首頁Top區塊

車輛發展超過百年，近來正逐漸由機械為主的架構轉向電氣化架構，1918年汽車首次導入蓄電池，隨著起動機的誕生，1920年蓄電池獲得了廣泛應用，當時蓄電池的電壓等級是6V，並且正極接地。由於內燃機排氣量持續增加以及高壓縮比內燃機的出現，1950年電壓等級開始向12V進化，直到現在，12V電壓系統已經使用超過60年。 1988年，美國SAE(Society of Automotive Engineers)曾提議把標準電壓提高至42V，由於當時的技術水平，以及電氣零組件替換的高昂費用，此方向未獲得車商廣泛支持。2011年，Audi、BMW、Daimler、Porsche、Volkswagen等歐系車廠聯合推出48V系統，以滿足日益成長的車載電子負載需求，更重要的是為了滿足2020年嚴格的排放法規，並在隨後發布了48V系統規範LV148。 48V系統可以應用在所有包括內燃機(Internal Combustion Engine, ICE)車、油電混合車與電動車，因為車輛電控系統越來越多，電源管理的需求提升，以基本電學公式來看，在功率不變的狀況下，電壓提升為12Ｖ的四倍，電流就會降低為1/4，電流變小整個傳輸電路安全性也因此提高，而損耗降低，傳輸產生的廢熱也變小。藉由將車電系統的電壓提高，汽車製造商得以在電力系統足以負擔的情況下將許多傳統的機械、液壓系統轉換為電子式的系統，藉此減少引擎負擔、改善排放。另一方面，48V車電系統也能夠驅動過去12V車電系統無法支援的大功率電動馬達，打造微型油電形式的混合動力系統。 48V車用電源效率大幅提高 48V相對於12V，優勢除了更大的電壓能實現更多功能之外，成本僅是高壓混合動力系統的1/3，能夠利用電氣化降低排放，卻能達到其2/3的節能效果，使整車燃油經濟性提高10%~18%。省油效果相對明顯，對現有整車結構改變不大，不會大幅度更改車輛設計或者增加重量，是一種車廠最容易上手、用戶接受度最高的混合動力方案。 整體而言，現今汽車供電有多項趨勢，Vicor應用工程師張仁程(圖1)指出，高輸入範圍與電壓、高輸出功率、高效率、高能量密度(High Power Density)、小體積、低能量/重量比(Power to Weight)、散熱效率(Thermal Dissipation)、遠端管理(Telemetry)、低雜訊等都是發展重點。以750W的供電實例而言，12V系統電流達63A，傳輸使用2AWG電源線，每公尺重量約273公克，3公尺線路損耗約13.6W；而48V系統電流降到16A，使用12AWG電源線，每公尺線路重量僅27公克，3公尺線路損耗8.6W，重量剩下1/10，損耗降低37%。 圖1　Vicor應用工程師張仁程 車輛電源48V系統的技術重點在提升電壓轉換效率。 雖然48V系統在傳輸與應用上有諸多優勢，但在技術上卻帶來許多設計挑戰，張仁程表示，過去12V要轉換到更小的系統應用，通常是降到5V，但是48V降壓到5V，降壓的幅度更大，就降壓效率來看損失必定更大，也就需要透過架構的調整盡量縮小轉換損失(Switching Loss)，因此這些技術就成為接下來新興電源設計的發展重點。 新興ZVS與SAC架構設計將成明日之星 電源轉換效率其實是錙銖必較的領域，對於數位技術來說，每個不同的產品世代效能提升兩倍是家常便飯，但是在類比電源世界，1%的電源轉換效能提升就是一個新世代產品了。目前一般的電壓轉換IC效率大概97%~98%，努力的目標是提升轉換效率到99%，甚至零耗損轉換，升壓轉換又比降壓轉換困難，要做到雙向升降壓都具備高效率更是一大挑戰。 零電壓切換(Zero-Voltage Switching, ZVS)是一種將電流引導到開關中以在開關打開之前均衡任一側電壓的技術，張仁程進一步說明，這有助於減少切換損耗，使切換頻率提高四倍或更多，並縮小元件尺寸，減少大幅壓降的耗損。ZVS利用箝位開關和電路諧振，通過柔性切換有效地操作高端和同步MOSFET，避免了其在常規PWM操作和定時期間產生的損耗。 另一種正弦振幅轉換器拓撲(Sine Amplitude Converter, SAC)是一個處於BCM模組核心位置的動態、高效能引擎。基於變壓器的串聯諧振拓撲結構，在等於初級側儲能電路諧振頻率的固定頻率下工作。初級側的開關FET鎖定為初級的自然諧振頻率，在零交叉點開關，可消除開關中的功耗，提高效率，顯著減少高階雜訊諧波的產生。初級諧振迴路是純正弦曲線，可減少諧波內容，提供更乾淨的輸出雜訊頻譜。由於SAC的高工作頻率，可使用較小的變壓器來提高功率密度和效率。 採用SAC的架構因為雜訊少，張仁程提到，該架構也具有容易濾波、減少EMI、容許使用最高規格的零件、沒有開關損耗、低峰值/平均電流或電壓比例、可以進行雙向傳輸、快速瞬變響應、純電阻及低阻抗輸出、沒有能量儲存等優點。 電源晶片與處理器整合設計為趨勢 另外在電路模組的設計上，就算電源管理晶片本身的效率極佳，在系統設計上也可能因為線路的耗損導致效率降低，這俗稱為「最後一吋(Last Inch)」問題，為了解決類似問題，張仁程解釋，整合電源管理晶片的Power on Package設計越來越受重視，可以縮減90%的pin腳，不過這類設計需要與晶片電路設計整合，加上半導體封裝廠商的專業協助，同時考量電源晶片與處理器晶片互相干擾的問題，預計還要二~三年發展時間。 已經被提出的Power on Package架構有橫向(Lateral Power...

