字隔離器應用加快了這些技術(shù)在工業(yè)和汽車應用中的發(fā)展。

技術(shù)影響著我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妫兓牟椒ブ粫絹碓娇臁３酥亓鞲泄δ埽缃裎业碾妱榆囘€會自動打開車庫門、進入車道，以及加熱或冷卻到合適的溫度。當它準備好時會通知我，然后它看到我過來就會自動打開車門。

這些技術(shù)——氮化鎵和碳化硅、時鐘和計時、雷達和隔離，將使高效率、電源管理、互相協(xié)作、連通和智能成為現(xiàn)實。敬請繼續(xù)關(guān)注德州儀器更多相關(guān)的信息。