Maxim：以高集成度打造智能和可穿戴世界

　　模擬電路由傳統的構建模塊向系統級方案發(fā)展，并直至模擬功能大規模集成的腳步一直沒(méi)有停歇，而Maxim是其中的一家代表公司。 不久前，在美國與Maxim公司工業(yè)和醫療解決方案部門(mén)高級副總裁Chris Neil就有關(guān)模擬集成以及工業(yè)和醫療領(lǐng)域的發(fā)展趨勢進(jìn)行了面對面的交流。

　　Maxim一直在模擬領(lǐng)域推動(dòng)高集成的解決方案。按照Neil的介紹，Maxim在2012年高集成度和構建模塊類(lèi)產(chǎn)品的比例已達到47%：53%，而2010年該比例僅為30%：70%，高集成度的策略一直在堅持，而且成果顯著(zhù)。

　　“工業(yè)控制領(lǐng)域涉及面廣，包括工廠(chǎng)自動(dòng)化、能源生成和分配、測試測量等多個(gè)領(lǐng)域，” Chris Neil表示，“整個(gè)工業(yè)控制產(chǎn)業(yè)的年增長(cháng)率會(huì )達到9%?！?/p>

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　　圖1：工業(yè)市場(chǎng)規模增長(cháng)率會(huì )達到9%。

　　智能電表和智能電網(wǎng)：集成為王

　　智能電表和智能電網(wǎng)是我們探討的主要話(huà)題之一。

　　精確的測量、可靠的通信以及完善的安全性是能源領(lǐng)域關(guān)鍵的三要素。

　　“Maxim目前占據全球智能電表約50%的市場(chǎng)，”Neil介紹到，“而按照IHS的分析報告，先進(jìn)的智能電表需求量在2017年會(huì )達到1.09億臺，市場(chǎng)需求巨大?！?/p>

　　中國作為全球制造/出口基地，所關(guān)注的標準和協(xié)議也必須是全球化的，而這同時(shí)涉及到電網(wǎng)以及電表本身。

　　“在歐洲，普遍采用PLC+測量的方式，在美國，偏重于RF+測量，在中國的一些廠(chǎng)商則采用RS-485串口+測量的方式，”Neil分析到，“Maxim的解決方案可以靈活地支持PRIME、G3、GPRS和無(wú)線(xiàn)調制解調器等多種協(xié)議?！?/p>

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　　圖2：Chris Neil：Maxim智能電表方案支持多種協(xié)議。

　　按照Neil的介紹，目前智能電表70%仍然采用模擬+數字的雙芯片解決方案，而Maxim已推出了高集成度的單芯片解決方案Zeus系列，集成了測量、安全協(xié)處理器、微控制器、通信基帶于一體，測量精度達0.1%。

　　保護智能電網(wǎng)和電表正常運作和通信的安全日益重要，Maxim目前與包括Devolo等公司合作，提供安全保障解決方案。

　　“控制電網(wǎng)質(zhì)量，包括多種不同類(lèi)型電網(wǎng)的接入、有效警告電網(wǎng)峰值并實(shí)現實(shí)時(shí)控制、以及確保電網(wǎng)和用戶(hù)端的安全是智能電網(wǎng)架構未來(lái)健康發(fā)展的前提?！彼偨Y到，Maxim將不斷提供高精度、寬動(dòng)態(tài)范圍的高集成度混合信號單芯片解決方案。

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　　圖3：Maxim智能電表解決方案的演進(jìn)圖。

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　　圖4：智能電網(wǎng)的架構

　　醫療電子，尤其是可穿戴醫療電子產(chǎn)品，成為業(yè)界普遍關(guān)注的應用，其小型性要求，更使部分醫療電子進(jìn)入到消費類(lèi)電子產(chǎn)品的范疇內，呈現出與傳統的大、中型，甚至便攜式醫療設備完全不同的產(chǎn)品特性，例如低功耗、時(shí)尚性等。

　　“全球每年在醫療上的花費達到6萬(wàn)億美元，這使醫療行業(yè)正在發(fā)生變化，包括降低成本、重在預防和自我監控、以及醫院外的病患照護，”Neil表示，“這促進(jìn)了對可穿戴醫療電子產(chǎn)品的需求，而相關(guān)的技術(shù)，例如采用ARM內核的低功耗MCU、Bluetooth LE，也得到更好的應用?！北M管目前可穿戴醫療設備的比例仍小，但他堅信這將是未來(lái)的一個(gè)增長(cháng)極。

　　打造醫療電子應用硬件平臺是Maxim的目標，包括低功耗MCU、高性能、低噪音模擬模塊、外圍接口、通訊IC、傳感器等。

　　“可穿戴醫療設備的一個(gè)重要特性是產(chǎn)品的廣泛性，數以?xún)|計的用戶(hù)和眾多的制造商都會(huì )有不同的需求，這就需要硬件平臺?！彼o出了在短距離通信方面的進(jìn)展：Maxim會(huì )推出一款集成Bluetooth LE的芯片，也會(huì )有兩款產(chǎn)品采用NFC?！邦A計2016年采用無(wú)線(xiàn)技術(shù)的可穿戴醫療電子設備會(huì )達到1億臺?！彼f(shuō)。

　　Maxim曾于2013年秋季推出了其第2代健身監控襯衫的解決方案，其中集成了可穿戴ECG(心電圖)解決方案，并將安全功能也集成于一體。

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　　圖5：Maxim的醫療SoC框圖，包括測量、安全和通信。

　　超聲波圖像處理是Chris Neil強調的另一個(gè)技術(shù)，面向高性能和便攜式超聲設備。已推出的高集成度芯片組合了8通道低功率超聲收發(fā)器，可替代數千分立元器件?！俺曉O備的應用開(kāi)始轉向診所和現場(chǎng)急救等場(chǎng)合，對低功耗、準確度和集成度有了更高的要求?！彼硎?。

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　　圖6:高集成度超聲波應用解決方案(右)

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　　圖7：Maxim位于美國硅谷的總部大樓