物聯網的發展風潮，帶動了感知層中感知技術、辨識技術、控制技術各種需求的增加，感測器種類繁多，動作、聲音、影像、溫度、濕度、氣壓、氣體、紫外線等各式各樣的感測器，空氣品質監測與氣體感測器便屬於其中之一。 2018年法國市調機構Yole Dévelopment預估，2021年氣體感測器市場可成長至9.2億美元的規模，2022年挑戰10億美元(圖1)，其中又以行動裝置與穿戴式裝置的成長幅度最大。 圖1　2018-2023氣體感測器市場發展趨勢。 資料來源：Yole Développement(11/2018) 目前市面上的氣體感測器種類繁多，依其偵測的機制跟原理可大致區分為以下幾種：電化學式氣體感測、觸媒燃燒式氣體感測器、光學式氣體感測器、半導體式氣體感測器。其中仍在發展中的半導體式氣體感測器，易於整合於高密度積體電路中，能做到小型化、高效能、低耗能、低成本適合低價量產等優點而備受矚目。 晶圓製程階段確認特性　    加速半導體氣體感測器開發 半導體氣體感測器的流程，大致可以為晶圓製作、封裝、測試，如圖2所示，若以一個功能完整的模組為例，我們分析其成本結構可以發現前段晶粒製程約占29%，後段封裝製程占比約28%，感測器功能測試占比21%，其他的電子零件占比則是22%(圖3)。在元件的開發階段，若是每一個實驗或是參數的調整，都必須完成封裝至元件或是模組，除了每一階段製程的材料成本，還必須增加該製程所需要的時間成本，而此時間動輒數週甚至數月，大幅度地增加元件開發的時間；因此若可以在晶圓製程階段確認氣體感測器的特性，等於提供了一種強而有力的工具，讓氣體感測器的開發者可以在晶圓製程階段得到結果的確認，並即時地回饋，讓開發者挑選調整各種方案或參數，有效地縮短開發所需要的時程。 圖2　半導體式氣體感測器的製作流程圖。 圖3　感測器的製造成本分配圖。 晶圓級半導體式氣體偵測器元件驗證機台，在元件封裝前即以具計量追溯之檢測程序進行元件效能評估，可提早至少1/3的製程製作時間，得知元件的特性，大幅縮短研發該氣體偵測器元件所需要的時間；若能搭配實驗計畫的設計，將材料、圖案，或結構等參數的變化整合於單一晶圓上，則縮短研發的時間幅度，更能達到倍數以上。若將此機台設置於生產線，不但可以避免讓不良的晶粒進入封裝與測試製程線，造成無效成本的浪費，更可能提早發現不良或不穩定的晶粒產出，讓產線人員得以及時矯正，避免產出更大規模的瑕疵產品，進而降低生產成本，增加產品競爭力。 金屬氧化物半導體式氣體感測器需在一定的工作溫度(200℃~400℃)下使用，其感測原理則因半導體氧化物表面的導電率會因為氣體吸附而發生變化(氧化或還原)，達到偵測有害氣體目的。根據其工作原理可知若需在元件封裝前即確認氣體感測器的特性，則此點測設備至少需具備以下不可或缺之基本功能：(1)可通入特定目標氣體濃度，(2)具備晶圓加熱功能，使感測器晶片達到工作溫度；(3)精密點測控制電路，量測微小電流與電壓變化。然而為了達到晶圓級氣體感測器高效能點測系統，本設備更具備了自動光學對位系統、線陣列探針點測裝置、氣體濃度調整與吸附劑篩選裝置。根據以上需求所開發出之晶圓級氣體感測器高效能點測系統與各部說明如圖4。 圖4　晶圓級氣體感測器高效能點測系統外觀與次模組說明。 自動光學對位系統主要由兩組光機取像模組、調校滑台與機構及對位解算軟體等所構成，以提供線陣列探針點測裝置之調校對準及以定位Keys(晶圓上對位用之十字標)進行晶圓的精確定位，以及解算兩光機取像模組與線陣列探針點測裝置和晶圓之間的幾何關係與調校參數，量測畫面如圖5，並建立晶圓之座標系統與地圖(Wafer Map)，以執行線陣列探針點測裝置之定位調校及感測器晶粒之電性點測，並連結原來的晶圓地圖屬性資料(Attributes)，以利於取得晶圓的基本資訊及更新點測結果資料到晶圓地圖資料中。 圖5　自動光學對位量測晶圓四角落十字Key偏移量。 圖6為整合自動光學對位系統與高效能進氣腔裝置之點測架構之實體圖，此架構設計亦為本量測系統設備之重要核心技術，可使得系統設備具有操作簡單及備便時間短等優良的操作性。 圖6　整合自動光學對位系統與高效能進氣腔裝置之點測架構實體圖。 本設備標準氣體供應系統為利用流量控制器配合背景氣體(N2+20%O2)氣體調整標準氣體濃度，以單一標準濃度氣體稀釋出各種欲量測之濃度，其方法以1000sccm流量控制器背景氣體流量，標準氣體可配合欲稀釋比例選擇以1000、500或10sccm流量控制器控制通入腔體流量，以此方式可以調整標準氣體濃度由原濃度調整至1%，1%以下則改以10sccm流量控制器控制標準氣體流量，最小可調整至0.0002%原濃度，若原標準氣體濃度為2000ppm，則最小可將濃度調整至0.4ppm，即可稀釋為原濃度1/5000。 感測器受其他物質干擾易造成量測失準 在工業或民生的應用上，感測器若是受同一環境中其他物質之干擾時，除了使量測值誤差過大，更常造成誤判的困擾；例如酒測，藉由氣體感測器偵測人體呼氣中的特定氣體濃度時，這項技術面臨到的問題大致上可分為兩個：一為選擇性，所檢測的特定氣體濃度，可能會受到呼吸中其他氣體的影響，導致檢測的結果出現誤差；二則為濕度，由於檢測是透過呼吸中的氣體成分，而呼氣中有相當高的水氣含量，所以在檢測的過程中可能會受到水氣的干擾，而影響檢測的準確度。又例如，慢性肝炎患者的呼氣中除了有氨氣外，尚有丙酮、氧氣、二氧化碳及水氣等，會對感測器造成訊號干擾。因此，在氣體進入腔體前設計一吸附劑容器，可於量測時選擇是否通過吸附劑，藉此可篩選有效之吸附劑材料。 根據計畫規格需求，選定以懸臂式探針卡作為本計畫使用的探針卡，如圖7所示，懸臂式探針卡又稱環氧樹酯式(Epoxy Probe Card)約在60年代由Rucker與Kolls所發展設計出來的，優點：價格低廉、製造時間較短、清針容易、裝配和修理起來較容易。 圖7　懸臂式探針卡設計式意圖。 由於待測晶圓須要加熱至200℃，探針卡待測環境高溫，為了避免探針卡印刷電路板(Printed circuit board, PCB)板因受熱而形變，結構加強環增加結構強度，選用圖8之公版PCB，60pin走線左右各走30條線，末端排Pin將與電路PCB板對接，完成之60pin懸臂式探針卡實體圖如圖9所示，10die 60pin懸臂式探針卡待測元件(Devices Under Test, DUT)分布與探針針尖顯微鏡局部放大圖分別如圖10、圖11所示，針尖直徑量測為直徑範圍落在17.5~18.75μm，針點z軸水平位置落在+/-2.5μm，x-y平面位置落在+/-5μm。 圖8　懸臂式探針卡所選用之公版PCB。 圖9　10 die 60pin懸臂式探針卡。 圖10　10die 60pin CPC Probe card DUT分布。 圖11　探針OM圖。(a)焦距在針身，(b)焦距在針尖。 點測控制電路模組提供多種檢測電源訊號 點測控制電路模組主要工作為提供感測器晶粒多種檢測電源訊號，並量取、紀錄其對應電性特徵，以作為判斷晶粒品質好壞的參考依據。