Maxim：以高集成度打造智能和可穿戴世界

　　模擬電路由傳統(tǒng)的構(gòu)建模塊向系統(tǒng)級方案發(fā)展，并直至模擬功能大規(guī)模集成的腳步一直沒有停歇，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(yī)療解決方案部門高級副總裁Chris Neil就有關(guān)模擬集成以及工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展趨勢進行了面對面的交流。

　　Maxim一直在模擬領(lǐng)域推動高集成的解決方案。按照Neil的介紹，Maxim在2012年高集成度和構(gòu)建模塊類產(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。

　　“工業(yè)控制領(lǐng)域涉及面廣，包括工廠自動化、能源生成和分配、測試測量等多個領(lǐng)域，” Chris Neil表示，“整個工業(yè)控制產(chǎn)業(yè)的年增長率會達到9%?！?/p>

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　　圖1：工業(yè)市場規(guī)模增長率會達到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(jù)全球智能電表約50%的市場，”Neil介紹到，“而按照IHS的分析報告，先進的智能電表需求量在2017年會達到1.09億臺，市場需求巨大?！?/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和無線調(diào)制解調(diào)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(shù)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，包括多種不同類型電網(wǎng)的接入、有效警告電網(wǎng)峰值并實現(xiàn)實時控制、以及確保電網(wǎng)和用戶端的安全是智能電網(wǎng)架構(gòu)未來健康發(fā)展的前提。”他總結(jié)到，Maxim將不斷提供高精度、寬動態(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圖。

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　　圖4：智能電網(wǎng)的架構(gòu)

　　醫(yī)療電子，尤其是可穿戴醫(yī)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(yī)療電子進入到消費類電子產(chǎn)品的范疇內(nèi)，呈現(xiàn)出與傳統(tǒng)的大、中型，甚至便攜式醫(yī)療設備完全不同的產(chǎn)品特性，例如低功耗、時尚性等。

　　“全球每年在醫(yī)療上的花費達到6萬億美元，這使醫(yī)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(jiān)控、以及醫(yī)院外的病患照護，”Neil表示，“這促進了對可穿戴醫(yī)療電子產(chǎn)品的需求，而相關(guān)的技術(shù)，例如采用ARM內(nèi)核的低功耗MCU、Bluetooth LE，也得到更好的應用。”盡管目前可穿戴醫(yī)療設備的比例仍小，但他堅信這將是未來的一個增長極。

　　打造醫(yī)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(yī)療設備的一個重要特性是產(chǎn)品的廣泛性，數(shù)以億計的用戶和眾多的制造商都會有不同的需求，這就需要硬件平臺?！彼o出了在短距離通信方面的進展：Maxim會推出一款集成Bluetooth LE的芯片，也會有兩款產(chǎn)品采用NFC?！邦A計2016年采用無線技術(shù)的可穿戴醫(yī)療電子設備會達到1億臺?！彼f。

　　Maxim曾于2013年秋季推出了其第2代健身監(jiān)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(yī)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(diào)的另一個技術(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(shù)千分立元器件?！俺曉O備的應用開始轉(zhuǎn)向診所和現(xiàn)場急救等場合，對低功耗、準確度和集成度有了更高的要求。”他表示。

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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