ADI系統級創新方案深度賦能工業智能化與能源安全
http://www.sharifulalam.com 2025-04-03 13:58 《中華工控網》原創
在全球制造業邁向智能化、數字化轉型的浪潮中，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，工業自動化、物聯網及新能源等領域對高性能傳感器的需求持續旺盛，推動傳感器技術朝著高精度、多模態融合、邊緣智能化的方向加速發展。在近日舉行的2025深圳國際傳感器技術與應用展覽會（Sensor Shenzhen）上，全球領先的半導體企業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業升級方面的深厚積淀。
與以往側重單品不同，ADI此次更聚焦于系統級解決方案，旨在幫助客戶更高效地應對機器人、工業物聯網、能源安全等關鍵領域的挑戰，加速智能化進程。正如ADI中國區工業市場總監蔡振宇在展會上所強調：“ADI擁有約7萬多種產品，我們不再僅僅介紹單一器件的功能，而是從客戶的應用場景出發，提供更具針對性的系統級方案，幫助他們解決具體問題，加速產品上市時間。”
賦能機器人進化：從精密控制到智能感知
中國機器人產業正經歷爆發式增長，同時對機器人的運動靈活性、環境適應能力和人機交互體驗也提出了更高要求。ADI針對機器人對高性能傳感與互聯的迫切需求，展示了多款創新方案，助力機器人從單一重復操作向自適應協作進化。
ADMT4000單芯片角度與多圈編碼器
這款首次實物展出的產品是機器人關節控制領域的重大突破。它不僅實現了高精度的角度測量（±0.25°），更具備獨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，即使在斷電狀態下也能跟蹤并記錄位置變化。“以人形機器人為例，傳統方案斷電后無法識別電機位置，復電后手臂需要旋轉一圈才能復位。而ADI的方案可以在斷電時記憶位置信號，電機重新驅動后手臂可直接從靜止位置復位，解決了‘盲轉’的痛點。”蔡振宇解釋道。這項ADI獨有的技術省去了傳統方案所需的電池或復雜齒輪結構，顯著降低了系統尺寸、重量和成本，已獲得多家人形及傳統機器人廠商的高度關注。他透露，ADI后續將持續升級這一產品，以滿足重型機器人上百圈的轉動需求。
GMSL高速互連方案
源于汽車領域成熟應用的GMSL技術，正加速向工業、醫療等領域延伸。該技術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、強抗干擾和ASIL-B功能安全認證。“攝像頭的速率不斷提高，傳統以太網已難滿足需求，GMSL的高速率能很好地支持高清攝像頭。”蔡振宇表示。對于諸如人形機器人的多維感知、AMR/AGV的視覺導航、高速工業檢測等需要部署多個高清攝像頭的應用，GMSL能極大簡化線纜架構，減少線束重量和成本。ADI展出的Demo則展示了其同時連接4路高達8MP攝像頭并進行數據聚合傳輸的能力，滿足了機器人等復雜系統對高速數據傳輸的需求。
基于ToF的三維物體測量方案
ADI的飛行時間（Time-of-Flight）技術通過高分辨率3D深度檢測和精確的圖像拼接算法，能對大型或不規則物體進行準確尺寸標注。與依賴雙目視覺的方案不同，ADI的iToF方案采用單個攝像頭模塊，通過納秒級光脈沖主動探測深度信息，因此不依賴環境光照，即使在“黑燈工廠”也能可靠工作。其在物流領域可用于精確計算包裹體積；在機器人領域，能實現精準的視覺識別與抓取操作，系統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。
構筑工業物聯網：從智能監測到數字化轉型
工業物聯網是企業數字化轉型的核心。ADI憑借其在高性能模擬和混合信號領域的積累，提供關鍵技術支撐，助力企業實現更精細化的管理和更高效的運營。
Voyager4無線振動監測模塊
該方案集成了ADI最新的無線互聯和振動傳感技術，實現了設備狀態的在線智能監控。其核心優勢在于雙MEMS傳感器策略：采用超低功耗的ADXL367進行運動喚醒和低幅度振動監測，當振動變大時無縫切換至寬頻帶、高G值范圍的ADXL380/382（最高達8kHz, 60G）進行精確測量。“這樣設計是為了平衡性能與功耗，保護電池，”蔡振宇解釋道，該方案可實現長達2年的電池待機壽命。同時，內置基于MAX78000 AI Edge SOC的邊緣AI引擎，可在端側對振動數據進行初步分析，判斷設備基本狀態，減少對云端的依賴。數據通過基于BLE5的MAX32666 SOC進行無線傳輸。ADI提供包含完整硬件和支持Python算法訓練的集成化模塊，已在水泵、煤礦、水泥廠等關鍵設備的預測性維護中得到應用。
壓力變送器集成芯片及工廠校準系統
針對工業壓力測量，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。更關鍵的是，ADI認識到壓力傳感器出廠前必須校準的行業痛點，為此全棧自研并提供了配套的工廠校準系統。該系統以工業標準機箱形式提供，支持多通道（最多384通道）并行校準，與PC機校準程序配合使用，支持4-20mA電流環、比例電壓輸出及I2C等接口。這一“芯片+校準系統”的完整方案，大大簡化了客戶的生產線設置，縮短了產品上市時間，體現了ADI提供“增值服務”、賦能客戶的理念。
多維感知預警鋰電池熱失控
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，為鋰電池熱失控監控提供了創新方案。
ADI展示的多傳感器融合探測與無線預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及早察覺異常，滿足安全規程中的疏散預警要求，”蔡振宇表示。探測到的數據通過ADI自有的SmartMesh（基于DUST協議）無線網絡實時傳輸至主機，該網絡具有極高的可靠性，確保關鍵報警信息不丟失。方案還可聯動化學粉末滅火裝置，提升安全性。該技術可靈活應用于電動汽車、儲能電站、大功率充電樁等場景，市場需求正快速增長。
系統思維與本土化策略：賦能客戶加速創新
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級解決方案轉變。蔡振宇形象地將其比喻為提供“預制菜”：“我們幫客戶把雛形搭好，有些坑我們已經蹚過了，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品上市。”
面對AI與傳感器融合的趨勢，蔡振宇認為前景廣闊，ADI也在邊緣計算和云端協作方面均有布局。同時，ADI密切關注中國市場的快速發展和獨特需求，“為了更好地服務中國市場，我們會專注于為中國市場設計和定制開發產品。”
而對于目前火熱的人形機器人，蔡振宇表示盡管還處于早期階段，面臨續航、精度、智能等多重挑戰，但未來商業潛力巨大。他透露ADI將會在明年推出更多人形機器人相關的產品和應用。
未來，ADI將繼續以客戶需求為導向，憑借其深厚的技術積累和前瞻性的系統級解決方案，持續賦能中國及全球客戶在智能化浪潮中加速創新，共同塑造更加智能、高效、安全的未來。
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