點測控制電路板直接以商規排針與母座，和上方的探針卡模組對接，透過排針與探針串接方式，將驅動訊號分別傳送至每個晶片輸入電極；除此之外，點測控制電路亦利用其他組探針探測晶粒輸出電氣特徵，經由訊號處理電路將此類比訊號，轉換成數位形式，再傳回主控電腦繪製關係曲線，以代表每顆晶粒原始電性特徵。依照現階段檢測需求，點測控制電路模組共配置10組相同的檢測電路，可同時點測10顆感測器晶粒，縮減每片晶圓檢測時間。每組檢測電路包含：-10V~+10V可程式設定電壓輸出源、20mA定電流輸出源、精密電流感測電路、以及迴路壓降量測電路。其中輸出點測電壓部分，可根據需求自行以程式控制方式，準確設定-10V~+10V之間的電壓值輸出予晶粒，其最小調整量為±0.1V，最高可支應500mA的電流消耗。檢測電路在輸出驅動電壓同時，利用精密電流感測電路量取迴路中消耗電流，作為晶粒電性特徵之一；此外，檢測電路亦可供給20mA定電流至晶粒另一組電極，再讀取此部分壓降狀態，當作另一項特徵資訊，而其量測精度可分別達到1uA與0.1mV。點測控制電路與探針卡可視不同檢測晶圓型式，設計客製化模組並可輕易置換，以因應多樣化點測需求，增加檢測機台應用彈性。 (本文作者卓文浩、林儀豪、林郁欣、陳柏睿任職於國研院儀科中心、葉瑞鴻任職於晶圓光電)

物聯網、工業自動化、人工智慧、自動駕駛、5G通訊等應用對晶片性能要求越來越高，為此，除了半導體技術、架構須持續演進外，材料也是推動半導體先進製程的其中一項關鍵。為此，半導體材料供應商如英特格(Entegris) ，便致力投入先進材料測試、發展，並提供半導體生態系統一貫的解決方案，協助晶圓代工、封裝等業者因應各種挑戰。 英特格資深首席科學家鄭君飛表示，要強化晶片效能，不外乎就是從三大面向著手，分別是製程、架構和材料。製程方面就是不斷朝微縮化發展，像是從16、14奈米一直邁進到7奈米、5奈米等；而架構則是從Planar到FinFET，再轉向GAA發展。然而，當製程、架構開始遇到瓶頸(如技術、成本)而難以有效增強晶片性能時，便可從材料著手。 鄭君飛說明，簡而言之，為了迎接這些挑戰，不同時期有不同策略。在個人電腦時代仰賴微縮技術，因為裝置也越來越小；到了行動裝置時代則導入新的材料增加效能，以延續摩爾定律。到了今天這個時代，不只需要微縮技術，更仰賴3D技術以及新的架構。過程中，材料技術不斷演進，且應用的材料本質也開始改變。為此，英特格也不斷嘗試新材料於半導體製程的研發。 英特格資深首席科學家鄭君飛表示，英特格的使命是運用科學為基礎提供解決方案，協助半導體客戶在先進製程上應對各種挑戰。 像是在閘極全環(GAA)結構導入鍺(Ge)。英特格指出，在GAA結構中，可能需要用到多個堆疊的奈米線，才能在特定的體積下提供足夠的開啟電流以獲得高速效能。而鍺的電洞遷移率高於矽，因此可以提升P型金氧化半導體(PMOS)電晶體速度，有利在5奈米下的製程實現減少耗電、提升性能的目標。 除了嘗試在GAA架構導入鍺外，英特格也嘗試了將導線材料從銅轉成鈷的測試。當電晶體體積縮小，傳統的銅(Cu)導線將會到達微縮下限，特別是當製程走到10奈米以下時，銅線電阻會迅速增加；而若果改用可適用較薄阻障層的鈷(Co)金屬，則可規避掉這個問題。當鈷金屬導體體積變大，接觸電阻就會跟著變小。 鄭君飛表示，在先進半導體製程導入新材料，目前仍是在測試階段，雖說已可確認這些新材料有助於先進半導體製程發展，但仍有許多挑戰待克服，像是可靠性、如何量產、價格等。英特格未來會持續投入相關研究，運用科學為基礎提供解決方案，協助半導體客戶在先進製程上應對各種挑戰。 鄭君飛也說，在半導體先進製程中，需要新的金屬材料去提高阻抗與可靠度，當金屬材料改變時，下游製程，像是如何清洗都須要一併改變，因此，半導體製程中導入新的材料絕對不是一個簡單的過程。因此，該公司也會提供半導體生態系統一貫的解決方案，像是汙染控制、晶圓運送/儲存、化學品安全等。

全球行動通訊產業高度發展，2013年全球行動電話用戶普及率已達92.4%，其後幾年還是維持穩定成長，根據產業研究機構資策會MIC研究指出，2019年全球行動電話普及率將超越105%，總用戶突破80億戶，一直到2023年都將維持成長。 全球行動電話用戶年年成長，2016年正式超越全球總人口數，MIC認為，雖然2019年的成長率已經下降到2%左右，但負成長時代還不會這麼快降臨，2023年行動電話用戶數將高達87億2400萬左右，滲透率達108.6%。 而在各代行動通訊系統的用戶方面，MIC表示，2019年已經正式進入5G時代，在各國2G頻譜陸續清頻回收及用戶朝4G服務升級的影響下，2G系統比重下降至約24.7%，預期未來幾年還會持續萎縮，3G系統占26.1%，4G系統成為主流，市占率達49.1%，接近半數，而5G用戶僅占0.1%，不過預期未來幾年將快速成長。  

安全第一　專利安全功能掛保證 Universal Robots大中華區總經理蘇璧凱(圖1)表示，Universal Robots為協作型機器人申請了17項專利保護的安全功能，是市場上最多安全專利功能的協作型機器人，也可以說Universal Robots協作型機器人是市面上最安全的機器人。另外，針對工業用機器人可能會加裝的安全皮膚等安全裝置，蘇璧凱說明，Universal Robots協作型機器人已經內建了安全機制，所以並不須要再支出額外費用特別安裝。 圖1　Universal Robots大中華區總經理蘇璧凱表示，人機協作機器人的需求十分可觀，目前逐漸導入中小型企業。 蘇璧凱也指出，台灣名列全球前十大自動化國家，尤其在汽車零組件、LCD製造、半導體、金屬加工與塑膠射出等製造業的自動化發展動能強勁；此外，近年來如手搖飲料店等民生消費產業也能看見協作型自動化解決方案的蹤跡，而設定快速、安裝位置靈活且能在較小空間中作業的Universal Robots協作型機器人，獨具各關節正負360度旋轉能力，並在經安全評估後可免安全護欄，近距離與人協作等特性，為企業主的生產應用增添更多彈性，協助企業快速適應自動化生產流程，進而加速成本回收。 蘇璧凱進一步說明，儘管目前景氣的大環境並不友善，但是Universal Robots在協作型機器人的業務還是有成長，可見市場對於協作型機器人的需求量是很可觀的。過去Universal Robots在台灣的業務著重在工具機、3C產業等，現在也導入中小型企業。Universal Robots志在藉由協作型機器人和無人搬運車的合作，將人力從單調無聊、危險、無產能的工作崗位上解放，讓人力資源去經營更有價值的工作。 根據Interact Analysis預估，協作型機器人市場規模至2027年將成長逾10倍，達到75億美元。為協助各領域企業加速導入協作型自動化解決方案，Universal Robots藉由建立全球第一個由第三方末端夾治具(即機器手臂終端工具或EOAT解決方案)與其他協作型機器人配件製造商組成的生態系統UR+，為各領域與不同規模的企業創造附加價值。 