2019电子技术展望

　　作者/王莹毛烁 《电子产品世界》编辑

　　摘要：物联网、AI、5G、汽车电子、医疗电子等领域不断发展。本媒体邀请国内外元器件巨头对2019年电子技术做出预判与展望。

　　ADI推出众多技术方案带领业界不断超越

　　在2018年，全世界产业界关注的热点几乎被人工智能、5G、无人驾驶、边缘计算等技术话题占据，尽管一些技术被过度炒作存在泡沫的成分，但一些技术逐渐走入产业应用，并正在改变我们学习、工作、娱乐和生活的方式。

　　作为以“超越一切可能”为企业创新愿景的全球领先高性能模拟技术提供商，ADI也一直专注引领这些新兴领域的技术创新。未来，可以预见到，随着更多企业参与产业化推进，这些领域将在2019年持续成为热点。

　　物联网和基于网络边缘的应用正在随着产业落地的推动变得越来越普遍，数据的爆炸式增长在未来几年内还看不到任何减缓的迹象。为了在数据产生和需要的地方将这些数据转换成信息，也为了更高效地完成这一过程，人们将会看到2019年“智能传感器”将取得进展。

　　由于燃油汽车面临越来越大的监管压力，而电力及电源管理技术在持续改进，且成本也越来越低，车辆电气化将继续保持两位数的增幅，并在2019年从小众市场转变为主流市场。在自动驾驶方面，L3级别以上的高速自动驾驶解决方案将取得更多进展，视觉、雷达和激光雷达模式能更好地融合，以提高自动驾驶汽车的环境感知能力。

　　5G技术预计在2019年开始商业化部署，5G带来的带宽激增、低延迟、快速响应和高度可配置的网络解决方案，将极大地改变现有格局并开辟新的市场，更将推动汽车、医疗和工业自动化领域的革命性变化。

　　人工智能是2018年最热门的产业关键词，当前几乎每个行业都在努力发掘人工智能所带来的机会，例如在汽车领域，随着环境传感精度的提高，加之向人工智能引擎提供更高质量、更相关的数据和信息，2019年系统训练成果和系统推演能力将快速进步。

　　自主领域正在取得重大进展，但这些进展并不局限于汽车市场。机器人以及越来越多的协作机器人(人-机器人配合)会渐渐摆脱程序管理，因为它们配备了传感器和基于本地、雾计算和云计算的处理能力，能够快速学习和适应环境。2019年，在人机交互领域，自主电子装置的安全保护功能将取得长足进步。

　　“超越一切可能”作为ADI的创新愿景，驱动ADI去不断引领下一波的创新浪潮，特别是像5G、无人驾驶汽车、边缘节点、人机交互等等应用领域，ADI都推出了众多创新技术解决方案带领业界不断突破超越一切可能。

　　例如，在向5G过度中如何支持2G/3G/4G服务?ADI在2018年推出的支持现有全部蜂窝标准的RF收发器ADRV9009就很好解决了这个挑战，该器件可在75MHz至6GHz的范围内调谐，支持2G/3G/4G/5G服务，因此蜂窝设备制造商可以采用单一紧凑型无线电设计来满足所有频段和功率要求。

　　在汽车领域，如何提高汽车燃油经济性/电池效率，ADI公司创新的A2B总线技术从汽车音频总线出发，通过单条非屏蔽双绞线分配音频、控制数据、时钟和电源，从而显著降低布线复杂性、降低线束重量和体积。2018年新推出的A2B收发器还能用于麦克风连接等扩展用途，这些特性极大地降低了系统成本，非常适合新兴多麦克风应用，如道路噪声消除、车内通信和自动驾驶等。A2B总线技术目前已经获得全球90%的车厂采用，有望在不久的将来成为标准化的连接。

