在工業(yè)自動化領域，德州儀器(TI)一直走在前列。隨著工業(yè)4.0的推進，德州儀器提供了一系列產(chǎn)品和解決方案，幫助制造商實現(xiàn)智能制造的未來。

一、以太網(wǎng)通信技術平衡速度與可靠性

德州儀器(TI)副總裁兼高速數(shù)據(jù)(HSD)部門總經(jīng)理Ahmed Salem表示，以太網(wǎng)長期以來一直提供高級自動化所需的帶寬，速度可達幾十、幾百甚至上千兆比特數(shù)量級。例如，EtherCAT和Profinet是專為應對工業(yè)環(huán)境挑戰(zhàn)而設計的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。使用工業(yè)以太網(wǎng)的新工業(yè)通信裝置比例從2016年的38%增加到了今年的68%。

此外，時間敏感網(wǎng)絡（TSN）標準的開發(fā)使以太網(wǎng)成為控制網(wǎng)絡的常見選項。以太網(wǎng)通過高度精確的分布式時鐘和自動確定時間敏感控制消息優(yōu)先級等功能，確保在指定的時間窗口內(nèi)發(fā)送控制信號。德州儀器的產(chǎn)品組合品類豐富，包括上述連接解決方案以及更多有線或無線解決方案，并經(jīng)過驗證和測試，符合最高的工業(yè)、汽車和監(jiān)管標準。

二、以太網(wǎng)通信技術與傳統(tǒng)基礎設施搭配使用

雖然新的協(xié)議和TSN使以太網(wǎng)適合在工業(yè)控制環(huán)境中使用，但安裝成本仍然是阻礙其得以采用的因素。以往，以太網(wǎng)設計使用多根雙絞線電纜，最大長度可達100米。這意味著希望采用以太網(wǎng)的制造商不僅需要更換所有電纜，還不得不改變使用較早單線對技術建造的工廠的整個布局，這涉及到的電纜長度可能長達幾公里。大多數(shù)制造商無法承受停止生產(chǎn)線數(shù)周來更換昂貴基礎設施的成本。因此，單線對以太網(wǎng)的開發(fā)（可以使用工廠的現(xiàn)有電纜運行）一直是實現(xiàn)技術采用的關鍵。

德州儀器致力于通過支持單線對、多線對或光纖布線的物理層收發(fā)器系列，幫助開發(fā)工業(yè)以太網(wǎng)的多種形式。自動化系統(tǒng)設計人員可從這些產(chǎn)品中選擇10/100Mbps和10/100/1000Mbps DP838x 工業(yè)以太網(wǎng)收發(fā)器實現(xiàn)高速率和低延時，或選擇 DP83TD510 收發(fā)器實現(xiàn)2 公里的電纜長度。所有收發(fā)器都能夠抵抗工廠環(huán)境中的高溫和電磁噪聲影響。

三、以太網(wǎng)通信技術助力制造業(yè)邁向精益化未來

德州儀器正在努力通過提供一系列產(chǎn)品和解決方案來支持制造業(yè)的未來發(fā)展趨勢。專為支持邊緣 AI 而設計的處理器(例如德州儀器的 AM6xA 處理器產(chǎn)品系列)可以省略與集中式可編程邏輯控制器通信的需求。在本地運行機器視覺算法不僅可以使機器人與人類一起工作，甚至可以使它們向人類學習。例如，通過調(diào)整可以使個人以更優(yōu)順序執(zhí)行一系列裝配任務。

從長遠來看，工業(yè) 4.0 還將涉及對關鍵系統(tǒng)（包括傳感器、執(zhí)行器及其連接的通信基礎設施）的持續(xù)監(jiān)控以及預測性分析的部署（可以自動預測何時需要維護或維修工作）。對于較新的基于視覺的機器人系統(tǒng)，V3Link 等技術可實現(xiàn)低延時、同步和可擴展的無壓縮視頻傳輸，有助于避免工廠車間發(fā)生事故。改善人與其他機器人之間的協(xié)調(diào)需要先進的本地處理，并且通常還需要無線連接以實現(xiàn)可靠的室內(nèi)定位。德州儀器等公司正在努力通過提供一系列產(chǎn)品和解決方案來支持這些趨勢的實現(xiàn)和發(fā)展。