汽車和工業(yè)一直是瑞薩電子業(yè)務(wù)的重要支撐，該公司2018年財(cái)報(bào)顯示，二者分別占據(jù)整個(gè)營收的約50%和30%，其中汽車類MCU/SoC全球出貨量超13億片。但隨著新興市場汽車業(yè)務(wù)增長的趨緩，瑞薩電子正在加大其工業(yè)市場拓展的力度，包括通過收購IDT獲得模擬產(chǎn)品線，以加強(qiáng)其在包括5G在內(nèi)的通信和工業(yè)市場的影響力。日前，在第二十一屆中國國際工業(yè)博覽會(huì)期間，瑞薩電子重點(diǎn)展示了其工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的最新技術(shù)和方案，以及該公司在工業(yè)領(lǐng)域的最新發(fā)展。

嵌入式人工智能（e-AI）是瑞薩電子在智能工廠和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的核心技術(shù)，針對(duì)邊緣計(jì)算，核心產(chǎn)品是MPU。瑞薩電子株式會(huì)社高級(jí)副總裁兼瑞薩電子中國董事長真岡朋光表示，e-AI可以滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及基礎(chǔ)設(shè)施所要求的實(shí)時(shí)性，其DRP（動(dòng)態(tài)可配置處理器）技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)推測、認(rèn)知和終端處學(xué)習(xí)的功能。薄氧化埋層覆硅(SOTB)是瑞薩電子另一個(gè)核心技術(shù)，可以滿足節(jié)能的需求，主要用于MCU。值得注意的是，針對(duì)中國的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場，瑞薩電子已經(jīng)成立了瑞薩電子中國物聯(lián)網(wǎng)及基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)本部工業(yè)自動(dòng)化事業(yè)部。

在會(huì)展中，瑞薩電子展示了e-AI如何利用嵌入式人工智能單元在工廠設(shè)備上實(shí)現(xiàn)AI推理執(zhí)行，包括數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、分析及控制，該單元可以對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的故障預(yù)判，從而顯著提高生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)。

在一個(gè)低功耗實(shí)時(shí)物體識(shí)別的演示中，瑞薩電子展示了一款DRP-AI測試芯片，利用DRP（動(dòng)態(tài)可配置處理器）進(jìn)行AI推理，演示系統(tǒng)從CMOS相機(jī)鏡頭獲取圖像，然后通過DRP-AI測試芯片執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理（YUV到RGB轉(zhuǎn)換）和尺寸重新調(diào)整，最終通過AI加速器進(jìn)行識(shí)別并輸出結(jié)果。

瑞薩電子中國物聯(lián)網(wǎng)及基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)本部工業(yè)自動(dòng)化事業(yè)部高級(jí)總監(jiān)徐征表示，DRP的動(dòng)態(tài)可配置可以滿足多應(yīng)用，可編程可以定制算法，其高性能可以實(shí)現(xiàn)快速推理，而低功耗特性使之非常適用于端側(cè)設(shè)備。截止目前，已有2000萬臺(tái)設(shè)備使用了DRP器件。

圖：DRP器件和其他主流器件性能差異對(duì)比

工業(yè)以太網(wǎng)可以分為基礎(chǔ)的運(yùn)營技術(shù)層和頂端的信息技術(shù)層兩個(gè)部分，前者包括現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)和人機(jī)界面控制網(wǎng)絡(luò)，后者則是IT網(wǎng)絡(luò)，這兩個(gè)部分的聯(lián)通互動(dòng)實(shí)現(xiàn)工廠從制動(dòng)傳感到人機(jī)界面再到ERP和云的連接。“從出貨量看，在中國的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中工業(yè)機(jī)器人的增長迅速，2019年預(yù)計(jì)達(dá)到20萬臺(tái)，而到2025年，將達(dá)到30萬臺(tái)?！毙煺髡f，“從全球工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模看，2018年是640億美元，到2023年，預(yù)計(jì)達(dá)到914億美元，年復(fù)合增長率在7.39%。”

在多協(xié)議工業(yè)以太網(wǎng)的方案演示中，瑞薩電子工業(yè)自動(dòng)化事業(yè)部戴其宏展示了一套工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)顯示了其相關(guān)的核心產(chǎn)品。該系統(tǒng)包含基于RZ/N1的一個(gè)主站設(shè)備和兩個(gè)網(wǎng)關(guān)，以及分別基于TPS-1、R-IN32、RZ/N1和RX72M的從站設(shè)備。主站設(shè)備和兩個(gè)網(wǎng)關(guān)通過Ethernet/IP連接，兩個(gè)網(wǎng)關(guān)和各個(gè)從站設(shè)備通過PROFINET或EtherCAT連接。網(wǎng)關(guān)可以作Ethernet/IP和PROFINET，或者Ethernet/IP和EtherCAT之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。RZ/N1能通過單芯片實(shí)現(xiàn)多種工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)。該方案主要應(yīng)用于主站設(shè)備，如PLC、傳感集線器、網(wǎng)關(guān)；以及從站設(shè)備，如通信模塊、遠(yuǎn)程I/O、電機(jī)控制等。