　　大数据的爆发增长对数据中心的高效率供电管理带来挑战，ADI凭借新推出的LTM4700降压型DC/DC电源稳压器兼具高功率和用以降低数据中心基础设施冷却要求的高能效，可提供双路50A或单路100A配置，其采用的创新封装技术实现了在服务器密度增加以及数据中心吞吐量和计算能力提升下，对系统尺寸和冷却成本的影响微乎其微。

　　面向智能化、物联网及自动驾驶的解决方案

　　瑞萨电子在以MCU为中心的嵌入式系统应用领域拥有领先优势，一直关注在该领域的技术趋势。

　　其中之一是瑞萨公司称之为e-AI(embeddedAI)的技术，该技术在对实时响应有高要求的应用领域将有广阔发展前途。2017年瑞萨刚刚推出这一概念时，该概念还非常少见，现在能感到赞同这一概念的企业在不断增加。

　　这一概念典型的应用案例就是工厂自动化。瑞萨在日本、欧洲的一些大型工厂设备制造商客户的应用过程中，积累了丰富的经验。中国的工厂设备制造商历史尚浅，是未来值得期待的市场，同时，完成经验积累、开发解决方案的技术能力与先进国家相比还有差距。

　　瑞萨电子将不仅从产品，还将从解决方案和技术经验上全方位支持中国工厂自动化的发展。现在已在瑞萨自己和客户的工厂内引进e-AI技术，并进行测试验证。这些经验必然能为中国的客户做出贡献。

　　第二个技术潮流是IoT。当下在市场上IoT应用发展迅速，就像从物连接到大脑那样，连接的方式不仅限于人物之间，而无需人类介入的物物连接将会不断增加。

　　中国IoT发展的势头迅猛，监控摄像、共享单车甚至共享按摩椅等领域都通过互联网连接起来。因此产品、商业的形式将非常丰富，为能实现这些创想的嵌入式系统技术也将有极大发展空间。

　　无法进行电源供电的产品，其功耗控制一直以来都是一大技术难题。针对这一挑战，瑞萨电子推出了超低耗电的SOTB技术。使用该技术，无需电池也能进行能源收集、半永久性地让IoT传感节点持续运行。有些中国大型云端服务商构想将所有物理信息转化为数字信息，并进行AI连接。为实现该构想，就必须铺设很多无法用电源进行供电的传感器节点，此时SOTB技术就非常适用。

　　第三个潮流是自动驾驶。广义的自动驾驶实际上根据实现程度不同可分为不同阶段，预计2019年将会在中国市场投放更多的达到Level3的自动驾驶汽车。

　　中国市场的长项就是应用新技术的意识非常强。对自动驾驶技术的应用也表现出了与日欧美同等甚至更高的势头。同时，完全自主构建系统的技术能力，适合环境的系统优化的技术能力还有改善的余地。

　　瑞萨电子针对自动驾驶推出了解决方案平台Renesas autonomy，通过使用瑞萨的汽车控制技术，提供一站式自动驾驶解决方案。特别是对自动驾驶的支持，不仅需要半导体的算力，更需要具备可靠、高品质，且深刻理解汽车的行业经验。瑞萨在汽车行业拥有多年的经验积累，相信在自动驾驶领域也能充分有用武之地。

　　人工智能和联网产业发展前瞻

　　作为一个具有明显周期性的行业，全球半导体产业在经历了2017年的爆发性增长和2018年的历史新高后，可能将迎来一段调整。根据世界半导体贸易统计机构(WSTS)2018年第四季度发布的数据预测，2019年全球半导体市场规模可能增加到4900亿美元，虽然年增速下滑至2.6%，但仍处于景气期。同时，随着我们的工业制造和日常生活不断向数字化、电气化、智能化方向演进，将给半导体产业带来更多的创新和发展机会。

　　过去的一年，人工智能(AI)无疑是行业中最热门的话题以及普遍关注的焦点。事实上，不仅仅是半导体或者科技行业，人工智能也成为普通百姓热议的话题。但是人们对这项技术究竟能如何造福我们的生活还是不甚了解。