現在多樣化的生產需求讓產業自動化應用情景越趨豐富，不僅促使工業機器人市場穩健成長，具備編程簡易、設置快速、部署靈活、投資回報期短、協同作業及安全無虞等六大優勢的協作型機器人，更成為許多企業評估自動化解決方案時的選向之一。   強化機器人安全性　提升工廠空間應用 除了申請專利的內建式安全功能之外，為機器加裝安全功能也是另外一種選項。過去工業機器人的危險性高，考量安全因素，多用圍籬與人員隔離，避免傷及工廠人員。而過去的協作型機器人在速度與精度又不及工業型機器人，使得工廠應用工業機器人時總是必須犧牲空間以確保安全性。但隨著自動化與科技演進，機器人安全機制的發展使得工廠機器人應用率提升，也釋放許多過去不能利用的空間。 佳世達智慧能源事業處處長黃氣寶(圖2)表示，由於安全性的提升與各種因素，機器人在台灣工業製造應用率有顯著的提升。明基/佳世達的目標就是工廠機器人的應用要超過本來的50%，希望有一半的人力可以用機器人取代，只留下一半的人力搭配機器人。 圖2　佳世達智慧能源事業處處長黃氣寶(圖左)表示，少樣多量需求趨勢推動，人機協作的彈性產線很適合現在的工廠環境，讓機器人部分取代人力。 黃氣寶指出，以目前台灣的電子業、組裝產業和傳統製造業的狀況來說，並不適合盲目地追求關燈工廠。由於現在產品少樣多量的需求趨勢推動，更適合推廣人機協作的彈性產線，保留部分人力從事特定機器人難以取代的工作，剩下的事就交由機器人完成。 外加式安全皮膚　工業機器人不危險 不過在人機協作的過程中，安全性可說是至關重要。因此明基/佳世達與策略夥伴ABB備有機器人安全協作方案，又稱安全皮膚，安裝在工業機器人上，人員靠近到一定範圍時機器人便會開始減速，當觸碰到人員時，機器人動作便會停止。安全皮膚藉由壓力感測技術，當感測到1公斤的碰觸力道時便會即刻停止機器人動作，承受1公斤的力道人體雖然還是會有感覺，但是不會致傷。另外，安全皮膚利用設置在機器人周圍的地墊感測附近人員的距離，以判斷是否須要減速。 黃氣寶說明，台灣地狹人稠，實際上可用的工業用地其實非常少，但是由於過去工業機器人的危險性很高，必須要用圍籬將工業機器人與工廠人員隔開，而被圍起來的空間就不能夠利用，使原本就不多的空間更加壓縮。透過安全皮膚，就可以提升工廠廠房空間利用率，釋出過去被圍籬圍起來的工廠空間。工廠坪效的利用率就會大幅提升，透過這樣的機制，可以在一樣的空間內設置更多設備，而不須要增添新的廠房，回收過去不得不浪費掉的空間。 另外，黃氣寶也提到，傳統機器人是在固定位置進行固定工作，而現在發展的方向就是要提升機器人的機動性與靈活性。例如機械手臂搭配AGV，可以當作移動式工站機器人，可以做不只一個工站的工作，更能夠解決人力不足的問題，和提升產線資源調配的靈活性。AGV取代無效率搬運人力，提高物料到現線的準時性，減少線邊倉提高生產線坪效使用，目前包括大型汽車物料倉庫與台灣半導體大廠，均有採用明基/佳世達AGV解決方案；而自主移動式機器人(AMR)結合機器人和AGV，採用最新SLAM的AGV搭配6軸工業機器人，使用於移動式工站使用，可以大幅節省人力與空間。 少樣多量需求驅動　機器人更智慧/靈活/模組化 為協助製造自動化，提升人機協作的安全性刻不容緩，同時，提升機器人的靈活性也是不容忽視的。 台灣人口負成長的壓力增加，加上產業對少量多樣製造的需求，驅動著製造自動化，也因此對工業機器人要求更加智慧化、靈活化與模組化。因應製造自動化需求的提升，庫卡(KUKA)備有多樣自動化智慧技術，為未來工業製造奠定轉型基礎。 KUKA亞太區銷售總監梁信裕(圖3)表示，台灣在全球製造業中扮演關鍵角色，KUKA在物聯網和工業4.0方面，打造出整合網路、雲端以及行動工作平台三大面向的技術整合優勢。KUKA提供了從輕型到高階的機械自動化設計解決方案，打造人機協同的作業環境，有效提升製造精準度與效率。 圖3　KUKA亞太區銷售總監梁信裕表示，庫卡提供從單機到系統，從獨立作業到協同整合的多樣解決方案。 台灣製造業中橫跨大型企業與中小型企業多樣化的市場型態，KUKA提供了一致性符合國際標準卻靈活多樣的組合方案，可以與企業與時俱進的步伐下，提供不同階段的智動化作業需求。 KUKA多年來一直致力於「人與機器人之間的協作」和移動性智慧機器人未來領域的開發。而KMR iiwa正是KUKA實現「機器人同事」的目標，智慧移動式單元能夠自主動作。移動平台上的機器人能夠自主運動，以高達毫米的精確度進行對準，找到目標。 針對台灣大型精密製造，像是晶圓無塵室此類的環境，KUKA推出結合自主移動式無人搬運車KMP與LBR iiwa輕型協作機器人，合稱KMR iiwa；它具有可以提供地點應用方面的極高彈性，以及適合舊工廠的布局改造，並提供了客製化組合、高度靈敏、獨立自主、智慧靈活、執行精確五大特色，協助台灣的製造業者順利邁向工業4.0。 梁信裕指出，KUKA在台灣除了經營電子產業之外，與傳統產業如汽車零組件、飲料食品產業、紡織製造業等也都有合作。台灣傳統產業在導入工業4.0的意願其實是很高的，但由於數位化轉型需要大量的數據傳輸，在這方面的轉型將會是比較大的挑戰。另外，台灣中小型製造業，在面臨人口老化以及少子化的社會現象中，找尋保有企業原有的活力快速回應市場，成為中小企業主的重大議題。 為解決上述問題，KUKA針對消費產品所設計的Conveyor Tech軟硬體整合解決方案，將可在合理的成本投資下，加速中小企業出貨或是流程再改造等企業競爭力，透過KUKA Conveyor Tech搭配Vision Solution，客戶可以較有彈性的使用機器人追蹤並取放產品，同時可使用Vision Solution同步評估與確認產品特性，以達到更彈性、更有效率的取放應用需求。

為了提供設計人員和用戶所需的功能和優勢，需要能夠連接IoT和IIoT節點，以便將收集到的資料傳輸處理，或接收使用者或另一個節點的指令。 有線連接始終是一項選擇，有時是非常短距離連接或者需要最高可靠性連接應用的首選。它還用於環境不適合基於射頻(RF)的通訊情況。然而，對於所有IoT/IIoT應用，有線並不總是實用的或具性價比的。 無線適用於IoT/IIoT應用；它可支援幾乎無限的節點數，可攜且易於重新配置，部署快速且更易於擴展。透過選擇專為應用定制的通訊協議，無線也可以以最小的功耗運行。 早期的無線系統基於1GHz以下的RF載波頻率，現今將其稱為sub-GHz。通常，這些sub-GHz應用使用專有協定，並且對於每個給定的應用程式或安裝是唯一的。在過去的5~7年中，基於標準的2.4GHz通訊使用Wi-Fi和藍牙的普及率大幅提升。智慧手機作為連接到雲的閘道，其激增推動了這些基於標準的通訊方案的巨大成長。2.4GHz頻段的另一個好處是它是全球非授權的工業、科學、醫學(ISM)頻段。 sub-GHz協議靈活性高 另一方面，sub-GHz協議提供了更大的靈活性，因為它們受標準控制較少。