工業4.0是智能工業，也是綠色工業，核心特征是高效節能與網絡化，即通過自動控制、網絡與計算將人、機器設備和信息連接在一起。就生產制造的流程而言，是將這一切整合到一個數字化的企業平臺上，通過數據采集、分析、優化，得到最佳化的方式，從而實現更具效率的生產方式。在這樣一個智能與綠色的生產制造流程中，需要把控好兩個關鍵點：一是提升電機效率，二是建立低功耗網絡。

機器人是智能制造的核心之一，它正由之前的汽車焊接、噴繪的產業，擴展到常規的工業應用場景，如搬運、碼垛、點焊等，安裝量保持了近30%年增長率。從技術角度看，機器人屬于伺服控制的系統級產品，伺服電機作為執行構件，發揮著運動軌跡規劃和運動控制的核心功能。當前情況下，實現智能化與節能的電機控制是實現智能制造的核心要點。

智能制造的另一個重要支撐是互聯互通，大量傳感器被裝配在更多的控制器和網關之上，通過互聯網將數據傳送至云端與節點，各個物理節點的信息采集、匯總、分析、處理，凸顯出傳統工業系統的不便攜性和不靈活性，通過物聯網連接網絡與高效率數據運算處理來提升工業系統作業效率以及增加工業生產的附加價值勢在必行。而這種轉型依賴于一系列技術，從低功率無線協議到高性能微控制器，不一而足。在這些技術中，低功率的無線鏈路和微控制器將作為整個鏈路的核心，起到至關重要的作用。

廠商觀點

意法半導體中國區微控制器市場部高級經理曹錦東

低功耗高性能MCU促進智能制造

工業4.0所涉及的智能機器人和網關控制都需要用到MCU，包括主CPU、節點和機械臂的控制、馬達控制、傳感器的處理和控制。可以說，MCU無處不在。MCU就像大腦，智能化設備一定離不開MCU。

當然，對智能機械而言，即時響應十分重要，對MCU的功耗和性能要求很高。能耗管理是芯片設計、制造工藝、系統設計、軟件工程師都在為之而努力的研究課題，人們力求在各個環節盡可能地減少靜態和動態的能耗。傳統的控制電壓的調節方式和管理待機模式依然被多數電子設備所采用，未來還將繼續延續下去，但是隨著智能機器人、無線傳感裝置等新需求的不斷涌現，消耗電量和永遠在線的設備迅速增加，解決能耗管理已經成為整個電子設計正在面臨的重要課題，市場對綠色產品的需求促使制造商考慮采用低功耗的待機模式。

作為嵌入式系統靈魂部件的MCU近年在低功耗設計和能耗管理方面的動作很大，各種新產品應運而出。

意法半導體新推出的STM32L4系列產品采用運算頻率為80MHz的ARMCortex-M4處理器內核，內置浮點運算單元可支持DSP指令。意法半導體的自適應實時加速器是新系列微控制器的另一個附加優勢，使微控制器能夠在無等待狀態下執行閃存內的代碼，處理性能高達100DMIPS，而功耗僅為100μA/MHz。高達1MB的雙區閃存可支持復雜應用和讀寫同步功能，并提供一個128kB的靜態隨機存取存儲器。

STM32L4微控制器充分利用意法半導體豐富的低功耗技術，包括根據不同處理需求調整功耗的動態電壓調整、內置FlexPowerControl的智能架構、有7個子模式選項的電源管理模式，其中包括停機、待機和最低功耗30nA的關機模式。意法半導體的批量采集模式能使處理器在低功耗模式下仍可與通信外設高效交換數據。