製造業以生產效率、良率提升為目標，工廠走向更加智慧化發展已是不可逆的趨勢，進一步帶動工業4.0時代的來臨。看準此商機，德州儀器(TI)祭出處理器、感測與通訊等拿手強項，加速工業自動化發展，期能在工業轉型的潮流中，找到了一個乘浪而起的機會。
德州儀器系統暨應用經理Matthieu Chevrier表示，工業4.0意味著工廠正式從機械化、電腦與自動化階段，走向虛實整合系統架構，過程中面臨資料與技術知識所有權、分散式智慧系統(Distribution of Intelligence)、高時效與資安網路，以及更新既有生產系統等重大挑戰，亟需仰賴工業通訊、感測與控制技術予以克服。
Chevrier談到，驅動工業4.0發展的契機，在於所有生產線上的運作，都需要隨著客戶的需求而彈性變動。該公司於2018年底推出工業級Sitara AM6x處理器，提供先進工業網路、高穩定度，同時整合機能安全與資安功能，滿足工業機器人、工業電腦與人機介面、變電所自動化、繼電保護(Protection Relays)與動作控制等應用，因應工業4.0快速變遷的需求。
圖說 圖左至右分別為德州儀器系統暨應用經理Matthieu Chevrier、德州儀器行銷與應用經理林家賢。
德州儀器行銷與應用經理林家賢指出，工業4.0訴求人機合作，以提升生產效率，其中機能安全保障極為重要。新款處理器已整合功能安全特性，MCU子系統採用晶片隔離雙核ARM Cortex-R5F中央處理單元，可選擇在鎖步模式(Lock Step)下運作，並具備診斷庫和誤差校正碼(ECC)記憶體保護功能，有助於實現功能安全的子系統。
此外，Chevrier表示，工業應用通常屬於較封閉的系統，其工業介面少說也有240種標準，若包含專有的(Proprietary)協定數量更是不勝枚舉，故需要時間敏感網路(TSN)標準串聯各種工業介面，打通網路系統各個環節。然而，目前TSN尚未標準化，以現有的ASIC無法彈性支援TSN協定，而該公司處理器TSN標準則是以軟體為基礎，可動態調整TSN協定，支援Gigabit等級的傳輸速率。
TSN這項技術發展也已有數年，目前發展態勢如何呢？Chevrier談到，TSN本為IEEE所制定的標準，背後由很多產業廠商所支持，雖然目前該協定還處於萌芽階段，但2018年已可看到有廠商推出相關產品，預計未來的1~2年間，將會有更多樣化的TSN裝置陸續推出，商機指日可待。看好此商機，該公司於日前推出兩款全新乙太網路實體層(PHY)收發器，以擴展設計師在設計空間受限的應用程式和TSN時的連接選項。一款以低功耗為訴求與更長的傳輸距離為訴求；另一款則是可同時支援銅纜與光纖媒介，提供高達125°C耐受工作溫度，協助工程師在嚴苛環境下有效運用Gigabit乙太網路的連線速度與穩定度。
最後，在工業感測的部分，Chevrier認為，最大挑戰在於工業應用對於環境感測的精準與智慧需求與日俱增，不僅感測性能需要提升外，有更多的決策必須在邊緣端完成，同時物體、人員、運動偵測皆可能導致假警報發生，諸如此類的問題，皆須透過毫米波感測器逐一克服。舉例來說，採用60GHz毫米波感測器，感測範圍可偵測並穿越玻璃、木頭和有機玻璃等材質，並了解人類與機械行動方向與速度，減少假警報的情況發生。