光譜通常不那麼擁擠，但這些頻帶在全球範圍內變化，使互通性變得不那麼容易。然而，sub-GHz用於IoT/IIoT的最大優勢是能夠以非常高的效能提供遠端通訊。低功耗遠距離通訊的能力對於IoT/IIoT至關重要，特別是對於遠端感測器和資產追蹤器或任何其他可遠離基礎設施運行的技術。對於這些應用，基於sub-GHz技術的廣域網路(WAN)正迅速成為首選方案。蜂窩就是個很好的例子，除了功率要求與IoT/IIoT不相容外，它是個很好的方案。然而，基於標準或專有的低功耗廣域網路(LPWAN)正開始流行。隨著非蜂窩LPWAN技術獲得動力，蜂窩市場已經推出了自己的LPWAN版本NB-IoT。NB-IoT是現有協議的低功耗版本，可以利用當今廣泛的蜂窩網路，並且通常屬於5G。NB-IoT更適合LPWAN的IoT應用，但仍然比其他一些方案成本更高，功耗更大，其折衷方案是網路覆蓋。 為IoT/IIoT設計通訊方案，對於那些必須選擇最佳協議並迅速將方案上市的設計人員是具有挑戰性的。使挑戰複雜的是方案必須是低成本、非常高效、安全，並能夠遠程更新。 使用傳統基於硬體的設計方法，一旦選擇了方案通常是相當固定的，需要大量的重新設計才能從一個協定轉向另一個協定。鑒於圍繞IoT/IIoT的快速技術進步，軟體配置無線介面的能力將帶來許多好處，包括靈活性和未來適用性。 從最簡單的層面而言，軟體定義的無線電是一種設備，其中天線分別連接到類比數位轉換器(ADC)或數位類比轉換器(DAC)用於接收/發送路徑。系統的其餘部分是數位的，基於FPGA、DSP和ASIC等元件，可實現充分的靈活性和重新配置。 SDR成主流有利有弊 隨著SDR進入主流，有許多可用的硬體平台以及許多開放式軟體工具，如流行的GNU Radio。這意味著設計過程稍微容易一些，因為設計人員能夠配置標準硬體並生成協定無關的通訊系統，可現場升級，而使其具有前瞻性。但是，標準的SDR對IoT/IIoT實施有一些挑戰。首先，天線的介面通常更複雜；其次，包含諸如DSP和FPGA之類的設備會增加功耗和物料清單(BoM)成本。 透過將SDR的功能限制在LPWAN，可以實現IoT/IIoT相容的方案。在LPWAN環境中，協議更簡單，並且處理的頻段更少。因此，許多通用協定可以在硬體中輕易管理，而不是使用需要昂貴的FPGA或DSP的純SDR。更便宜、更節能的方案標準微控制器也可用於運行系統。而且，資料速率較低並且設備不是不斷地發送/接收，從而進一步降低功耗。因此，現在可採用低成本CMOS技術高效實現基於SDR的LPWAN方案。針對上述問題，有廠商推出系統單晶片(SoC)，基於經過驗證的窄頻RF收發器和高性能Arm Cortex-M0+微控制器(MCU)內核，以實現真正的單晶片無線應用。為因應市場需求，廠商致力於開發完全可軟體程式設計的收發器，並提供最廣泛的調製方案，涵蓋幾乎所有的sub-GHz協議，無論是專有的還是基於標準的。這種靈活性支援在通用硬體平台上構建不同的協定，和能設計複雜的多協定閘道。 IoT和IIoT依靠通訊有效工作。事實上，如果沒有通訊，它們就不存在。有許多基於標準的協議，但不完全適用於IoT/IIT，因為它們不能滿足遠端、低功率和低成本的綜合要求。但依賴於sub-GHz無線電技術的LPWAN等技術能夠滿足IoT/IIoT的需求，特別是與SDR相結合。當基於SDR的LPWAN優化以降低功耗時，可以在低成本、低功耗的CMOS系統上實施。 (本文作者為安森美半導體產品行銷經理)

因此，為了了解生存的土地與善盡保護所居住的土壤環境，進而設計此智慧型土壤感測與物聯網系統。其中，結合LoRa與NB-IoT通訊協定，以及整合多種感測器，如土壤感測器與溫溼度感測器。此外，為了讓各個節點可以不受到地域的影響，透過太陽能電池供電，布建出可偵測大範圍面積的適量LoRa節點。最後，進而達到讓整體系統可快速安裝與監測的目的，並可延伸至農漁牧產業等多方面的產業應用。 物聯網感測從消費走向農業 隨著目前的資訊產業與通訊技術不斷地快速發展，將各項消費性產品、智慧感測產品、農業等應用廣泛結合物聯網(Internet of Things, IoT)應用於各大領域，並收集大數據(Big Data)用於改善與突破產品的全方向性能。 這使得產品在安全、可靠度、節能與環保等各方面都有了相對大幅度的進步。但隨著控制單元與智慧單元的增加，需讓裝置的複雜度降低又具有長距離通訊以及保持長續航力發展。其中，NB-IoT就以低功耗廣域網路(LPWAN)規範，能夠在極度節省電力消耗的情況下，進行長距離資料傳輸，以利布署蜂巢式網路的物聯網裝置。 而原本僅在通訊產品或是消費性產品的相關電子技術切入到環境與農漁牧業產業是一個相當重要的課題。目前隨著通訊網路與半導體技術不斷地發展，並加上新的NB-IoT通訊協定被制定與開發出來，使得環境監控系統亦不斷地擴充，並逐漸衍生出各式不同智慧感測設備。 因此，如何使智慧感測產品與環境感測搭配，不論是土壤監測系統、溫度監測系統、溶液PH監測系統值能整合並實現在整個環境監測場域，那麼就須建置與規劃一套完善的通訊協定與雲端資料庫，並讓所有感測資料或是環境資訊可以在雲端內以最完整的網路相連接，進而使單純的環境感測產品發展成為完整的智慧土壤環境監測與聯網系統。 此系統運用LoRa無線網路來實現整個觀測區內的土壤、環境資訊的擷取，並運用NB-IoT的技術將該區土壤感測資訊的資料上傳。其中，運用HT66F2390單晶片來實現LoRa與NB-IoT閘道器與訊號收集與傳輸的核心功能。 物聯網技術可確保農漁牧環境品質 民以食為天，農業產業在日常生活中扮演著不可或缺的角色。而在這高科技工業快速進步的社會裡，如果能將相關高科技電子資訊技術帶入農業產業中，除可節省人力與物力的成本外，亦可在無形中增加土壤種植與農漁牧成長的環境品質。以下列出本系統創新性，完整性與可用性。 ．自行開發設計環境監測的物聯網系統以符合使用者需求。 ．利用NB-IoT和LoRa低功耗的特性，大幅延長節點待機時間，增加系統續航力。 ．系統透過太陽能供電，易於安裝與布建系統。 ．用多種感測器建立物聯網環境監測點。 ．架資料庫即時更新存取環境測點資料。 ．用GPS定位讓使用者易查詢節點位置。 ．系統可依照使用需求增減LoRa節點，減少資源浪費。 ．隨時查詢土地最新資訊，快速掌握土地環境。 智慧型土壤感測工作原理 本系統使用盛群旗下的HT66F2390與土壤感測器、GPS模組、土壤感測器與LoRa模組等元件所設計而成。主要的工作原理包含：GPS、I2C、UART、ADC、物聯網、NB-IoT、LoRa、太陽能發電等設計原理。 MCU核心元件 本系統主要為物聯網技術應用，透過環境測點將數值傳入主機端匯入資料庫。在環境監測點的建立上使用盛群的MCU進行收值，並透過LoRa子節點模組傳送至LoRa主節點模組。最後，再透過NB-IoT模組上傳至雲端資料庫。其中，所有的LoRa與NB-IoT模組都是由MCU以UART介面來控制與驅動。 