2020年，我們要關注什么？
2019年即將結束，這一年，在鋰離子電池的發展方面作出貢獻的美國得州大學奧斯汀分校John B Goodenough教授、紐約州立大學賓漢姆頓分校M.stanley Whittlingham教授和日本化學家Akira Yoshino獲得了今年的諾貝爾化學獎。正是他們創造了一個可再充電的世界，讓我們可以使用鋰離子電池來為我們用于交流、工作、學習、聽音樂和搜尋知識的便攜式電子設備提供動力，使遠程電動汽車的發展成為了可能，也通過傳感器和物聯網，讓物理世界與數字世界的連接更加順暢。那么2020年，我們要關注什么呢？
5G是一個繞不開的話題
首先5G是我們繞不開的一個話題。由于鋰電池的發展，讓智能手機的續航得到了進一步的發展，從而為5G手機的推廣鋪平了道路。而2019年是中國5G的商用元年，這一年，中國5G手機、5G芯片、5G基站和5G網絡都加快了部署的步伐。
據工業和信息化部黨組書記、部長苗圩在12月23日的全國工業和信息化工作會議中表示，我國已經開通了5G基站12.6萬站。另據業內人士預計，2020年中國將新建5G基站100萬站。中國移動的目標是在2020年建成全球最大的5G網絡，明年的客戶發展目標是七千萬，終端銷量1億。
也就是說，2020年的5G潛在市場，將會為基站和終端設備廠商提供巨大的機會。在12月12日的“ADI中國25周年媒體技術日”上，ADI公司系統解決方案事業部總經理趙軼苗表示，早在2014年6月，ADI就以近26億美元的價格并購了訊泰微波(Hittite Microwave)，實現了ADI能力邊界的拓展，“以前ADI的高速能力和RF的能力，大概是6GHz或者8GHz的水平，有了訊泰微波的能力補充后，我們可以做到0GHz到110GHz，包括微波、毫米波，都有完整的產品系列來支撐我們客戶相關的產品開發。”
他承認，這主要得益于訊泰微波對于第二代半導體技術，化合物半導體的掌控能力，以及氮化鎵等第三代半導體工藝的駕馭能力。對該工藝來說，其實有很多挑戰存在的：首先，如何將產品的頻率做高，效率做高就是一個很大的挑戰；另外，即便把產品做出來了，怎么把質量控制得更好，一致性做得更好，讓它更加可靠，也是非常具有挑戰性的。趙軼苗表示，“這就是我們收購訊泰微波非常核心的原因。”
正是因為這樣，ADI推出的高集成度和高性價比的產品，對這個技術的實現就非常關鍵。“我們還有把一個低的RF信號提到高的RF信號，針對不同的頻段，K頻段、Ka頻段都有相應的產品。如果大家能把這個信號鏈串起來，就可以看到這是很好的例子，我們實現不管是Ka或者K這樣的毫米波，可以達到500MHz帶寬的系統能夠建立起來。”趙軼苗表示。
他同時表示，在5G通信領域，ADI在業界最負盛名的產品是射頻收發器。原來無線電的概念從1995年就在美國通信協會上被提出來，真正實現軟件和配置的RF平臺是非常困難的，因為RF本身的設計會帶來非常多的挑戰。ADI最早把所有的濾波器、射頻的LNA，PA，包括高速DAC等等所有集成在一個芯片里面，這才得以實現所有的RF的頻點、帶寬、噪聲水平等等都可以進行軟件進行配置。從而在2014年推出了AD9361，2018年推出了ADRV9008的產品。
另外，在光通訊方面，因為5G在前端無線的帶寬得到大的拓寬以后，后面的有線網絡需要提高相應的帶寬水平，來對它進行支持。在光通信領域，以前的光模塊主要是50G、40G的帶寬，現在很快拓展到了100G帶寬、800G的帶寬，光模塊的尺寸越來越小，光器件控制越來越復雜。因此，ADI推出了包括ADuC7023和ADuCM320在內的一系列產品，來應對這個挑戰，提供豐富的模擬信號實現客戶高密度的光通信技術。