　　人工智能技术的发展前景毋庸置疑。IDC预测，到2024年，目前基于显示屏的应用将有三分之一被采用人工智能技术的用户界面和过程自动化所取代。但是在人工智能真正融入到人们日常生活的过程中，还需要行业聚焦在真正能够落地的应用，将安全、智能连接的技术和解决方案作为基础，根据多种应用场景开发相应的智能化设备，才能让人工智能真正飞入寻常百姓家。

　　5G时代的到来无疑将催化这一发展进程，为人工智能技术的发展和应用推波助澜。而在这新一轮技术革命中，芯片作为科技产业的基础，将再次扮演驱动行业发展的关键角色。随着人工智能物联网的发展，当所有设备和基础设施联结在一起，高性能处理从云端迁移到边缘，数据的吞吐量会呈现海量增长，边缘计算将在今后5-10年成为蓬勃发展的领域。恩智浦在人工智能物联网，特别是边缘处理、连接和安全方面处于行业领先地位，全面的产品组合、软硬件结合能力将在人工智能、边缘计算、人脸识别、机器学习等尖端技术融入到汽车、工业和物联网应用的过程中发挥重要作用;此外，恩智浦领先的5G射频前端解决方案作为移动设备与基础设施实现连接的重要节点，为百亿级物联设备接入5G搭建了安全连接通路，携手合作伙伴构建全新创新格局。

　　人工智能和物联网是两个天然将互相结合的领域——随着软硬件技术的升级，物联网必将变得越来越智能，其功能将不仅限于数据收集和传输，还将能够执行本地决策。要发展安全的、以人工智能为基础的物联网，只实现一对一的安全保障是没有意义的，需要社会各界的共同合作，营造一个融合的智慧生态系统，共同推进和落实标准化，实现真正网络化的安全和智能生态圈。

　　恩智浦的构建智慧生态圈之路早已起步。恩智浦合作伙伴包括了百度、阿里巴巴、京东、海尔、吉利汽车、富士康等众多物联网、汽车、工业制造的领先企业，合作内容涵盖人工智能、物联网节点安全、边缘计算、智能家电、汽车电子、工业物联网平台、智能制造、移动支付等众多领域。恩智浦相信，广泛且深入的物联网生态合作对推进智能物联网协同创新和发展至关重要。

　　中国是世界半导体产品的主要消费国之一，市场规模占到亚太区总量的一半以上。近几年来，国家对集成电路产业发展的政策、投资不断加大支持力度，为产业快速发展形成支撑;同时，中国近年来制造业、金融业、互联网等产业的发展为智能互联提供了丰富的应用场景、海量数据和强大的市场需求;而对AI接受程度高、强大的人才储备也成为在中国研发和市场推广的强劲推动力。

　　深耕中国30余年，恩智浦一直致力于在技术升级、人才培养、科研创新三个方面助力中国本土产业在智能物联时代实现突破。回望2018，恩智浦同中国政府、院校合作共同推进人工智能领域的科研创新与人才培育，包括同工业和信息化部人才交流中心共同编写了《物联网与人工智能应用开发丛书》，并与天津大学设立四年制本科实验班“恩智浦新工科实验班”。8月，恩智浦在重庆的汽车电子应用开发中心已经正式落成开业，将着眼于在中国建立强大的本土化汽车电子研发团队，培育本地行业需求的研发和创新能力。

　　展望2019，智能化、物联网发展的序幕才刚刚拉开，半导体作为推动科技发展的核心要素也进入了全新的发展阶段，行业前景令人振奋。恩智浦期待与政府、产业、生态合作伙伴继续协力合作，共同打造真正惠及人类的安全、智慧的生活。

　　汽车、工业设备领域的创新趋势

　　回顾2018，罗姆(ROHM)致力于开拓汽车、工业设备市场以及海外市场，不断强化模拟电源和生产革新。特别是在汽车、工业设备相关的重点领域，销售额比例在稳步持续增长。在2017财年公司销售额比例中，汽车领域占比31.3%，工业设备领域占比11.8%，共计43%。预计2018财年这两大领域会继续保持在44%。罗姆将在这两大领域加速发力，力争在2020年度达成公司销售额占比50%的目标。