GPS工作原理 GPS稱之為全球衛星定位系統，為美國國防部研製和維護的中距離圓型軌道衛星導航系統。GPS系統具有多種優點，其包含使用低頻訊號，縱使天候不佳仍能保持相當的訊號穿透性。 而高達98%的全球覆蓋率，且具備高精度三維定速定時，以及快速、省時與高效率。全球定位系統可滿足位於全球地面任一位置或近地空間的用戶端連續且精確的確定三維位置、三維運動和時間的需求。 該系統包括太空中的31顆GPS人造衛星；地面上1個主控站、3個資訊注入站和5個監測站，以及作為用戶端的GPS接收機。除此之外，最少只需其中3顆衛星，就能夠迅速確定用戶端在地球上所處的位置以及海拔高度；如果所在位置能接收到的衛星訊號數越多，那麼解碼出來的位置就會越精確。 在此系統中，所採用的GPS模組型號為NEO-7m，其功能是定位LoRa節點目前位置，以利得知所要感測的土壤資訊。 I2C工作原理 I2C字面上的意思是積體電路之間。如圖1所示，為I2C匯流排示意圖。它是一種串列通訊匯流排，使用具備容錯機制的主從架構，其由飛利浦公司在1980年代為了讓主機板、嵌入式系統或手機用以連接低速週邊裝置所發展的匯流排規格。 圖1　I2C匯流排示意圖 I2C只使用兩條雙向漏極開路(Open Drain)(串列資料(SDA)及串列時脈(SCL))，並利用電阻將電位提升。I2C允許相當大的工作電壓範圍，但典型的電壓準位為+3.3V或+5V。 I2C參考設計使用一個7位元長度的位址空間但保留了16個位址，所以在一組匯流排最多可和112個節點通訊。而常見的I2C匯流排依傳輸速率的不同而有不同的模式：標準模式(100Kbps)與低速模式(10 Kbps)，但時脈頻率可被允許下降至零，這代表可以暫停通訊。而新一代的I2C匯流排可以和更多的節點(支援10位元長度的位址空間)以更快的速率通訊，像是快速模式(400Kbps)與高速模式(3.4Mbps)。雖然最大的節點數目是由位址空間所限制住，但是實際上也會被匯流排上的總電容所限制住，一般而言為400pF。 此外，I2C被應用在簡單且其製造成本較傳輸速度更為要求的週邊上。I2C的另一個強大用途在於微控制器的應用，利用兩條通用的輸入輸出接腳及軟體的規劃，可以讓微控制器控制一個小型網路。 最重要的是，週邊元件或是IC可以在系統仍然在運作的同時，加入或移出匯流排。這代表對於有熱插拔需求的裝置而言是個理想的匯流排。 UART工作原理 UART為串列傳輸縮寫，串列傳輸為CPU與周邊裝置，或者是CPU與CPU間的資料傳輸方法之一。最簡單的串列傳輸只需兩條傳輸線，使用時的方式每次傳輸一個位元的資料，所以具有傳輸線少的優點，並且容易防止雜訊干擾，適合較遠距離的資料傳輸。然而由於資料傳輸一次僅送一個位元，因此傳輸資料的速度慢是其最大的缺點。 串列傳輸的結構雖然簡單，但也由於太簡單所以產生許多問題，必須藉由傳輸協定的設定來解決。其中，最基本的一種非同步式串列介面常被用於一般的串列傳輸應用中。 圖2為UART串列傳輸示意圖，傳輸時間順序由左至右。其中，串列傳輸在傳送一個位元組時，必須以位元的方式來傳遞，至少需要傳送8次以上。而UART的串列傳輸方式是在傳送8個位元資料之前加上1個起始位元，並在傳送8個位元資料之後加上1個停止位元。 圖2　UART傳輸示意圖 串列傳輸協定為傳輸速度，通常以鮑率，即每秒傳輸的位元數來表示。一般UART常使用的鮑率有1,200、2,400、4,800、9,600、19,200bps等，最大的鮑率可到115,200bps。兩種裝置在進行串列傳輸時，必須先定好兩邊要以那一種鮑率來進行資料的相互傳輸。當兩邊的裝置使用同一鮑率時，才能確保資料傳輸正確無誤。 物聯網工作原理 物聯網是網際網路或傳統電信網等資訊承載體，其可讓一般不具獨立運作能力的裝置具備互聯互通的網路，甚至是智慧感知的功能。物聯網一般為無線網路，透過物聯網可以用電腦對機器、電腦對裝置、電腦對人員進行資料收集與監控，進而達到智慧感知的功能。此外，物聯網應用範圍十分廣泛，涵蓋運輸和物流領域、健康醫療領域範圍、智慧環境(家庭、辦公、農漁牧、工廠4.0)領域、個人和社會領域等，已經涵蓋目前各個產業領域。 NB-IoT工作原理 NB-IoT是依據3GPP國際標準規範所研發的新技術，基於授權頻譜的頻段，可直接部署於LTE網路，更可說是5G的前導技術與低功耗廣域網路中最好的解決方案。由於NB-IoT的鏈結僅使用很小的頻寬，因此，能以低功耗實現長距離通訊。 此外，窄頻再加上運作於GHz以下頻帶，意味著NB-IoT擁有極佳的訊號穿透力。而不同於其他競爭的IoT協定需要依賴閘道器，只要當地的網路供應商支援，設計人員僅需在裝置中加入NB-IoT無線電模組就能連接至網際網路。在此系統中，採用遠傳電信公司推出的SIM卡與Sim7020模組實現NB-IoT資料傳輸功能。 LoRa工作原理 LoRa為低功耗廣域網路通訊技術的一種，Semtech公司於2013年發布的超長距離低功耗數據傳輸技術。以往，在LPWAN產生之前，似乎只能在遠距離以及低功耗兩者之間做取捨。而LoRa無線技術的出現，改變了關於傳輸距離與功耗的折衷考慮方式，不僅可以實現遠距離傳輸，並且同時兼具低功耗、低成本的優點。 在此系統中，採用RYLR890模組，其具備優異的隔絕干擾抑制、低接收電流、高靈敏度等特點。當用於節點資料的傳輸時，不僅可減少資料遺失，亦可提高資料的完整性。 太陽能發電原理 太陽能發電是把光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式。主要是透過太陽能作為偏遠地區電力的設備或是以綠色環保為供電的來源。在此，我們將提供單一物聯網節點的供電來源。在此系統中，於每一個節點配置一太陽能板型號Bb06-04，規格功率為1w，電池型號Ai04-04，額定電壓3.7v，輸出規格2,000mAh。 智慧型土壤感測系統結構剖析 如圖3所示，為本系統之架構圖。其中每一個方框則為一個LoRa子節點。此系統運用HT66F2390為主要節點，以及子節點部分則連接土壤感測器與溫溼度感測器。為了使子節點的分布可以更加地分散，並且不會受到地域的影響；因此，本系統透過太陽能電池供電，並可布置出適量的節點數目。 圖3　系統架構圖 而透過此系統的設計，可將所要監測區域內的所有土壤資料經由HT66F2390處理，再將資訊藉由LoRa模組傳到主節點。最後，將所有資訊藉由NB-IoT模組上傳至資料庫儲存。主節點部分同步顯示各節點資料，供使用者觀看，亦可透過網頁從電腦端即時監看，或使用APP在手機上即時瀏覽。 如圖4所示，為本系統之硬體方塊示意圖。其中，標示出每一個模組或是感測器的通訊介面。例如，運用I2C匯流排讀取溫濕度感測器，運用RS-485介面讀取GPS模組所內含資料，以及運用UART介面讀取土壤感測器的數值。 圖4　硬體方塊示意圖 軟體部分 如圖5所示，為本系統之應用程式流程圖。在程式初始化完成後會先與子節點上的LoRa模組進行連線，連線完成後主節點會開始接收子節點端回傳的感測值。