當然，趙軼苗還特別指出，5G不僅為大家帶來了基站和通訊設備方面帶來了很多的機會，在測試和儀器儀表端也帶來了非常多的機會。“大家可以看到，從設計研發環節到驗證研發環節，從芯片設計到模塊到終端都需要一系列的測試設備來進行檢測，圍繞這些測試設備，ADI相應的很多器件和技術都可以得到充分應用，能夠幫助大家快速實現產品的設計。”
他舉例說，ADI不光是在器件級，在儀器儀表級也有很好的產品，比如，ADI可以結合自身的優勢，把關鍵的測量方法濃縮到一個模塊里，直接給客戶提供技術支持，幫助客戶加快產品研發速度和加速產品迭代速度。此類針對ATE的產品有ADATE318和ADATE334等。
自動駕駛與汽車電子化
在BMS方面，趙軼苗認為ADI的技術主要有兩個特點：一是測量精度。這不僅僅是指一個時間點的測量精度，而是指芯片內部集成了非常高的精準度和穩定度的基準，該基準可以保證十年的穩定水平，這使得BMS可以長時間精確監控鋰電池。二是前端的高壓技術。ADI的BMS芯片可以支持16串、18串，甚至更高串數的串聯監測。
他同時還透露，ADI將會在今年推出第五代BMS芯片，即SCOUT芯片，可支持12、8、6串的監測，而且可以通過不同的排列組合進行串數要求。
在自動駕駛方面，趙軼苗表示，ADI主要集中在三個領域：一是雷達技術，ADI有基于28nm的高精度解決方案，最大的特點是噪聲低，能夠把雷達信號轉化成頁面的圖像；二是在激光雷達方面，在高速ADC上有很好的產品；三是自動導航方面有相應的產品。
圖2：ADI亞太區微機電產品線總監趙延輝。
ADI亞太區微機電產品線總監趙延輝認為慣導IMU是自動駕駛中定位安全的最后一道屏障。他拿慣導IMU與衛星導航、視覺導航做了對比，“雷達、衛星導航和視覺導航都非常依賴外部的環境，比如衛星導航必須能看到衛星，才能利用衛星導航；雷達技術如果碰到惡劣天氣就有可能會失效；視覺在強光下會跟人眼瞬間致盲一樣，看不清東西。而只有慣導IMU，不依賴任何的外部環境。所以說它是定位安全的最后一道屏障。”
圖3：慣導與衛星導航、視覺導航的對比。
他還指出，現在很多衛星導航一般是一秒鐘更新一次，最快的可以做到幾十赫茲，但仍然還達不到連續導航的水平，因為連續導航至少要做到毫秒級別。而這個頻率慣導IMU可以輕松做到。
“當然，IMU并不是沒有缺點，這取決于需要使用IMU導航多長時間。如果需要依靠IMU的時間越長，就需要選擇傳感器的精度越高。如果選擇不當，就不能實現精準的定位。”趙延輝特別強調。
圖4：ADI IMU技術路線。
從ADI IMU技術發展路徑圖上可以看出，其IMU產品體積越來越小，但性能卻越來越好。比如其2019年11月推出的ADIS1650X系列IMU。雖然尺寸很小，但卻跟過去大的模塊級IMU沒有區別，里面有傳感器、信號調理、以及各種各樣的溫度補償校準。
圖5：ADI IMU內部功能框圖。
還有一個在汽車上的應用是ADI的3D ToF技術。據ADI系統應用工程經理李佳介紹，ADI的ToF可以實現20m的探測距離，因此可以拓展到車外的輔助駕駛上。當然也可以用在車內的手勢操控、駕駛員和乘客體態監控等方面。
據李佳透露，2019年初已經有量產車型搭載了ADI的3D ToF技術，來實現車內手勢識別控制。