　　展望2019，随着汽车市场以及EV、ADAS(自动驾驶系统)等技术开发加速，正在产生新的半导体需求。在工业设备市场方面，以IoT为代表的智能工厂化进程加速，运用机器人和无人机的技术创新将会不断进步。另一方面，消费电子市场在节能减排的趋势下，空调或者冰箱等白色家电将进一步推进节能化措施。

　　罗姆以包括xEV在内的汽车相关领域为核心，强化自身所擅长的模拟电源产品，开发出了SiC功率元器件、栅极驱动器、分流电阻器等世界通用产品。并且，在很多设备都搭载的电机相关领域，小型化需求日益高涨，搭载了驱动IC等的模块化产品不断发展。在机电一体化形式下，除了电机驱动器以外，MOSFET的重要性凸显。罗姆正在强化这些产品阵容，加快电源解决方案的提案。

　　基于今后将会继续以汽车、工业设备领域为核心进行技术创新、预计中长期性的采购也会增加，罗姆认为有必要积极地进行设备投资。不仅是IC、功率元器件这样的重点产品，也将继续增强晶体管、二极管、电阻器等通用品的生产能力，致力于产品的长期稳定供应。

　　无线通信助力应用领域起飞

　　Nordic相信用于物联网的蜂窝通信将在2019年起飞，这里的一个主要因素是每种蜂窝物联网技术都有不同的优势。例如，NB-IoT虽然传输速率较低，但具有更长的传输距离，因此可用于远程但数据密集程度较低的应用，比如智能电表和农作物监控;而LTE-M则可为流量控制和患者监控等应用提供更高的传输速率。通过支持这两种技术，可让网络运营商涵盖所有潜在的客户需求和应用。

　　在2019年，人工智能(AI)将越来越多地被视为物联网和工业物联网(IndustrialIoT,IIoT)所需的超高效率解决方案，通过机器视觉和机器学习实现边缘推理。我们越来越期望蜂窝通信能够在IoT和IIoT内实现所需的极低延迟的、接近实时的通信。

　　中国面临着与所有地区的本地化设计相同的困难和挑战：业界不乏创新设计理念，但问题在于需要找到合适的解决方案。这需要拥有共同愿景、团队合作，以及与Nordic等专业解决方案提供商合作的信心。

　　下面举几个典型示例：

　　一家位于上海的自行车技术公司，该公司将Nordic的nRF52832多协议低功耗蓝牙(蓝牙LE)/ANT+™系统级芯片(SoC)集成到一台多功能自行车电脑中。通过NordicSoC实现的低功耗蓝牙无线连接，用户可以在其兼容的iOS或安卓智能手机上访问主要的骑行信息。同样在上海，一家手游控制器开发商发布了一款游戏手柄，其中包含Nordic屡获殊荣的nRF51系列低功耗蓝牙SoC，在游戏手柄和用户的智能手机、平板电脑、PC或智能电视之间提供低功耗蓝牙无线连接。

　　深圳一家增强现实(AR)技术玩具和游戏应用开发商选择Nordic的nRF52832低功耗蓝牙SoC作为便携式AR游戏设备的无线连接解决方案。同城，一家智能可穿戴设备公司选择了Nordic的nRF52832低功耗蓝牙SoC器件，为其手环产品提供无线连接并满足处理需求。

　　位于中国台湾新竹的无线解决方案公司采用了Nordic的nRF52832低功耗蓝牙SoC器件来实现集成式BLE-Wi-Fi模块，这是旨在简化物联网网关开发的紧凑型装置。

