易用性與低功耗，智能手表必須攻克的兩大難關(guān)

　　因應(yīng)工業(yè)自動(dòng)化風(fēng)潮，工業(yè)設(shè)備除須朝向智能化發(fā)展外，馬達(dá)控制網(wǎng)絡(luò)的建置也至關(guān)重要，因而吹起工業(yè)馬達(dá)聯(lián)網(wǎng)風(fēng)潮。相較于微控制器（MCU）或數(shù)位訊號(hào)處理器（DSP）方案，具備平行運(yùn)算優(yōu)勢(shì)且能擴(kuò)充多種通訊界面的現(xiàn)場(chǎng)可編程閘陣列（FPGA）系統(tǒng)單芯片（SoC），將在此波設(shè)計(jì)潮流中占盡優(yōu)勢(shì)。

　　賽靈思（Xilinx）亞太區(qū)Zynq業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理羅霖表示，白色家電通常只需要MCU做為馬達(dá)控制核心，不過(guò)高階工業(yè)馬達(dá)的控制系統(tǒng)中樞則多採(cǎi)分離式設(shè)計(jì)，方能應(yīng)付復(fù)雜的運(yùn)作機(jī)制；如由DSP負(fù)責(zé)演算法、MCU負(fù)責(zé)人機(jī)界面控制、FPGA則專責(zé)高速輸入/輸出（I/O）通訊界面。

　　羅霖進(jìn)一步指出，「制造業(yè)智能化」、「生產(chǎn)線定制化」讓愈來(lái)愈多的工廠設(shè)備講求聯(lián)網(wǎng)與設(shè)備互聯(lián)，這也讓工程人員傾向採(cǎi)用「分散式」網(wǎng)絡(luò)來(lái)設(shè)計(jì)工業(yè)馬達(dá)控制系統(tǒng)；亦即工業(yè)馬達(dá)彼此之間也須具備互聯(lián)通訊功能，如此一來(lái)，馬達(dá)的溫度、濕度、電流、電壓等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與故障診斷等參數(shù)，皆可透過(guò)云端中心回報(bào)給工程人員，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)完整的工業(yè)自動(dòng)化愿景。

　　工業(yè)馬達(dá)的聯(lián)網(wǎng)需求，也讓傳統(tǒng)工業(yè)馬達(dá)內(nèi)採(cǎi)分離式設(shè)計(jì)的控制中樞不敷使用，必須透過(guò)更高效能且具備平行運(yùn)算功能的FPGA SoC方能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

　　羅霖補(bǔ)充，工業(yè)馬達(dá)對(duì)于高效率、高成本的永磁同步馬達(dá)（PMSM）接受度較高，因此除了聯(lián)網(wǎng)、通訊控制外，高效能的變頻控制設(shè)計(jì)亦是FPGA SoC須關(guān)注的焦點(diǎn)。有鑑于此，賽靈思亦推出以Zynq-7000 FPGA SoC為核心的Zynq-7000 AP SoC Intelligent Drives Platform，該平臺(tái)除了提供功率半導(dǎo)體元件的支援外，亦聚焦于磁場(chǎng)定向控制（FOC）演算法、工業(yè)乙太網(wǎng)通訊協(xié)議的布局。

　　此外，模型化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（Model-based Design）概念以往在歐洲地區(qū)較為流行，不過(guò)隨著馬達(dá)控制議題熱燒，亞洲地區(qū)的馬達(dá)控制開發(fā)商亦開始接受這種新型態(tài)的設(shè)計(jì)概念。因此包括亞德諾 （ADI）、賽靈思等半導(dǎo)體元件商都開始以系統(tǒng)建模工具如MathWorks的工具為基礎(chǔ)，推出以自家方案為核心的馬達(dá)開發(fā)工具。羅霖指出，MathWorks已于今年3月特別針對(duì)Zynq-7000 FPGA SoC推出新的設(shè)計(jì)方法，可讓工業(yè)馬達(dá)開發(fā)時(shí)程從幾個(gè)月縮短至幾個(gè)星期。