通讯、传感器及电源三路并进 加速实现智能工厂

2017/10/23 - 洪千惠

由物联网(IoT)暨M2M等技术所勾勒而成的市场应用，范围相当辽阔，举凡智能城市、智能农业、智能医疗、关键基础建设皆是，当然也包括了智能工厂；这些应用场景，皆需要动用各种传感器，以及不同类型的无线通讯功能，一旦缺乏这些关键元件，生产信息便无法整合至后端系统，不同生产设备间无法互通信息，也就无从实现少量多样的生产任务。

综合以上所述，无论是通讯、传感器等相关元件，乃至于驱动工厂生产设备有效运作的电源系统，三者都是迈进工业4.0愿景的过程中，必然不可或缺的关键要素。而同时供应这些要素的罗姆半导体(ROHM)，无疑正是智能制造的重要促进者。

罗姆半导体设计中心主席工程师王韦迪指出，罗姆最大的利基，在于产品线相当完整。以传感元件而论，足以提供诸如加速度、陀螺仪、颜色、温度、湿度、紫外线、X-ray、压力、磁力仪等多样性侦测能力的产品；而当这些元件撷取到大量传感数据，下一步即是根据不同设备、环境等属性，采用Wi-Fi、RF4CE、Bluetooth、Wi-SUN、EnOcean等通讯技术，将数据传递至后台进行大数据分析，罗姆针对这些通讯技术，可分门别类提供完整解决方案。

王韦迪说明，上述提及的通讯协定，包括Wi-Fi、RF4CE、Bluetooth，皆采用2.4 GHz相同频率，不可免俗容易形成相互干扰，反观使用868/920MHz频率的Wi-SUN、使用315/868/902/928MHz频率的EnOcean，即可避免陷入干扰窘境，对于维系智能工厂机能的恒常运作，尤其重要。

其中Wi-SUN通讯距离约500米，优势在于低功耗、通讯距离长，适合室外或工厂等宽阔应用场所。EnOcean传输距离达100米，是一种免电池(Battery-less)的超低功耗通讯协定，可长期间不需维修，非常适合应用在已经完工的产线，稳定地执行数据交换任务，以地处人烟罕至的桥梁为例，线上管理者即可透过EnOcean持续接收位差、振动频率等关键信息，随时掌握桥梁状态。

值得一提的是，罗姆半导体考量智能机械应用情境中，往往需要仰赖伺服马达控制机械手臂，或针对工具机进行电源控制，故而悉心设计出能支持1200V /400A~600A额定输入电力的全碳化矽(Full SiC)功率模块，其具备支持三相电压设计、高频率驱动、Half-Bridge等独特优势，辅以周边元件微小化特质，再搭配罗姆独家研发的散热最佳化技术，故相较于相同额定电流的IGBT模块，可望提升74%运作效能，且减少大约2公斤重量，使总体开关损耗大幅下降，可谓工具机产业打造智能机械的优质选项。


图说：罗姆半导体设计中心主席工程师王韦迪。