　　2018年Nordic推出了超紧凑、低功耗的nRF91系列全球运作多模LTE-M/NB-IoT系统级封装(SiP)器件，用于整个物联网的蜂窝通信。nRF91SiP集成了一个ARMCortex-M33主处理器和辅助GPS，并通过集成ARMTrustZone安全技术解决了物联网安全问题。这款芯片是全新开发的，旨在通过全新LTE-M和NB-IoT蜂窝标准来优化功耗、成本和尺寸节省。

　　此外，本地化的“智能”应用，例如智能家居，需要具有多协议以及低功耗的多功能解决方案，即是Nordic在2018年推出的一款出色产品nRF52840SoC，它为市场提供了先进的生产就绪的多协议无线解决方案，包含完整的蓝牙5支持，同时还支持并发线程协议操作和蓝牙mesh。此外，这款SoC器件还被ZigBee联盟认证为ZigBee兼容。nRF52840还集成了片上ARMCryptoCell加密子系统，因而成为联网智能家居和智能制造应用的理想选择。

　　CEVA在国内热门应用领域的地位

　　CEVA在众多市场领域处于技术前沿，这些都是获得巨额投资的热门领域。谈到热门应用时，其中大多数都是智能和联网设备，而这正是CEVA的专长领域。

　　CEVA提供基本的IP模块，用于构建5G网络基础设施，使得企业能够将5G、Wi-Fi、蓝牙和NB-IoT连接功能嵌入到芯片设计中。不仅如此，CEVA还开发用于计算机视觉、自动驾驶和语音助理等视觉和语音应用的传感IP。

　　除此之外，CEVA还提供AI处理器和工具的许可授权，允许客户将机器学习和神经网络的强大功能添加到产品中。总而言之，CEVA处于当今许多重要的技术开发领域的核心，提供创建下一代热门应用的方法，让客户充分发挥潜力。

　　中国拥有大量的创新，国内工程技术能力的发展步伐比世界上大多数国家都要快。然而，由于发展步伐如此迅速，中国企业无法自已做所有的事情。因此，对于某些技术部分，特别是处理器IP和无线技术，中国企业可以依靠外国公司来提供。这是一个挑战，因为中国希望尽可能多地使用自己的“中国制造”技术和能力，不过要取得成功需要考虑要优先解决哪些技术难题。展望未来，中国很可能在技术方面实现完全自给自足，克服这些困难和挑战。

　　CEVA在中国拥有非常稳固的市场地位，为许多需要加速产品设计的公司填补了技术差距。因此，对于Wi-Fi、蓝牙、NB-IoT、计算机视觉、声音处理、AI处理，许多中国企业与CEVA合作以获得这些领域的专业技术，从而发挥其潜力。CEVA年销售额的40%以上来自中国企业，因而中国是CEVA最重要的市场。CEVA在中国拥有强大的本地销售和支持人员团队，以确保这些国内公司可以获得最好的专业技术，从而消除开发尖端产品和解决方案的许多困难和挑战。

　　Molex谈连接器的热门应用及方案

　　在全球的电子行业，2018年对于其中多个部门来说都是非常富有成效的一年。业界的共识则是，这一发展繁荣的市场的推动力尤其来自于工业自动化以及物联网和工业物联网的形成、高速增长的汽车行业、数据通信，使得对额外带宽和数据中心存储能力的需求不断攀升，并且来自于消费性电子产品，其中超移动设备的需求量依然很高。对于Molex来说，在这些受到关注的关键领域，Molex范围广泛的产品组合在为数不胜数的挑战确定解决方案的过程中扮演了一个强有力的协作性的角色。

　　这些领域中的新兴技术包括机器学习和人工智能(AI)、适用于物联网和工业物联网的全新远程无线模式、包括汽车业的ADAS和无人驾驶在内的、适合一系列多种应用的激光雷达和毫米波雷达上的进展，所有这些应用都将继续向前演进，需要基于云的数据存储能力与服务，反过来还会推动对高带宽低延迟数据通信的需求。