若收到的值有超標或是異常，本系統就會立刻在網頁顯示異常數值提醒使用者該注意到監測場域的環境狀況。 圖5　系統流程圖 智慧型土壤感測系統測試方法 如圖6所示，為節點傳輸資料格式，其由左至右分別是定位判斷、緯度、經度、土壤溫度、土壤濕度、電導度、溫度與濕度感測數值。 圖6　感測器傳輸格式示意圖 系統實體設計 如圖7所示，則為實際戶外測試的實體圖。透過多組的LoRa傳輸將可擷取該區農地土質的相關資訊，便於後端的分析處理。 圖7　子節點系統實際安裝實體圖 感測數據收集與呈現 如圖8所示，則為遠端量測的數據值。透過本系統，將可了解農地的土質之大數據分析，並作為監測農地完整的數據呈現。資料庫會將其收到的節點情況資訊(例如，土壤溫度與土壤濕度)與即時分析，並以圖形化的方式呈現，供使用者做後續的追蹤分析。而使用者即可一目了然地掌握土地資訊情況。 圖8　數據呈現圖 GPS衛星定位測試 如圖9所示，為使用者登入後的首頁畫面。除了將各個節點的最新資料顯示於網頁上方，節點所在位置以Google Map顯示之外，也提供進一步的資料查詢，提供更友善的資料查詢。 圖9　衛星定位示意圖 節點耗電量測試 目前子節點耗電數據，透過電力分析儀測試後，可分別測得待機時，消耗0.37mA與運作時，消耗84.7mA。而電池實際可用容量約為2,800mA/h，若系統以10分鐘傳輸一筆資料，且每一次工作時間為10秒的運作時間下，去做每日總耗電量的計算。 與此同時，在經過每日總耗電量的計算之後，我們可以得到以下的數據：                                       (84.7/3600)*10+(0.37/3600)*590=0.295mA/h(每10分鐘總耗電量=待機時間*待機耗電+工作時間x工作耗電)。每日總耗電量=每10分鐘耗電量*每日傳輸資料筆數，則為0.295*144=42.48mA/h。 換句話說，在理想情況，不受外在因素影響下，整體系統完全可以依靠太陽能發電自給自足。即便是連續天日照不足的氣候，也能持續運作超過一個月。 LoRa數據傳輸測試 如圖10所示，為LoRa連線距離傳輸測試。經過我們的傳輸距離測試，至少超過800m，而透過增益天線與電路的匹配設計，傳輸距離可能達數公里之遠。也即是除了減少測試環境對本系統布置的限制外，更能協助我們獲得更完整與大面積範圍的土地資訊。 圖10　LoRa連線距離測試示意圖 NB-IoT數據測試 表1為NB-IoT模組在不同電信公司與地區下的連線測試表。因此，本系統在實際場域周圍的NB-IoT收訊是沒有問題。 導入物聯網技術有效減輕人力負擔 隨著科技化時代的來臨，許多電子產品或智慧生活方面等產品推陳出新，但電子產品應用於農漁牧業的相關場域上，則是較不為人所知的。 而農產品相關的食品安全與環境污染中，如重金屬汙染等問題則是不斷地需要人們更加重視的。在此前提下，本作品實作出一套可應用於目前農業場域的智慧型土壤感測與物聯網系統。 而近年來農漁牧產業的人力嚴重短缺，除了人力不足的問題外，農場場域較大不易管理也是一大需解決的方向，所以更需要大量人力投入管理與監測土地的品質狀況。也因此，需要透過此一環境監測系統來長時間的監測土壤狀況，以達到節省人力成本，以及方便人員監測與管理土壤之效果。 最後，透過在雲林縣農地的實測中，驗證本系統的可行性與應用性。未來將結合農民與相關產業來推廣此系統，以建立智慧農業物聯網的最後一哩路。 (本文作者戴千鈞、謝松展、藍鈞譯、章誌軒皆為國立虎尾科技大學學生，指導老師為許永和教授)

ToF飛時測距 ADI ToF技術採用脈衝型雷射，可以大幅降低功耗，搭配CCD感測器，畫素達640×480 VGA等級影像解析度及精準度，安馳科技資深技術應用工程經理吳明宗表示，在製造現場，ADI的ToF是感測6公尺以內的範圍，可以應用在自動導引車(AGV)或帶有手臂的智慧移動機器人(IMR)，ADI ToF解析度是CMOS ToF的四倍，其深度資料可有效地增加影像辨識度，室內採用850奈米(nm)波長雷射，室外應用為避免陽光吸收，採用940奈米波長雷射。 在應用部分，ToF電子圍籬能建置安全防護Virtual Wall，以ADI的ADDI9033搭配ToF感測元件，提升產線作業人員與機器手臂協同作業的安全性，吳明宗提到，IMR或AGV則可以使用機器視覺，協助其空間辨識或避障；汽車應用以駕駛監控與手勢辨識兩類為主，在夜晚低光源的環境下還是可以進行影像辨識，甚至可以清楚辨識駕駛的表情。 應用於商業空間的3D人流統計時，則可利用影像技術分辨身高，有效分辨進出人流，並計算總量。傳統自動門採用紅外線反射原理，讓動物也可以自由進出一般商場，造成管理上的困擾，使用ADI ToF 3D立體影像感測時，可以辨識區分空間中人與物體的相對位置距離遠近，有效摒除非人類進入商場。 BMS電池管理 另外在電池管理(Battery Management System, BMS)部分，吳明宗指出，ADI BMS產品最大的優勢便在於鋰電池的管理精度，無論面對什麼環境，都能把精度誤差控制在非常小的範圍內，且可以保持十年不變。也能在同樣電池容量下提高電動汽車的整體續航里程。因為ADI BMS產品內建了Buried Zener Reference技術，能夠為測量系統提供高精確度。 LTC6813是一款多節電池堆棧監視器，該元件可測量多達18個串聯電池單元，總測量誤差小於2.2mV。電池測量範圍為0V~5V，使LTC6813適用於大多數電池化學成分，所有18個單元都可以在290μs內測量，多個LTC6813元件可以串聯連接，同時監測電池、高電壓電池串。也可以直接由電池組或隔離電源供電。該監視器包括每個單元的被動平衡，每個單元具有單獨的PWM工作週期控制。其他功能包括板載5V穩壓器，9個通用I/O線和睡眠模式，其中電流消耗降至6μA。LTC6813適用於電動/混合動力汽車，電池備份系統和高功率電池系統。 無線工業聯網模組IIoT RF Module ADI無線工業聯網模組IIoT RF Module可延伸更多感測器，吳明宗解釋，該模組兩端協定是由IEEE 802.15.4作為溝通，模組可選擇2.4GHz，其優勢在於具有高傳輸速率。ADI IIoT Module為低功耗，待機時間約可達到數年之久，且可依客戶需求搭配多種的感測器，可達到99.999%可靠度，抗干擾能力強。工廠可監測溫度、濕度或有毒氣體等。 雖然增加這些裝置，可能提高了硬體建置成本，但後續所產生的效益可能會遠遠超過傳統的方式。例如在工廠廣泛布點後，能夠減少監控人員巡點或手動檢測、紀錄的耗時，因此在人員配置上可大幅提升工作效益，並且在系統收集資料的同時，上傳雲端，直接與後台做聯結提供大數據分析，不需再額外花費人力，蒐集、紀錄、上傳等。 深度學習智慧監控 AI機器學習無處不在，賽靈思專注於深度壓縮技術，安馳科技技術應用工程部經理吳文忠說，利用Zynq-7000 SoC和Zynq UltraScale...

