作者：Ahmad Bahai博士，德州儀器（TI）首席技術官

當我坐在電動汽車上踩下加速踏板，時速在3秒之內就能從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，而新一代技術將載著我們馳騁在大數據公路的快車道上。

暢想一下，新技術將影響著我們未來的工作和生活：

· 汽車組裝生產線上將重新配置協作機器人，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力，發揮競爭優勢。今天，重置一個這樣的工廠可能需要幾年的時間。

· 機器視覺技術將使人們即使在夜間、霧天和灰塵的環境下，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不斷應用于工業、汽車和其他行業，以及新市場的不斷開發，模擬和嵌入式處理半導體技術將為未來生產創新、高能效、高性能和高性價比的產品打下基礎。

讓我們更深入地了解一些創新技術以及未來可能實現的現實：

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）在高壓應用中的優勢已經在電源行業被廣泛討論，可靠性問題是阻礙其廣泛推廣的最后屏障。現在我們已經克服了這個問題，靜待這令人興奮的新機遇在汽車、工業、醫療以及消費類電子市場中的應用。

GaN和SiC在高壓應用中的優勢

這些設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，預計將成為大規模使用電動汽車的轉折點。

一體化時鐘：每10年產生1秒誤差

我們生活在大數據時代，5G時代即將到來。在2018年，通過有線和無線傳輸的數據預將達到2澤字節（zettabytes），即2萬億GB（gigabytes）。千兆采樣數據轉換器、高速接口和高性能無線電將成為我們進入技術的高速發展通道。

TI微機電時鐘參考創新設計

這些系統需要極其準確、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，將為大數據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上的運轉，因它而產生的噪聲或抖動也需要被清除。基于晶體時鐘的參考設計已在業內應用了數十年，而微機電時鐘參考創新設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

機器視覺是工業和汽車市場上發展最快的技術之一。隨著智能汽車、協作機器人和工業計量的發展，相機、雷達、激光和超聲波技術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的飛行時間技術中。但是將整個無線電前端、數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挑戰，直到今天它仍然是。

TI的CMOS雷達技術——TI毫米波傳感器

來自德州儀器的CMOS雷達技術——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，并提高視覺系統的分辨率：

· 新的雷達技術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域；

· 醫院可以使用雷達透過衣服遠程監測病人的心跳；

· 雷達技術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、設備和箱子。

創新公司將繼續利用這項技術開發新的應用，為汽車自動駕駛、機器人和智能建筑開啟新的大門。

保護傳感器和執行器，使之不被破壞

日前，工業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、安全性和生產力。在標準的現代化工廠中，有數以千計的傳感器和網絡設備，能夠將大量電機、傳感器和執行器連在一起，并能夠在不同模塊和子系統之間安全可靠地交換數據和電力。

TI隔離技術

隔離技術——為了保護控制器不發生瞬變和遭受干擾，該項技術在工業4.0的部署中變得至關重要。隔離技術使企業能夠在工廠部署更多的傳感器和執行器，這意味著工廠更加智能、能夠驅動更多的機器人并達到更高的生產力。

通過高度集成增強型隔離屏障傳輸千兆級的數據和電力，需要在封裝、材料和集成電路設計方面進行創新。強大的數字隔離器應用加快了這些技術在工業和汽車應用中的發展。

技術影響著我們日常生活的方方面面，變化的步伐只會越來越快。除了重力傳感功能，如今我的電動車還會自動打開車庫門、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——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、互相協作、連通和智能成為現實。敬請繼續關注德州儀器更多相關的信息。