圖：瑞薩電子多協(xié)議工業(yè)以太網(wǎng)解決方案

簡單講，瑞薩電子的RZ/G和RZ/A系列主要針對(duì)HMI應(yīng)用，而RZ/N和RZ/T則是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和實(shí)時(shí)控制。功能安全是工廠自動(dòng)化的核心要求，這一塊瑞薩電子主要的產(chǎn)品是RX系列。同樣來自瑞薩電子中國工業(yè)自動(dòng)化事業(yè)部的杜灝表示，通過e-AI將終端設(shè)備智能化，可實(shí)現(xiàn)終端系統(tǒng)故障的實(shí)時(shí)預(yù)判。可以在由PC/云端的AI框架生成的AI算法搭載并運(yùn)行于e-AI高端芯片RZ/T1，與PC/云端運(yùn)行的AI共存并配合。

在一個(gè)相關(guān)展示中，RX功能安全解決方案使用故障插入開關(guān)在PC上執(zhí)行各種功能安全任務(wù)。該方案支持基于RXv2 CPU內(nèi)核的所有瑞薩電子MCU，并已獲得完整的SIL認(rèn)證，可減少70%認(rèn)證工作量，大大降低開發(fā)和系統(tǒng)成本。該方案包含CPU自測軟件套件，面向冗余系統(tǒng)的SIL3系統(tǒng)軟件套件、認(rèn)證需要的參考文檔以及經(jīng)過認(rèn)證的C語言編譯器。

圖：基于RX的功能安全方案演示系統(tǒng)

瑞薩電子還展示了一個(gè)正在開發(fā)中的旋轉(zhuǎn)變壓器電機(jī)控制方案，據(jù)杜灝介紹，該方案可以實(shí)現(xiàn)16,000脈沖光學(xué)編碼器的同等位置控制精度。通過使用旋轉(zhuǎn)變壓器控制2軸BLDC電機(jī)，還可實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的高精度定位和同步控制。旋轉(zhuǎn)變壓器具有高可靠性，可對(duì)惡劣的戶外工作環(huán)境提供高耐受性，包括振動(dòng)，灰塵，油污和污垢。這使其適用于戶外使用的自動(dòng)載體，如電動(dòng)輪椅和輔助機(jī)器人。

圖：瑞薩電子旋轉(zhuǎn)變壓器控制方案

在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面，瑞薩電子中國物聯(lián)網(wǎng)及基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)本部系統(tǒng)及方案市場部王均峰表示，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有著復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)層，在現(xiàn)場和控制層，要支持很高的實(shí)時(shí)性，不同的專有協(xié)議網(wǎng)絡(luò)，不同的安全和加密等級(jí)，工廠有自己的封閉系統(tǒng)，流程智能化的同時(shí)要保證零停機(jī)時(shí)間；在企業(yè)層，則是要支持統(tǒng)一的TCP/IP協(xié)議、IT安全網(wǎng)絡(luò)、云平臺(tái)和企業(yè)系統(tǒng)。

瑞薩電子展示了一個(gè)具有安全云連接的空氣質(zhì)量監(jiān)測器（PM2.5）的參考設(shè)計(jì)，使用傳感器檢測空氣質(zhì)量污染物并通過Wi-Fi連接向云發(fā)送警報(bào)。該參考設(shè)計(jì)簡化了構(gòu)建用于感測和監(jiān)測環(huán)境的系統(tǒng)，使用了HS3001濕度傳感器，Synergy S5D9 MCU，高性能電池充電器和電源管理設(shè)備等。

圖：空氣質(zhì)量及溫濕度物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)套件硬件框圖

徐征認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)有三個(gè)關(guān)鍵要素：控制、電源和傳感，而通過收購Intersil和IDT，瑞薩電子已經(jīng)建立起物聯(lián)網(wǎng)三駕馬車的產(chǎn)品體系。過去一段時(shí)間，瑞薩電子已經(jīng)在中國的工業(yè)和汽車領(lǐng)域進(jìn)行積極的布局，包括贊助針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的信息科技前沿專題邀請(qǐng)賽，同長城汽車建立面向新能源車和自動(dòng)駕駛的戰(zhàn)略性合作，和上汽大眾建立汽車電子聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，為駕駛艙和車輛控制等新興汽車電子應(yīng)用提供技術(shù)支持等。此外，該公司還和百度一起開發(fā)基于百度云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，以及和阿里巴巴合作推動(dòng)面向物聯(lián)網(wǎng)市場，為開發(fā)者提供搭載了AliOS的生態(tài)系統(tǒng)。