恩智浦(NXP)宣布推出全新跨界MCU「i.MX RT1170」，其具備更高的性能、可靠度和高整合度，且工作頻率高達1GHz，且保持低功耗；而為了兼顧功率、性能和成本效益，新推出的i.MX RT1170採用先進的28nm FD-SOI技術。恩智浦期待透過此一跨界MCU加快推動工業、物聯網、汽車等邊緣運算發展。 恩智浦微控制器高級副總裁兼總經理Geoff Lees表示，該公司在許久之前便已開始醞釀運用最新處理器架構和設計理念打造高性能MCU的計畫，而隨著新推出的i.MX RT1170工作頻率突破GHz，更加快打開了邊緣運算的大門。 恩智浦汽車和物聯網產品線高級副總裁兼總經理Dipti Vachani則指出，隨著聯網設備不斷增加，邁向數以「億」計的數量，對智慧聯網設備的需求也跟著攀升。新發布的跨界MCU可有效提升設備性能、實現低延遲，並降低了物料清單(BOM)成本，讓各種嵌入式設備和物聯網應用得以進一步的突破。 據悉，i.MX RT1170的特色包含雙核心架構，其中Arm Cortex-M7核心運行頻率高達1GHz，Cortex-M4核心運行頻率高達400MHz。雙核心系統將高性能內核與獨立的工作電源區域結合在一起，使開發人員可以同時運行應用程式，或者依據應用需求關閉核心以降低功耗。例如，高效能的Cortex-M4核心可專門針對時間要求嚴格的應用，像是電機控制；而Cortex-M7核心可進行更複雜的運用。至於雙核心可並行運作邊緣運算相關應用程式，像是機器學習、語音處理、人臉辨識等。 同時，針對邊緣運算應用，工作頻率高達GHz的Cortex-M7核心也顯著強化了ML的性能、語音/視覺/手勢識別的邊緣推論，還有自然語言理解、數據分析和數位訊號處理(DSP)等功能。和目前市場上其餘高效能MCU相比，運用i.MX RT1170進行人臉識別推論的速度最高可提升5倍；另外GHz核心在執行語音識別方面也有顯著的效果，像是音頻處理、回聲消除、噪音抑制、波束成形等，以提高語音認知能力。 NXP發布全新跨界MCU，加速推動邊緣運算。  

安全是物聯網產品設計重要環節，有鑑於全球各地的連網裝置數量和類型持續攀升，但安全方案供應商通常只支援大量訂單的設定與配置，使得預算較少、規模較小，或較缺乏安全專業知識的企業只能使用防護能力較低的安全解決方案。為此，Microchip宣布推出首個預先配置解決方案「Trust Platform」，為低、中、高數量裝置部署提供安全金鑰儲存，促使各種規模的公司都能輕易落實安全認證。 Microchip安全產品事業部副總裁Nuri Dagdeviren表示，Trust Platform為硬體式安全方案，共分為三層式產品，分別為Trust&GO、TrustFLEX以及TrustCUSTOM。 首先第一層Trust&GO提供Zero Touch預先配置安全元件，裝置憑證會預先編寫、載入並鎖定在ATECC608A安全元件中，用於自動化雲端或LoRaWANTM身分驗證的用戶引導。同時，相應的憑證和公開金鑰以「Manifest(清單)」檔的形式發送，該manifest檔可透過Microchip的線上商店與經銷合作夥伴來下載。該方案除節省開發時間外，也能大幅簡化部署後勤配置，使大眾市場客戶可以輕易地保護和管理終端裝置，而不會衍生出需要第三方廠商配置服務或憑證管理中心的間接成本。 第二層TrustFLEX提供使用客戶所選擇憑證授權中心的彈性，同時仍然可以從預先配置的使用案例中獲益。這些使用案例包括基準安全措施，例如傳輸層安全(TLS)強化的身分驗證，其可用於使用任何憑證鍊、LoRaWAN身分驗證、安全啟動、OTA無線更新、IP保護、使用者資料保護與金鑰輪換來連接到任何IP網路。這減少了在不需要客製化零件料號的情況下進行裝置客製化所需的時間與複雜性；而對於希望完全客製化自身設計的客戶而言，第三層TrustCUSTOM則提供了客戶特定組態功能與客製化憑證配置機制。 Dagdeviren指出，為了讓所有規模的企業(特別是中小型)都能夠更輕易的實現安全設計，Trust Platform的最大特點便是不只是支援「大規模訂單」(一般是數十萬顆以上才出貨)，而是可以滿足小量訂購需求。像是Trust&GO最小訂購量只需10個就能出貨，而TrustFLEX最小訂購量為2,000個；另外TrustCUSTOM最小訂購量則為4,000個。 Microchip安全產品事業部副總裁Nuri Dagdeviren表示，Trust Platform方案，目的在於讓所有規模公司的硬體式安全在執行上更簡易。 Dagdeviren說明，物聯網安全設計不容忽視，在軟體式安全解決方案頻繁被攻擊的情況之下，突顯出硬體式安全方案的必要性。然而，對於中小型企業而言，若要購買硬體式安全方案，加上連上雲端進行部署，需要再額外花費不少成本；且一般安全方案供應商的訂購量都要數十萬顆以上才會出貨，使得中小企業在安全設計上遭到不少挑戰。為此，該公司才會推出Trust Platform方案，其目的在於讓所有規模公司的硬體式安全在執行上更簡易並符合成本效益，並消除了傳統上裝置設定與配置方面的障礙。