圖6：ADI系統應用工程經理李佳。
圖7：ADI ToF產業鏈介紹。
李佳也特別指出，ToF技術其實涵蓋了從光學到電學，到算法的一整個產業，需要上下游很多廠商來一起配合。比如ADI的ToF方案里，不僅有ADI的主芯片ADDI9033、ADDI9036、工業級的AI產品；還有合作伙伴的傳感器、鏡頭、激光器、以及后面的平臺和應用等等。
醫療大健康市場未來可堪比手機市場
在ADI中國區醫療行業市場總監彭智峰看來，醫療大健康市場未來可以堪比手機市場。因為隨著相關傳感器技術的發展，未來可穿戴的數據，會往臨床精度去靠攏，并一定會得到醫生的承認，然后院內和院外的數據結合起來，這樣就能實現一個真正的健康管理，這是未來的一個大趨勢。
圖8：ADI中國區醫療行業市場總監彭智峰。
當然，他承認，要實現這個目標，不僅要有傳感器的支持，還需要有算法的支持，因為算法不僅僅是要有相關的軟件數據結構，更重要的是需要醫療臨床方面的介入，需要有醫療知識的專業人才的支持。
圖9：全球醫療半導體市場概覽。
從全球醫療半導體市場概覽中可以看到，亞太區的醫療半導體出貨量很大，但營收卻不高，也就是說亞太區的平均售價很低。這說明亞太地區的總體醫療市場，或者醫療器械還處于中低端水平，未來有很大潛力往中高端增長。
在中國醫療市場中，有一個很明顯的政策驅動力，那就是互聯網醫療或者遠程醫療會進入醫保。這個在今年第三季度，衛計委和醫保局已經出臺了政策，要求各地衛生部門指定價格政策，這意味著國家希望把慢病管理或者遠程診療增長起來，因為中國進入了老齡化國家。
據統計，目前國內有幾大慢性病，心血管疾病2.9億患者，糖尿病1.2億患者，COPD慢阻肺9000萬患者。
隨著我國老齡化社會的發展，對患者進行院外遠程監護服務的需求越來越大，院外監護市場是一個新興的市場。
彭智峰認為，遠程監護或者加上具有臨床精度健康監測功能的智能可穿戴設備會呈現爆發式的增長，院內設備會更多地往院外轉移，比如患者會佩戴一些心電、血氧的監護設備，上傳數據到云端，方便醫生進行遠程的判斷。而慢性病管理和數字化診療，其實早在五年前就已經開始了。
ADI很早之前就看到了這個趨勢，因此將醫療健康作為了ADI五大核心戰略市場之一。現在ADI的產品已經貫穿了整個醫療健康領域。從預防、診斷、治療到疾病管理都有相應的產品和技術。
圖10：ADI醫療市場布局。
在體征信號采集和處理方面，從體征信號的基本原理出發，可分為以下幾類：光電、阻抗、生理電勢、體溫、運動、環境。ADI的產品普遍都具有低功耗、診斷級信號，完整的解決方案、專利技術服務等特征。
圖11：體征信號采集和處理的主要技術。
他特意提到，四五年前可穿戴設備非常火熱時，但后來卻降溫了的主要原因是其獲取的數據不被醫生認可，沒有臨床參考價值。
因此未來在可穿戴場景下，哪怕是消費級的可穿戴設備也需要往診療級性能上靠，這樣才能真正完成它原始的使命，最終在院外也能實現慢性病管理，或者遠程醫療。
圖12：ADI醫療影像主力產品及方案舉例。
最后，彭智峰還介紹了ADI在醫療影像與監護，體外診斷市場方面的應用案例。他認為，中國醫療電子市場都擁有巨大潛力，ADI將在發揮最強項的信號調理和信號處理能力基礎上，集成電源、無線傳輸等完整信號鏈，推出模組、甚至是完整的系統級解決方案，幫助中國醫療健康產業實現布局的重點。
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