　　无论是在生产还是消费方面，中国目前已经是全球最大的汽车市场，但市场上面临着很多挑战。无人驾驶、ADAS(先进驾驶辅助系统)和车载信息娱乐系统应用对高速低延迟数据通信的需求一直不断增长。这是一个飞速发展的技术领域，Molex将其称之为“互连移动”。

　　中国的汽车行业急需的是一种高速网络解决方案，可以为汽车传感器、摄像头、雷达和激光雷达单元、网关以及交换机所需的信号完整性(SI)裕度提供支持——这些对于明日安全性更高、效率更高并且最终实现无人驾驶的车辆来说都是必不可少的组成部分。

　　在包括消费品和移动设备以及医疗在内的细分市场上使用智能手机和平板电脑之类的超移动设备，在中国市场上也在继续推动着对传感器的需求，例如这为Molex的Soligie印刷型电子元件创造了各种市场机会，可以在总成本低于传统电路的情况下，实现小体积、高柔性的集成解决方案。

　　Molex在2018年基于其100GPAM-4光学平台，为高带宽数据通信推出了100G和400G的通信解决方案。在为工业4.0和工业物联网的扩建提供支持的过程中，Molex在2018年宣布与科瑞达成协作关系，这是一家感应传感器和光电传感器的制造商，产品适合工厂自动化使用。

　　在为形形色色的行业开发领先的以太网网关、交换机、协议栈、接口卡和I/O模块方面，Molex拥有数十年的丰富经验，在此基础上，Molex推出了车载网络基础设施使用的10Gbps以太网解决方案，因此Molex在2018年为互连移动上的挑战提供了良好的应对措施。

　　Molex的HSAutoGig高速以太网解决方案专为提高车辆的自动驾驶能力而设计。可以提供一流的10Gbps数据速度，其中的接口具备了必需的可靠性来与智能传感器系统和以太网络平台实现无缝的互连。这种高速网络解决方案支持汽车传感器、摄像头、网关、交换机和雷达单元所需的信号完整性(SI)裕度——这些都是明日的无人驾驶汽车必不可少的组成部分。

　　Rutronik看好工业和汽车等的机会

　　从全球视角看，Rutronik的目标市场在工业领域和汽车行业各占一半。当然，Rutronik还开辟了其他目标市场，但这两大目标市场是Rutronik在全世界，其中也包括在中国开展业务的核心领域。在汽车领域，最重要的增长点就是动力总成系统的电子化，也就是内燃机与电动机的混合动力汽车以及电动汽车。这一趋势不仅涉及汽车，还涉及所有交通工具，包括所有依靠两个轮子行驶的工具，例如电动自行车或助力自行车，而这在中国是个热门话题。其中最大的挑战就在于如何提高电动车辆的行驶距离。这一领域在中国市场的巨大影响，可以带动相关技术的跨越式发展。

　　工业化首先意味着数字化的进步，尤其是通过大数据管理实现全面的联网化。其中后者需要将“大数据”升级为“智能数据”，由此重新提取出相关参数和内容，以便做出明智的决策，这适用于所有领域和应用。这可以成为无线通讯的切入点，以实现所有无线通讯设备的联网化，包括蓝牙、LTE、ZigBee和Wifi。

　　组织机构的变更与构建至关重要，Rutronik高度重视对人力资源的投资。在产品方面，Rutronik重视“设计入”项目;为此Rutronik供应无源器件，包括超级电容器和聚合物混合电容器，还供应半导体功率电子新产品，以及所有机电相关的特殊组件。凭借新技术，Rutronik可以征服更多新的市场。

　　参考文献：

　　[1]刘志昌.一种线性量程可调的电涡流传感器[J],电子产品世界，2018(1);69-71

　　[2]王莹，王金旺.2017电子技术展望[J],电子产品世界，2017(1);14-24

　　[2]MarthaZemede.无线技术和电子自动化设计软件的发展将打造物联网美好未来[J],电子产品世界，2016(5);12-14

本文来源于中国科技期刊《电子产品世界》2019年第1期第15页，欢迎您写论文时引用，并注明出处